CN101691427B - 调合法生产环保橡胶油的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种调合法生产环保橡胶油的方法。本发明提供的方法包括如下步骤：1)将减压渣油进行溶剂抽提，得到脱沥青油；抽提所用的溶剂为丙烷；溶剂和减压渣油的体积比为(6-8)∶1；抽提条件为：塔顶温度为70-91℃，塔底温度为57-80℃，压力为3.8-7.0MPa；2)将步骤1)得到的脱沥青油进行溶剂抽提，得到重质脱沥青油；抽提所用的溶剂为丙烷；溶剂和脱沥青油的体积比为(6-8)∶1；抽提条件为：塔顶温度为60-80℃，塔底温度为50-70℃，压力为2.8-3.9MPa；3)将步骤2)得到的重质脱沥青油与环烷油70-90℃混合30-120min，得到环保橡胶油；重质脱沥青油与环烷油的质量比为(0.3-0.7)∶(0.7-0.3)。本发明的环保橡胶油符合欧盟2005/69/EC环保指令要求，芳碳率为10％-20％，PCA的含量小于3％，芳烃含量高，环保、无毒、无致癌作用。本发明的环保橡胶油可以作为现行芳烃油的替代品，具有重大的经济价值。

Description

调合法生产环保橡胶油的方法
技术领域
本发明涉及一种调合法生产环保橡胶油的方法。
背景技术
目前，多环芳香族化合物(简称PCA)已成为世界各国环保和标准组织共同关注的有机污染物。在橡胶以及轮胎工业中广泛使用的芳烃油含有大量此类物质，对人体环境都造成了危害。根据欧盟签署的2005/69/EC指令，自2010年1月1日起，进入欧盟市场的轮胎中将全面禁止使用有毒的芳烃油。美国和日本也都制定了限制在轮胎中使用芳烃油以及禁止在该区域销售使用该油品轮胎的时间表。因此，各出口轮胎生产企业正在积极筹划替换芳烃油，改用环保橡胶油。
当前环保橡胶油生产技术主要有两种：加氢精制或者溶剂精制。通常，加氢精制生产的环保橡胶油很容易满足环保指标，但是由于加氢过程中芳烃被大量饱和或者发生裂解，因此难以生产出性能接近芳烃油的产品，最终产品的使用价值被大大限制。溶剂精制可以很好的实现芳烃的选择性分离，因此是当前市场上供应的环保橡胶油的主流生产方法，产品主要包括TDAE以及TRAE，具体生产原理是通过溶剂对馏分油或者渣油原料进行多次抽提精制，获得油品中有益的单双环芳烃，并脱除其中的多环芳烃等有毒物质，使得最终产品保留了较高的芳烃含量，产品的芳碳率CA可达25％，性能与芳烃油较为接近。但是，由于溶剂精制方法通常需要对原料进行多次处理，产品收率较低，加工成本很高，对操作条件要求也较为苛刻，因此供应难以满足市场需求，且产品价格昂贵。
当前，国内以轮胎生产为代表的橡胶加工业发展迅速，对橡胶油的需求量也在逐年上升。其中，部分出口到国外的轮胎由于必须使用环保橡胶油，因此对环保橡胶油的需求迫在眉睫。但是，目前该类产品主要依赖进口，价格昂贵，并且供应难以保障。因此，开发价格低廉的环保橡胶油产品，拓宽环保橡胶油的供应，具有重大的经济价值和社会意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种调合法生产环保橡胶油的方法。
本发明提供的环保橡胶油的生产方法，包括如下步骤：
1)将减压渣油进行溶剂抽提，得到脱沥青油；
所述抽提所用的溶剂为丙烷；所述溶剂和所述减压渣油的体积比为(6-8)∶1；所述抽提的条件为：塔顶温度为70-91℃，塔底温度为57-80℃，压力为3.8-7.0Mpa；
2)将步骤1)得到的脱沥青油进行溶剂抽提，得到重质脱沥青油；
所述抽提所用的溶剂为丙烷；所述溶剂和所述脱沥青油的体积比为(6-8)∶1；所述抽提的条件为：塔顶温度为60-80℃，塔底温度为50-70℃，压力为2.8-3.9Mpa；
3)将步骤2)得到的重质脱沥青油与环烷油70-90℃混合30-120min，得到环保橡胶油；所述重质脱沥青油与所述环烷油的质量比为(0.3-0.7)∶(0.7-0.3)。
所述减压渣油可为中海绥中36-1减压渣油；所述环烷油可为中海油环烷油。
步骤2)的溶剂抽提中，所得精制液称为轻质脱沥青油溶液，所得抽出液称为重质脱沥青油溶液，轻质脱沥青油溶液脱除溶剂后即为轻质脱沥青油，重质脱沥青油溶液脱除溶剂后即为重质脱沥青油。
所述方法制备得到的环保橡胶油也属于本发明的保护范围。
本发明的环保橡胶油的制备流程示意图见图1。
本发明的环保橡胶油的性质见表1。
表1采用本发明的方法制备得到的环保橡胶油的性质
本发明的环保橡胶油具有以下优点：
1、芳烃含量高。芳碳率CA值可达到10％-20％，说明本发明产品芳烃含量高，与橡胶的相容性好，在轮胎制造过程中使用，更能够赋予轮胎良好的抗湿滑性等优越性能。
2、无毒、无致癌作用。本发明产品满足欧盟指令2005/69/EC中的限定条件：多环芳族化合物(PCA)的含量小于3％，苯并芘的含量小于1ppm，8种稠环芳烃的总含量小于10ppm。
3、原料易得。上述原料均为中国海洋石油总公司的市售产品，具有很好的工业开发前景。
本发明以廉价的减压渣油为原料，通过两步溶剂脱沥青，提炼获得重质脱沥青油，并与环烷油调合来生产环保橡胶油，原料成本较低，操作条件缓和，最终产品成本相对较低，是生产环保橡胶油的一种新方法。本发明的环保橡胶油符合欧盟2005/69/EC环保指令要求，芳碳率为10％-20％，PCA的含量小于3％，芳烃含量高，环保、无毒、无致癌作用。本发明的环保橡胶油可以作为现行芳烃油的替代品，具有重大的经济价值。
附图说明
图1为本发明的环保橡胶油的制备流程示意图。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中，如无特殊说明，“％”均指质量百分含量。实施例中均设置三次重复试验，结果取平均值。
减压渣油(中海绥中36-1减压渣油)：沥青AH-200，中海沥青股份有限公司销售。中海油环烷油：通用环烷基基础油；中海沥青股份有限公司销售。
以下实施例中的环保橡胶油的制备流程参见图1。
实施例1、环保橡胶油的制备和性质测定
1)以中海绥中36-1减压渣油为原料，在第一抽提塔中进行抽提得到脱沥青油；抽提条件为：塔顶温度为91℃，塔底温度为80℃，溶剂为丙烷，溶剂和中海绥中36-1减压渣油的体积比为8∶1，操作压力为3.8Mpa。
2)将步骤1)得到的脱沥青油在第二抽提塔中进行二次抽提，得到轻质脱沥青油和重质脱沥青油；抽提条件为：塔顶温度为80℃，塔底温度为70℃，溶剂为丙烷，溶剂和脱沥青油的体积比为6∶1，操作压力为2.8Mpa。
3)将步骤2)得到的重质脱沥青油与环烷油通过混合器70℃下充分搅拌混合30min，得到环保橡胶油；重质脱沥青油与环烷油质量比为0.3∶0.7。
环保橡胶油的性质见表2。
表2实施例1制备的环保橡胶油的性质
从表中可以看出，本发明环保橡胶油的CA值为10％，因此，具有一定的芳香烃含量，在使用时跟橡胶的相容性会更好，加工性能也会更好。其次，它的PCA含量为1.5％，远远小于规定的含量3％，说明本发明环保橡胶油是无毒无致癌作用的。
实施例2、环保橡胶油的制备和性质测定
1)以中海绥中36-1减压渣油为原料，在第一抽提塔中进行抽提得到脱沥青油；抽提条件为：塔顶温度为78℃，塔底温度为68℃，溶剂为丙烷，溶剂和中海绥中36-1减压渣油的体积比为6∶1，操作压力为4.8Mpa。
2)将步骤1)得到的脱沥青油在第二抽提塔中进行二次抽提，得到轻质脱沥青油和重质脱沥青油；抽提条件为：塔顶温度为70℃，塔底温度为60℃，溶剂为丙烷，溶剂和脱沥青油的体积比为6∶1；操作压力为3.1Mpa。
3)将步骤2)得到的重质脱沥青油与环烷油通过混合器80℃下充分搅拌混合90min，得到环保橡胶油；重质脱沥青油与环烷油质量比为0.5∶0.5。
环保橡胶油的性质见表3。
表3实施例2制备的环保橡胶油的性质
Figure G2009102364213D00042
Figure G2009102364213D00051
从表中可以看出，本发明环保橡胶油的CA值为15％，因此，具有很高的芳香烃含量，在使用时跟橡胶的相容性会更好，加工性能也会更好。其次，它的PCA含量为2.1％，小于规定的含量3％，说明本发明环保橡胶油是无毒无致癌作用的。
实施例3、环保橡胶油的制备和性质测定
1)以中海绥中36-1减压渣油为原料，在第一抽提塔中进行抽提得到脱沥青油；抽提条件为：塔顶温度为70℃，塔底温度为57℃，溶剂为丙烷，溶剂和中海绥中36-1减压渣油的体积比为8∶1，操作压力为7.0Mpa。
2)将步骤1)得到的脱沥青油在第二抽提塔中进行二次抽提，得到轻质脱沥青油和重质脱沥青油；抽提条件为：塔顶温度为60℃，塔底温度为50℃，溶剂为丙烷，所述溶剂和所述脱沥青油的体积比为8∶1，操作压力为3.9Mpa。
3)将步骤2)得到的重质脱沥青油与环烷油通过混合器90℃下充分搅拌混合120min，得到环保橡胶油；重质脱沥青油与环烷油质量比为0.7∶0.3。
环保橡胶油的性质见表4。
表4实施例3制备的环保橡胶油的性质
从表中可以看出，本发明环保橡胶油的CA值为20％，因此，具有很高的芳香烃含量，在使用时跟橡胶的相容性会更好，加工性能也会更好。其次，它的PCA含量为2.5％，小于规定的含量3％，说明本发明环保橡胶油是无毒无致癌作用的。

Claims (3)

1.一种环保橡胶油的生产方法，包括如下步骤：
1)将减压渣油进行溶剂抽提，得到脱沥青油；
所述抽提所用的溶剂为丙烷；所述溶剂和所述减压渣油的体积比为(6-8)∶1；所述抽提的条件为：塔顶温度为70-91℃，塔底温度为57-80℃，压力为3.8-7.0MPa；
2)将步骤1)得到的脱沥青油进行溶剂抽提，得到重质脱沥青油；
所述抽提所用的溶剂为丙烷；所述溶剂和所述脱沥青油的体积比为(6-8)∶1；所述抽提的条件为：塔顶温度为60-80℃，塔底温度为50-70℃，压力为2.8-3.9MPa；
3)将步骤2)得到的重质脱沥青油与环烷油70-90℃混合30-120min，得到环保橡胶油；所述重质脱沥青油与所述环烷油的质量比为(0.3-0.7)∶(0.7-0.3)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述减压渣油为中海绥中36-1减压渣油；所述环烷油为中海油环烷油。
3.权利要求1或2所述方法制备得到的环保橡胶油。
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