本發(fā)明涉及化學品合成領(lǐng)域,具體地,涉及一種基礎(chǔ)油的制備方法,更具體地,涉及一種pao40基礎(chǔ)油高效制備的方法。
技術(shù)背景
從原油中提煉出的基礎(chǔ)油包含大量的化學物質(zhì)。這些混合物中的大部分是芳烴化合物和石蠟烴碳化合物(潤滑油中粘度隨溫度急變的成分)結(jié)構(gòu),這些物質(zhì)降低了基礎(chǔ)油的性質(zhì),而且其中的多環(huán)芳烴是致癌物質(zhì),并且對環(huán)境有害。
而全合成pao基礎(chǔ)油具有杰出的氧化穩(wěn)定性,因為他們是完全的異構(gòu)石蠟,而且沒有芳族化合物和石蠟烴碳化合物(潤滑油中粘度隨溫度急變的組分)結(jié)構(gòu)。由于pao具有優(yōu)秀的氧化性及熱穩(wěn)定性,它被廣泛的應用于精細工業(yè)品制造的領(lǐng)域。
在工業(yè)方面,pao根據(jù)潤滑容器的使用壽命,延長了換油周期,因此,減少了停工的損失,此外,pao在非常低的溫度下仍能保持良好的流動性,所以pao引擎潤滑油具有良好的冷啟動性能。使用以pao為基礎(chǔ)油的潤滑油,引擎能快速啟動,潤滑油能夠在瞬間到位等等有點。
目前,現(xiàn)有的高粘度pao基礎(chǔ)油的制備方法往往選用以長碳鏈α烯烴單體在催化劑作用下合成不同粘度pao基礎(chǔ)油,在該聚合方法中,由于聚合用的單體為長鏈烯烴,其在聚合的過程中易產(chǎn)生支鏈聚合物、碳鏈的斷裂情況下還會生成大量的低粘度pao混合物,一方面成本較高,另一方面,雜質(zhì)混合物過多的情況下,產(chǎn)品的品質(zhì)無法保障。
此外,在目前工業(yè)生產(chǎn)中,低粘度pao基礎(chǔ)油使用的剩余,也會造成環(huán)境污染問題,如何解決這個問題也成為當前需要迫在眉睫需要解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在克服上述缺陷,本發(fā)明采用一種低粘度pao基礎(chǔ)合成較高粘度pao基礎(chǔ)油,使廢棄的低粘度pao基礎(chǔ)油得到再生,重新利用,經(jīng)濟、環(huán)保,此外,在本發(fā)明的方法中,反應時間低于傳統(tǒng)工藝,在一定程度上提高了生產(chǎn)能效和節(jié)約了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明提供的一種pao基礎(chǔ)油高效制備的方法,其特征在于:廢潤滑油經(jīng)過精制后,在催化劑和助催化劑的作用下,以過氧化物作為引發(fā)劑,于小于1.5個小時的反應時間內(nèi),合成高粘度基礎(chǔ)油;
此處經(jīng)精制后的廢潤滑油,指以pao為主原料的潤滑油,經(jīng)使用后的剩余廢棄品,此類油品可以為低粘度潤滑油,也可以為高粘度潤滑油;但,優(yōu)選與本發(fā)明中的廢油為低粘度潤滑油占50%以上的廢油。此類油品經(jīng)傳統(tǒng)精制工藝精制而成。
此類高粘度油品一般為pao40-60的基礎(chǔ)油。
其中,上述催化劑選自三氯化鋁;
上述助催化劑選自如下結(jié)構(gòu)的化合物:
m選自ia族、iia族、iiia族金屬;
m優(yōu)選如:鈉、鎂、鋇、鋁等金屬;
r1選自碳原子數(shù)為2-8的脂肪烴;
r2選自碳原子數(shù)為2-8的脂肪烴;
r3選自碳原子數(shù)為2-8的脂肪烴。
r1、r2和r3可以為結(jié)構(gòu)相同或不相同的脂肪烴基團,如:乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、2-丁基、戊基、新戊基、環(huán)戊基、支鏈己基等。
過氧化物可以為無機過氧化物,或有機過氧化物。
進一步地,本發(fā)明提供的一種pao基礎(chǔ)油高效制備的方法,還具有這樣的特點:即、上述r1選自碳原子數(shù)大于2的支鏈飽和脂肪烴;
上述r2選自碳原子數(shù)大于2的支鏈飽和脂肪烴;
上述r3選自碳原子數(shù)大于2的支鏈飽和脂肪烴。
進一步地,本發(fā)明提供的一種pao基礎(chǔ)油高效制備的方法,還具有這樣的特點:即、上述助催化劑選自三異丁基鋁。
進一步地,本發(fā)明提供的一種pao基礎(chǔ)油高效制備的方法,還具有這樣的特點:即、上述過氧化物為如下結(jié)構(gòu)所示的有機過氧化物:
r5選自碳原子數(shù)為2-8的脂肪烴、苯基、芳香烴;
r6選自碳原子數(shù)為2-8的脂肪烴、苯基、芳香烴。
最優(yōu)選為過氧化苯甲酰。
進一步地,本發(fā)明提供的一種pao基礎(chǔ)油高效制備的方法,還具有這樣的特點:即、上述催化劑與助催化劑的摩爾比為1:0.05-0.12;
上述助催化劑與過氧化物的摩爾比為1:0.8-1.2。
進一步地,本發(fā)明提供的一種pao基礎(chǔ)油高效制備的方法,還具有這樣的特點:即、上述精制后的廢潤滑油與催化劑的質(zhì)量比為97-100:1-5。
進一步地,本發(fā)明提供的一種pao基礎(chǔ)油高效制備的方法,還具有這樣的特點:即、具體工藝方法如下所示:
將催化劑、助催化劑和精制后的廢潤滑油,投入聚合釜后,添加過氧化物,于30-60℃的反應溫度下,聚合反應0.5-1.5個小時,得到高粘度粗產(chǎn)品;
所述高粘度粗產(chǎn)品經(jīng)后處理和催化氫化反應獲得目標高粘度基礎(chǔ)油。
進一步地,本發(fā)明提供的一種pao基礎(chǔ)油高效制備的方法,還具有這樣的特點:即、上述催化劑和/或助催化劑和/或過氧化物為溶液形式;
上述催化劑的質(zhì)量濃度>50%;
上述助催化劑的質(zhì)量濃度為10-80%;
上述過氧化物的質(zhì)量濃度為10-80%。
進一步地,本發(fā)明提供的一種pao基礎(chǔ)油高效制備的方法,還具有這樣的特點:即、上述催化劑和/或助催化劑和/或過氧化物分散或溶解于烴溶劑中;
上述烴溶劑選自沸點大于60℃的脂肪烴或芳香烴。
進一步地,本發(fā)明提供的一種pao基礎(chǔ)油高效制備的方法,還具有這樣的特點:即、上述后處理為:高粘度粗產(chǎn)品經(jīng)過濾去除固體雜質(zhì),經(jīng)堿洗,中和反應體系的ph為中性后,通過減壓蒸餾的方式分離得到減壓蒸餾產(chǎn)品。
進一步地,本發(fā)明提供的一種pao基礎(chǔ)油高效制備的方法,還具有這樣的特點:即、上述催化氫化的過程為:減壓蒸餾產(chǎn)品經(jīng)與氫氣混合加壓,直接進入裝有加氫催化劑的裝置,進料溫度240-280℃、氫氣分壓15-18mpa,體積空速約0.5-1h-1、氫油體積比400-600:1,經(jīng)加氫催化除雜得到高粘度基礎(chǔ)油。
本發(fā)明的作用和效果:
本發(fā)明提供了一種得到較高粘度pao基礎(chǔ)油新的方法。本發(fā)明采用一種廢棄潤滑油合成較高粘度pao基礎(chǔ)油的方法,使廢棄的潤滑油得到再生,重新利用,經(jīng)濟、環(huán)保,此外,在本發(fā)明的方法中,反應時間低于傳統(tǒng)工藝(傳統(tǒng)工藝中,反應時間一般為4個小時以上),在一定程度上提高了生產(chǎn)能效和節(jié)約了生產(chǎn)成本。
此外,選用本發(fā)明的催化劑和助劑進行反應的產(chǎn)品純度高,潤滑性能佳。
具體實施方式
實施例1
將150g三氯化鋁、120g15%的三異丁基鋁己烷溶液、5800g經(jīng)精制后的廢棄潤滑油投入聚合釜內(nèi),調(diào)節(jié)釜內(nèi)反應溫度為40℃,加入35g過氧化苯甲酰;發(fā)生聚合反應,反應時間1h,得到高粘度粗產(chǎn)品。
經(jīng)過濾去除部分催化劑,經(jīng)過60%的氫氧化鈉水溶液堿洗,中和三氯化鋁至溶液ph為中性,剩余進入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進行減壓蒸餾。
將減壓蒸餾產(chǎn)品經(jīng)加壓與氫氣混合,直接進入裝有加氫催化劑的裝置,進料溫度260℃、氫氣分壓15mpa,體積空速約0.5h-1、氫油體積比500:1,經(jīng)加氫催化除雜得到新的pao40基礎(chǔ)油,收率88%。
實施例2
將150g三氯化鋁、25g三異丁基鋁、6000g經(jīng)精制后的廢棄潤滑油(低粘度pao≈4-6)投入聚合釜內(nèi),調(diào)節(jié)釜內(nèi)反應溫度為60℃,加入25g過氧化苯甲酰,發(fā)生聚合反應,反應時間1.5h,得到高粘度粗產(chǎn)品。
經(jīng)過濾去除部分催化劑,經(jīng)過40%的氫氧化鈉水溶液堿洗,中和三氯化鋁至溶液ph為中性,剩余進入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進行減壓蒸餾。
將減壓蒸餾產(chǎn)品經(jīng)加壓與氫氣混合,直接進入裝有加氫催化劑的裝置,進料溫度240℃、氫氣分壓18mpa,體積空速約0.5h-1、氫油體積比400:1,經(jīng)加氫催化除雜得到新的pao45基礎(chǔ)油,收率91%。
實施例3
將150g三氯化鋁、45g96%的三異丁基鋁、6200g經(jīng)精制后的廢棄潤滑油(中粘度pao≈10-12)投入聚合釜內(nèi),調(diào)節(jié)釜內(nèi)反應溫度為50℃,加入15g過氧化雙(2,4-二氯苯甲酰),發(fā)生聚合反應,反應時間0.5h,得到高粘度粗產(chǎn)品。
經(jīng)過濾去除部分催化劑,經(jīng)過60%的氫氧化鈉水溶液堿洗,中和三氯化鋁至溶液ph為中性,剩余進入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進行減壓蒸餾。
將減壓蒸餾產(chǎn)品經(jīng)加壓與氫氣混合,直接進入裝有加氫催化劑的裝置,進料溫度260℃、氫氣分壓15mpa,體積空速約0.5h-1、氫油體積比500:1,經(jīng)加氫催化除雜得到新的pao60基礎(chǔ)油,收率88%。
實施例4
將150g三氯化鋁、15g的三異丙基鋁、5900g經(jīng)精制后的廢棄潤滑油(低粘度pao≈4-6)投入聚合釜內(nèi),調(diào)節(jié)釜內(nèi)反應溫度為60℃,加入10g過氧化苯甲酰,發(fā)生聚合反應,反應時間1h,得到高粘度粗產(chǎn)品。
經(jīng)過濾去除部分催化劑,經(jīng)過氫氧化鈉堿洗,中和三氯化鋁至溶液ph為中性,剩余進入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進行減壓蒸餾。
將減壓蒸餾產(chǎn)品經(jīng)加壓與氫氣混合,直接進入裝有加氫催化劑的裝置,進料溫度260℃、氫氣分壓15mpa,體積空速約0.5h-1、氫油體積比600:1,經(jīng)加氫催化除雜得到新的pao42基礎(chǔ)油,收率85%。