一种含芳烃的低黏度橡胶增塑剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含芳烃的低黏度橡胶增塑剂及其制备方法。它的制备方法，包括如下步骤：(1)将馏分油进行加氢反应，得到加氢油；(2)对所述加氢油进行液相脱氮反应，脱除氮渣，得到脱氮油；(3)将所述脱氮油进行吸附反应，得到含芳烃的低黏度橡胶增塑剂。本发明专利技术橡胶增塑剂具有粘度低，颜色浅，芳烃含量高，与橡胶具有良好的相容性，能有效改善橡胶的加工性能。

【技术实现步骤摘要】
一种含芳烃的低黏度橡胶增塑剂及其制备方法
本专利技术涉及一种含芳烃的低黏度橡胶增塑剂及其制备方法，属于石油化工产品加工领域。
技术介绍
为了改善橡胶的弹性、柔韧性、易加工性、易混炼性等特性，通常需加入特定的橡胶增塑剂来达到目的。橡胶中加入橡胶增塑剂能降低橡胶分子链之间的作用力，使粉末状配合剂与生胶很好的浸润，从而改善了混炼工艺；使配合剂分散均匀，混炼时间缩短，能耗降低，并能减小混炼过程生热现象；同时能增加胶料的可塑性、流动性、粘着性，便于压延、压出和成型等工艺操作。由于芳烃油具有与橡胶良好的相容性以及能够赋予橡胶产品良好的性能，因此在充油胶和其他橡胶制品企业应用最为广泛。但是随着人类对自身健康和生存环境的日益关注，芳烃油的安全问题也受到了高度重视。受欧盟以及美国、日本等相关国家关于橡胶制品环保要求的法律法规影响，国内外的橡胶增塑剂企业也在积极响应，推出相关的环保型的橡胶增塑剂。但目前市场上的环保橡胶增塑剂，大多为深色且粘度较大的产品，且粘度偏大，在一些要求较高软化性能的橡胶产品加工过程中并不适用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含芳烃的低黏度橡胶增塑剂及其制备方法，本专利技术橡胶增塑剂具有粘度低，颜色浅，芳烃含量高，与橡胶具有良好的相容性，能有效改善橡胶的加工性能。本专利技术提供的一种含芳烃的低黏度橡胶增塑剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将馏分油进行加氢反应，得到加氢油；(2)对所述加氢油进行液相脱氮反应，脱除氮渣，得到脱氮油；(3)将所述脱氮油进行吸附反应，得到含芳烃的低黏度橡胶增塑剂。上述的制备方法中，所述馏分油的原油基属包括中间基和环烷基；所述馏分油的40℃运动粘度为7～40mm2/s，馏程为250～370℃。上述的制备方法中，所述馏分油选自原油的常二线馏分油、常三线馏分油和减一线馏分油中至少的一种。上述的制备方法中，所述加氢反应的条件为：氢气分压为2～15MPa，具体可为3MPa、6.5MPa、7MPa或3～7MPa，反应的温度为250～370℃，具体可为300℃、320℃、330℃或300～330℃，反应的时间为10～60min，具体可为10min、15min、30min、10～30min或10～60min，体积空速为0.5～3.0h-1，具体可为0.5h-1、0.6h-1、1.0h-1或0.5～1.0h-1，所述氢气与所述馏分油的体积比为400～1000:1，具体可为400:1、400～600:1、400～800:1或400～900:1；所述加氢反应采用的催化剂为镍-钼、镍-钨、钴-钼、钼-钴-镍和钼-镍-钨型中至少一种的无定形硅铝催化剂。上述催化剂镍-钼、镍-钨、钴-钼、钼-钴-镍和钼-镍-钨型的无定形硅铝催化剂均为本领域常用的催化剂。上述的制备方法中，所述液相脱氮反应的脱氮剂加入的质量百分含量为加氢油的1‰～8‰，具体可为3‰、5‰、6‰或1‰～6‰；所述脱氮剂为Lewis酸化合物型脱氮剂，具体可为WSQ-2、WSQ-5、四氯化钛和硫酸钛有机溶液中的至少一种；所述液相脱氮反应的温度为50～100℃，具体可为70℃、90℃、95℃或70～95℃，反应的时间为10～60min，具体可为20min、30min、40min或20～40min。本专利技术中，步骤2)中脱除氮渣的处理为本领域人员公知的技术，通过强电场和重力除去。上述的制备方法中，所述吸附反应采用的吸附剂为白土；所述白土加入的质量百分含量为所述脱氮油的0.5～10％，具体可为3％、5％、8％或3～8％；所述吸附反应的温度可为100～160℃，具体可为100℃、120℃、140℃或100～140℃，时间可为10～60min，具体可为30min、60min或30～60min。本专利技术还提供了上述的制备方法得到的所述含芳烃的低黏度橡胶增塑剂。本专利技术所述含芳烃的低黏度橡胶增塑剂的性能参数如下：40℃运动粘度为6～30mm2/s，芳碳率为10％～15％，苯胺点小于80℃，且苯并芘＜1mg/kg，多环芳烃＜10mg/kg；多环芳烃(简称PAHs)具体包括苯并(a)芘、苯并(e)芘、苯并(a)蒽、屈、苯并(b)荧蒽、苯并(j)荧蒽、苯并(k)荧蒽和二苯并(a,h)蒽中的至少一种。本专利技术中，苯并(a)芘、苯并(e)芘、苯并(a)蒽、屈、苯并(b)荧蒽、苯并(j)荧蒽、苯并(k)荧蒽和二苯并(a,h)蒽分别简称BaP、BeP、BaA、CHR、BbFA、BjFA、BkFA和DBAhA。相比普遍采用的加氢技术，本专利技术对原料进行了适当深度的加氢精制，避免了过多芳烃的裂解，使得更多的芳烃得以保留，同时，为了避免碱性氮等杂元素对产品安定性的影响，又以液相脱氮和白土吸附精制脱除了杂元素，从而生产出含芳烃的低黏度橡胶增塑剂。本专利技术的产品具有更高的芳烃含量，与橡胶具有更好的相容性，使用性能更好。与普通的溶剂精制工艺相比，本专利技术所提供的产品具有更高的目标产品收率，且颜色更浅，经济效益更好。本专利技术含芳烃的低黏度橡胶增塑剂具有以下优点：1、粘度低。本专利技术产品40℃运动粘度为6～30mm2/s，较低的粘度利于橡胶加工过程中提高软化性能。2、颜色浅。本专利技术产品颜色浅，可用于各种浅色橡胶制品。3、芳烃含量高。本专利技术产品芳碳率CA值可达到9％～15％，与橡胶的相容性好，在橡胶产品制造过程中使用，更能够充分发挥橡胶增塑剂的作用，提高橡胶产品加工及使用性能。4、满足欧盟环保要求，为环保型产品。本专利技术产品满足欧盟REACH法规中的限定条件：苯并芘的含量小于1ppm，多环芳烃的总含量小于10ppm，为环保型产品。5、资源丰富，可稳定生产。本专利技术产品原料采用一般市售馏分油，来源丰富，可以保证含芳烃的低黏度绿色环保橡胶增塑剂的稳定生产。具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例中所用原料馏分油为中间基和环烷基馏分油，性质如表1所示。表1馏分油性质实例1、含芳烃的低黏度橡胶增塑剂的制备以环烷基的常二线馏分油为原料，在压力3MPa、温度330℃、氢气与中间基的常二线馏分油的质量比为400:1、体积空速为0.6h-1的加氢条件下进行加氢精制(精制时间为10min)得到加氢油；此加氢油再经过液相脱氮精制，脱氮剂加量为加氢油质量百分含量的3‰，液相脱氮精制温度为70℃(液相脱氮的时间为20min)，得到脱氮油；脱氮油再经过白土吸附精制，白土用量为脱氮油质量百分含量的3％，吸附精制温度100℃、吸附精制时间30min，即得到含芳烃的低黏度橡胶增塑剂(又称为含芳烃的低黏度绿色环保橡胶增塑剂)。本专利技术含芳烃的低黏度绿色环保橡胶增塑剂的性质如表2。表2本专利技术实施例1产品性质上述表2中，CA指的是芳碳率，即芳香环上的碳数占总碳数的百分比；CN指的是环烷碳率，即环烷烃上的碳数占总碳数的百分比；CP指的是链烷碳率，即链烷烃上的碳数占总碳数的百分比。从表2中可以看出，本专利技术含芳烃的低黏度绿色环保橡胶增塑剂40℃的粘度为9.02，粘度较低；本专利技术产品色度小于0.1，颜色浅，满足浅色橡胶制品加工过程中对颜色的要求；本专利技术产品芳碳率为12.2％，满足橡胶加工过程中对增塑剂的要求；本专利技术产品苯并芘和8种稠环芳烃的含量均远小于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含芳烃的低黏度橡胶增塑剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将馏分油进行加氢反应，得到加氢油；(2)对所述加氢油进行液相脱氮反应，脱除氮渣，得到脱氮油；(3)将所述脱氮油进行吸附反应，得到含芳烃的低黏度橡胶增塑剂。

【技术特征摘要】
1.一种含芳烃的低黏度橡胶增塑剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将馏分油进行加氢反应，得到加氢油；(2)对所述加氢油进行液相脱氮反应，脱除氮渣，得到脱氮油；(3)将所述脱氮油进行吸附反应，得到含芳烃的低黏度橡胶增塑剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述馏分油的原油基属包括中间基和环烷基；所述馏分油的40℃运动粘度为7～40mm2/s，馏程为250～370℃。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述馏分油选自原油的常二线馏分油、常三线馏分油和减一线馏分油中至少的一种。4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述加氢反应的条件为：氢气分压为2～15MPa，反应的温度为250～370℃，反应的时间为10～60min，体积空速为0.5～3.0h-1，所述氢气与所述馏分油的体积比为400～1000:1；所述加氢反应采用的催化剂为镍-钼、镍-钨、钴...

【专利技术属性】
技术研发人员：于恩强，冯涛，李军，马志远，王瑞瑞，
申请(专利权)人：中海沥青股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37