本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，涉及一種高黏度環(huán)保橡膠油及其制備方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)以輪胎生產(chǎn)為代表的橡膠加工業(yè)發(fā)展迅速，對(duì)橡膠油的需求量也在逐年上升。橡膠油可以改善膠料的塑性、降低膠料黏度和混煉時(shí)的溫度，能促進(jìn)其它配合劑的分散和混合，對(duì)壓延擠出起潤(rùn)滑作用，而且能降低硫化橡膠的硬度，并提高其性能，在橡膠加工工業(yè)中有著重要的地位。
傳統(tǒng)的芳烴油雖然其價(jià)格低廉、適應(yīng)性廣泛，但應(yīng)用于輪胎制造的芳烴油含有大量的多環(huán)芳烴，由于多環(huán)芳烴具有致癌性，會(huì)對(duì)人體和環(huán)境造成很大的危害。近年來(lái)，環(huán)境保護(hù)的呼聲越來(lái)越高，傳統(tǒng)橡膠油對(duì)人類健康的危害及環(huán)境的污染受到普遍的重視，歐盟關(guān)于輪胎生產(chǎn)中禁用有毒芳烴油的指令已于2005年出臺(tái)，并從2010年1月1日開始實(shí)施，要求在輪胎生產(chǎn)中全面禁用有毒橡膠油。
當(dāng)前環(huán)保橡膠油的生產(chǎn)主要有加氫工藝及溶劑精制工藝，如cn103320165、cn101691499、cn101597512、us6110358等。由于適用資源較少，目前國(guó)內(nèi)符合環(huán)保要求的橡膠油產(chǎn)量較低，不能滿足國(guó)內(nèi)橡膠生產(chǎn)企業(yè)的需求，大量依賴進(jìn)口，且價(jià)格較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種高黏度環(huán)保橡膠油及其制備方法。
本發(fā)明提供的制備橡膠油的方法，包括如下步驟：
1)將減壓渣油置于萃取塔內(nèi)進(jìn)行溶劑精制，于塔頂?shù)玫矫摓r青油，再于沉降塔中沉降，收集沉降塔頂所得物質(zhì)除去溶劑后，得到輕脫瀝青油；
2)將步驟1)所得輕脫瀝青油進(jìn)行加氫精制，得到所述橡膠油。
上述方法的步驟1)中，減壓渣油在25℃的針入度為100～300(0.1mm)，優(yōu)選180～280(0.1mm)，具體可為180(0.1mm)、250(0.1mm)、275、280(0.1mm)等；蠟含量不高于3.5％，具體可為2.9％；減壓餾程2％點(diǎn)不低于430℃、10％點(diǎn)不低于460℃；閃點(diǎn)不低于240℃。
所述步驟1)溶劑精制步驟中，所用溶劑中丙烷含量不低于90％，優(yōu)選不低于95％，如95％、98％等，丁烷含量不高于2％，戊烷含量不高于1％；
所述溶劑和所述減壓渣油的體積比為(5～10)：1，具體可為6:1、8:1、10:1等；
所述萃取塔的塔頂溫度為78～95℃，具體可為80℃、85℃、90℃等；塔底溫度為50～78℃，具體可為58℃、65℃、75℃等；
萃取塔的壓強(qiáng)為3.0～4.5mpa，優(yōu)選3.5～4.2mpa，具體可為3.5mpa、3.8mpa、4.0mpa等。
所述步驟1)沉降步驟中，沉降塔的溫度為78～95℃，具體可為82℃、90℃、93℃等；沉降塔的壓強(qiáng)為3.0～4.5mpa，優(yōu)選3.5～4.2mpa，具體可為3.5mpa、3.8mpa、4.0mpa等。
所述步驟1)中除去溶劑的方法為各種常規(guī)方法，如汽提、閃蒸或蒸餾。該步驟除去的溶劑可返回萃取塔中回收利用進(jìn)行溶劑精制。
所述步驟2)加氫精制步驟中，所用催化劑為鉬-鎳型加氫催化劑、鎢-鎳型加氫催化劑、鉬-鈷型加氫催化劑和/或鉬-鎢-鎳型加氫催化劑。具體的，所述催化劑為催化劑lh-23或催化劑rl-1或催化劑fv-10。
所述步驟2)加氫精制步驟中，溫度為260℃～360℃，優(yōu)選290～340℃，具體可為290℃、320℃、340℃等；
氫氣與所述輕脫瀝青油的體積分?jǐn)?shù)比為(650～1200)：1，優(yōu)選(800～1000):1，具體可為800:1、900:1、1000:1等；
加氫精制的體積空速為0.2～5.5h-1，優(yōu)選0.5～3.0h-1，具體可為0.5h-1、1.0h-1、3.0h-1等；
氫分壓為4～20mpa，優(yōu)選10～15mpa，具體可為10mpa、12mpa、15mpa等。
所述方法還包括如下步驟：
在步驟2)所述加氫精制步驟之后，除去加氫精制所得產(chǎn)物中的輕質(zhì)餾分。
其中，除去加氫精制所得產(chǎn)物中的輕質(zhì)餾分的方法為汽提、閃蒸或蒸餾。
另外，按照上述方法制備得到的橡膠油，也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
其中，所述橡膠油以astmd2140的方法分析，碳型分析ca值大于12％，具體可為13.9-15.2％；以dinen16143方法進(jìn)行檢測(cè)，pahs＜10mg/kg，pahs具體可為1.3-3.1mg/kg，且苯并[a]芘含量＜1mg/kg；100℃運(yùn)動(dòng)黏度不低于42為mm2/s，具體可為42.44、42.70或43.55mm2/s。
本發(fā)明充分利用附加值較低的減壓渣油生產(chǎn)附加值較高的環(huán)保橡膠油，拓寬了環(huán)保橡膠油的原料來(lái)源，增加了環(huán)保橡膠油的供應(yīng)，且所得環(huán)保橡膠油黏度及收率較高。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。所述方法如無(wú)特別說(shuō)明均為常規(guī)方法。所述原材料如無(wú)特別說(shuō)明均能從公開商業(yè)途徑獲得。
實(shí)施例1、高黏度環(huán)保橡膠油的制備
(1)以減壓渣油為原料(原料性質(zhì)見表1)，在溶劑脫瀝青中試裝置萃取塔內(nèi)進(jìn)行溶劑精制，所用溶劑中丙烷含量不低于90％，丁烷含量不高于2％，戊烷含量不高于1％；該溶劑和減壓渣油體積比為6:1，萃取塔塔頂溫度為78℃，塔底溫度為58℃，萃取塔的壓力為3.8mpa，萃取塔底回收溶劑后得到脫瀝青油，可直接作為硬質(zhì)瀝青或?yàn)r青調(diào)合組分；
將于塔頂所得脫瀝青油進(jìn)入沉降塔中進(jìn)行沉降，沉降塔溫度為80℃，沉降塔的壓力為3.8mpa，沉降塔頂所得物質(zhì)除去溶劑后得到輕脫瀝青油，作為后續(xù)加氫精制的原料；沉降塔底回收溶劑后得到重脫瀝青油，可以作為其他加工原料。
(2)得到的輕脫瀝青油在加氫精制中試裝置進(jìn)行加氫精制試驗(yàn)，反應(yīng)溫度為340℃，氫油體積比為800:1，體積空速為0.8h-1，氫分壓為12.0mpa，加氫精制催化劑為催化劑lh-23，得到加氫精制生成油，蒸餾切割去除輕組分后即得高黏度環(huán)保橡膠油。
本實(shí)施例制備的環(huán)保橡膠油的性能參數(shù)如表2所示。
實(shí)施例2、高黏度環(huán)保橡膠油的制備
(1)以減壓渣油為原料(原料性質(zhì)見表1)，在溶劑脫瀝青中試裝置萃取塔內(nèi)進(jìn)行溶劑精制，所用溶劑中丙烷含量不低于90％，丁烷含量不高于2％，戊烷含量不高于1％；該溶劑和減壓渣油體積比為8:1，萃取塔塔頂溫度為83℃，塔底溫度為63℃，萃取塔的壓力為3.8mpa，萃取塔底回收溶劑后得到脫油瀝青，可直接作為硬質(zhì)瀝青或?yàn)r青調(diào)合組分；
將于塔頂所得脫瀝青油進(jìn)入沉降塔中進(jìn)行沉降，沉降塔溫度為85℃，沉降塔的壓力為3.8mpa，沉降塔頂所得物質(zhì)除去溶劑后得到輕脫瀝青油，作為后續(xù)加氫精制的原料；沉降塔底回收溶劑后得到重脫瀝青油，可以作為其他加工原料。
(2)得到的輕脫瀝青油在加氫精制中試裝置進(jìn)行加氫精制試驗(yàn)，反應(yīng)溫度為320℃，氫油體積比為1000:1，體積空速為1.0h-1，氫分壓為12.0mpa，加氫精制催化劑為催化劑rl-1，得到加氫精制生成油，蒸餾切割去除輕組分后即得高黏度環(huán)保橡膠油。
本實(shí)施例制備的環(huán)保橡膠油的性能參數(shù)如表2所示。
實(shí)施例3、高黏度環(huán)保橡膠油的制備
(1)以減壓渣油為原料(原料性質(zhì)見表1)，在溶劑脫瀝青中試裝置萃取塔內(nèi)進(jìn)行溶劑精制，所用溶劑中丙烷含量不低于90％，丁烷含量不高于2％，戊烷含量不高于1％；該溶劑和減壓渣油體積比為8:1，萃取塔塔頂溫度為80℃，塔底溫度為65℃， 萃取塔的壓力為4.0mpa，萃取塔底回收溶劑后得到脫油瀝青，可直接作為硬質(zhì)瀝青或?yàn)r青調(diào)合組分；
將于塔頂所得脫瀝青油進(jìn)入沉降塔中進(jìn)行沉降，沉降塔溫度為82℃，沉降塔的壓力為4.0mpa，沉降塔頂所得物質(zhì)除去溶劑后得到輕脫瀝青油，作為后續(xù)加氫精制的原料；沉降塔底回收溶劑后得到重脫瀝青油，可以作為其他加工原料。
(2)得到的輕脫瀝青油在加氫精制中試裝置進(jìn)行加氫精制試驗(yàn)，反應(yīng)溫度為350℃，氫油體積比為1000:1，體積空速為3.0h-1，氫分壓為15.0mpa，加氫精制催化劑為催化劑fv-10，得到加氫精制生成油，蒸餾切割去除輕組分后即得高黏度環(huán)保橡膠油。
本實(shí)施例制備的環(huán)保橡膠油的性能參數(shù)如表2所示。
表1、所用減壓渣油原料性質(zhì)
表2、實(shí)施例1、實(shí)施例2及實(shí)施例3制備的環(huán)保橡膠油的性能測(cè)定結(jié)果
由上述實(shí)施例1-3可知，以減壓渣油為原料，采用本發(fā)明提供的方法，在不同溶劑精制深度及加氫工藝條件下，均可以得到高黏度環(huán)保橡膠油，且都具有較高的芳香烴含量，在使用時(shí)與橡膠的相容性較好。