废塑料热解油中的常压渣油转化为润滑油基础油的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备润滑油基础油组合物的方法和由此制备的润滑油基础油组合物，所述方法包括以下工序：a)使具有超过340℃的沸点范围的废塑料热解油中的至少一部分反应以去除杂质并进行结构异构化处理；以及b)将所述工序a)的产物中的至少一部分进行加氢异构化处理，并且可以提供一种与石油基润滑油基础油相比具有更多的甲基支链数而具有改善的低温特性的润滑油基础油。性的润滑油基础油。性的润滑油基础油。

【技术实现步骤摘要】
废塑料热解油中的常压渣油转化为润滑油基础油的方法


[0001]本专利技术涉及一种由废塑料热解油中的常压渣油(AR)制备润滑油基础油的方法。

技术介绍

[0002]塑料是人类的专利技术品中最具创新性的物质之一，其对人类文明产生了巨大的影响，可以毫不夸张地将现在的时代称为塑料的时代。塑料轻且坚固，并且可以调节物理性能，从而满足各种领域所需的物理性能，并且使用了相当大量的塑料。但是，塑料在自然状态下难以分解，并且引起许多环境问题，例如在焚烧过程中产生大量的大气污染物质和危险物质等，从而正在成为社会问题。
[0003]塑料的最大的问题是几乎没有生物降解性。塑料在自然环境中需要数百年的时间分解并消失，在这个过程中被微细地粉碎而变成微塑料，因此可能会给生物带来各种问题。为了解决这些问题，需要将使用过的塑料进行回收(recycle)或再利用(reuse)，但从1950年至2015年生产的83亿吨的塑料中回收量仅为9％，78％的63亿吨的塑料作为垃圾废弃。随着2019年5月在瑞士的巴塞尔公约中协定了禁止未经他国同意出口废塑料，废塑料处理技术的重要性正在大幅增加。
[0004]废塑料的再利用方法之一是通过热解转化为油并用这种油来代替现有的石油基油。但是，通过热解回收的油中包含大量的热解前的塑料中所含有的S、N、O、烯烃(Olefin)、Cl等各种杂质，因此需要单独的去除杂质的后处理技术。
[0005]通过后处理去除杂质的油可以转化为石油化工产品，润滑油是石油化工中的代表性的产品。润滑油是用于减少摩擦的物质的总称，润滑油是各种功能性物质的混合物，但主要是指润滑油基础油和添加剂的混合物。润滑油基础油是占润滑油的大部分即80
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90％的物质，并且是决定润滑油的物理性能水平的主要物质，而且润滑油基础油大部分由烃组成，用剩余的10
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20％的添加剂物质来弥补润滑油基础油造成的不足的物理性能。
[0006]通常，如下制备润滑油基础油：通过将石油基油中的沸点范围为340℃以上(碳原子数为C22以上)的重质(Heavy)油分离后将其进行加氢以去除N、S、不饱和双键、O等，然后通过加氢异构化反应来制备润滑油基础油。
[0007]润滑油基础油可以根据运动粘度(在100℃下)用作各种应用领域的产品组，利用度最高且使用量最多的润滑油基础油是运动粘度为4cSt的低运动粘度的润滑油基础油。低运动粘度的润滑油基础油的使用量增加的原因是，随着对减少汽车CO2排放量的社会需求的增加，提高燃油效率的技术的重要性日益凸显，并且使用的润滑油基础油的运动粘度越低，摩擦力越减小，从而提高燃油效率，因此低运动粘度的润滑油基础油的使用量正在大幅增加。
[0008]现有文献1(美国(US)授权专利6150577)是一种如下的技术：通过将废塑料进行热解来回收热解油，并将精制油中的沸点为650℉以上的重质油进行分离，通过加氢处理去除杂质，然后通过加氢异构化处理制备润滑油基础油。但是，现有文献1中，通过加氢处理去除杂质，油中的不饱和双键通过加氢而饱和，因此不存在烯烃，并且不能充分进行烯烃引起的
Framework，MOF)、二氧化硅
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氧化铝或它们的混合物。
[0018]相对于所述废塑料热解油和所述固体酸物质的总重量，所述固体酸物质的含量可以为3
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30重量％。
[0019]相对于总重量，通过所述工序a)去除杂质的废塑料热解油可以包含小于10ppm的氯和5体积％以下的烯烃。
[0020]所述去除杂质并进行结构异构化处理的工序a)可以满足以下关系式1。
[0021][关系式1][0022]5<A
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B<30
[0023]所述关系式1中，A和B分别是结构异构化处理后(A)和结构异构化处理前(B)的废塑料热解油的倾点。
[0024]所述工序b)可以包括使所述工序a)的产物中的至少一部分与加氢异构化催化剂反应，所述加氢异构化催化剂可以包含：选自铂(Pt)、钯(Pd)、镍(Ni)、铁(Fe)、铜(Cu)、铬(Cr)、钒(V)和钴(Co)中的至少一种金属；以及选自氧化铝、二氧化硅、二氧化硅
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氧化铝、氧化锆、二氧化铈、二氧化钛、沸石和粘土中的至少一种载体。
[0025]所述方法还可以包括以下工序：c)将所述工序b)中的加氢异构化处理的废塑料热解油按不同的沸点分离。
[0026]所述加氢异构化处理工序b)可以满足以下关系式2。
[0027][关系式2][0028]0.95<C/D<1.05
[0029]所述关系式2中，C和D分别是加氢异构化处理后(C)和加氢异构化处理前(D)的去除杂质的废塑料热解油的重均分子量。
[0030]本专利技术的另一个具体实施方案提供一种润滑油基础油组合物，其由具有超过340℃的沸点范围的废塑料热解油制备，并且所述润滑油基础油组合物具有3.9
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4.7cSt的运动粘度(在100℃下)。
[0031]所述润滑油基础油组合物可以具有120以上的粘度指数和
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20℃以下的倾点。
[0032]所述润滑油基础油组合物可以具有140以上的粘度指数和
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60℃至
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20℃的倾点。有益效果
[0033]本专利技术中在具有超过340℃的沸点范围的废塑料热解油的常压渣油中去除Cl、S、N、金属等杂质的同时进行结构异构化处理，然后进行加氢异构化处理，从而可以制成与石油基润滑油基础油相比具有更多的甲基支链数而具有改善的低温特性的润滑油基础油。
[0034]本专利技术的特征在于一种制备润滑油基础油的方法，该方法以70％以上、优选为80％以上的选择度制备运动粘度为4.1
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4.3cSt的润滑油基础油。
[0035]此外，本专利技术中将废弃或燃烧时可能转化成温室气体或SO
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、NO
x
、含有Cl的气体等危险气体的废塑料转化为工业上广泛使用的润滑油基础油，从而在环境保护方面也优选。
附图说明
[0036]图1是本专利技术的一个具体实施方案的由废塑料热解油中的具有超过340℃的沸点范围的常压渣油(AR)制备润滑油基础油组合物的方法的示意图。
[0037]图2是示出本专利技术的制备润滑油基础油的方法的各工序的油组成的示意图。
[0038]图3是用于确认实施例1的废塑料热解油中的分子量分布的GC
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模拟蒸馏(Simdis)分析图表。
[0039]图4是实施例1的从废塑料热解油中分离的常压渣油(AR)的2D
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GC分析结果的图表。
[0040]图5是实施例2
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4的在310℃下进行加氢异构化处理的油和在315℃下进行加氢异构化处理的油的模拟蒸馏模式(Simdist pattern)的图表。
[0041]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备润滑油基础油组合物的方法，其包括以下工序：a)使具有超过340℃的沸点范围的废塑料热解油中的至少一部分反应以去除杂质并进行结构异构化处理；以及b)将所述工序a)的产物中的至少一部分进行加氢异构化处理。2.根据权利要求1所述的制备润滑油基础油组合物的方法，其中，在所述工序a)之前，还包括将废塑料热解油中的至少一部分分离成第一油、第二油和第三油的工序，所述第一油具有超过340℃的沸点，所述第二油具有低于180℃的沸点，所述第三油具有180
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340℃的沸点。3.根据权利要求1所述的制备润滑油基础油组合物的方法，其中，相对于总重量，所述工序a)中废塑料热解油包含10重量％以上的烯烃。4.根据权利要求1所述的制备润滑油基础油组合物的方法，其中，所述工序a)包括使所述废塑料热解油中的至少一部分与固体酸物质反应。5.根据权利要求4所述的制备润滑油基础油组合物的方法，其中，所述固体酸物质是沸石、粘土、磷酸硅铝(SAPO)、磷酸铝(ALPO)、金属有机框架物(MOF)、二氧化硅
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氧化铝或它们的混合物。6.根据权利要求4所述的制备润滑油基础油组合物的方法，其中，相对于所述废塑料热解油和所述固体酸物质的总重量，所述固体酸物质的含量为3
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30重量％。7.根据权利要求1所述的制备润滑油基础油组合物的方法，其中，相对于总重量，通过所述工序a)去除杂质的废塑料热解油包含小于10ppm的氯和5体积％以下的烯烃。8.根据权利要求1所述的制备润滑油基础油组合物的方法，其中，所述去除杂质并进行结构异构化处理的工序a)满足以下关系式1：[关系式1]5<A
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【专利技术属性】
技术研发人员：全晞众，李承雨，李尹炅，李镐元，金练昊，金佳英，金玉允，朴永武，
申请(专利权)人：爱思开致新株式会社，
类型：发明
国别省市：