Czysta energia — Czyste środowisko 2008

MAŁOPOLSKO-PODKARPACKI KLASTER CZYSTEJ ENERGII

BARBARA TORA,
MARIAN KURZAC,
JACEK CZERWIŃSKI

Utylizacja olejów przepracowanych

STRESZCZENIE: Zgodnie z treścią ustawy o odpadach przez oleje odpadowe rozumie się wszelkie oleje smaro-
we lub oleje przemysłowe, które nie nadają się już do zastosowania, do którego były pierwotnie przeznaczone.
Głównym źródłem powstawania olejów odpadowych są stacje obsługi pojazdów, bazy transportowe i remontowe
oraz urządzenia pracujące w przemyśle. Postępowanie z olejami odpadowymi powinno być prowadzone w sposób
nie zagrażający zdrowiu ludzi bądź środowisku. Rozlany olej wnika głęboko w ziemię, powodując zanieczysz-
czenie wód gruntowych, natomiast niekontrolowane spalanie olejów powoduje emisję do atmosfery szeregu tok-
sycznych związków chemicznych. Względy ekologiczne nakazują więc zbieranie olejów odpadowych i postępo-
wanie z nimi w sposób kontrolowany. W artykule przedstawiono charakterystykę olejów przepracowanych, wy-
brane sposoby utylizacji oraz regulacje prawne dotyczące olejów.

1. Charakterystyka olejów przepracowanych

Olejami przepracowanymi – zgodnie z normą PN-C-96050 – są oleje pochodzenia naftowe-
go lub estrowego, które w czasie stosowania utraciły swoje właściwości użytkowe i nie mo-
gą być dłużej stosowane w zakresie, do którego były pierwotnie przeznaczone, a także mie-
szaniny olejowo-wodne. Oleje przepracowane nie powinny zawierać substancji szkodli-
wych, które mogłyby utrudniać proces regeneracji lub stanowić wzbogacenie regeneratu.

Oleje przepracowane są zaliczone do odpadów niebezpiecznych. Wynikające stąd za-

grożenie dla życia lub zdrowia ludzi oraz środowiska znajduje pełne uzasadnienie jeśli prze-
analizujemy np. skład chemiczny silnikowego oleju przepracowanego, z uwzględnieniem
źródła pochodzenia poszczególnych składników, przemian fizyko-chemicznych, jakim był
poddany olej smarowy w czasie eksploatacji oraz możliwych zanieczyszczeń oleju przepra-
cowanego podczas zbiórki i magazynowania. W wyniku procesu spalania paliwa silniko-
wego, a szczególnie benzyny silnikowej, przebiega jako jeden z procesów ubocznych także
proces pirolizy węglowodorów, który powoduje powstawanie wielopierścieniowych węglo-
wodorów aromatycznych, a w tym także benzo(a) pirenu, któremu badania biologiczne

458

B. Tora, M. Kurzac, J. Czerwiński

i medyczne przypisują własności rakotwórcze. W czasie pracy silnika następują zmiany nie
tylko w części węglowodorowej danego oleju smarowego. Zmianom ulegają przede wszyst-
kim dodatki uszlachetniające – zmiany te powodują przejście do innej struktury chemicznej
i fizycznej. W ogólnym ujęciu, zmiany te prowadzą do destrukcji cząsteczek, jak i przejście
do substancji prostych. Powstają węglany wapnia, magnezu i baru. Powstają siarczki, tio-
fosforany, tlenki metali. Powstają także bardziej złożone substancje, będące wynikiem dzia-
łania chemicznego substancji nieorganicznych na produkty destrukcji węglowodorów.
Obecne są również produkty rozpadu termicznego i mechanicznego polimerów. Dodając do
tego metale ze zużycia ruchomych elementów silnika, można wykazać, że w przepracowa-
nych olejach smarowych występuje znaczna część pierwiastków z tablicy Mendelejewa
w różnej postaci fizyko-chemicznej Obecne w olejach przepracowanych wielopierścienio-
we węglowodory aromatyczne, niektóre produkty wynikające z przemian dodatków uszla-
chetniających np. (sulfoniany wapnia, ditiofosforany cynku, dyspergatory bursztynoimido-
we, siarkowane fenolany, wysokosodowe siarkowane fenolany, fenole z przeszkodą ste-
ryczną) oraz metale ciężkie (Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, Fe, Cr, Mn) charakteryzujące się szko-
dliwym działaniem na świat żywy, a szczególnie organizm człowieka, nakazują zbieranie
przepracowanych olejów smarowych i ich kontrolowaną utylizację w sposób jak najmniej
szkodliwy dla środowiska naturalnego

2. Rodzaje olejów przepracowanych

W PN-C-96050 zdefiniowano oleje przepracowane jako oleje pochodzenia naftowego lub
estrowego, które w czasie stosowania utraciły swoje właściwości użytkowe i nie mogą być
dłużej stosowane w zakresie, do którego były pierwotnie przeznaczone, a także wyróżnia
ich trzy rodzaje:

1) Oleje przepracowane I – oleje elektroizolacyjne i oleje do sprężarek chłodniczych.
2) Oleje przepracowane II – oleje turbinowe.
3) Oleje przepracowane III – pozostałe oleje smarowe, z wyjątkiem olejów emulgujących

i natłuszczanych.

Przedstawiony podział olejów przepracowanych, ma na celu ułatwienie selekcjonowa-

nia, a następnie ich przetwórstwa lub regeneracji. Wymaga się aby oleje przepracowane by-
ły płynne i nie zawierały smarów plastycznych.

Dyrektywa 87/101 EEC Art. 1.1 określa oleje odpadowe jako wszelkie oleje smaro-

we lub przemysłowe pochodzenia mineralnego, które nie nadają się już (stały się nieodpo-
wiednie) do zastosowania, do którego były pierwotnie przeznaczone, a w szczególności zu-
żyte oleje do silników spalinowych i oleje przekładniowe a także mineralne oleje smarowe,
oleje do turbin i oleje hydrauliczne.

Utylizacja olejów przepracowanych

459

3. Uregulowania prawne

w gospodarce olejami odpadowymi

Proces integracji Polski z krajami Unii doprowadził do przyjęcia wielu uregulowań unij-
nych w zakresie gospodarki odpadami. Kwestie gospodarki odpadami reguluje w Unii Eu-
ropejskiej wiele dyrektyw i rozporządzeń, które narzucają państwom członkowskim często
bardzo szczegółowe rozwiązania.

Akty prawne UE w zakresie gospodarki odpadami można podzielić na trzy grupy:

1) zawierające ogólne wymagania,
2) dotyczące poszczególnych sposobów gospodarowania odpadami,
3) dotyczące poszczególnych strumieni odpadów.

Do najważniejszych aktów prawnych UE należą:

• w zakresie wymagań ogólnych:

−

dyrektywa Rady 75/442/EWG z 15 lipca 1975 r. w sprawie odpadów (tzw. dyrekty-
wa ramowa) znowelizowana dyrektywami Rady 91/156/EWG i 91/692/EWG oraz
decyzją Komisji 96/350/WE tzw. dyrektywa ramowa o odpadach.

−

dyrektywa Rady 91/689/EWG z 12 grudnia 1991 r. w sprawie odpadów niebez-
piecznych znowelizowana dyrektywą Rady 94/31/WE,

−

decyzja Komisji 2000/532/WE z 3 maja 2000 r. zastępująca decyzję Komisji 94/3/WE
ustanawiającą listę odpadów zgodnie z art. 1 dyrektywy Rady 75/442/EWG w sprawie
odpadów oraz decyzję Rady 94/904/WE ustanawiającą listę odpadów niebezpiecz-
nych zgodnie z art. 1 ust.

−

dyrektywy Rady 91/689/EWG w sprawie odpadów niebezpiecznych, znowelizo-
wana decyzjami Komisji 2001/118/WE, 2001/119/WE i 2001/573/WE,

−

rozporządzenie Rady 259/93/EWG z 1 lutego 1993 r. w sprawie nadzoru i kontroli
przesyłania odpadów wewnątrz, do i ze Wspólnoty Europejskiej, znowelizowane roz-
porządzeniem Rady 97/120/WE oraz decyzją Komisji 99/816/WE,

• w zakresie sposobów gospodarowania odpadami:

−

dyrektywa Rady 1999/31/WE z 26 kwietnia 1999 r. w sprawie składowania odpa-
dów,

−

dyrektywa Rady 94/67/WE z 16 grudnia 1994 r. w sprawie spalania odpadów nie-
bezpiecznych,

−

dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2000/76/WE z 4 grudnia 2000 r. w spra-
wie spalania odpadów.

• w zakresie poszczególnych strumieni odpadów:

−

dyrektywa Rady 75/439/EWG z 16 czerwca 1975 r. w sprawie usuwania olejów
odpadowych znowelizowana dyrektywami Rady 87/101/EWG i 91/692/EWG oraz
dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2000/76/WE,

460

B. Tora, M. Kurzac, J. Czerwiński

−

dyrektywa Rady 96/59/WE z 16 września 1996 r. w sprawie unieszkodliwiania
polichlorowanych bifenyli i polichlorowanych trifenyli,

−

dyrektywa Rady 86/278/EWG z 12 czerwca 1986 r. w sprawie ochrony środowis-
ka, a szczególnie gleb, przy stosowaniu osadów ściekowych w rolnictwie znoweli-
zowana dyrektywą Rady 91/692/EWG,

−

dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 94/62/WE z 20 grudnia 1994 r. w spra-
wie opakowań i odpadów opakowaniowych,

−

dyrektywa Parlamentu Europejskiego i rady 2000/53/WE z 18 września 2000 r. w spra-
wie pojazdów wycofanych z eksploatacji, zmieniona decyzją Komisji 2002/525/WE,

−

dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2002/95/WE z 27 stycznia 2003 r.
w sprawie ograniczenia stosowania pewnych niebezpiecznych substancji w sprzę-
cie elektrycznym i elektronicznym,

−

dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2002/96/WE z 27 stycznia 2003 r.
w sprawie odpadów sprzętu elektrycznego i elektronicznego.

Podstawowym dokumentem w Unii Europejskiej dotyczącym gospodarki olejami od-

padowymi jest Dyrektywa Rady 75/439/EWG z dnia 16 czerwca 1975 r. znowelizowana
przez Dyrektywę Rady 87/101/EWG z dnia 22 grudnia 1986 r. w sprawie usuwania olejów
odpadowych. Celem tej dyrektywy jest stworzenie skutecznego jednolitego systemu ich zbie-
rania, wykorzystywania i unieszkodliwiania.

Aby osiągnąć ustalone cele, dyrektywa wskazuje, że państwa członkowskie Unii Euro-

pejskiej powinny:

• podjąć wszelkie niezbędne działania aby powstały firmy zbierające i usuwające oleje

odpadowe, decydować o sposobach ich zbierania, wykorzystywania i unieszkodliwiania,

• ustalać obowiązek uzyskiwania zezwoleń na prowadzenie działalności w zakresie

zbiórki, wykorzystywania i unieszkodliwiania olejów odpadowych,

• zadbać o stosowanie najlepszej dostępnej technologii przy regeneracji lub spalaniu ole-

jów odpadowych bez ponoszenia nadmiernych kosztów,

• spowodować aby posiadacz oleju odpadowego, jeśli nie jest w stanie sam go bezpiecz-

nie zagospodarować, przekazywał go upoważnionemu podmiotowi,

• spowodować aby oleje nie były mieszane z innymi odpadami niebezpiecznymi,
• zobowiązać podmioty zbierające i wykorzystujące oleje odpadowe do prowadzenia od-

powiedniej ewidencji.

Jednocześnie dyrektywa wprowadza zakaz:

• odprowadzania olejów odpadowych do wód i systemów odwadniających,
• wszelkiego niekontrolowanego odprowadzania pozostałości z wykorzystywania lub

unieszkodliwiania olejów odpadowych,

Utylizacja olejów przepracowanych

461

• wszelkiego wykorzystywania lub unieszkodliwiania olejów odpadowych powodują-

cego zanieczyszczenie powietrza przekraczające wartości określone obowiązującymi
przepisami.

4. Uregulowania prawne w Polsce

Podstawowe regulacje prawne dotyczące olejów odpadowych zawarte są w:

• Ustawie z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach

• Ustawie z dnia 11 maja 2001 r. o obowiązkach przedsiębiorców w zakresie gospodaro-

wania niektórymi odpadami oraz o opłacie produktowej i opłacie depozytowej,

• Ustawy z dnia 19 grudnia 2002 r. o zmianie ustawy o odpadach oraz niektórych innych

ustaw.

Oleje odpadowe kwalifikowane są zgodnie z rozporządzeniem Ministra Środowiska

z dnia 27 września 2001 r. w sprawie katalogu odpadów w grupie 13 jako odpady niebez-
pieczne.

W ustawie o odpadach zawarte zostały definicje wytwórcy i posiadacza odpadów jak

również specyficzne wymagania dotyczące gospodarowania niektórymi rodzajami odpa-
dów, wynikające z poszczególnych dyrektyw Unii Europejskiej, w tym dotyczące olejów
odpadowych.

Zgodnie z art. 39 oleje odpadowe powinny być w pierwszej kolejności odzyskiwane

poprzez regenerację rozumianą jako proces, w którym oleje bazowe mogą być produkowa-
ne przez rafinowanie olejów odpadowych, a w szczególności przez usunięcie zanieczysz-
czeń, produktów utleniania i dodatków zawartych w tych olejach.

W przypadku, gdy odzysk poprzez regenerację olejów odpadowych jest niemożliwy ze

względu na stopień ich zanieczyszczenia, oleje te powinny być spalane z odzyskiem energii.

Wytwórca olejów odpadowych, który we własnym zakresie nie może ich wykorzystać

lub unieszkodliwić jest zobowiązany do ich przekazania podmiotowi posiadającemu ze-
zwolenie na prowadzenie działalności w zakresie gospodarki olejami odpadowymi.

Ustawa wprowadza także zakaz mieszania olejów odpadowych z innymi odpadami ni-

bezpiecznymi.

Podstawową zasadą ustawy o obowiązkach przedsiębiorców w zakresie gospodarowa-

nia niektórymi odpadami oraz o opłacie produktowej i opłacie depozytowej jest nałożenie
na przedsiębiorcę wytwarzającego oleje smarowe obowiązku prowadzenia odzysku a w szcze-
gólności recyklingu (regeneracji) odpadów powstałych z tych produktów.

Aby umożliwić realizację obowiązku nałożonego przepisami prawa, przedsiębiorcy

dano możliwość przystąpienia do organizacji, działającej zgodnie z wymogami zawartymi
w ustawie, która zobowiązana została do przejęcia obowiązków w zakresie odzysku i recy-
klingu olejów odpadowych.

462

B. Tora, M. Kurzac, J. Czerwiński

5. Organizacja odzysku

Konsorcjum Olejów Przepracowanych-Organizacja Odzysku z siedzibą w Jedliczu jest jedną
z czterech liczących się w kraju organizacji odzysku, które realizują ustawowy obowiązek
odzysku i recyklingu olejów odpadowych w imieniu producentów i importerów olejów sma-
rowych. Obowiązek ten nałożony został na producentów i importerów w związku z art. 3
Ustawy o obowiązkach przedsiębiorców w zakresie gospodarowania niektórymi odpadami
oraz o opłacie produktowej i opłacie depozytowej (Dz.U. z 2001 Nr 6, poz. 69 z późn. zm.).

W Rafinierii Nafty Jedlicze S.A. zbudowano nowoczesną instalacje dla prowadzenia

regeneracji olejów odpadowych. Kompleks Hydrorafinacji olejów odpadowych został tu
oddany do użytku w sierpniu 2001 r. Moc przerobowa tej instalacji określona została na
80 tys. ton rocznie.

6. Regeneracja olejów odpadowych

Regeneracja jest podstawowym, najbardziej racjonalnym sposobem odzysku olejów odpa-
dowych. Jest to proces w którym poprzez rafinację olejów odpadowych, a w szczególności
przez usunięcie z nich zanieczyszczeń, produktów utleniania i dodatków, uzyskiwane są
oleje bazowe.

Jeżeli regeneracja olejów odpadowych jest niemożliwa oleje powinny być poddawane

innym procesom odzysku – dopuszcza się wówczas ich unieszkodliwianie.

W RN Jedlicze zbudowano zespół nowoczesnych instalacji bazujący na technologii

termicznego odasfaltowania i dwustopniowej hydrorafinacji.

Wstępnie oczyszczone oleje przepracowane są poddane redestylacji przy obniżonym

ciśnieniu, a uzyskane destylaty są rafinowane z udziałem wodoru. W pierwszym etapie, który
zachodzi na złożu katalizatora o wysokorozwiniętej powierzchni odbywa się adsorpcja me-
tali i odmetalizowanie surowca. Następnie na specjalnym katalizatorze w wyniku procesu
uwodornienia następuje redukcja koksu, wielopierścieniowych węglowodorów aromatycz-
nych, poprawiają się właściwości termooksydacyjne, następuje polepszenia barwy. Stoso-
wana technologia umożliwia obniżenie zawartości siarki w destylatach. Produktami final-
nymi tego procesu są oleje bazowe – regeneraty – służące do wytwarzania olejów smaro-
wych oraz frakcje paliwowe, służące do komponowania paliw. Instalacja hydrorafinacji
pozwala uzyskać oleje bazowe regenerowane o jakości porównywalnej z olejami bazowymi
uzyskiwanymi z ropy naftowej.

Kompleks Hydrorafinacji Olejów Przepracowanych Rafinerii Nafty Jedlicze składa się

z następujących instalacji współpracujących ze sobą: Instalacja Wytwarzania Wodoru, In-
stalacja Hydrorafinacji Olejów Przepracowanych, Instalacja Regeneracji Aminy, Instalacja
Odzysku Siarki oraz Instalacja Stripingu Wód Kwaśnych.

Utylizacja olejów przepracowanych

463

7. Proces rerafinacji olejów przepracowanych

Oczyszczanie wstępne

Oleje przepracowane składowane są na zbiornikach magazynowych, gdzie poddawane są
procesowi oczyszczania w procesie dekantacji. Oczyszczony wstępnie olej przepracowany
poddawany jest destylacji wg technologii Viscolube

Proces destylacji olejów przepracowanych
według technologii Viscolube

Przebiega on w dwóch etapach. W pierwszym etapie oleje przepracowane zostają poddane
wstępnej destylacji próżniowej w celu wyeliminowania wody i frakcji najbardziej lotnych.
Przed destylacją wstępną, podgrzany olej przepracowany zostaje zmieszany z czynnikiem
alkalicznym. Dodatek tego czynnika służy zmydleniu zawartych w oleju kwasów tłuszczo-
wych, sprzyjając ich wytrącaniu. Zmydlanie kwasów tłuszczowych, poza tym że ułatwia
ich eliminację przez dekantację, obniża ich lotność. Tym samym uniemożliwia tymże kwa-
som przejście w kolumnie destylacyjnej w stan pary i zanieczyszczenie olejów, a także po-
ciągnięcie za sobą licznych zanieczyszczeń. Po wstępnej destylacji, olej odwodniony jest
kierowany do zbiornika buforowego. W drugim etapie, strumień oleju odwodnionego
zostaje skierowany do destylacji frakcjonującej, w której dokonuje się rozdział na frakcje.
Kolumna pracuje pod wysoką próżnią i posiada bardzo wysoką efektywność rozdziału,
dzięki wypełnieniu Gempack firmy Glitsch.

Otrzymane frakcje boczne, właściwie oczyszczone w procesie strippingu, zostają skie-

rowane do dalszej obróbki uszlachetniającej, poprzez rafinację wodorem. Woda odseparo-
wana od lekkiego oleju napędowego zostaje skierowana do biologicznej oczyszczalni wód.

Rafinacja destylatów

Frakcje oleju napędowego i olejów smarowych są rafinowane wodorem w instalacji hydro-
rafinacji. Kompleks Hydrorafinacji Olejów Przepracowanych składa się z następujących
instalacji współpracujących ze sobą:

• wytwarzania wodoru,

• hydrorafinacji olejów przepracowanych,

• regeneracji aminy,

• odzysku siarki,

• strippingu wód kwaśnych.

464

B. Tora, M. Kurzac, J. Czerwiński

8. Wnioski

Zasadność regeneracji lub rerefinacji olejów potwierdzają następujące argumenty:

• oleje przepracowane stanowią alternatywne źródło zaopatrzenia w oleje bazowe;

• zużycie energii na produkcję 1 kg oleju bazowego regenerowanego wymaga mniej niż

1/3 energii niezbędnej do wyprodukowania 1 kg oleju bazowego z ropy naftowej;

• regeneracja przyczynia się do zachowania nieodnawialnych zasobów surowców ener-

getycznych;

• korzystne aspekty ekologiczne i zdrowotne;

• stosowane najbardziej zaawansowane technologia;

• rafinacja do olejów bazowych o jakości porównywalnej z olejami z ropy naftowej;

• usuwanie produktów utleniania i starzenia, WWA, chloru, PCB.

Po rafinacji wodorem otrzymane oleje posiadają własności, które pozwalają kompono-

wać je w wyrobach gotowych.

Artykuł opracowano w ramach: GUZ nr 21.10.100.282 i pracy statutowej 11.11.100.275.

Literatura

[1] W. Haluch, K. Kiciński, J. Romanek: Uregulowania prawne w gospodarce odpadami. Recykling,

nr 1(49), 2005

[2] J. Magiera: Rerefinacja olejów przepracowanych. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, War-

szawa 2006

[3] Konsorcjum Olejów Przepracowanych, Organizacja Odzysku, Jedlicze,

www.konsorcjum.jedlicze.com.pl

[4] www.geir-regeneration.org