一種綠色環保橡膠填充油的生產方法與流程
2023-09-17 00:51:10 1
本發明涉及一種橡膠填充油的生產方法，特別是一種綠色環保橡膠填充油的生產方法，屬於化工生產領域。
背景技術：
橡膠填充油屬於石油系橡膠軟化劑，是在橡膠生產過程中被加入，用以降低成本、改善加工性能的一種特種工藝用油，是合成橡膠工業的一個重要分支。根據油品的族組成分類，橡膠填充油可分為芳香烴型、環烷烴型和石蠟烴型結構的填充油。其中芳香烴型的橡膠填充油屬深色油，適用於深色製品，是輪胎、鞋類、膠布製品的優良軟化劑。隨著國外發達國家對其毒害性研究的深入，芳烴油中含有致癌性多環芳烴，會對人體和環境造成危害的問題已得到公眾的認同。2010年1月1日開始實施的歐盟2005／69／EC指令的實施，該指令要求輪胎用橡膠油中的多環芳烴(PCA)含量小於3％，苯並(a)芘(BaP)含量不大於1 pmm，8種特定的多環芳烴致癌物(PAHs)含量不大於10pmm。
目前，滿足歐盟環保要求的橡膠油產品有以下五種： ①處理芳烴油TDAE，②重質環烷油NAP， ③淺度溶劑抽提油MES，④殘餘芳烴抽提物RAE，⑤其他類型的調合油，如採用環烷油和減壓渣油調合。
專利申請號為201010248231.6的說明書中提出一種用催化裂解油漿製取環保芳烴油的方法，以催化裂解油漿為原料，使用極性小的烷基溶劑和糠醛、N- 甲基吡咯酮、二甲基亞碸等極性大的溶劑對催化裂解油漿進行雙溶劑多次萃取，製備得到符合歐盟2005／69／EC指令的環保芳烴油。專利申請號為201010604121.9的說明書中提出一種橡膠用環保級高芳烴油的生產方法，橡膠用環保級高芳烴油的生產方法，包括經過加溫、過濾除渣、高溫蒸餾和配方調和的高芳烴油，：將高芳烴油和配方溶劑通入萃取塔中，採用加壓加溫萃取法，通過回流除去高芳烴油中的PCA 和PAHs，然後分別進行輕相蒸餾和重相蒸餾，蒸出輕相中的溶劑，獲得產品。專利申請號為200910088931.0的說明書提出一種環保橡膠油及製備方法，以減三線餾分油為原料，進行糠醛抽提，得到一次抽出油進行糠醛二次抽提，得到的二次精製油即為環保橡膠油。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種綠色環保橡膠填充油的生產方法，生產的綠色環保橡膠填充油以符合歐2005／69／EC指令，滿足市場對環保橡膠填充油的需求。
本發明是通過以下的技術方案實現的：
一種綠色環保橡膠填充油的生產方法，包括如下步驟：
1)減壓餾分油抽提：將原料油與溶劑按一定比例混合均勻，充分攪拌，將混合物置於多項萃取裝置中進行恆溫沉降，完全沉降後進行分層，下層液體經過經減壓蒸餾回收溶劑得到一次抽出油，上層液體經過經減壓蒸餾回收溶劑得到一次抽餘油；
2)一次抽出油精製：將一次抽出油與溶劑按一定比例混合均勻，充分攪拌，將混合物置於多項萃取裝置中進行恆溫沉降，完全沉降後進行分層，下層液體經過經減壓蒸餾回收溶劑得到二次抽出油，上層液體經過經減壓蒸餾回收溶劑得到二次抽餘油；
3)將一次抽餘油和二次抽餘油混合即為環保橡膠填充油。
其中，所述的減壓餾分油為環烷基原油的減二線餾分油和減三線餾分油其中的一種或兩種。
其中，所述的溶劑為糠醛、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞碸或石油醚（60-90℃）中的一種或兩種。
其中，步驟1）減壓餾分油抽提中，所述的溶劑與減壓餾分油的質量比為（3-6）：1，沉降溫度為50-70℃，沉降時間為60min，完全沉降，減壓蒸餾壓力為0.09MPa。
其中，步驟2）一次抽出油抽提中，所述的溶劑與一次抽出油的質量比為（3-6）：1，沉降溫度為50-70℃，沉降時間為60min，完全沉降，減壓蒸餾壓力為0.09MPa。
其中，所述的回收溶劑循環使用。
與現有技術相比，本發明的有益效果為：生產的產品無毒、無致癌作用；大幅度的提高了環保橡膠填充油的產量和質量，根據本發明方法生產的環保橡膠填充油，其環芳烴(PCA)含量小於3％，苯並(a)芘(BaP)含量不大1pmm，8種多環芳烴致癌物(PAHs)含量不大於10pmm，滿足歐盟環保要求。
具體實施方式
本發明以環烷基原油減壓餾分油為原料，第一步通過溶劑抽提的方式，得到一次抽餘油和一次富含芳烴的抽出油；第二步再對一次抽出油進行溶劑抽提，選擇性的脫除一次抽出油中的多環芳烴，將一次抽餘油和二次抽餘油混合從而得到滿足歐盟環保要求的環保橡膠填充油。
實施例1
以減三線餾分油為原料，以糠醛為溶劑，質量劑油比為3:1，混合均勻，置於多項萃取裝置中進行恆溫沉降，沉降溫度70℃，至完全沉降，沉降時間60min，得到一次抽出液和一次抽餘液，一次抽餘液0.09MPa下減壓蒸餾回收糠醛後得到一次抽餘油，一次抽出液經過0.09MPa減壓蒸餾回收溶劑後得到一次抽出油。再以一次抽出油為原料，以二甲基亞碸為溶劑，採用多級抽提，總質量劑油比為6:1，混合均勻，置於多項萃取裝置中進行恆溫沉降，沉降溫度50℃，至完全沉降，沉降時間60min，得到二次抽餘液和二次抽出液，二次抽餘液0.09MPa下減壓蒸餾回收二甲基亞碸後得到二次抽餘油，一次抽餘油和二次抽餘油混合油即為環保橡膠填充油。環保橡膠填充油收率為45.82%，CA值達到9.24%，20℃的密度為0.8820g/mL，100℃的運動粘度為7.28mm2/s，PCA含量為2.94%。
實施例2
以減三線餾分油為原料，以糠醛為溶劑，質量劑油比為6:1，混合均勻，置於多項萃取裝置中進行恆溫沉降，沉降溫度50℃，至完全沉降，沉降時間60min，得到一次抽出液和一次抽餘液，一次抽餘液0.09MPa下減壓蒸餾回收糠醛後得到一次抽餘油，一次抽出液經過0.09MPa減壓蒸餾回收溶劑後得到一次抽出油。再以一次抽出油為原料，以二甲基亞碸和石油醚質量比為1.5:1為混合溶劑，採用多級抽提，總質量劑油比為3:1，混合均勻，置於多項萃取裝置中進行恆溫沉降，沉降溫度70℃，至完全沉降，沉降時間60min，得到二次抽餘液和二次抽出液，二次抽餘液0.09MPa下減壓蒸餾回收二甲基亞碸後得到二次抽餘油，一次抽餘油和二次抽餘油混合油即為環保橡膠填充油。環保橡膠填充油收率為41.6%，CA值達到8.96%，20℃的密度為0.8696/mL，100℃的運動粘度為8.10 mm2/s，PCA含量為3.59%。
實施例3
以減二線和減三線餾分油混合油為原料（體積比1:1），以糠醛為溶劑，質量劑油比為4：1，混合均勻，置於多項萃取裝置中進行恆溫沉降，沉降溫度60℃，至完全沉降，沉降時間60min，得到一次抽出液和一次抽餘液，一次抽餘液0.09MPa下減壓蒸餾回收糠醛後得到一次抽餘油，一次抽出液經過0.09MPa減壓蒸餾回收溶劑後得到一次抽出油。再以一次抽出油為原料，以二甲基亞碸為溶劑，採用多級抽提，總質量劑油比為5：1，混合均勻，置於多項萃取裝置中進行恆溫沉降，沉降溫度60℃，至完全沉降，沉降時間60min，得到二次抽餘液和二次抽出液，二次抽餘液0.09MPa下減壓蒸餾回收二甲基亞碸後得到二次抽餘油，一次抽餘油和二次抽餘油混合油即為環保橡膠填充油。環保橡膠填充油收率為41.45%，CA值達8.26%，20℃的密度為0.8731g/mL，100℃的運動粘度為7.26 mm2/s，PCA含量為5.07%。
環保橡膠填充油的環芳烴(PCA)含量小於3％，苯並(a)芘(BaP)含量不大於1 pmm，8種多環芳烴致癌物(PAHs)含量不大於10pmm（這個產品的參數），滿足歐盟環保要求。