CN107699323A - 润滑油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化工领域，具体涉及一种润滑油及其制备方法。润滑油，其主要由多种原料制成，以重量份计，多种原料包括60‑70份经过氢化的地沟油、15‑25份经过羟基化的地沟油和11‑32份润滑油添加剂。优选地，润滑油添加剂包括3‑7份合成油、5‑10份硅油、3‑7份聚四氟乙烯和4‑8份石墨粉。其将地沟油进行除杂、氢化以及羟基化，而后可以作为制备润滑油的原料，而该润滑油具有耐高温、高抗氧化。

Description

润滑油及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工领域，具体涉及一种润滑油及其制备方法。
背景技术
地沟油，泛指在生活中存在的各类劣质油，如回收的食用油、反复使用的炸油等。地沟油最大来源为城市大型饭店下水道的隔油池。地沟油回流餐桌是一件令人伤透脑筋的事情，最好的解决办法就是进行循环利用，变废为宝。
发明内容
本发明的目的在于提供一种润滑油，其将地沟油进行除杂、氢化以及羟基化，而后可以作为制备润滑油的原料，而该润滑油具有耐高温、高抗氧化。
本发明的另一目的在于提供一种制备润滑油的方法，该方法操作简单、制备条件易于实现。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：
本发明提出一种润滑油，其主要由多种原料制成，以重量份计，多种原料包括60-70份经过氢化的地沟油、15-25份经过羟基化的地沟油和11-32份润滑油添加剂。优选地，润滑油添加剂包括3-7份合成油、5-10份硅油、3-7份聚四氟乙烯和4-8份石墨粉。
本发明还提出一种制备润滑油的方法，制备上述润滑油包括以下步骤：以重量份计，将60-70份经过氢化的地沟油、15-25份经过羟基化的地沟油和11-32份润滑油添加剂混合后在保护气的作用下于95-115℃的条件下混合1-1.5小时。
本发明润滑油及其制备方法的有益效果是：该润滑油是60-70份经过氢化的地沟油、15-25份经过羟基化的地沟油和11-32份润滑油添加剂之间协同作用使得润滑油具有极好的耐高温、抗氧化性能、甚至在润滑方面可以满足航空发动机润滑油的行业标准。且使用经过氢化的地沟油、经过羟基化的地沟油是对地沟油的回收和利用、避免了地沟油回流餐桌。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面对本发明实施例的润滑油及其制备方法进行具体说明。
本发明实施例提供的一种润滑油，其主要由多种原料制成，以重量份计，多种原料包括60-70份经过氢化的地沟油、15-25份经过羟基化的地沟油和11-32份润滑油添加剂。采用上述比例制备润滑油能够使得经过氢化的地沟油、经过羟基化的地沟油和润滑油添加剂相互协同作用使得润滑油不仅仅具有极好的润滑效果，同时具有耐高温、高抗氧化性能。若制备乳化油的原料的比例低于或高于本发明实施例记载的范围则会大幅度降低润滑油的相关性能。
进一步地，经过氢化的地沟油的制备包括：经过氢化的地沟油是通过将地沟油与氢气在负载型金属离子催化剂的作用下进行催化反应后得到烷烃产物。地沟油与氢气在催化剂的作用下发生加氢裂化，分子间碳键被破坏，生成较小的碳氢化合物即烷烃产物。
进一步地，地沟油为经过预热的地沟油，预热地沟油是在150-200℃的条件下加热2-3小时。采用上述温度对地沟油进行预热是为了将地沟油内部分沸点较低的物质变为气体，加速地沟油与氢气、催化剂的裂解速度，节约反应时间。
进一步地，地沟油为经过是将地沟油原料经过预处理以及精制后得到的地沟油。地沟油原料经过预处理和精制去除地沟油原料内的固体物质、水分、色素以及其他不能被加氢裂解或者羟基化的物质，继而保证后续制备得到的润滑油的性质的稳定性。
进一步地，地沟油原料的预处理是将地沟油原料在85-110℃的条件下搅拌20-40分钟后进行冷却、沉降、离心分离。加热使得原本为固体的地沟油原料变为液体，同时降低地沟油原料的粘度便于过滤去除地沟油原料内的不溶物，且加热还可将地沟油内的水分蒸发掉，保证润滑油内无水，继而保证润滑油的性能。冷却不能冷却至室温，只是将地沟油稍微冷却，便于地沟油过滤，且地沟油的粘度未增加，同时减少过高温度的地沟油对机械的损伤。沉降、离心分离是去除地沟油内不溶物。
进一步地，地沟油原料经过预处理后需要再精制。精制是将经过预处理的地沟油原料与吸附剂进行混合，去除地沟油内的色素以及磷脂、皂素、棉酸等物质。使用的吸附剂可以是活性白土、硅藻土和天然漂土中的任意一种。使用上述吸附剂价格便宜、吸附性能良好，能够吸附杂质的同时降低润滑油的生产成本。当吸附剂为活性白土时，需要对活性白土与经过预处理后的地沟油原料的混合物进行加热处理，加热的温度为95-120℃并保温1-2小时，加热是为了活化活性白土，提升其吸附性能，保证地沟油内的杂质被完全去除。
进一步地，吸附剂的添加量为预处理的地沟油原料的质量的3-5％，在该范围内吸附剂既能将经过预处理的地沟油原料内的各个杂质吸附完全，保证吸附剂的性能，同时减少资源的浪费。
进一步地，精制完成后过滤去除地沟油内的吸附剂，避免吸附剂对润滑油造成影响。
进一步地，催化反应是将每立方米地沟油与400-600Nm3的氢气混合(即氢油比为400-600Nm3/m3)后在320-360℃的条件下反应2-3小时。在该温度范围内地沟油能够全部被加热变为气体继而与氢气和催化剂发生加氢裂解，保证烷烃产物的生成。同时采用上述比例的氢油比能够保证地沟油完全被氢气所裂解。且在裂解的过程中原有地沟油中的不饱和的羟基、羰基、巯基变为水、二氧化碳或者硫化氢而被排出，进一步保证了制备的烷烃产物的纯度和效率。
进一步地，催化反应时空速为0.8-1.3h-1，反应压力为3-6Mpa，采用上述条件保证了催化加氢裂解反应能够树立进行，同时保证最开始进入催化的地沟油气体能够快速被裂解，加速反应的进行。
进一步地，负载型金属离子催化剂是将多孔无机材料与质量浓度为7-12％的杂多酸溶液混合后再焙烧得到催化剂中间体，催化剂中间体再与金属离子盐溶液混合后再焙烧后得到的催化剂。
具体地，多孔无机材料浸渍于质量浓度为7-12％的杂多酸溶液中3-5小时后，使得酸能够进入多孔无机材料内的孔内，但是酸未将多孔无机材料的孔全部填满，便于后续金属离子能够进入孔内，形成能够多次催化的催化剂。浸渍完成后将多孔无机材料取出后自然干燥，去除多孔无机材料表面的酸以及水溶液，而后进行焙烧，焙烧的温度为180-200℃。焙烧将多孔材料内可能含有的水分去除，同时热胀冷缩，使得多孔材料的孔径增大，便于进入孔内的酸与孔更紧密的结合，保证催化剂的结构的稳定，提升其催化效果。焙烧结束后进行冷却最终得到催化剂中间体，冷却使得多孔材料的孔收缩，进一步稳定催化剂的结构，提升催化剂的性能。杂多酸不易挥发，同时对多孔无机材料的结构影响小，对环境无污染是一种绿色催化剂。
进一步地，杂多酸为含磷酸根的杂多酸，优选地，含磷酸根的杂多酸为磷钨酸或者磷钼酸。采用杂多酸能够催化裂解地沟油的异构化，保证制备得到的烷烃产物的结构的单一性和稳定性。磷钨酸为无色、灰白色粉状固体或淡黄色的细小晶体。具有酸性，而且具有氧化还原性，是一种多功能的新型催化剂，具有很高的催化活性，稳定性好。磷钼酸属于一种络合物，有腐蚀性，有酸的通性，与一氧化碳以及氯化钯混合后变蓝，可以以此来检验一氧化碳。
进一步地，多孔无机材料可以是沸石或者多孔氧化铝。
进一步地，将催化剂中间体浸渍于金属离子盐溶液中3-5小时，催化剂中间体内的孔还有空余空间，金属离子可以进入孔内或者吸附到多孔无机材料表面，采用上述浸渍时间保证金属离子能够最大程度的吸附到多孔无机材料上，同时能够避免已经吸附到多孔无机材料表面的杂多酸溶解在盐溶液中，继而保证了负载型金属离子催化剂的催化性能，同时，金属离子可以催化地沟油的加氢裂解反应。
而后将吸附有金属离子的多孔无机材料自然干燥后在380-400℃的温度下焙烧2-3小时。采用上述焙烧温度能够使得杂多酸和金属离子发生反应改变原有杂多酸和金属离子的结构使得生成的物质与多孔无机材料更好的结合，且具有更好的催化效果。
焙烧完成后进行冷却得到负载型金属离子催化剂，该催化剂不仅可以催化地沟油的加氢反应还可以催化裂解过程中烷烃产物的异构化，继而保证制备得到的烷烃产物的结构的稳定性。
进一步地，金属离子盐溶液为钴离子盐溶液、钼离子盐溶液、镍离子盐溶液和钨离子盐溶液中的至少一种。采用上述金属离子能够与杂多酸形成良好的催化剂，促进地沟油加氢裂解反应的进行。
进一步地，金属离子的质量占负载型金属离子催化剂总质量的8-14％，更优选10-12％。金属离子的质量采用上述比例能够保证负载型金属离子催化剂内金属离子和杂多酸之间的协同作用达到最佳，继而使得负载型金属离子催化剂的催化效果最佳。
进一步地，负载型金属离子催化剂是经过氢气活化的催化剂，活化催化剂是在380-400℃的条件下进行活化，活化时间大于5小时，空速为1-2h-1。负载型金属离子催化剂需要与氢气进行还原活化，保证催化剂在后续地沟油与氢气反应时能够催化裂解反应的进行。采用上述条件对负载型金属离子催化剂进行催化，能够使得催化剂完全被活化，继而大幅度提升后续裂解反应的效果和效率。
进一步地，经过羟基化的地沟油的制备包括：经过羟基化的地沟油是通过将地沟油与碱混合后再与酸混合反应得到地沟油脂肪酸，地沟油脂肪酸与氧化剂混合后再于酸性氧化铝进行水解开环反应得到的羟基化脂肪酸。
进一步地，地沟油也为经过是将地沟油原料经过预处理以及精制后得到的地沟油。预处理和精制过程与上述经过氢化的地沟油中地沟油原料经过预处理以及精制的过程一致。
进一步地，地沟油与碱混合是将地沟油与碱溶液混合后在75-90℃的条件下反应3-5小时，地沟油内的物质与碱发生皂化反应得到脂肪酸盐。采用上述反应温度和反应时间保证地沟油内的酯能够充分地与碱发生反应，提升得到的脂肪酸盐的效率。
进一步地，碱溶液为强碱溶液，更优选地，强碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。采用强碱能够保证地沟油内酯的水解，而采用氢氧化钠或者氢氧化钾是因为上述两种物质易得，原料便宜且碱性够强，足以使得酯基发生水解，降低了润滑油的生产成本。
进一步地，碱溶液的质量浓度为33-37％。采用上述质量浓度能够将地沟油内所有酯基进行水解保证得到的脂肪酸盐的纯度以及结构的稳定性。
进一步地，地沟油脂肪酸是将地沟油与碱混合反应得到的脂肪酸盐降温后再与酸溶液混合并升温后反应2-3小时后分离得到的油状物质。具体地，脂肪酸盐的反应液降温至55-60℃后再与质量浓度为33-37％的浓盐酸进行混合后再将上述混合液升温至65-80℃反应2-3小时。脂肪酸盐的反应液先降温是防止浓盐酸挥发，继而减低后续混合液中酸的含量，保证地沟油脂肪酸的生成；而后再升温，是为了促进脂肪酸盐的水解保证地沟油脂肪酸的生成。
进一步地，将脂肪酸盐的反应液与浓盐酸混合后的反应液静置后进行液液分离将上层油状物质进行收集，上层油状物质为地沟油脂肪酸层。而后利用质量浓度为1-5％的碳酸氢钠和软水(不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水)洗涤分离得到的地沟油脂肪酸层直至其pH值为2-3之间。洗涤去除地沟油脂肪酸层表面可能附着的酸和其他水溶性杂质。
而后在50-60℃条件下将洗涤完成的地沟油脂肪酸层进行烘干，继而得到地沟油脂肪酸。
进一步地，地沟油脂肪酸与氧化剂混合是将地沟油脂肪酸和氧化剂以质量比为1:0.16-0.2的比例进行混合并在45-55℃的条件下反应3-5小时。上述反应条件下地沟油脂肪酸与氧化剂发生反应得到地沟油环氧化脂肪酸。
进一步地，地沟油脂肪酸与氧化剂的反应通过红外光谱检测仪监测反应进行程度，当红外光谱显示双键消失、碘值为小于3mgI2/100g时，说明环氧化反应进行完毕，停止加热，得到的反应产物混合溶液中含有侧链上具有环氧基团的地沟油脂肪酸。
进一步地，氧化剂为双氧水和甲酸的混合物，其中双氧水和甲酸的质量比为1:0.33-0.4；双氧水的质量浓度为30％，甲酸的质量浓度为98％。采用上述比例保证氧化剂的氧化效果，上述混合物中不仅仅含有双氧水作为氧化剂、含有双氧水与甲酸的反应物过氧甲酸也作为氧化剂，提升了地沟油脂肪酸环氧化的效果。
进一步地，水解开环是是将地沟油脂肪酸与氧化剂反应得到地沟油环氧化脂肪酸与酸性氧化铝按质量比1:0.02-0.05的比例在70-100℃的条件下反应2.5-3小时。水解开环的反应是通过红外光谱检测仪监测反应进行程度，当红外光谱显示环氧官能团消失时，表明水解反应进行完全，可以终止反应。
进一步地，水解开环得到的是羟基化脂肪酸粗品，需要对得到的羟基化脂肪酸粗品进行精制。精制过程是依次使用质量浓度为1％-5％的碳酸钠溶液、1％盐水和软水洗涤羟基化脂肪酸粗品至其pH值为3-4。精制过程是去除制备羟基化脂肪酸过程中夹杂的各种反应原料，保证羟基化脂肪酸的纯度。
进一步地，11-32份润滑油添加剂包括3-7份合成油、5-10份硅油、3-7份聚四氟乙烯和4-8份石墨粉。润滑油添加剂主要是可以辅助提升润滑油的润滑性能、耐高温性能等。上述物质之间协同作用共同提升润滑油的性能。合成油是通过化学合成或精炼加工的方法获得的，其对发动机的保护以及在节能、环保方面显示出特别的优越性。优选地，合成油为聚α-烯烃、聚醚和合成酯中的任意一种。聚醚为环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)、环氧丁烷(BO)等原料，通过开环均聚或共聚制得，具有高粘度、优异的润滑性能、高闪点、低倾点、较宽的工作温度范围等优点。合成酯主要有多元醇酯和双酯。合成酯具有粘度指数高，闪点高、倾点低、低温流动性好，更宽的工作温度范围，蒸发损失小，高温稳定性好，氧化稳定性好，残炭少，润滑性能优异，毒性极低，环保、生物降解性能好等优点。聚α-烯烃是由α-烯烃在催化剂作用下聚合而成，综合性能优良。其也具有蒸发损失小，高温稳定性好，氧化稳定性好，抗水解能力强等优点。
硅油通常指的是在室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷产品。硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力，使得润滑油具有良好的润滑性能、增强润滑油的隔离性能、且抗氧化性能良好等。
聚四氟乙烯具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂、耐高温以及摩擦系数极低的特点，使得润滑油具有良好的耐高温以及润滑性能。
石墨粉是最耐温的矿物之一，其化学性质稳定，可以提升润滑油的耐高温、抗氧化稳定且具有出色的高压抗磨性能和黏附性，继而提升润滑油的各个性能。
本发明实施例还提供一种制备润滑油的方法，制备上述润滑油包括以下步骤：以重量份计，将60-70份经过氢化的地沟油、15-25份经过羟基化的地沟油和11-32份润滑油添加剂混合后在保护气的作用下于95-115℃的条件下混合1-1.5小时。具体地，将0-70份经过氢化的地沟油、15-25份经过羟基化的地沟油、3-7份合成油、5-10份硅油、3-7份聚四氟乙烯和4-8份石墨粉混合后向混合物内通入氮气防止各个油类与氧气发生氧化反应，继而保证润滑油的性能和质量。而后对混合进行加热，对混合物进行加热是降低各个油类的粘度，便于各个油类混合均匀，继而保证了润滑油内各个区域的成分一致，提升润滑油的质量，保证润滑油的性能。
混合结束后将混合物冷却至室温，而后进行过滤，去除混合物中可能含有的不溶物，保证润滑油的纯度，提升润滑油的润滑、耐高温等性能。而后在氮气的保护下对制备完成的润滑油进行灌装。
本发明实施例的润滑油是经过氢化的地沟油、经过羟基化的地沟油和润滑油添加剂之间协同作用使得润滑油具有极好的耐高温、抗氧化性能、甚至在润滑方面可以满足航空发动机润滑油的行业标准。且使用经过氢化的地沟油、经过羟基化的地沟油是对地沟油的回收和利用、避免了地沟油回流餐桌。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种润滑油，其主要由多种原料制成，多种原料包括60g经过氢化的地沟油、20g经过羟基化的地沟油和11g润滑油添加剂。其中，11g润滑油添加剂包括3g聚醚、5g硅油、3g聚四氟乙烯和4g石墨粉。
进一步地，经过氢化的地沟油的制备包括以下步骤：
将地沟油原料经过预处理以及精制后得到地沟油。具体地，地沟油原料的预处理是将地沟油原料在85℃的条件下搅拌40分钟后进行冷却、沉降、离心分离。而精制是将经过预处理的地沟油原料与活性白土混合并加热至95℃后保温2小时，精制完成后过滤去除地沟油内的吸附剂。其中，活性白土的添加量为预处理的地沟油原料的质量的5％。
将地沟油预热，预热地沟油是在200℃的条件下加热3小时。
将多孔氧化铝与质量浓度为7％的磷钨酸溶液混合后再焙烧得到催化剂中间体，催化剂中间体再与金属离子盐溶液混合后再焙烧后得到负载型金属离子催化剂。
具体地，多孔氧化铝浸渍于质量浓度为7％的磷钨酸溶液中4小时后，将多孔氧化铝取出后自然干燥，而后进行在180℃的条件下焙烧，焙烧结束后进行冷却得到催化剂中间体。将催化剂中间体浸渍于钴离子盐溶液中3小时，而后将吸附有钴离子的多孔氧化铝自然干燥后在380℃的温度下焙烧2小时，焙烧完成后进行冷却得到负载型金属离子催化剂。其中，钴离子的质量占负载型金属离子催化剂总质量的8％。
负载型金属离子催化剂的活化，具体地，负载型金属离子催化剂是经过氢气活化的催化剂，活化催化剂是在400℃的条件下进行活化，活化时间7小时，空速为1h-1。
经过氢化的地沟油是将地沟油与氢气在负载型金属离子催化剂的作用下进行催化反应后得到烷烃产物。具体地，催化反应时间每立方米地沟油与400Nm3的氢气混合后在360℃的条件下反应3小时。且催化反应时空速为0.8h-1，反应压力为6Mpa。
进一步地，经过羟基化的地沟油的制备包括以下步骤：
将地沟油原料经过预处理以及精制后得到地沟油。该预处理和精制的过程以及条件与经过氢化的地沟油中地沟油原料经过预处理以及精制的过程以及条件一致。
地沟油与质量浓度为33％的氢氧化钠溶液混合后在90℃的条件下反应4小时得到脂肪酸钠盐。脂肪酸钠盐的反应液降温至60℃后再与质量浓度为37％的浓盐酸进行混合后再将上述混合液升温至80℃反应2小时。
将脂肪酸盐的反应液与浓盐酸混合后的反应液静置后进行液液分离将上层油状物质进行收集，上层油状物质为地沟油脂肪酸层。而后利用质量浓度为1％的碳酸氢钠和软水洗涤分离得到的地沟油脂肪酸层直至其pH值为2-3之间。而后在55℃条件下将洗涤完成的地沟油脂肪酸层进行烘干，继而得到地沟油脂肪酸。
将地沟油脂肪酸和氧化剂以质量比为1:0.16的比例进行混合并在45℃的条件下反应5小时得到地沟油环氧化脂肪酸。氧化剂为双氧水和甲酸的混合物，其中双氧水和甲酸的质量比为1:0.33；双氧水的质量浓度为30％，甲酸的质量浓度为98％。
将地沟油环氧化脂肪酸与酸性氧化铝按质量比1:0.05的比例在80℃的条件下反应2.5小时得到羟基化脂肪酸粗品。而后依次使用质量浓度为5％的碳酸钠溶液、1％盐水和软水洗涤羟基化脂肪酸粗品至其pH值为3-4。
本实施例还提供一种制备润滑油的方法，包括以下步骤：
将60g经过氢化的地沟油、20g经过羟基化的地沟油、3g合成油、5g硅油、3g聚四氟乙烯和4g石墨粉混合后向混合物内通入氮气，后于95℃的条件下混合1.5小时。混合结束后将混合物冷却至室温，而后进行过滤，而后在氮气的保护下对制备完成的润滑油进行灌装。
实施例2
本实施例提供的一种润滑油，其主要由多种原料制成，多种原料包括65g经过氢化的地沟油、15g经过羟基化的地沟油和32g润滑油添加剂。其中，32g润滑油添加剂包括7g聚α-烯烃、10g硅油、7g聚四氟乙烯和8g石墨粉。
本实施例提供经过氢化的地沟油的制备与实施例1的经过氢化的地沟油的制备方法基本一致，不同点仅在于操作条件发生变化。地沟油原料时的温度和时间分别为110℃和30分钟，精制时的温度和时间分别为100℃和1小时。活性白土的添加量为预处理的地沟油原料的质量的3％。预热地沟油的温度和时间分别是150℃和2小时。
多孔无机材料为沸石，杂多酸为磷钼酸，金属离子盐溶液为钼离子盐溶液，磷钼酸的质量浓度为12％，浸渍时间为3小时，焙烧温度为200℃。催化剂中间体的浸渍时间为4小时，焙烧的温度和时间分别为400℃和3小时，金属离子的质量占负载型金属离子催化剂总质量的14％。活化催化剂的温度、时间以及空速分别为380℃，8小时，2h-1。
催化反应的氢油比、温度、时间、空速以及压力分别为500，320℃，2小时，1.3h-1，3Mpa。
本实施例提供经过羟基化的地沟油的制备与实施例1的经过羟基化的地沟油的制备方法基本一致，不同点仅在于操作条件发生变化。碱溶液为质量浓度为37％的氢氧化钾，反应得到脂肪酸钾盐的温度和时间分别为75℃，3小时。脂肪酸钾盐与酸反应条件是：降温至55℃、质量浓度为35％的浓盐酸、升温至65℃、反应时间为3小时。洗涤是碳酸氢钠的质量浓度为5％，烘干的温度为60℃。得到地沟油环氧化脂肪酸的反应条件：地沟油脂肪酸和氧化剂的质量比为1:0.2，反应温度和时间分别为50℃和3小时，双氧水和甲酸的质量比为1:0.4。得到羟基化脂肪酸粗品的反应条件地沟油环氧化脂肪酸与酸性氧化铝的质量比为1：0.02，反应温度的时间分别为100℃和3小时。精制时碳酸钠的质量浓度为1％。
实施例还提供一种制备润滑油的方法，该操作方法与实施例1提供的制备润滑油的方法一致，区别在于操作条件发生变化，具体地，混合的温度和时间分别为115℃和1小时。
实施例3
本实施例提供的一种润滑油，其主要由多种原料制成，多种原料包括70g经过氢化的地沟油、25g经过羟基化的地沟油和25g润滑油添加剂。其中，25g润滑油添加剂包括5g合成酯、8g硅油、6g聚四氟乙烯和6g石墨粉。
本实施例提供经过氢化的地沟油的制备与实施例1的经过氢化的地沟油的制备方法基本一致，不同点仅在于操作条件发生变化。地沟油原料时的温度和时间分别为90℃和20分钟，精制时的温度和时间分别为120℃和1.5小时。活性白土的添加量为预处理的地沟油原料的质量的4％。预热地沟油的温度和时间分别是170℃和2.5小时。
多孔无机材料为沸石，杂多酸为磷钼酸，金属离子盐溶液为镍离子盐溶液，磷钼酸的质量浓度为10％，浸渍时间为5小时，焙烧温度为190℃。催化剂中间体的浸渍时间为5小时，焙烧的温度和时间分别为390℃和2.5小时，金属离子的质量占负载型金属离子催化剂总质量的0％。活化催化剂的温度、时间以及空速分别为390℃，10小时，1.5h-1。
催化反应的氢油比、温度、时间、空速以及压力分别为600，340℃，2.5小时，1h-1，4Mpa。
本实施例提供经过羟基化的地沟油的制备与实施例1的经过羟基化的地沟油的制备方法基本一致，不同点仅在于操作条件发生变化。碱溶液为质量浓度为35％的氢氧化钾，反应得到脂肪酸钾盐的温度和时间分别为85℃，5小时。脂肪酸钾盐与酸反应条件是：降温至57℃、质量浓度为34％的浓盐酸、升温至70℃、反应时间为2.5小时。洗涤是碳酸氢钠的质量浓度为3％，烘干的温度为50℃。得到地沟油环氧化脂肪酸的反应条件：地沟油脂肪酸和氧化剂的质量比为1:0.18，反应温度和时间分别为48℃和4小时，双氧水和甲酸的质量比为1:0.38。得到羟基化脂肪酸粗品的反应条件地沟油环氧化脂肪酸与酸性氧化铝的质量比为1：0.04，反应温度的时间分别为70℃和2.7小时。精制时碳酸钠的质量浓度为3％。
实施例还提供一种制备润滑油的方法，该操作方法与实施例1提供的制备润滑油的方法一致，区别在于操作条件发生变化，具体地，混合的温度和时间分别为100℃和1.2小时。
实施例4
本实施例提供的一种润滑油，其主要由多种原料制成，多种原料包括67g经过氢化的地沟油、22g经过羟基化的地沟油和21g润滑油添加剂。其中，21g润滑油添加剂包括4g聚醚、7g硅油、5g聚四氟乙烯和5g石墨粉。
本实施例提供经过氢化的地沟油的制备与实施例1的经过氢化的地沟油的制备方法基本一致，不同点仅在于操作条件发生变化。地沟油原料时的温度和时间分别为105℃和35分钟，精制时活性炭的添加量为预处理的地沟油原料的质量的3％。预热地沟油的温度和时间分别是180℃和2.2小时。
多孔无机材料为多孔氧化铝，杂多酸为磷钼酸，金属离子盐溶液为钨离子盐溶液，磷钼酸的质量浓度为11％，浸渍时间为3.5小时，焙烧温度为195℃。催化剂中间体的浸渍时间为3.5小时，焙烧的温度和时间分别为385℃和2.7小时，金属离子的质量占负载型金属离子催化剂总质量的9％。活化催化剂的温度、时间以及空速分别为395℃，12小时，2h-1。
催化反应的氢油比、温度、时间、空速以及压力分别为550，330℃，2.2小时，1.2h-1，5Mpa。
本实施例提供经过羟基化的地沟油的制备与实施例1的经过羟基化的地沟油的制备方法基本一致，不同点仅在于操作条件发生变化。碱溶液为质量浓度为34％的氢氧化钠，反应得到脂肪酸钠盐的温度和时间分别为80℃，3.5小时。脂肪酸钠盐与酸反应条件是：降温至56℃、质量浓度为36％的浓盐酸、升温至75℃、反应时间为2.2小时。洗涤是碳酸氢钠的质量浓度为3％，烘干的温度为57℃。得到地沟油环氧化脂肪酸的反应条件：地沟油脂肪酸和氧化剂的质量比为1:0.17，反应温度和时间分别为55℃和4.5小时，双氧水和甲酸的质量比为1:0.37。得到羟基化脂肪酸粗品的反应条件地沟油环氧化脂肪酸与酸性氧化铝的质量比为1：0.03，反应温度的时间分别为90℃和2.6小时。精制时碳酸钠的质量浓度为4％。
实施例还提供一种制备润滑油的方法，该操作方法与实施例1提供的制备润滑油的方法一致，区别在于操作条件发生变化，具体地，混合的温度和时间分别为105℃和1.4小时。
实验例
参照GB 439-1990对实施例1-4制备得到的润滑油进行检测，具体检测结果参照见表1。
表1检测结果
根据表1可知，本发明实施例制备得到的润滑油满足国家标准GB439-90对于航空润滑油的要求，且基本项目均优于该国家标准，例如国家标准的硫含量要求不大于0.14，本发明实施例最高仅为0.11。氧化后沉淀物不大于0.08％，氧化后酸值不大于0.25mgKOH/g，本发明实施例氧化后沉淀物最高为0.058％，氧化后酸值最大为0.20mgKOH/g，说明本实施例的润滑油抗氧化性能良好。同理对比其他项目的国标值以及本发明实施例对应项目的值发现，本发明实施例的值均优于国标值，表明本发明实施例制备的润滑油可以应用于航天润滑油且效果良好。
综上所述，本发明实施例1-4提供的润滑油及其制备方法，该润滑油是经过氢化的地沟油、经过羟基化的地沟油和润滑油添加剂之间协同作用使得润滑油具有极好的耐高温、抗氧化性能、甚至在润滑方面可以满足航空发动机润滑油的行业标准。且使用经过氢化的地沟油、经过羟基化的地沟油是对地沟油的回收和利用、避免了地沟油回流餐桌。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种润滑油，其特征在于，其主要由多种原料制成，以重量份计，多种所述原料包括60-70份经过氢化的地沟油、15-25份经过羟基化的地沟油和11-32份润滑油添加剂；优选地，11-32份所述润滑油添加剂包括3-7份合成油、5-10份硅油、3-7份聚四氟乙烯和4-8份石墨粉。
2.根据权利要求1所述的润滑油，其特征在于，所述经过氢化的地沟油是通过将地沟油与氢气在负载型金属离子催化剂的作用下进行催化反应后得到的烷烃产物；
优选地，催化反应是将每立方米所述地沟油与400-600Nm3的氢气混合后在320-360℃的条件下反应2-3小时；
更优选地，所述地沟油为经过预热的地沟油，预热所述地沟油是在150-200℃的条件下加热2-3小时；
更优选地，所述负载型金属离子催化剂是经过氢气活化的催化剂，活化所述催化剂是在380-400℃的条件下进行活化，活化时间大于5小时，空速为1-2h-1。
3.根据权利要求2所述的润滑油，其特征在于，所述负载型金属离子催化剂是将多孔无机材料与质量浓度为7-12％的杂多酸溶液混合后再焙烧得到催化剂中间体，所述催化剂中间体再与金属离子盐溶液混合后再焙烧后得到的催化剂；
优选地，所述杂多酸为含磷酸根的杂多酸；更优选地，所述含磷酸根的杂多酸为磷钨酸或者磷钼酸；
优选地，所述金属离子盐溶液为钴离子盐溶液、钼离子盐溶液、镍离子盐溶液和钨离子盐溶液中的至少一种；
优选地，金属离子占所述负载型金属离子催化剂总质量的8-14％，更优选10-12％。
4.根据权利要求1所述的润滑油，其特征在于，所述经过羟基化的地沟油是通过将地沟油与碱混合后再与酸混合反应得到地沟油脂肪酸，所述地沟油脂肪酸与氧化剂混合后再于酸性氧化铝进行水解开环反应得到的羟基化脂肪酸。
5.根据权利要求4所述的润滑油，其特征在于，所述地沟油与所述碱混合是将所述地沟油与碱溶液混合后在75-90℃的条件下反应3-5小时；
优选地，所述碱溶液的质量浓度为33-37％，所述碱溶液为强碱溶液，更优选地，所述强碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
6.根据权利要求4所述的润滑油，其特征在于，所述地沟油脂肪酸是将所述地沟油与所述碱混合反应得到的脂肪酸盐降温后再与酸溶液混合并升温后反应2-3小时后分离得到的油状物质。
7.根据权利要求4所述的润滑油，其特征在于，所述地沟油脂肪酸与所述氧化剂混合是将所述地沟油脂肪酸和所述氧化剂以质量比为1:0.16-0.2的比例进行混合并在45-55℃的条件下反应3-5小时。
8.根据权利要求4所述的润滑油，其特征在于，水解开环反应是将所述地沟油脂肪酸与所述氧化剂反应得到地沟油环氧化脂肪酸与所述酸性氧化铝按质量比1:0.02-0.05的比例在70-100℃的条件下反应2.5-3小时。
9.根据权利要求2-8任意一项所述的润滑油，其特征在于，所述地沟油是将地沟油原料经过预处理以及精制后得到的地沟油。
10.一种制备润滑油的方法，其特征在于，制备权利要求1所述的润滑油包括以下步骤：以重量份计，将60-70份经过氢化的地沟油、15-25份经过羟基化的地沟油和11-32份润滑油添加剂混合后在保护气的作用下于95-115℃的条件下混合1-1.5小时。
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