一种软化油的处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种软化油的处理工艺，其制备方法，包括以下步骤：将石油提炼后的副产物渣油或重油，加入原料油一定质量的交联剂及催化剂，在氮气保护条件下，加热搅拌均匀，研磨处理后，经质量流量泵打入微通道反应器进行改性反应，得到改性油品。本发明专利技术所涉及的方法设备要求简单，油品处理工艺快速高效，所得油品是一种性能优良的软化剂，改性油品中多环芳香烃含量低，产品环境友好无污染，应用在橡胶中，能有效提高胶料粘合性能，具有较好的经济效益。

Treatment process of softening oil

The invention relates to a process for treatment of softening oil, its preparation method, which comprises the following steps: after the oil refining by-products of heavy oil or residual oil, adding crosslinking agent of raw oil quality and catalyst in nitrogen atmosphere, heating, stirring, grinding processing, modification reaction by mass flow pump enter the micro channel reactor to obtain the modified oil. The invention relates to a method and equipment for simple, rapid and efficient processing of oil, the oil softener is a good performance of the modified low polycyclic aromatic hydrocarbon content in oil products, environmental protection without pollution, application in rubber, can effectively improve the adhesion of rubber compound, with good economic benefit.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种软化油的处理工艺，属于化工产品领域，产品主要应用于橡胶制品如轮胎等行业中。
技术介绍
渣油或重油是原油提取汽油、柴油后的剩余重质油，其基本单元是低分子的单环芳烃、多环芳烃(polycyclicaromatichydrocarbons，简称PAHs)和稠环芳香烃。而4-6个环的多环芳香烃具有强烈的致癌性，最具代表性的是3,4-苯并芘(BaP)。其致癌机理是多环芳香烃进入体内，与功能氧化酶代谢生成各种中间产物和终产物，其中一些代谢产物可与DNA共价结合形成PAH-DNA加合物，引起DNA损伤，诱导基因突变，甚至诱发肿瘤形成。为此，德国和波兰等西方国家已经关闭了大多数软化油加工厂，同时规定软化油品中多环芳香烃含量小于50mg/kg，这就限制了油品在很多领域的应用，我国还处在发展中国家，橡胶制品等领域对橡胶软化油的依赖和需求量还相当大，如何有效的降低油品中多环芳烃含量，减少环境污染成为当前研究的重要课题。目前减少渣油或重油等软化油品中多环芳烃的方法主要有臭氧氧化法、真空蒸馏法、紫外线照射法、低沸点溶剂萃取法和化学改性法等，在这些方法中最经济最方便最有望实现工业化的就是化学改性，根据相似相容原理，选择的交联剂应与油品中多环芳烃互溶，同时含有活性基团(如供电子基团)。化学改性法通常采用聚乙二醇、聚苯乙烯、呋哺树脂、多聚甲醛等交联剂与重油或渣油中的多环芳香烃反应(PAHs)，生成缩合多环芳香烃树脂。但是，重油或渣油成分较为复杂，再加上多环芳香烃反应活性不一，以及交联剂在油品中溶解性等因素，使得反应程度低，多环芳香烃(PAHs)的脱毒处理效果不佳。基于前人研究结果，本专利技术旨在解决化学改性法多环芳香烃(PAHs)脱毒处理低，反应程度低，所得软化油因混合过程中不均一导致性能较差等问题。本专利技术提出了采用微通道反应器作为反应容器，以期解决上述问题。微通道反应器是尺寸在10到300微米之间的一种连续流动的管道式微型反应器，微反应器有极大的比表面积，可达搅拌釜比表面积的几百倍甚至上千倍，由此带来的根本优势是极大的换热效率和混合效率，可以精确控制反应温度和反应物料按精确配比瞬时混合，大大提高反应效率。正是这些特点，使得在微通道反应器在处理多环芳香烃(PAHs)脱毒方面起到了良好的效果，大大提高反应程度，从而有效解决脱毒效率低，反应程度低，油品混合不均一等问题。
技术实现思路
本专利技术涉及一种软化油的处理工艺，其制备方法，包括以下步骤：取石油提炼后的副产物渣油或重油，加入原料油质量的5-50％交联剂及原料油质量1-10％的催化剂，在氮气保护条件下，加热至70-200℃，搅拌均匀，研磨处理后，经质量流量泵打入微通道反应器中，加热至70-200℃，处理0.5-6h，得到改性油品。本专利技术所涉及的方法设备要求简单，油品处理工艺快速高效，所得油品是一种性能优良的软化剂，油品中多环芳香烃含量低，产品环境友好无污染，应用在橡胶中，能有效提高胶料粘合性能，具有较好的经济效益。所述的原料油选用取石油提炼后的副产物渣油或重油。根据黏度和密度可细分为高黏度、低黏度、大密度、小密度油品或者上述四种油品的混合。所述的交联剂，其特征在于：交联剂选用聚乙二醇、聚苯乙烯、呋喃树脂、聚乙烯树脂、碳5树脂、醛类、芳香醇类、芳香醛类及以上化合物的衍生物，或者上述交联剂的混合。所述的催化剂，其特征在于：催化剂选用硫酸、对甲基苯磺酸、对苯磺酸、硝酸、盐酸等质子酸；或者选用三氯化硼、三氯化铝等Lewis酸，或者上述催化剂的混合。所述的微通道反应器，其特征在于：微通道反应器使用温度范围为-100～400℃，管道直径为10～1000微米。本专利技术所选的油品中含有浓度较高的多环芳香烃，通常含量在35-55％，为了处理掉油品中的多环芳烃，得到一种环保、性能良好的橡胶软化油，加入了聚乙二醇、多聚甲醛等聚合物作为化学改性的交联剂，经加热缩合得到缩合多环芳香烃树脂，改变了油品中多环芳香烃结构，降低了其对环境危害毒性，同时在作为橡胶制品软化油使用过程中，既能提供软化效果，又能起到提高胶料自粘性的作用。本专利技术采用的反应器区别于传统的加热搅拌釜，而是选择比搅拌釜比表面积的几百倍甚至上千倍的微通道反应器，其极大的换热效率和混合效率，可以精确控制反应温度和反应物料按精确配比瞬时混合，大大提高反应效率和速度，得到反应程度高的改性软化油，避免了反应过程中因位阻效应、原料成分复杂、反应不充分等问题出现，降低反应用时从而降低生产成本。本申请提出的工艺具有以下几点有益效果：有益效果本专利技术所涉及的一种软化油的处理工艺，其优点在于：(1)设备要求简单，工艺特点适合大规模工业化、连续性生产。(2)所需原料简单易得，工艺简单易操作，反应耗时短，改性成本低廉，改性效率高。(3)所涉及的生产工艺安全性高，产品脱毒效果良好，环境友好，无三废排放。(4)产品收率高，所得软化油质量均一性良好。(5)本产品在橡胶制品中应用软化效果好，能在胶料中均匀分布，有效改善胶料的加工性能。(6)产品综合性能突出，提高胶料的自粘性，改善制造轮胎时钢丝与橡胶的粘合性能，赋予橡胶制品良好的综合性能。(7)本产品改性成本低，产品质量稳定性高，市场竞争力强，具有良好的经济效益、社会效益。具体实施方式实施例1取100kg石油提炼后的副产物重油倒入加热反应釜，加入5kg聚乙二醇，1kg硫酸，通入氮气，加热至70℃，搅拌均匀，研磨处理，过100nm筛子后，经质量流量泵打入尺寸1000nm微通道反应器中，加热至70℃，改性反应0.5h，得到改性油品。对改性油品进行多环芳香烃(PAHs)18项检测，粘合性能检测配方：烟片胶100pr，氧化锌8pr，促进剂DZ1.25pr，炭黑N33055pr，不溶性硫黄4.4pr，防老剂40202pr，按照国家标准进行橡胶的物性检测。实施例2取100kg石油提炼后的副产物渣油倒入加热反应釜，加入50k三聚甲醛，10kg硫酸，通入氮气，加热至200℃，搅拌均匀，研磨处理，过100nm筛子后，经质量流量泵打入尺寸50nm的微通道反应器中，加热至200℃，改性反应6h，得到改性油品。对改性油品进行多环芳香烃(PAHs)18项检测，粘合性能检测配方：烟片胶100pr，氧化锌8pr，促进剂DZ1.25pr，炭黑N33055pr，不溶性硫黄4.4pr，防老剂40202pr，按照国家标准进行橡胶的物性检测。实施例3取100kg石油提炼后的副产物渣油倒入加热反应釜，加入20kg聚苯乙烯，2kg对甲基苯磺酸，通入氮气，加热至100℃，搅拌均匀，研磨处理，过100nm筛子后，经质量流量泵打入尺寸100nm的微通道反应器中，加热至150℃，改性反应2h，得到改性油品。对改性油品进行多环芳香烃(PAHs)18项检测，粘合性能检测配方：烟片胶100pr，氧化锌8pr，促进剂DZ1.25pr，炭黑N33055pr，不溶性硫黄4.4pr，防老剂40202pr，按照国家标准进行橡胶的物性检测。实施例4取100kg石油提炼后的副产物渣油倒入加热反应釜，加入30kg甲醛，3kg对甲基苯磺酸，通入氮气，加热至90℃，搅拌均匀，研磨处理，过100nm筛子后，经质量流量泵打入尺寸10nm的微通道反应器中，加热至100℃，改性反应1h，得到改性油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软化油的处理工艺，其特征在于：取石油提炼后的副产物渣油或重油倒入加热搅拌釜，加入原料油质量的5～50％交联剂及原料油质量1～10％的催化剂，在氮气保护条件下，将加热搅拌釜加热至70～200℃，搅拌均匀，研磨处理，过100nm筛子后，经质量流量泵打入微通道反应器，加热至70～200℃，处理0.5～6h，得到改性油品。

【技术特征摘要】
1.一种软化油的处理工艺，其特征在于：取石油提炼后的副产物渣油或重油倒入加热搅拌釜，加入原料油质量的5～50％交联剂及原料油质量1～10％的催化剂，在氮气保护条件下，将加热搅拌釜加热至70～200℃，搅拌均匀，研磨处理，过100nm筛子后，经质量流量泵打入微通道反应器，加热至70～200℃，处理0.5～6h，得到改性油品。2.根据权利要求1所述的交联剂，其特征在于：交联剂选用聚乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝洪，邵进，沈家锋，邵彬彬，
申请(专利权)人：安徽固瑞特新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34