一种生产环保橡胶填充油的溶剂精制方法及设备技术

本发明专利技术属于石油化工技术领域，公开了一种生产环保橡胶填充油的方法和设备。所述方法为使用一种选择性较强而溶解能力适宜的溶剂作为主溶剂和副溶剂；溶剂精制在逆流抽提塔中进行，原料油从抽提塔的下部进入，主溶剂从抽提塔的上部进入，副溶剂从抽提塔的原料油入口至主溶剂入口下部进入抽提塔；部分抽余油或抽余液从原料油入口至主溶剂入口下部进入抽提塔并在主溶剂和副溶剂的共同作用下进行精制，抽提塔底的抽出液经蒸发、汽提回收溶剂后得到溶剂抽出油，塔顶抽余液经汽提回收溶剂后得到的抽余油为环保橡胶填充油。通过本发明专利技术的方法可以以润滑油馏分油或其加氢精制油或润滑油溶剂抽出油为原料油，生产出满足欧盟环保指令要求的环保橡胶填充油。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油化工
，特别涉及合成橡胶和轮胎的生产环保橡胶填充油的生产方法及设备。
技术介绍
在轮胎等橡胶制品的生产加工过程中，为改善胶料的加工性能，通常需要加入一定量的橡胶填充油。我国是轮胎生产大国，近年来出口增长迅速，但由于国内对轮胎尚无环保标准要求，ー些轮胎生产厂家选择非环保橡胶填充油，不仅对环境造成影响，也会因环保指标不达标而影响轮胎出口，而使用进ロ环保橡胶填充油价格昂贵，轮胎企业难以承受。而国产传统橡胶填充油，特别是润滑油溶剂精制的抽出油，其中含有大量的多环芳烃(PAHs)类化合物，多环芳烃具有致癌、损伤生殖系统等毒害性，因而被ー些发达国家限量使用美 国和日本对填充油中16种有害多环芳烃(PAHs)的含量进行了限制；欧盟于2005年12月9日发布了 2005/69/EC指令，要求自2010年I月I日起，所有进入欧盟市场的轮胎及橡胶制品中，使用的填充油中被列出的8种有害多环芳烃(PAHs)总量每千克不能超过10毫克，其中苯并芘(BaP)含量每千克不能超过I毫克。因此，国内目前用于生产轮胎的润滑油溶剂抽出油类填充油，不能满足欧盟环保指令要求，不能继续用于橡胶及轮胎行业。虽然用于生产充油胶及浅色橡胶制品的环烷型橡胶填充油大都满足环保要求，但由于其组成中总芳烃含量相对较低，与橡胶相容性差，不能满足轮胎行业加工和使用要求。目前国内外环保橡胶油主要有以下三种TDAE(处理芳烃油)、MES(亦称浅抽油)和NAP(环烷油)。TDAE是对润滑油溶剂抽出油再精制除去有毒多环芳烃后生产而成；MES是由石蜡基原油馏分油浅度溶剂精制或加氢精制后再脱蜡而成；NAP是由环烷基原油馏分油经溶剂精制或加氢精制而成。TDAE的组成同润滑油溶剂抽出油类填充油组成相差小，芳烃含量高与橡胶相容性好;MES和NAP的组成中总芳烃含量相对较低，与橡胶相容性差些。近年来国内外环保橡胶填充油开发研究十分活跃，涌现了许多专利成果，但大多为实验室结果，エ业化的较少。专利CN 101597512A公开了ー种生产环保橡胶填充油的方法，该方法包括如下步骤1)以减三线馏分油为原料油，进行糠醛抽提，得到一次抽出油；2)将步骤I)得到的一次抽出油进行糠醛二次抽提，得到的二次精制油即为环保橡胶油。专利CN101597513A公开了一种环保橡胶油及其制备方法，该专利技术提供的制备环保橡胶油的方法，包括如下步骤1)以减三线馏分油为原料油，进行糠醛抽提，得到一次精制油；2)将步骤I)得到的一次精制油进行糠醛二次抽提，得到的二次抽出油即为环保橡胶油。以上两项专利是以馏分油为原料油生产TDAE类环保橡胶填充油，没有说明如何生产MES类环保橡胶填充油，也没有说明以一般润滑油溶剂抽出油为原料油怎样生产环保橡胶填充油。授权专利CN 1229211C专利技术了一种橡胶加工用油的生产方法，该橡胶加工用油含有(a) 25-100质量％的粘度比重常数为O. 79-0. 87的矿物油系减压蒸馏残渣油和(b)0_75质量％的多环芳香族化合物含有量小于3质量％、闪点200°C以上的矿物油。由于该橡胶油的减压蒸馏残渣油不是环保的，因此该橡胶油不能满足欧盟环保指令要求。专利CN 101560330A公开了ー种环保型橡胶软化油的生产方法，该方法将矿物油减压蒸馏，取280-340°C的馏分，加入催化剂，进行高压加氢反应，将所得产物加入白土精制，真空过滤得到精制矿物油；将减压塔底油经传统的丙烷脱浙青エ艺处理后得到浙青溶液，将浙青溶液减压蒸馏，取270-330°C的馏分，氧化得氧化浙青；将得到的精制矿物油与氧化浙青以重量比2. 5-3. 5 I. 2-1. 5在50-80°C混合并搅拌得到环保型橡胶软化油，但对产品中多环芳烃含量没有说明。专利CN 101092491A公开了ー种制备增塑剂的方法，包括用选择性溶剂纯化石油馏分和分离提取物，所述提取物在30-120°C的温度范围内，用极性溶剂ニ甲亚砜以极性溶剂对提取物为(2. 0-4. O) I的重量比进行处理，得到的提余液用作增塑剂。所述提取物是残余提取物或残余和馏出提取物的混合物。所述提取物用链烷ー环烷溶剂以溶剂对提取物为(O. 1-0.5) I的重量比预先进行稀释。所述增塑剂包括60-90wt%的芳烃，其中具有三个和更多个环的多环芳烃为I. 5-2. 9wt% ;余量为链烷ー环烷烃和树脂，该专利技术エ业化难度大。 专利CN 101591453A公开了ー种环保型橡胶填充油的生产方法，利用原料油与溶剂的比重差在抽提塔内逆流充分接触进行抽提，将原料油中的多环芳烃溶解到溶剂中，并自动沉降到塔的底部区域，抽提后的原料油自动上升到塔顶，经汽提エ艺进行溶剂回收，去除其中夹带的溶剤，得到环保橡胶填充油。溶剂选自糠醛，苯酚，こ醇，こ醚，环丁砜，ニ甲砜，ニ甲基亚砜，ニ甲基甲酞胺或者N-甲基吡咯烷酮中的ー种。采用现有的溶剂精制技术，若使精制油的多环芳香族烃(PCA)含量及8种有害芳香族化合物总含量满足欧盟环保指令2005/69/EC环保指标的要求，则精制油芳炭含量低，不能满足轮胎行业对环保橡胶油使用性能的要求；若使精制油芳炭含量满足轮胎行业对环保橡胶油使用性能的要求，则精制油的多环芳香族烃(PCA)含量及8种有害芳香族化合物总含量，无法满足欧盟环保指令2005/69/EC环保指标的要求。因此，迫切期待开发ー种轮胎用环保橡胶油及其加工方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是在已有技术基础上，实现既能保留相当量的少环环保芳烃，又能极大限度地去除有毒的多环芳烃，从而生产出满足欧盟环保指令要求的MES类、TDAE类环保橡胶填充油。本专利技术通过采用一种选择性较强而溶解能力适宜的溶剂作为主溶剂和副溶剂，通过主溶剂和副溶剂的共同作用来大幅度提高抽提分离精度和效率；采用部分抽余油或抽余液返回抽提塔，来进ー步改善原料油溶剂精制的精制效果，抽出液经蒸发、汽提溶剂后得到溶剂抽出油，抽余液经汽提溶剂后得到满足欧盟环保指令要求的环保橡胶填充油。利用该专利技术可以使被精制原料油中的少环芳烃、环烷烃等有效组分与多环芳烃等有毒不环保芳烃得到有效分离，实现了提高环保橡胶填充油中少环环保芳烃的含量，尽可能多地去除了有毒的多环芳烃，从而生产出满足欧盟环保指令要求的环保橡胶填充油。因此，本专利技术提供一种生产环保橡胶填充油的方法，该方法使用满足如下要求的原料油开ロ闪点不小于200 °C,100 V运动粘度不小于13. 0mm2/s，Ca值不小于13. O %，凝固点不高于30°C ;在逆流抽提塔中采用部分抽余油或抽余液返回抽提塔并在主溶剂和副溶剂的共同作用下进行溶剂精制，从抽提塔塔顶得到的抽余液经汽提回收溶剂后得到的抽余油为环保橡胶填充油，其中所述主溶剂和副溶剂相同并为选自糠醛、苯酚、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜、ニ甲基亚砜中的一种溶剂，所述原料油例如为以润滑油馏分油或其加氢精制油或润滑油溶剂抽出油为原料油。本专利技术还提供一种生产环保橡胶填充油的设备，该设备的抽提塔设有抽余油入口或抽余液入ロ和副溶剂入ロ。所述抽余油入ロ或抽余液入ロ设置在抽提塔的原料油入ロ至主溶剂入ロ的下部。所述副溶剂入ロ设置在抽提塔的主溶剂入ロ的下部至原料油入ロ处。通过本专利技术的方法和设备生产的橡胶填充油满足(I)多环芳香族烃(PCA)的含量小于3% 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产环保橡胶填充油的方法，其特征在于，使用满足如下要求的原料油开ロ闪点不小于200°C，100°C运动粘度不小于13. 0mm2/s, Ca值不小于13. 0%，凝固点不高于300C ;在逆流抽提塔中采用部分抽余油或抽余液返回抽提塔并在主溶剂和副溶剂的共同作用下进行溶剂精制，从抽提塔塔顶得到的抽余液经汽提回收溶剂后得到的抽余油为环保橡胶填充油，其中所述主溶剂和副溶剂相同并为选自糠醛、苯酚、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜、ニ甲基亚砜中的ー种溶剤。2.如权利要求I所述的环保橡胶填充油的生产方法，其中，所述部分抽余油或抽余液从原料油的入口至主溶剂入ロ下部进入抽提塔内。3.如权利要求I所述的环保橡胶填充油的生产方法，其中，所述主溶剂从抽提塔的上部进入抽提塔，副溶剂从抽提塔下部的原料油入口至主溶剂入口下部进入抽提塔。4.如权利要求I至3任意一项所述的环保橡胶填充油的生产方法，其中，所述溶剂精制条件为主溶剂、副溶剂和原料油的质量比为0. 5至4. O O. 05至2. O I. O;进入抽提塔的溶剂抽余油或抽余液与原料油的质量比为0. I至2. O I. O。5.一种生产环保橡胶填充油的设备，其特征在干，该设备的抽提塔设有抽余油入口或抽余液入ロ以及副溶剂入ロ。6.如权利要求5所述的生产环保橡胶填充油的设备，其特征在于，在抽提塔的原料油入ロ至主溶剂入ロ下部设置抽余油入ロ或抽余液入ロ。7.如权利要求5所述的生产环保橡胶填充油的溶剂精制设备，其特征在于，在抽提塔的主溶剂入口下部至原料油入ロ设置副溶剂入ロ。8.如权利要求5至7任意一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海澄，黄鹤，孙井侠，相养冬，王宏德，张戬，年成春，张华，李荣峰，赵斌，张东明，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：