CN1220300A - 合成烃油的吸附精制方法 - Google Patents

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Abstract

一种合成烃油的吸附精制方法,是将合成烃油和选自白土、分子筛、活性炭的固体吸附剂混合,然后在缺氧条件下加热至100－250℃,恒温0－30分钟,降温至100℃以下,除去吸附剂。该法精制时间短,精制深度高,脱色效果好,兼具脱除水、轻馏分及有机氯化物的作用。

Description

合成烃油的吸附精制方法
本发明是关于烃油的精制方法，更具体地说，是合成烃油的吸附精制方法。
合成烃油具有优良的低温流动性，较高的粘度指数和闪点，较低的残炭、灰分和S、N杂质含量，因此，自三十年代部世以来，就在欧美和我国获得了广泛的应用。三十年代末，德国IG公司(POLiTZ)开发的用蜡裂解烯烃生产聚合油的方法(见Ind.Eng.Chem.,Vol 42,NO.12 2428,1950年)是最早实现工业化的生产合成烃油的工艺路线。为了改进烯烃聚合油的色度和性能，该工艺用活性白土对聚合油进行吸附精制。由于合成烃油的溴值和不饱和度高，为防止精制时发生热氧化反应，该工艺采用了较低的精制温度(95℃)，精制时间较长(2小时)。
中国是利用蜡裂解α烯烃生产合成烃油的重要国家，其工艺路线与IG公司的方法大体相同，但在聚合反应条件和吸附精制条件方面略有改进(见日本石油学会志Vol.19；NO.11 897-905,1976年)。如，在聚合时大多采用AlCl3的催化剂，吸附精制采用活性白土-Ca(OH)2，精制温度略有提高，一般为110～130℃，精制时间0.5～1小时。利用该法精制可改善聚合油的色度，但效果仍不理想，其色度深于同等粘度级别的矿油基础油。
由于生产合成烃油时大多采用AlCl3络合催化剂，在聚合过程中，这类催化剂不可避免地生成了一些腐蚀金属和影响油品性能的有机氯化物，精制时应当除去，但目前尚无简便有效的脱除方法。
润滑油中的水分对油品的性能有着许多不利的影响，它可能造成油品的乳化、腐蚀，加速油品的衰败和添加剂的分解，还会影响油品的电性能。因此多数工业润滑油都必须尽可能地去除油中的水分。
润滑油中的轻馏份不仅影响油品的闪点，增大油品的挥发性，而且会加速油品在使用中的氧化变质，因此优良的润滑油基础油必须具有较窄的馏份范围。
本发明的目的在于克服现有技术精制效果差、精制时间长的缺陷，提供一种合成烃油的吸附精制方法，确切地说，是提供一种精制深度高，精制时间短，脱色效果好，同时还可脱除水、轻馏份及有机氯化物的合成烃油的吸附精制方法。
本发明提供的合成烃油的吸附精制方法包括：将合成烃油和固体吸附剂混合，在缺氧条件下加热至100～250℃，恒温0～30分钟，降温至100℃以下，分离除去固体吸附剂。
所述合成烃油包括烯烃齐聚油，蜡裂解的α烯烃聚合油，以及α烯烃与苯烷基化的烷基苯合成油等。其中蜡裂解α烯烃可以是软蜡(一般含油量20～40％)或皂蜡(一般含油量3～5％)裂解的α烯烃。
所述固体吸附剂为本领域通用的吸附剂，如白土、沸石、活性炭等，其中白土可以活化，也可以不活化；沸石可以是Y型沸石、丝光沸石、Ω沸石、γ沸石、毛沸石、ZSM系列沸石以及Beta沸石等，吸附剂的用量一般为合成烃油重量的1～12％，烃油粘度越大，色度越深，吸附剂的用量也就越大。
所述缺氧条件可以是减压抽空，真空度为1～500mmHg，最好是1～350mmHg，真空度越高，精制效果越好。缺氧条件也可以是通入惰性气体，如CO2、氮气、氦气、氩气等与油中的组份不发生化学反应的气体，压力至少为1atm，最好是略大于1atm，如1～1.2atm，所用压力应保证系统处于稳定的惰性气体环境。用减压抽空方法获得的精制效果更佳。精制温度为100～250℃，升温速度为本领域常用的升温速度，当温度达到精制温度时，可立即降温，也可以恒温一段时间，一般来说精制温度低、升温速度慢，恒温的时间宜略长，如＜0～30分钟，当然恒温时间超过30分钟也是可以的，只是精制效果已不再有显著变化。
本发明提供的合成烃油的吸附精制方法由于采用了缺氧条件，因而具有如下优点：
(1)精制时间短，只需30分钟甚至时间更短，精制深度高，脱色效果明显。如，利用该法可使ISO VG68合成烃油的色度由4.5级降至0.5级。
(2)可脱除水、轻馏份及有机氯化物。如，利用该法可使合成烃油的有机氯化物含量从205ppm降至8.4ppm，水分从320ppm降至30ppm，闪点从174℃提高至206℃。
另外，将本发明提供的方法与现有技术相结合，加入适量Ca(OH)2，可更有效地中和油中的酸性物质，例如，可使酸值从0.5mgKOH/g降至0.02mgKOH/g、
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
                       实施例1
在一带有搅拌、温度计和减压蒸馏装置的三口瓶中，加入500g烯烃聚合油(杭州石油一厂生产，α烯烃合成油ISO VG68)和15g的活性白土(抚顺化工塑料厂生产，一级品)而后将系统抽空至100mmHg并开始加热搅拌，当温度升至100℃左右时开始出水，至160℃时大量出水，继续加热至200℃，而后停止加热并降温，待温度降至60℃后，停止搅拌并将系统放空，趁热滤去白土残渣后得到精制的烯烃聚合油。精制效果见表1。
                       实施例2
在装有搅拌、导气管、温度计、蒸馏装置的三口瓶中，加入软蜡裂解α烯烃聚合油(抚顺石油一厂生产，α烯烃合成油ISOVG68)500g，活性白土15g，通入N2至略高于外压，然后加热至180℃，活性白土中的吸附水基本脱净，至200℃时停止加热并降温至60℃，停止通N2和搅拌，趁热滤去残渣，精制效果如表1所示。
                       实施例3
在三口瓶中加入皂蜡裂解的α烯烃聚合油500g(兰州炼油厂生产，α烯烃合成油ISOVG68)和Y型沸石15g，按实施例1的装置和方法进行精制，在系统真空度为200mmHg的条件下加热至180℃，而后停止加热并降温至60℃，趁热滤去白土残渣，精制油的性质如表1所示。
                       实施例4
在三口瓶中加入烷基苯合成油(燕化公司化工厂生产，品名重烷基苯)500g，白土40g，按实施例1的装置和方法进行精制，将系统抽空至50mmHg并开始加热搅拌，待温度升至120℃后，维持30分钟，然后降温至60℃，趁热滤去白土残渣，精制油的性质如表1所示。
                       实施例5
在三口烧瓶中加入有机氯含量较高的软蜡裂解α烯烃聚合油(抚顺石油一厂生产)500g和活性白土15g，按实施例1的装置和方法进行精制，在系统真空度为100mmHg的条件下加热至250℃，而后停止加热并降温至60℃，趁热滤去白土残渣，精制油的性质如表1所示。
                       实施例6
在三口瓶中加入酸值较高的软蜡裂解α烯烃聚合油500g(抚顺石油一厂生产)活性白土15g，粉状Ca(OH)210g，水1g，按实施例1的装置和方法进行。首先在60℃下搅拌反应30分钟，而后将系统抽空至100mmHg并继续加热并降温至60℃，停止搅拌并放空，滤去白土和Ca(OH)2残渣，精制效果见表1。
                       实施例7
在三口瓶中加入闪点不合格的软蜡裂解α烯烃聚合油500g(燕化化工三厂生产，α烯烃合成油ISOIVG46)，活性白土15g，按实施例1的装置和方法进行精制处理，将系统压力降至100mmHg后加热搅拌，待温度升至210℃时，在此温度下精制0.5小时，绝大部分轻质油份和水在此前被除，降温至60℃，滤去白土残渣，精制油的性质如表1所示。
                       实施例8
加入一种软蜡裂解α烯烃聚合油粗产品(自已合成)，其闪点、水分、色度及氯含量均不符合要求。按实施例1的装置和方法进行精制。活性白土用量3％，精制温度240℃，真空度300mmHg，精制时间10分钟(240℃下)。精制油的性质如表1所示。
                       对比例1
在常压下进行白土精制
在装有搅拌和温度计的三口瓶中，加入软蜡裂解的α烯烃聚合油(抚顺石油一厂生产)500g，活性白土15g(120℃下活化2小时)，而后再搅拌加热至130℃，在此温度下精制30分钟后，降温至60℃，滤去白土残渣后，精制油的性质如表1所示。
                       对比例2
在常压下进行白土精制
在装有搅拌和温度计的三口瓶中，加入烷基苯合成油(燕化化工三厂生产，重烷基苯)500g，活性白土15g(120℃下活化2小时)，而后再搅拌加热至130℃，在此温度下精制30分钟后，降温至60℃，滤去白土残渣后，精制油的性质如表1所示。
从表1可以看出，本发明提供的方法不仅脱色效果好，而还可显著脱除水分、轻馏份及氯化物，与现有技术相比，精制深度更高。
表1
                                                     合成烃油
                      吸附精制前                          吸附精制后
 色度  运动粘度mm2/s40℃ 酸值mgKOH/g 闪点℃ 水分ppm  氯含量ppm 色度  运动粘度mm2/s40℃ 酸值mgKOH/g 闪点℃ 水分ppm     氯含量ppm
实施例1  4.5  54.30  205  0.5  54.54     97
实施例2  4.5  54.30  1.0  54.34
实施例3  4.0  72.5  0.5  72.7
实施例4  6.5  116.8  3.0  117.2
实施例5  4.5  54.30  205  54.68     8.4
实施例6  4.5  54.30     0.5  0.5     0.02
实施例7  4.5  48.5  170  ＜1.0  208
实施例8  4.5  52.24     0.35  174  320  75  ＜1.0  52.56     0.02  206  30     29
对比例1  4.5  52.24     0.35  174  320  75  3.5  52.28     0.33  175  150     73
对比例2  6.5  116.8  6.0  117.0
1．色度：按GB/T6540法(相当于ASTM D1500法)测定
2．运动粘度：按GB/T265法测定
3．酸值：按GB/T4945法测定
4．闪点：按GB/T3536法测定
5．水分：按GB/T11133微量水分测定法测定
6．氯含量：按RIPP64-90电量法测定原油中总氯含量法测定

Claims (8)

1．一种合成烃油的吸附精制方法，包括将合成烃油和固体吸附剂混合，加热精制，降温、分离除去固体吸附剂，其特征在于：精制条件为缺氧条件，精制温度100～250℃，精制时间为0～30分钟。
2．按照权利要求1所述的精制方法，其特征在于缺氧条件为减压抽空，真空度为1～500mmHg。
3．按照权利要求2所述的精制方法，其特征在于减压抽空的真空度为1～350mmHg。
4．按照权利要求1所述的精制方法，其特征在于缺氧条件为通入惰性气体，压力至少为1atm。
5．按照权利要求4所述的精制方法，其特征在于惰性气体选自N2、CO2氦气、氩气之一。
6．按照权利要求1所述的精制方法，其特征在于固体吸附剂选自白土、沸石、活性炭之一。
7．按照权利要求1所述的精制方法，其特征在于合成烃油包括烯烃齐聚油、蜡裂解α烯烃聚合油和烷基苯合成油。
8．按照权利要求1所述的精制方法，其特征在于固体吸附剂用量为合成烃油重量的1～12％。
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