CN1106857A - 利用松脂废渣生产机械润滑油的方法 - Google Patents

Abstract

本发明闸述了一种利用松树树脂分离松香和松 节油过程中所得的废渣或次等松香经高温催化、精制 及调和后制得通用机械润滑油的方法，该方法使松脂 的综合利用更为广泛，防止了因排放造成的环境污 染，开辟了机械润滑油来源的新渠道，为林产化学的 发展提供了新途径。

Description

本发明涉及一种将松脂废渣经蒸馏、裂化、精制及调和生产机械润滑油的方法。

松脂厂将从松树采集下来的松脂在溶解过程中分离出残渣，里面除有一些树皮、木屑外，还含有20-40%的纯松脂，加上有一些堆放过久来不及处理而干涸的松脂，包装车间散落的碎松香，次等松香等，过去，对这些废渣、次等品的处理一般是将其简单裂化得到裂化油给别的工厂作燃料，有的则将其丢弃，这不仅浪费了宝贵的自然资源，还给环境造成了污染。所以，如何将松脂废渣进一步综合开发利用，目前仍是许多林化学家正在探索的课题。

本发明的目的是提供一种通过裂化从松脂废渣中生产出适合多种机器如机床、汽车、农机具及仪器仪表上使用的机械润滑油的方法。

本发明的另一个目的是充分利用大自然的有用资源，为废物利用开辟一条新路，并能减轻废渣排放造成的环境污染。

实现本发明目的的方法是先将松脂废渣在较低温度下蒸馏，分离出水份及轻油（轻油包括少量松节油，用于燃烧的低沸点松脂油），然后加入催化剂，在较高温度下使松脂裂化，在裂化过程中蒸馏收集特定温度的馏份，作为机械润滑油的基础油，然后用酸碱法或溶剂法、吸附法除去非理想组分，再调和基础油，并在调和中加入抗氧剂、分散剂、降凝剂等，便得到不同型号的机械润滑油，其工艺过程见附图1。

松脂废渣中一般含有纯松脂20-40%，松脂的主要化学成份是高分子量的碳氢化合物，其中有多种树脂酸如枞酸、左旋海松酸，长叶松酸等，裂化过程一般是将高分子量的碳氢化合物裂化成低分子量的碳氢化合物，树脂酸进行脱羧反应，其主要反应式如下：

裂化松脂除脱羧产物，还含有下列化合物，环戊烯烃5-9%，芳香烃8-12%，假枯烯1-3%，多环芳香烃20-25%。

本发明的裂化温度选择在160-500℃之间，但160-180℃之间蒸馏所得的组分比重较轻，一般收集作为燃料油，所收集的是180-400℃之间的馏份，作为机械润滑油的基础油。

以下详细描述本发明的生产方法。

一、裂化

将定量的松脂废渣放入裂化釜中，先升温至130-155℃，在釜上部的冷却器开冷却水，蒸出轻油（包括松节油和燃料油）和水，再按剩余物料的量加入1-5%的催化剂，在160℃-500℃的温度下裂化8-12小时，经冷凝器冷凝，分离出180℃以下的组分作为燃料油，收集180-400℃的裂化油作为机械润滑油的基础油，所选用的催化剂采用氧化物或酸性物质，如五氧化二磷、氯化锌、或酸性白土，酸性白土为用盐酸、磷酸、硼酸浸泡过的白土。

二、精制

裂化后收集得到的化合物除含有所需机械润滑油的碳氢化合物外，还有环戊烯烃、假枯烯、芳香烃、多环芳香烃如苯、萘、蒽、胶质等物质，这些是润滑油的非理想组分，必须除去才能得到品质优良的润滑油产品，除去非理想组分的过程称为精制，除去非理想组分的方法可以采用三种，一是酸碱处理法，二是有机溶剂法，三是吸附法。酸碱处理法是用盐酸或磷酸、甲酸、丙酸等先放到裂化所得化合物中，充分混合接触后先将比重较大的酸层分离，再加烧碱或纯碱、生石灰使pH达到中性后，然后蒸馏除去水份即可。有机溶剂法是将苯、丙酮或乙醇加到裂化后的化合物中，充分接触后用蒸馏法将有机溶剂蒸出。吸附法是将硅藻土、活性白土、分子筛或其它极性物质加到裂化后的化合物中，充分接触后沉淀压滤。

三、调和

精制出来的裂化油还不能直接变成产品使用在机械上，必须根据不同产品的物理性能如粘度、闪点、凝固点、酸值等要求，加入适量的添加剂，以便获得合格润滑油，本发明所加入的添加剂主要有抗氧剂如T₂₀₁（烷基酚硫磷锌盐）、T₂₀₂（异丁醇硫磷锌盐）、清净分散剂如T₁₀₅（烷基酚钡）、T₁₀₂（石油磺酸钙）、T₁₀₉（烷基水杨酸钙）、降凝剂如T₈₀₁（烷基萘）、T₈₀₃（2-烯共聚物）等。

用松脂废渣生产机械润滑油的优点是：

1.能充分利用大自然的有用资源，特别是石油和煤炭资源的不断开发，使天然资源逐渐枯竭，但人们可通过种植松树，几年后即可采脂，生产出机械润滑油取代部分石油润滑油，林产化学原料必将是未来的重要化学原料。所以松脂废渣的开发利用有着十分重要的意义。

2.减轻了环境污染，因为松脂废渣直接排放，不仅污染了土地，妨碍植物生长，还会污染水资源，破坏了大自然的生态平衡。

3.用松脂废渣生产得到机械润滑油的同时，还能得到部分松节油和燃料油，一般每7吨松脂废渣裂化可得到1吨基础油，1吨轻油（包括松节油和燃料油），生产1吨润滑油的成本与从石油中生产的润滑油基本相同，但加上副产松节油和燃料油，其成本还要降低。

4.松脂废渣裂化后经精制，调和得到的机械润滑油与从石油提炼的机械润滑油物理化学性质相同，使用效果也完全相同。

5.生产工艺简单，设备不复杂，容易操作。

以下是本发明的实施例：

实施例一，将2500kg松脂废渣投入3000升装有冷凝器的裂化釜中，加热升温至150℃，蒸馏出轻油和水后，加入催化剂五氧化二磷25-80kg，在160-500℃下裂化8-12小时，经冷凝器冷凝，油水分离器收集得到180-400℃之间的裂化油（按180-250℃、250-350℃、350-400℃的馏分分别存放）约800kg，副产轻油和松节油约120kg。

将上述分离的裂化油1250kg投入装有搅拌器，冷凝器及油水分离器的2000升设备中，加入6-10%的活性白土或硅藻土在155-300℃的温度接触1-6小时，再降温至60-150℃，用压滤机过滤活性白土或硅藻土，得到基础油。

上述的基础油按温度分为三类：180-250℃的设为基础油A，250-350℃的为基础油B，350-400℃的设为基础油C。

将基础油A98 6kg，闪点167℃、粘度4.86×10mm²/S（40℃）;基础油B98 6kg闪点232℃，粘度7.1×10mm²/S（40℃）;T202 4kg、T105 20kg、T801 4kg一起加入带有搅拌器的调和釜内，在20-70℃温度下搅拌0.5-1小时，即得到2000kg左右的机械润滑油，其闪点180℃，粘度7.29×10mm²/S（40℃）的合格产品，此油达到国标N68号机械润滑油标准。

实施例二，裂化方法与上面相同，但催化剂可选用氯化锌或浸过磷酸的活性白土，精制过程加入100-150kg的苯或丙酮，与裂化油充分接触，然后在苯或丙酮的沸点温度蒸馏出苯或丙酮，得到基础油A  1450kg，闪点158℃、粘度3.95×10mm²/S（40℃）;基础油B 1450kg，闪点232℃，粘度9.1×10mm²/S（40℃）;基础油C 386kg，闪点157℃，粘度1.0×10mm²/S;加入T₂₀₂2kg，T₁₀₅10kg、T₈₀₁2kg配得1000kg左右的机械润滑油，闪点为171℃，粘度4.94×10mm²/S，该油符合国标N46号机械润滑油。

上述产品N46和N68两种油交由广西省级产品质量检验部门检测，其综合指标如下：

检测项目	标准值	实测值	判定	备  注
					运动粘度（40℃）mm2/S	41.4-50.6	47	符合	GB 265
凝点      ℃	不高于－10	－16	符合	GB 510
					灰点      ％	不大于0.007	0.0067	符合	GB 508
水溶性酸或碱	无	无	符合	GB 259
					酸值KOHmg/g	不大于0.2	0.018	符合	GB 264
机械杂质  ％	不大于0.007	0.003	符合	GB 511
					水分      ％	痕迹	0	符合	GB 260
闪点（开口）  ℃	不低于170	181	符合	GB 267
					腐蚀  （T3  铜片，100℃  3h)	合格	合格	符合	S／2620

结论说明：该试样经检验，结果符合标准“Q/452821HGE3401-91”中的指标要求。

本发明产品机械润滑油于1993-1994年交给广西南宁市汽车总站保修厂、南宁市第三建筑安装公司四土区、广西上思县糖厂、上思县水泥厂等用户在车床、榨机、水泵、拖拉机、汽车等非发动产位的机械使用，效果良好，完全与市场所销售的石油类机械润滑油一样，对机械部件无任何影响和副作用。

Claims (5)

1、一种利用松脂废渣生产机械润滑油的方法，其特征是将松脂废渣、次等松香、次等松脂放到裂化釜中先升温至130-155℃，蒸出松节油、轻油和水后，加入1-5%的催化剂五氧化二磷或氧化锌、酸性活化白土，在200-500℃的温度下裂化8-12小时，收集180-400℃馏分的裂化油，再除去裂化油中的环戊烯烃、芳香烃、多环芳香烃、胶质和其它杂质，然后根据机械润滑油的粘度、闪点调和，并加入抗氧剂、抗凝剂、清净分散剂，即可得到产品。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征是从裂化油中除去环戊烯烃、芳香烃、多环芳香烃、胶质、其它杂质的方法采用酸碱法、溶剂法或极性物质吸附法。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征是调和机械润滑油是用不同温度馏分的裂化油任意组配。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征是抗氧剂、降凝剂、清净分散剂分别为T₂₀₁、T₂₀₂，T₁₀₅、T₁₀₂、T₁₀₉，T₈₀₁、T₈₀₃。

5、根据权利要求1和2所述的方法，其特征在于酸碱法采用盐酸、乙酸、磷酸、烧碱、纯碱、生石灰，溶剂法采用苯、丙酮、乙醇，极性物质吸附法采用硅藻土、活性白土。

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