一種多元醇酯的精制處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于合成基礎(chǔ)油技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多元醇酯的精制處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]多元醇酯作為一種性能優(yōu)異的合成基礎(chǔ)油，具有良好的氧化安定性、熱穩(wěn)定性、低溫流動(dòng)性和黏溫性能等，廣泛應(yīng)用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油、精密儀器儀表油、齒輪油等領(lǐng)域。主要隨著飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)潤(rùn)滑油的性能要求以及規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的要求不斷提升，對(duì)多元醇酯基礎(chǔ)油的性能要求也越來(lái)越高。雖然多元醇酯的優(yōu)異性能與多元醇酯本身前期反應(yīng)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，但是也不能離開(kāi)后期精制工藝對(duì)其性能的改善和提升。
[0003]我國(guó)現(xiàn)有多元醇酯精制處理工藝主要以過(guò)濾、堿水洗和蒸餾為主，其目的是要除去多元醇粗酯中含有的過(guò)量的酸、醇和反應(yīng)不完全的半酯或部分酯；同時(shí)針對(duì)殘留在粗酯中的催化劑也需要通過(guò)后處理精制除去，使油品的高低溫性能得到充分的保障。我國(guó)現(xiàn)行的精制處理工序繁雜，步驟多，時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備也較落后，在對(duì)粗酯進(jìn)行重復(fù)精制的過(guò)程中反而降低了油品性能，增加了油品在使用中風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種多元醇酯的精制處理方法，本發(fā)明提供的處理方法簡(jiǎn)單，處理過(guò)程不會(huì)對(duì)油品的性能造成影響。
[0005]本發(fā)明提供了一種多元醇酯的精制處理方法，包括以下步驟:
[0006]將多元醇酯粗品與吸附劑混合后過(guò)濾，得到精制的多元醇酯；所述吸附劑選自硅藻土，堿性白土，硅膠和活性炭中的一種或多種。
[0007]優(yōu)選的，所述混合的溫度為100?120°C，所述混合的時(shí)間為1?2h。
[0008]優(yōu)選的，所述多元醇酯粗品與吸附劑的質(zhì)量比為1: (0.005?0.02)。
[0009]優(yōu)選的，所述多元醇酯選自三羥甲基丙烷酯、新戊二醇酯、季戊四醇酯和多季戊四醇酯中的一種或多種。
[0010]優(yōu)選的，在將多元醇酯粗品與吸附劑混合之前，還包括將所述多元醇酯粗品進(jìn)行酸值處理。
[0011]優(yōu)選的，所述酸值處理為將多元醇酯粗品經(jīng)過(guò)真空脫酸后再經(jīng)過(guò)堿液中和。
[0012]優(yōu)選的，所述真空脫酸的真空度為-0.093?-0.1MPa，所述真空脫酸的時(shí)間為
0.5?1小時(shí)。
[0013]優(yōu)選的，所述多元醇酯按照如下方法進(jìn)行制備:
[0014]在催化劑存在的條件下，將多元酸和多元醇混合進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，得到多元醇酯；
[0015]或者，
[0016]在催化劑存在的條件下，將酸酐和多元醇混合進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，得到多元醇酯。
[0017]優(yōu)選的，其特征在于，
[0018]所述多元酸選自碳原子數(shù)為5?10的單碳酸、癸二酸、鄰苯二甲酸酐、己二酸和油酸中的一種或多種；
[0019]所述多元酸酐選自鄰苯二甲酸酐；
[0020]所述多元醇選自異辛醇、異十三醇、季戊四醇、三羥甲基丙烷和雙季戊四醇中的一種或多種；
[0021 ] 催化劑選自濃硫酸、氫氧化鈉溶液、硫酸氫鈉、鈦酸四正丁酯或草酸亞錫。
[0022]優(yōu)選的，所述中和反應(yīng)的溫度為15?250 °C，所述中和反應(yīng)的真空度為-0.06 ?-0.1MPa。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種多元醇酯的精制處理方法，包括以下步驟:將多元醇酯粗品與吸附劑混合后過(guò)濾，得到精制的多元醇酯；所述吸附劑選自硅藻土，堿性白土，硅膠和活性炭中的一種或多種。本發(fā)明通過(guò)對(duì)多元醇酯進(jìn)行吸附和過(guò)濾處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多元醇酯的精制。本發(fā)明提供的處理方法簡(jiǎn)單，處理過(guò)程不會(huì)對(duì)油品的性能造成影響。并且該方法處理的得到的多元醇酯具有良好的儲(chǔ)存安定性和抗氧化性能。
[0024]結(jié)果表明，所述多元醇酯在精制后，鈉、鎂、硫、磷等元素都未檢出。精制后的多元醇酯的酸值彡0.05mgK0H/g，羥值彡1.lmgK0H/g，40°C運(yùn)動(dòng)黏度彡80mm2/s, _40°C運(yùn)動(dòng)黏度彡7000mm2/s，經(jīng)GJB 563腐蝕和氧化安定性(200°C，48h，83mL/min)測(cè)定，氧化后酸值彡0.36mgK0H/g，運(yùn)動(dòng)粘度(40°C )變化為0.45%，LY12硬鋁合金片腐蝕彡0.01，1號(hào)銀片腐蝕彡0.03，銅片腐蝕為彡0.03，15號(hào)低碳鋼片腐蝕為0，MB2鎂片腐蝕為彡0.01。長(zhǎng)期1C存穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，90天酸值< 0.06mgK0H/g, 180天酸值< 0.06mgK0H/g, 360天酸值為^ 0.07mgK0H/g，酸值變化不大于 0.lmgKOH/g。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本發(fā)明提供了一種多元醇酯的精制處理方法，包括以下步驟:
[0026]將多元醇酯粗品與吸附劑混合后過(guò)濾，得到精制的多元醇酯；所述吸附劑選自硅藻土，堿性白土，硅膠和活性炭中的一種或多種。
[0027]本發(fā)明以多元醇酯粗品作為原料。其中，所述多元醇粗品為含有雜質(zhì)的多元醇酯，本發(fā)明對(duì)所述多元醇酯種類(lèi)并沒(méi)有特殊限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的可用于合成基礎(chǔ)油的多元醇酯即可，優(yōu)選為三羥甲基丙烷酯、新戊二醇酯、季戊四醇酯和多季戊四醇酯中的一種或多種。
[0028]并且本發(fā)明對(duì)所述多元醇酯粗品來(lái)源并沒(méi)有特殊限制，可以為一般市售，也可以自行制備。在本發(fā)明中，所述多元醇酯優(yōu)選按照如下方法進(jìn)行制備:
[0029]在催化劑存在的條件下，將多元酸和多元醇混合進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，得到多元醇酯；
[0030]或者，
[0031]在催化劑存在的條件下，將酸酐和多元醇混合進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，得到多元醇酯。
[0032]在進(jìn)行多元醇酯的制備時(shí)，本發(fā)明首先將多元酸與多元醇混合，置于反應(yīng)釜中，在催化劑的作用下，多元酸與多元醇進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，得到多元醇酯。
[0033]其中，所述多元酸優(yōu)選為碳原子數(shù)為5?10的單碳酸、癸二酸、鄰苯二甲酸酐、己二酸和油酸中的一種或多種，優(yōu)選為碳原子數(shù)為5?9的單碳酸、己二酸、癸二酸和鄰苯二甲酸酐中的一種或多種；在本發(fā)明的一些具體實(shí)施例中，所述多元酸為碳原子數(shù)分別為7、8和9的混合脂肪酸，其中，所述碳原子數(shù)為7的脂肪酸、碳原子數(shù)為8的脂肪酸和碳原子數(shù)為9的脂肪酸的質(zhì)量比優(yōu)選為(25?35): (35?40): (40?25);在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，所述多元酸為碳原子數(shù)分別為5、6、7和8的混合脂肪酸，其中，所述碳原子數(shù)為5的脂肪酸、碳原子數(shù)為6的脂肪酸、碳原子數(shù)為7的脂肪酸和碳原子數(shù)為8的脂肪酸的質(zhì)量比優(yōu)選為(15?22):(25?35): (35?20): (25?23);在本發(fā)明的另一些具體實(shí)施例中，所述多元酸為碳原子數(shù)分別為5、6、7、8和9的混合脂肪酸與己二酸的混合酸，其中，所述碳原子數(shù)為5的脂肪酸、碳原子數(shù)為6的脂肪酸、碳原子數(shù)為7的脂肪酸、碳原子數(shù)為8的脂肪酸和碳原子數(shù)為9的脂肪酸的質(zhì)量比優(yōu)選為(5?10): (17?20): (26?30): (30?25):(22?15)，混合脂肪酸與己二酸的質(zhì)量比優(yōu)選為4:1 ;在本發(fā)明的另一些具體實(shí)施例中，所述多元酸為碳原子數(shù)分別為5、6、7、8和9的混合脂肪酸與癸二酸的混合酸，其中，所述碳原子數(shù)為5的脂肪酸、碳原子數(shù)為6的脂肪酸、碳原子數(shù)為7的脂肪酸、碳原子數(shù)為8的脂肪酸和碳原子數(shù)為9的脂肪酸的質(zhì)量比優(yōu)選為(5?10): (17?20): (26?30): (30?25):(22?15)，混合脂肪酸與癸二酸的質(zhì)量比優(yōu)選為10:1 ;在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，所述多元酸為癸二酸；在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，所述多元酸為鄰苯二甲酸酐。
[0034]所述多元醇優(yōu)選為異辛醇、異十三醇、季戊四醇、三羥甲基丙烷和雙季戊四醇中的一種或多種，更優(yōu)選為季戊四醇、三羥甲基丙烷、異辛醇和異十三醇中的一種或多種；在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述多元醇選自季戊四醇；在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，所述多元醇選自異十三醇；在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，所述多元醇選自異辛醇和異十三醇的混合醇；在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，所述多元醇選自三羥甲基丙烷。
[0035]在本發(fā)明中，催化劑優(yōu)選為濃硫酸、氫氧化鈉溶液、硫酸氫鈉、鈦酸四正丁酯或草酸亞錫中的一種。
[0036]本發(fā)明所述的多元醇酯制備過(guò)程中，所述多元酸中羧基的摩爾數(shù)與多元醇中羥基的摩爾數(shù)的比值優(yōu)選為(05?5):1，更優(yōu)選為1:1。以最終理論產(chǎn)物的重量為基準(zhǔn)，所述催化劑的添加量?jī)?yōu)選為0.lwt%? 5wt%。
[0037]所述酸堿中和反應(yīng)的溫度優(yōu)選為15?250 °C，更優(yōu)選100?240 °C，最優(yōu)選為180?230°C ;所述中和反應(yīng)的真空度為-0.06?-0.093MPa。
[0038]在進(jìn)行多元醇酯的制備時(shí)，本發(fā)明還可以在催化劑存在的條件下，將多元酸酐和多元醇混合進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，得到多元醇酯。
[0039]其中，在本發(fā)明中，所述酸酐與多元醇混合進(jìn)行中和反應(yīng)的方法與上述多元酸和多元醇混合進(jìn)行中和反應(yīng)的方法一致，僅是將方法中的多元酸替換為酸酐即可。
[0040]在本發(fā)明中，所述酸酐優(yōu)選為鄰苯二甲酸酐。所述酸酐在脫水前對(duì)應(yīng)的多元酸中羧基的摩爾數(shù)與多元醇中羥基的摩爾數(shù)的比值優(yōu)選為1:1。
[0041]酸堿中和反應(yīng)結(jié)束后，得到多元醇酯粗品。本發(fā)明在經(jīng)多元醇酯粗品與吸附劑混合之前，還包括將所述多元醇酯粗品進(jìn)行酸值處理。本發(fā)明對(duì)所述酸值處理的具體方法并沒(méi)有特殊限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的油品酸值處理的方法即可。在本發(fā)明中，所述酸值處理優(yōu)選為:
[0042]多元醇酯粗品經(jīng)過(guò)真空脫酸后再經(jīng)過(guò)堿液中和。其中，所述真空脫酸的真空度優(yōu)選為-0.06?-0.1MPa，所述真空脫酸的時(shí)間優(yōu)選為0.5?1小時(shí)。
[0043]在本發(fā)明中，所述真空脫酸的過(guò)程與多元醇酯的制備過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行的。S卩，多元醇酯制備時(shí)已經(jīng)為制備得到的多元醇酯提供了真空條件，在制備得到多元醇酯粗