專利名稱：一種用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油煉制領(lǐng)域，涉及一種用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，尤 其涉及一種含有多孔性凹凸棒石粉末的用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑。
背景技術(shù)：
眾所周知，潤滑油的質(zhì)量水平應和機械工業(yè)的發(fā)展相適應。隨著我國機械工業(yè)的 發(fā)展和進口設(shè)備的不斷增加，對潤滑油質(zhì)量的要求迅速提高。就潤滑油質(zhì)量而言，油的氧化 安定性指標直接影響潤滑油的使用壽命和性能。潤滑油基礎(chǔ)油的氧化安定性與其化學組成 有密切的聯(lián)系，具體地說，潤滑油基礎(chǔ)油中存在的氮化物可以促進氧化副反應，尤其是堿性 氮化物有很強的促進氧化的副作用。目前，我國煉化企業(yè)潤滑油基礎(chǔ)油精制普遍采用液相脫氮工藝技術(shù)，來脫除潤滑 油基礎(chǔ)油中堿性氮化物等非理想組分，提高基礎(chǔ)油的氧化安定性。該工藝中，脫氮后的油 品雖然經(jīng)過電沉降分離罐分離出了大部分含氮絡合物，但仍然含有部分絡合物殘留在油品 中，必須脫除。如中國專利申請CN1177626A公開了一種脫氮白土補充精制工藝，該工藝采 用的方法是用的活性白土進行補充精制。然而，由于白土必須經(jīng)過150-220°C高溫 處理后才能使用，因此需要用加熱爐加熱白土才能滿足工藝要求。高溫處理工序不僅能耗 高，還容易導致爐管結(jié)焦，造成操作不便。另外，白土選擇性差，吸附容量低，用量大，油品吸 附損失大。中國專利申請CN1253165A公開了一種脫氮低溫吸附工藝，該工藝包括兩個改進 點1)使用無機鹽、無機堿、金屬氧化物的固體粉末或顆粒及其復合物作為吸附劑；2)采用 普通的換熱器作為吸附換熱系統(tǒng)，以取代傳統(tǒng)的加熱爐。然而，該文獻報道的工藝沒有明確 吸附劑具體為何物，以及沒有公開吸附劑的制備方法。中國專利申請CN101003743A涉及一 種用于潤滑油基礎(chǔ)油溶劑精制中的吸附精制劑，它的主要組分是以氧化鋁、氧化硅為主要 成分的多孔性物質(zhì)，經(jīng)過溶劑改性而形成的缺陷結(jié)構(gòu)。所述吸附精制劑用于潤滑油基礎(chǔ)油 溶劑精制絡合脫氮之后解決了生產(chǎn)成本問題，但該吸附劑采用硫酸或鹽酸處理蒙脫土，產(chǎn) 生大量酸性廢水，造成環(huán)境污染。凹凸棒石是一種具有鏈層狀結(jié)構(gòu)的鎂鋁硅酸鹽粘土礦物，硅氧四面構(gòu)成鏈層狀硅 氧四面體片，硅氧四面體自由氧的朝向每4個周期發(fā)生一次反轉(zhuǎn)，導致單元層間形成一維 孔道式的晶體結(jié)構(gòu)，并呈現(xiàn)纖維狀晶體形態(tài)。我國凹凸棒石粘土儲量豐富，價格低廉，應用 于工業(yè)化生產(chǎn)中具有成本低等優(yōu)點。目前，還沒有文獻報道將凹凸棒石作為吸附劑的主要原料應用于潤滑油基礎(chǔ)油的 精制工藝中，尤其沒有報道將凹凸棒石經(jīng)溶劑改性后用來精制潤滑油基礎(chǔ)油。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種對潤滑油基礎(chǔ)油液相脫氮后的 脫氮油進行低溫高效吸附的吸附劑，不僅能降低吸附溫度，減少吸附劑用量和能耗，提高油 品收率，同時還不污染環(huán)境。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，發(fā)明人通過大量試驗篩選，最終創(chuàng)造性地提出了將凹凸 棒石作為吸附劑的主要原料應用于潤滑油基礎(chǔ)油的精制工藝中。具體地，本發(fā)明用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，它含有依次經(jīng)過溶劑改 性、高溫活化、粉碎和過篩得到的多孔性凹凸棒石粉末，所述多孔性凹凸棒石粉末的主要成 分是氧化硅、氧化鋁和氧化鎂，比表面積為100-200m2/g，含水量小于6%，且90%以上的多 孔性凹凸棒石粉末粒徑為200-300目；按重量比計，所述多孔性凹凸棒石粉末占吸附劑總 重量的70%以上。優(yōu)選地，所述多孔性凹凸棒石粉末經(jīng)高溫活化后的含水量小于3%。上述用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，其中作為主要原料的天然凹凸棒石 需要首先經(jīng)過溶劑改性，所述的溶劑改性步驟是將凹凸棒石浸漬于溶劑中2-48h，浸漬期間 可以間歇性地攪拌，且用于改性的溶劑為無機酸或極性有機溶劑。優(yōu)選地，所述無機酸為硫 酸、磷酸和鹽酸的一種或多種，所述極性有機溶劑為乙醇、甲醇、丙酮和酚類的一種或多種。上述用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，其中作為主要原料的天然凹凸棒石 在經(jīng)過溶劑改性后需要高溫活化，所述高溫活化步驟中的溫度為120-300°c。優(yōu)選地，所述 高溫活化步驟中的溫度為150_250°C。優(yōu)選地，上述任一用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，它還可以含有以下輔 助組分的一種或多種改性白土、硅藻土、分子篩和活性碳，以改善吸附劑的性能。優(yōu)選地，上述任一用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，吸附溫度為常溫至 1500C ；進一步優(yōu)選吸附溫度為50°C到120°C。上述任一所述的用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，在吸附過程中，所述吸 附劑用量為潤滑油基礎(chǔ)油重量的0. 01% -5% ；優(yōu)選吸附劑用量為潤滑油基礎(chǔ)油重量的為 0. 1% -0. 6%。由于一般絡合脫氮電精制沉降分離罐出口基礎(chǔ)油溫度在80°C到90°C，因此 上述吸附劑可以直接加入脫氮基礎(chǔ)油中進行吸附而無需加溫，從而節(jié)省能耗。本發(fā)明的吸附劑用在潤滑油基礎(chǔ)油經(jīng)脫蠟，糠醛精制，或經(jīng)丙烷脫浙青，糠醛精制 或酚精制，亦或通過以上諸多工藝再加氫以后脫氮工藝中。具體的使用方法是，脫氮后的潤 滑油基礎(chǔ)油與吸附劑充分混合，然后過濾，制得精制油。吸附劑的具體用量根據(jù)基礎(chǔ)油的性 質(zhì)和粘度確定，潤滑油基礎(chǔ)油餾分越重，粘度越大，吸附劑加入量越多，一般減二線油加入 量在0. 1 %到0.3%，減三線油加入量在0. 2%到0. 4%，減四線油加入量在0. 2%到0. 5%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑具有如下有益 的技術(shù)效果(1)采用該吸附劑精制脫氮基礎(chǔ)油，吸附溫度從白土吸附溫度的150°C降低至沉 降罐出口溫度，吸附劑用量降低了 80%，而精制潤滑油基礎(chǔ)油的氧化安定性得到了顯著地 提高，其它理化指標基本不變，達到了規(guī)定的質(zhì)量標準。(2)凹凸棒石是由兩層硅氧四面體夾一層鋁(或鎂)氧八面體組成的晶體物質(zhì)，通 過溶劑處理，使部分八面體片被溶解，增加了結(jié)構(gòu)微孔隙，增大了吸附劑的比表面，有利于 脫氮殘渣向晶體內(nèi)部擴散，充分利用了吸附劑內(nèi)表面作用力，同時防止了氮渣之間相互粘 結(jié)而成致密的浙青狀膠體，減小了過濾阻力。(3)凹凸棒石晶體中存在吸附水、沸石水、參與八面體配位的結(jié)晶水和連接八面體 位的的羥基結(jié)構(gòu)水等四種形式的水。通過高溫活化處理后脫除了沸石水和結(jié)晶水，增加了 凹凸棒石內(nèi)部孔道的面積和活性吸附點的數(shù)量，增加了氮渣的吸附選擇性。
(4)我國凹凸棒石粘土儲量豐富，價格低廉。本發(fā)明人將天然凹凸棒石應用于脫氮 后潤滑油基礎(chǔ)油的精制工藝中，不僅獲得了符合HVIS600SN要求的產(chǎn)品，同時降低了生產(chǎn) 精制成本，且沒有任何環(huán)境污染，具有顯著地社會效益。
具體實施例方式以下是本發(fā)明的具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步作描述，但是本發(fā)明 的保護范圍并不限于這些實施例。凡是不背離本發(fā)明構(gòu)思的改變或等同替代均包括在本發(fā) 明的保護范圍之內(nèi)。實施例1吸附劑的制備取Ikg凹凸棒石粘土，浸漬于0. 5M硫酸溶液中5h，浸漬期間間歇性地攪拌，之后于 150°C活化，粉碎后300目過篩得到多孔性凹凸棒石粉末。經(jīng)檢測，制備的多孔性凹凸棒石 粉末的比表面積為121m2/g，含水量4.2%。實施例2吸附劑的制備取Ikg凹凸棒石粘土，浸漬于0. 3M鹽酸溶液中10h，浸漬期間間歇性地攪拌，之后 于200°C活化，粉碎后250目過篩得到多孔性凹凸棒石粉末。經(jīng)檢測，制備的多孔性凹凸棒 石粉末的比表面積為134m2/g，含水量2.8%。將制備的多孔性凹凸棒石粉末與硅藻土以重 量比81混合組成吸附劑。實施例3吸附劑的制備取Ikg凹凸棒石粘土，浸漬于95%乙醇溶液中8h，浸漬期間間歇性地攪拌，之后于 120°C活化，粉碎后200目過篩得到多孔性凹凸棒石粉末。經(jīng)檢測，制備的多孔性凹凸棒石 粉末的比表面積為106m2/g，含水量4.7%。將制備的多孔性凹凸棒石粉末與硅藻土以重量 比9 1混合組成吸附劑。實施例4吸附劑的制備取Ikg凹凸棒石粘土，浸漬于丙酮溶液中15h，浸漬期間間歇性地攪拌，之后于 280°C活化，粉碎后300目過篩得到多孔性凹凸棒石粉末。經(jīng)檢測，制備的多孔性凹凸棒石 粉末的比表面積為183m2/g，含水量2. 1%。將制備的多孔性凹凸棒石粉末與活性碳以重量 比7 1混合組成吸附劑。實施例5吸附劑的制備取Ikg凹凸棒石粘土，浸漬于5mg/L的苯酚溶液中20h，浸漬期間間歇性地攪拌，之 后于250°C活化，粉碎后300目過篩得到多孔性凹凸棒石粉末。經(jīng)檢測，制備的多孔性凹凸 棒石粉末的比表面積為162m2/g，含水量3.5%。將制備的多孔性凹凸棒石粉末與活性碳以 重量比8. 5 1混合組成吸附劑。 實施例6潤滑油基礎(chǔ)油的精制高橋石化減二線混合基礎(chǔ)油經(jīng)糠醛精制，脫蠟，脫氮，吸附劑吸附等過程，在70V 劑油比1 250條件下充分混合，采用實施例1制備的吸附劑，用量0.1%，吸附溫度50°C。 過濾后制的精制油。經(jīng)檢測，堿氮從200ppm降至40ppm，旋轉(zhuǎn)氧彈值從110分提高到230分 鐘，產(chǎn)品符合HVIS600SN的要求。實施例7潤滑油基礎(chǔ)油的精制荊門中間基減三線基礎(chǔ)油經(jīng)糠醛精制，脫蠟，脫氮，吸附劑吸附等過程，在80°C脫氮劑與油之比1 200條件下充分混合，采用實施例2制備的吸附劑，用量0.3%，吸附溫 度90°C。過濾后制的精制油。經(jīng)檢測，堿氮從450ppm降至80ppm，旋轉(zhuǎn)氧彈值從110分提 高到240分鐘，產(chǎn)品符合HVIS600SN的要求。實施例8潤滑油基礎(chǔ)油的精制大慶石蠟基殘渣油經(jīng)丙烷脫浙青，脫蠟、糠醛精制，脫氮，吸附劑吸附等處理，在溫 度95°C劑油比1 100條件下充分混合，采用實施例3制備的吸附劑，用量0.8%，吸附溫 度130°C。過濾后制的精制油。經(jīng)檢測，堿氮從538ppm下降至llOppm，旋轉(zhuǎn)氧彈值從110 分提高到160分鐘，產(chǎn)品符合HVIS600SN的要求。實施例9潤滑油基礎(chǔ)油的精制蘭州中間基減四線油經(jīng)糠醛精制，脫蠟、脫氮，吸附劑吸附等過程，其中劑油比 1 250條件下充分混合，采用實施例4制備的吸附劑，用量0.4%，吸附溫度100°C。過濾 后制的精制油。經(jīng)檢測，堿氮從190ppm降至21ppm。旋轉(zhuǎn)氧彈值從130分提高到200分鐘， 產(chǎn)品符合HVIS600SN的要求。實施例10潤滑油基礎(chǔ)油的精制燕山650SN經(jīng)糠醛精制，脫蠟，脫氮，吸附劑吸附等過程，在80°C劑油比1 200 的條件下充分混合，采用實施例5制備的吸附劑用量0. 5%，吸附溫度95°C。過濾后制的精 制油。經(jīng)檢測，堿氮從280ppm降至92ppm，旋轉(zhuǎn)氧彈值從101分提高到165分鐘，產(chǎn)品符合 HVIS600SN 的要求。
權(quán)利要求
1.一種用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，其特征在于它含有依次經(jīng)過溶劑改 性、高溫活化、粉碎和過篩得到的多孔性凹凸棒石粉末，所述多孔性凹凸棒石粉末的比表面 積為100-200m2/g，含水量小于6%，且90%以上的多孔性凹凸棒石粉末粒徑為200-300目； 按重量比計，所述多孔性凹凸棒石粉末占吸附劑總重量的70%以上。
2.如權(quán)利要求1所述的用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，其特征在于所述溶 劑改性步驟是將凹凸棒石浸漬于溶劑中2-48h，且用于改性的溶劑為無機酸或極性有機溶 劑。
3.如權(quán)利要求2所述的用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，其特征在于所述無 機酸為硫酸、磷酸和鹽酸的一種或多種，所述極性有機溶劑為乙醇、甲醇、丙酮和酚類的一 種或多種。
4.如權(quán)利要求1所述的用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，其特征在于所述高 溫活化步驟中的溫度為120-300°C。
5.如權(quán)利要求4所述的用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，其特征在于所述高 溫活化步驟中的溫度為150-250°C。
6.如權(quán)利要求1所述的用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，其特征在于所述多 孔性凹凸棒石粉末的含水量小于3%。
7.如權(quán)利要求1-6任一所述的用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，其特征在于 它含有以下組分的一種或多種改性白土、硅藻土、分子篩和活性碳。
8.如權(quán)利要求1-6任一所述的用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，其特征在于 吸附溫度為常溫至150°C。
9.如權(quán)利要求8所述的用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，其特征在于吸附溫 度為 50°C到 120°C。
10.如權(quán)利要求1-6任一所述的用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，其特征在于 在吸附過程中，所述吸附劑用量為潤滑油基礎(chǔ)油重量的0. 01% -5%，優(yōu)選吸附劑用量為潤 滑油基礎(chǔ)油重量的為0. -0.6%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于精制脫氮后潤滑油基礎(chǔ)油的吸附劑，它含有依次經(jīng)過溶劑改性、高溫活化、粉碎和過篩得到的多孔性凹凸棒石粉末，比表面積為100-200m2/g，含水量小于6％，且90％以上的多孔性凹凸棒石粉末粒徑為200-300目；按重量比計，所述多孔性凹凸棒石粉末占吸附劑總重量的70％以上。本發(fā)明的吸附劑不僅能降低吸附溫度，減少吸附劑用量和能耗，提高油品收率，同時還不產(chǎn)生污染環(huán)境。
文檔編號B01J20/12GK102000540SQ20101053831
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者劉瑞華, 吳凡, 夏明桂, 李滿, 王 琦, 黃艷剛 申請人:夏明桂