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礦物衍生的殘余脫瀝青油共混物的制備方法

文檔序號:5101917閱讀:223來源:國知局

專利名稱::礦物衍生的殘余脫瀝青油共混物的制備方法礦物衍生的殘余脫瀝青油共混物的制備方法本發(fā)明涉及礦物衍生的殘余的且脫瀝青的油組分的共混物的制冬方法、如此得到的共混物、包括所述油共混物的氣缸油組合物,并涉及所述油共混物作為多種工藝的工藝油的用途。GB-A-1496045描述了高粘度基礎(chǔ)油的制備方法,其中首先使原油源的減壓渣油經(jīng)過丙烷脫湯青步驟以得到脫瀝青油(DAO)。該DAO進一步經(jīng)過糠醛萃取工藝以從中萃取脫瀝青氣缸油(DACO)。該DACO是在除去萃取溶劑后得到的萃取物質(zhì),并含有多環(huán)化合物,所述多環(huán)化合物因為粘度指數(shù)低和氧化穩(wěn)定性低而在光亮油中不受歡迎。US-A-4592832公開了從輕質(zhì)阿拉伯減壓渣油制備光亮油的方法,該光亮油在IO(TC下運動粘度為37mm2/s且粘度指數(shù)為95。該輕質(zhì)阿拉伯減壓渣油經(jīng)過丙烷脫瀝青步驟以制備DAO。該DAO經(jīng)過N-甲基-吡咯烷酮(NMP)溶劑萃取步驟然后通過脫蠟以得到該光亮油,而芳族萃取物(也稱作DACO,脫瀝青氣缸油)再循環(huán)至該溶劑萃取步驟或最終送到催化裂化器裝置。光亮油通常在潤滑油組合物中用作基礎(chǔ)油,特別是用于船舶和固定的低速十字頭柴油機(其燃燒硫含量多至4.0wt。/。的殘余燃料)和用于工業(yè)和船舶應(yīng)用中的柱塞、中速柴油機(其靠殘余燃料運轉(zhuǎn))的潤滑油組合物中用作基礎(chǔ)油。例如,US-A-2003/0100453公開了I類或V類礦物衍生的基礎(chǔ)油和費托衍生的基礎(chǔ)油的共混物。該I類或V類礦物衍生的基礎(chǔ)油可被理解為包括光亮油。據(jù)報道,該共混物顯示出比費托油更好的氧化器A穩(wěn)定性,和比I或V類礦物衍生的基礎(chǔ)油更好的氧化器BN穩(wěn)定性測試。這種共混物的缺點在于僅可配制具有中至低粘度的潤滑油,這使得該共混物不適合于例如船舶循環(huán)油應(yīng)用。在本領(lǐng)域中將會理解的是,術(shù)語"船舶"不把這類發(fā)動機限制于在水上船只中所使用的那些。即,此外所述術(shù)語還包括用于發(fā)電應(yīng)用的發(fā)動機。這些高額定的、燃料有效的低速船舶和固定的柴油機在高壓、高溫和長沖程下運轉(zhuǎn)。而且,制備光亮油所需的上述方法步驟是復(fù)雜的,使其難以得到高粘度、良好的溶解度和中等粘度指數(shù)都具備的基礎(chǔ)油。這可以通過如下事實來解釋存在于DAO中的芳族化合物對粘度指數(shù)具有負(fù)面貢獻且具有相對高的粘度,而飽和化合物組分具有較低的粘度貢獻和變化的VI貢獻。因此,通過在溶劑萃取步驟中除去這些芳族化合物,粘度指數(shù)在損害粘度的情況下得以改進。而且,除去芳族化合物降低了油組分在給定粘度下的揮發(fā)度,當(dāng)該油組分用作全損失潤滑劑時,這是不希望的。而且,可用的潤滑劑或工藝油的總收率顯著降低,考慮到鏈烷屬基礎(chǔ)原油的生產(chǎn)下降,這是高度不希望的。本發(fā)明的目標(biāo)是提供礦物衍生的殘余的且脫瀝青的油組分基礎(chǔ)油的共混物,其具有低傾點、中等粘度指數(shù)和高粘度。因此,本發(fā)明提供了油共混物的制備方法,該方法包括(i)對礦物衍生的減壓渣油進行脫瀝青以得到脫瀝青油,(ii)任選地,由溶劑萃取工藝從所述脫瀝青油中萃取芳族萃取物;和(iii)將在(i)中得到的脫瀝青油或在(ii)中得到芳族萃取物與鏈烷烴基礎(chǔ)油進行共混。在本發(fā)明的另一個實施方案中,提供了油共混物,其包括(A)鏈烷屬基礎(chǔ)油組分和(B)礦物衍生的殘余的且脫瀝青的油或脫瀝l的油氣缸油,(B)的量占所述油共混物的總量的40-95wt%。柱塞發(fā)動機油的用途,例如燃燒殘余燃料油的中速工業(yè)或船舶推進發(fā)動才幾和輔助發(fā)動才幾。而且,本發(fā)明還提供氣缸油組合物,其包括所述油共混物和一種或多種添加劑,所述添加劑選自分散劑、清凈劑、抗磨損劑、降摩擦劑、增粘劑、金屬鈍化劑、酸螯合劑、傾點抑制劑、防腐蝕劑、消泡劑、密封物固定劑或密封物相容劑和抗氧劑。在又進一步的方面,本發(fā)明涉及所述共混物作為各種現(xiàn)存的工藝油的替代物的用途,現(xiàn)存的工藝油例如TDAE(處理的蒸餾物芳族萃取物)、環(huán)烷屬和鏈烷屬工藝油。這些共混物可廣泛用作橡膠配制料(例如,輪胎和其它汽車的和專門的橡膠制品)、橡膠模制品和密封劑中的增量油。在又進一步的方面,本發(fā)明涉及包含該油共混物的成型制品。而且,本發(fā)明還提供了所述油共混物的如下用途在bunberry混合機中作為捏合器油、在印刷油墨中作為栽體油、作為添加劑的載體油、作為金屬鑄造的型砂粘合劑、在用于印刷油墨的炭黑的生產(chǎn)中作為工藝油、在電線和電纜絕緣材料中作為工藝油、和作為鋪路用油。已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn),如果鏈烷經(jīng)基礎(chǔ)油與脫瀝青油或脫瀝青氣缸油相共混,有可能得到中等粘度指數(shù)的基礎(chǔ)油共混物。所述油共混物在100。C下的運動粘度優(yōu)選大于25mm2/s。優(yōu)選地,所述粘度小于50mm2/s。所述共混物的粘度指數(shù)優(yōu)選大于50并更優(yōu)選為60-95。這種共混物是非常吸引人的,因為它的組分是易于衍生的。已發(fā)現(xiàn),在這種共混物中存在的脫瀝青油組分可使用未經(jīng)過溶劑萃取工藝或至少未經(jīng)過苛刻的溶劑萃取工藝的油組分。因此,所述共混物的脫瀝青油組分制備起來可比使用GB-A-1496045的方法時更簡單。已發(fā)現(xiàn),通過將基本上鏈烷屬的基礎(chǔ)油共混到所述組分中,所述溶劑萃取可以減少或甚至省略,得到高度粘稠的油共混物,該油共"'丄物也具有這些類型的產(chǎn)品所需的高粘度指數(shù)。所述礦物衍生的殘余的且脫瀝青的油組分定義為脫瀝青工藝步驟的產(chǎn)物,其中將瀝青從常壓蒸餾原油原料或從原油原料的真空蒸餾的殘油、底部餾分中除去。該脫瀝青工藝使用用于瀝青化合物的輕質(zhì)烴液體溶劑,例如丙烷。脫瀝青工藝是眾所周知的,且例如在Lubricantbaseoilandwaxprocessing,AvilinoSequeira,Jr.,MarcelDekker,Inc,NewYork,1994,ISBN0-8247-9256-4,第53-80頁中有述。在本發(fā)明的瀝青工藝中直接得到的DAO產(chǎn)物?;蛘?,在不要求高氧化穩(wěn)定性的應(yīng)用場合,該礦物衍生的殘余的且脫瀝青的組分也可以是通過溶劑萃取從所述脫瀝青組分分離得到的芳族萃取物。該DAO產(chǎn)物可經(jīng)過溫和的溶劑萃取工藝以除去一些芳族化合物。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)玫降?任選的脫蠟的)礦物衍生的殘余的且脫瀝青的油組分的極性化合物含量由IP368所測適當(dāng)?shù)貫?0-80wt%時,可省略溶劑萃取。所述油共混物中的極性化合物的含量由IP368所測優(yōu)選低于60wt%。因為在這種礦物油組分中可能存在相對高含量的極性化合物,所以可得到相對高粘度的所述油。所述油在100。C下的運動粘度優(yōu)選為40-55mm2/s。所述礦物衍生的殘余的且脫瀝青的油組分的粘度指數(shù)可高達70-85。在優(yōu)選的實施方案中,所述礦物衍生的殘余的且脫瀝青的油組分是溶劑脫蠟的DAO,該油沒有經(jīng)過溶劑萃取工藝。當(dāng)提到溶劑萃取工藝時,是指諸如糠醛或NMP溶劑萃取工藝等工藝或其它溶劑萃取工藝,例如在以上提到的題目為"Lubricantbaseoilandwaxprocessing"的教科書的第5章中所描述的。所述鏈烷烴基礎(chǔ)油組分的粘度指數(shù)優(yōu)選為125-180。該鏈烷烴基礎(chǔ)油在100。C下的運動粘度優(yōu)選大于2mmVs,更優(yōu)選大于3mm2/s,再更優(yōu)選大于4mmVs,還更優(yōu)選大于8mmVs,和再更優(yōu)選大于12mm2/s,和進一步更優(yōu)選大于15mm2/s。粘度指數(shù)和粘度的組合對于優(yōu)選的鏈烷烴基礎(chǔ)油是典型的,并區(qū)分所述鏈烷烴基礎(chǔ)油和在該粘度范圍內(nèi)VI值低得多的環(huán)烷屬基礎(chǔ)油。對于粘度,沒有優(yōu)選的上限。然而,申請人發(fā)現(xiàn),可有利地使用衍生自費托蠟的在100。C下運動粘度為12-25mm2/s且更優(yōu)選為15-25mm2/s的鏈烷烴基礎(chǔ)油作為鏈烷烴基礎(chǔ)油組分。該鏈烷烴基礎(chǔ)油的傾點優(yōu)選低于O'C,更優(yōu)選低于-9'C。該傾點將適宜地高于-50。C。所述鏈烷經(jīng)基礎(chǔ)油可由較低分子量的烯烴低聚為具有滿意粘度的異鏈烷烴而制備,如例如在US-A-20040178118中所述。更優(yōu)選地,所述鏈烷烴基礎(chǔ)油由對在費托合成步驟中制備的鏈烷烴蠟進行加氫異構(gòu)化并對從所述加氫異構(gòu)化工藝的流出物中分離出來的殘余組分進行脫蠟而制備。適合于制備所述鏈烷烴基礎(chǔ)油的這類方法的實例在WO-A-2004/007647、US-A-US2004/0065588、WO-A-2004/033595和WO-A-02070627中有述,將這些出版物通過參考并入本文。由這兩種方法所制備的鏈烷烴基礎(chǔ)油的混合物也可適宜地用作所述鏈烷烴基礎(chǔ)油。這類混合物舉例說明于以上提到的US-A-20040178118中。US-A-20040178118的方法的缺點在于為了得到所希望的鏈烷經(jīng)基礎(chǔ)油的高粘度,首先必須通過兩種不同的方法制備高粘度和低粘度的兩種基礎(chǔ)油。更優(yōu)選的是在單一方法中制備所述鏈烷烴基礎(chǔ)油,該單一方法包括對在費托合成步驟中制備的相對重的鏈烷烴蠟進行加氫異構(gòu)化并對從所述加氫異構(gòu)化工藝的流出物中分離出來的殘余組分進行脫蠟。進料到所述加氬異構(gòu)化步驟的這種相對重的原料具有至少60個或更多個碳原子的化合物與具有至少30個碳原子的化合物的重量比例合適地至少為0.2,優(yōu)選至少為0.4和更優(yōu)選至少為0.55。而且,該原料具有至少30wt%、優(yōu)選至少50wt。/。和更優(yōu)選至少55wt。/。的具有至少30個碳原子的化合物。這類原料優(yōu)選包括費托產(chǎn)物,該費托產(chǎn)物順序包括ASF-a值(Anderson-Schulz-Flory鏈增長因子)至少為0.925、優(yōu)選至少0.935、更優(yōu)選至少0.945、甚至更優(yōu)選至少0.955的(:2()+餾分。所述原料的初沸點優(yōu)選低于200°C。優(yōu)選地,在所述原料中不存在任何具有4個或更少碳原子的化合物和任何沸點在那個范圍內(nèi)的化合物。所述原可生成相對重的費托產(chǎn)物的適宜的費托合成工藝,在例如WO-A-9934917中有述。本方法通常將包括費托合成(以得到費托蠟)、加氫異構(gòu)化步驟和殘余餾分的傾點降低步驟,包括(a)費托蠟的加氫裂化/加氫異構(gòu)化,(b)從步驟(a)的產(chǎn)物中分離蒸餾殘余物和(c)對該蒸餾殘余物進行脫蠟以得到鏈烷烴基礎(chǔ)油,和任選地(d)再蒸餾該鏈烷烴基礎(chǔ)油以除去輕端物質(zhì),由此得到具有所需粘度的殘余鏈烷屬基礎(chǔ)油。步驟(a)的加氫轉(zhuǎn)化/加氫異構(gòu)化反應(yīng)優(yōu)選在氫氣和催化劑的存在下進行,該催化劑可選自本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的適合于該反應(yīng)的那些,其中一些將在下文中更具體地描述。原則上,該催化劑可以是本領(lǐng)域已知的適合用于異構(gòu)化鏈烷屬分子的任何催化劑。通常,適宜的加氫轉(zhuǎn)化/加氫異構(gòu)化催化劑是包括負(fù)載在耐高溫氧化物栽體上的加氫組分的那些,例如無定形二氧化硅-氧化鋁(ASA)、氧化鋁、氟化的氧化鋁、分子篩(沸石)或這些的兩種或多種的混合物。根據(jù)本發(fā)明,在所述加氬轉(zhuǎn)化/加氬異構(gòu)化步驟中使用的一種類型的優(yōu)選催化劑是加氫轉(zhuǎn)化/加氫異構(gòu)化催化劑,該催化劑包括作為加氫組分的鉑和/或鈀。非常優(yōu)選的加氫轉(zhuǎn)化/加氫異構(gòu)化催化劑包括負(fù)載在無定形二氧化硅-氧化鋁(ASA)載體上的鉑和鈀。鉑和/或鈀的適宜的存在量為0.1-5.0wt%,更適宜地為0.2-2.0wt%,wt。/。以元素計并基于載體的總重量。如果二者都存在,鉑與鈀的重量比可在寬范圍內(nèi)變化,但適宜地為0.05-10,更適宜地為0.1-5。例如,在WO-A-9410264和EP-A-0582347中公開了ASA上適宜的貴金屬催化劑的實例。在例如US-A-5059299和WO-A-9220759中公開了其它適宜的貴金屬類催化劑,例如氟化的氧化鋁載體上的鉑。第二種類型的適宜的加氫轉(zhuǎn)化/加氫異構(gòu)化催化劑是包括至少一種第VIB族金屬(優(yōu)選鎢和/或鉬)和至少一種非貴金屬的第VIII族金屬(優(yōu)選鎳和/或鈷)作為加氫組分的那些。兩種金屬都可以作為氧化物、硫化物或它們的組合而存在。所述笫VIB族金屬的存在量適宜地為l-35wt%,更適宜地為5-30wt%,wt。/。以元素計并基于栽體的總重量。所述非貴金屬的第VIII族金屬的存在量適宜地為l-25>vt%,更適宜地為2-15wt。/。,wt。/。以元素計并基于栽體的總重量。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)特別適宜的這種類型的加氫轉(zhuǎn)化催化劑是包括負(fù)栽在氟化的氧化鋁上的鎳和鵠的催化劑。以上非貴金屬類催化劑優(yōu)選以它們的硫化物形式使用。為了在使用過程中維持該催化劑的硫化物形式,原料中需要存在一些硫。原料中優(yōu)選存在至少10mg/kg和更優(yōu)選50-150mg/kg的硫'的非貴金屬的第VIII族金屬(例如,鐵、鎳)結(jié)合以第IB族金屬(例如銅)。優(yōu)選存在銅以抑制鏈烷烴氫解為甲烷。該催化劑的孔容由水吸收所測優(yōu)選為0.35-1.10ml/g,表面積由BET氮吸附所測優(yōu)選為200-500m2/g,和堆密度為0.4-1.0g/ml。該催化劑載體優(yōu)選由無定形硅石-氧化鋁制成,其中氧化鋁可以在5-96wt。/。的寬范圍內(nèi)存在,優(yōu)選20-85wt%。作為SK)2的珪石含量優(yōu)選為15-80wt%。而且,該栽體可以含有少量的,例如20-30wt。/。的粘合劑,例如氧化鋁、硅石、第IVA族金屬氧化物和各種類型的粘土、氧化鎂等,優(yōu)選氧化鋁或硅石。在Ryland,LloydB.,Tamele,M.W.,和Wilson,J.N"CrackingCatalysts,Catalysis:volumeVII,Ed,PaulH.Emmett,ReinholdPublishingCorporation,NewYork,1960,第5-9頁中已經(jīng)描述了無定形硅石-氧化鋁微球的制備。將來自溶液的這些金屬共浸漬到栽體上,在100-150'C下干燥,并在空氣中在200-550。C下煅燒,由此制備所迷催化劑。第VIII族金屬的存在量為約15wt。/?;蚋?,優(yōu)選l-12wt。/。,而第IB族金屬的存在量通常更少,例如與第VIII族金屬的重量比為1:2至約l:20。典型的催化劑如下所示M,wt%Cu,wt%Al203-Si02wt%A1203(粘合劑)wt%表面積孔容(Hg)堆密度2.5-3.50.25-0.3565-7525-30290-325m2/g0.35-0.45ml/g0.58-0.68g/ml另一類適宜的加氫轉(zhuǎn)化/加氫異構(gòu)化催化劑是基于沸石類材料的那些,適宜地包括至少一種作為加氫組分的第VIII族金屬組分,優(yōu)選Pt和/或Pd。適宜的沸石類和其它硅鋁酸鹽材料包括沸石p、沸石Y、超穩(wěn)Y、ZSM-5、ZSM畫12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-48、MCM-68、ZSM-35、SSZ-32、鎂堿沸石、絲光沸石和硅-鋁磷酸鹽,例如SAPO-ll和SAPO-31。適宜的加氬異構(gòu)化/加氫異構(gòu)化催化劑的實例在例如WO-A-9201657中有述。這些催化劑的組合也是可能的。非常適宜的加氫轉(zhuǎn)化/加氫異構(gòu)化方法是包括第一步驟和第二步驟的那些,其中在第一步驟中使用沸石(3類催化劑,在第二步驟中使用ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、ZSM國23、ZSM畫48、MCM-68、ZSM-35、SSZ-32、鎂堿沸石、絲光沸石類催化劑。在后者中ZSM-23、ZSM-22和ZSM-48是優(yōu)選的。這類方法的實例在US-A-2004/0065581和US-A-2004/0065588中有述。在US-A-2004/0065588中的方法中,使用相同的ZSM-48類催化劑來實施在本說明書的上下文中所指的步驟(a)和(c)。其中費托產(chǎn)物首先經(jīng)過使用所述無定形催化劑的第一加氫異構(gòu)化步驟,該無定形催化劑包括如上所述的硅石-氧化鋁載體,然后經(jīng)過使用包括所述分子篩的催化劑的第二加氫異構(gòu)化步驟的兩個步驟的組合也已經(jīng)被確定為優(yōu)選方法以制備在本發(fā)明中使用的所述基礎(chǔ)油。更優(yōu)選地,所述第一和第二加氫異構(gòu)化步驟在串聯(lián)流中進行。在步驟(a)中,原料與氫氣在所述催化劑的存在下在升高的溫度和壓力下接觸。溫度一般為175-38(TC,優(yōu)選高于25(TC和更優(yōu)選為300-370。C。壓力一般為10-250巴和優(yōu)選為20-80巴。氫氣可以以100-10000Nl/l/h、優(yōu)選500-5000Nl/l/h的氣體時空速來提供。烴原科可以以0.1-5kg/l/h、優(yōu)選高于0.5kg/l/h和更優(yōu)選低于2kg/l/h的重時空速來提供。氫氣與烴原料的比例可為100-5000Nl/kg和優(yōu)選為250-2500Nl/kg。步驟(a)的轉(zhuǎn)化率至少為20wt%,優(yōu)選至少25wt%,但優(yōu)選不高于80wt%,更優(yōu)選不高于65wt%,其中轉(zhuǎn)化率定義為沸點高于370。C的原料單程反應(yīng)成為沸點低于370。C的組分的重量百分比。在以上定義中所使用的原料是進料到步驟(a)中的總烴原料,因此,也包括可在步驟(b)中得到的高沸點組分的任何任選的再循環(huán)。在步驟(b)中,將殘余物與步驟(a)的產(chǎn)物分離。這里的殘余物是指在步驟(a)的流出物中所存在的沸點最高的化合物是該殘余物的一部分??扇鏦O-A-02/070627所示在常壓下進行蒸餾或如WO-A-2004/007647所示在減壓下進行蒸餾。步驟(c)可通過溶劑脫蠟或催化脫蠟來實施。溶劑脫蠟是有利的,因為然后可得到不混濁的鏈烷爛油,例如WO-A-0246333中所述。不混濁的基礎(chǔ)油定義為濁點低于15。C的組合物?;鞚岬逆溚闊N基礎(chǔ)油的濁點為15。C及以上。催化脫蠟可得到混濁的鏈烷烴基礎(chǔ)油,如WO-A-2004/033595和2004/0065588中所示。然而催化脫蠟比溶劑脫蠟是優(yōu)選的,因為它操作更簡單。因此,已經(jīng)開發(fā)了從由催化脫蠟所得到的混濁的鏈烷烴基礎(chǔ)油中除去混濁物的方法。所述方法的實例是US畫A-6O51129、…US-A-2003/0075477和US-A-6468417。申請人現(xiàn)在發(fā)現(xiàn),當(dāng)使用由催化脫蠟所制備的混濁的鏈烷烴基礎(chǔ)油來制備所述共混油時,得到清澈且光亮的產(chǎn)物。因此,發(fā)現(xiàn)了由費托蠟得到的這種混濁的鏈烷經(jīng)基礎(chǔ)油的非常有趣的用途。優(yōu)選通過催化脫蠟來進行脫蠟。催化脫蠟是本領(lǐng)域讀者公知的,且適合地在氫氣和適宜的多相催化劑的存在下進行,其中所述適宜的多相催化劑包括分子篩并任選地結(jié)合以具有加氫功能的金屬,例如第VIII族金屬。分子篩、更適宜的中孔尺寸的沸石,已經(jīng)顯示出良好的催化能力以在催化脫蠟條件下降低基礎(chǔ)油前體級分的傾點。優(yōu)選地,所述中孔尺寸的沸石的孔徑為0.35-0.8納米。適宜的中孔尺寸的沸。是絲光沸石、ZSM畫5、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、SSZ畫32、ZSM-35和ZSM-48。另一種優(yōu)選的分子篩組是硅-鋁磷酸鹽(SAPO)材料,其中SAPO-11是最優(yōu)選的,如例如US-A-4859311中所述。ZSM-5可任選地以其不含任何第VIII族金屬的HZSM-5形式使用。其它分子篩優(yōu)選與所加入的第vni族金屬組合使用。適宜的第viii族金屬是鎳、鈷、鉑和鈀??赡艿慕M合的實例是M/ZSM-5、Pt/ZSM-23、Pd/ZSM-23、Pt/ZSM-48和Pt/SAPO-ll。適宜的分子篩和脫蠟條件的進一步細(xì)節(jié)和實例在例如WO-A-9718278、US-A-5053373、US-A-5252527、US-A-4574043、US-A-5157191、WO-A曙0029511、EP-A-832171中有述。.催化脫蠟條件是本領(lǐng)域已知的,且一般包括操作溫度為200-500°C,適宜地為250-400。C,氬氣壓力為10-200巴,優(yōu)選40-70巴,重時空速(WHSV)為0.1-10kg油/升催化劑/小時(kg/l/h),適宜地為0.2-5kg/l/h,更適宜地為0.5-3kg/l/h,和氫氣與油的比例為100-2,000升氫氣/升油。從步驟(c)的流出物中可直接得到具有所需粘度的所希望的鏈烷屬基礎(chǔ)油。如果需要,可在步驟(d)中通過蒸餾除去任何沸點較低的化合物以滿足以上所規(guī)定的粘度要求。申請人還發(fā)現(xiàn),有可能使用如上所述的混濁的鏈烷屬基礎(chǔ)油。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當(dāng)在大于50。C下實施涉及該混濁的鏈烷屬基礎(chǔ)油的共混時,可得到清澈的油共混物。本發(fā)明的油共混物可有利地用作工藝油,其中當(dāng)前使用各種現(xiàn)存的工藝油,例如TDAE(處理的蒸餾物芳族萃取物)、環(huán)烷屬和鏈烷屬工藝油。本發(fā)明的油共混物可廣泛用作橡膠配制料(例如,輪胎和其它汽車的和專門的橡膠制品)、橡膠模制品和密封劑中的增量油。申請人發(fā)現(xiàn),在含有如上所述混濁的鏈烷烴基礎(chǔ)油組分的特定的共混物中,允許消除否則就要求的微晶蠟添加劑的使用,而如此得到的增量的橡膠制品的低溫性能得到改進。出于多種原因,將橡膠增量油加入到天然和合成橡膠中,例如為了降低加工過程中所要求的混合溫度和為了防止橡膠聚合物在被磨碎時燒焦、為了降低橡膠的粘度以改進該橡膠化合物的通用性、為了幫助填料的分散、為了改進該橡膠化合物的物理性質(zhì)和出于其它原因。通常,在橡膠增量劑應(yīng)用中所使用的油一直是礦物油組合物,其包括具有高粘度、低揮發(fā)度和對橡膠化合物來說溶解度高的高濃度的芳族組分。根據(jù)歐洲立法(EUSubstanceDirective67/548/EEC),具有大于3wt。/。(IP346)的多核芳族化合物的橡膠增量油組合物被分類為"致癌的"并在歐洲必須貼有風(fēng)險提示用語"R45"標(biāo)簽(可導(dǎo)致癌癥)和標(biāo)簽"T,,(有毒的,頭骨和交叉腿骨圖案)。從健康、安全和環(huán)境影響的觀點出發(fā),希望生產(chǎn)蒸餾物芳族萃取物的替代物以用作橡膠增量油組合物,該橡膠增量油組合物含有至多3wto/o(IP346)的多核芳族化合物,并因此具有低的致癌性。在汽車輪胎生產(chǎn)中使用多核芳族化合物含量至多3wt%(IP346)的橡膠增量油組合物是特別重要的,因為與由現(xiàn)代客車所產(chǎn)生的廢氣中所發(fā)現(xiàn)的PNA相比,由于輪胎磨損而釋放到環(huán)境中的PNA的量顯著更高。因此,需要替代具有至多3wt%(IP346)PNA的橡膠增量油組合物,其中該橡膠增量油組合物的性質(zhì)是這樣的,以致不要求對在汽車輪胎中使用的橡膠組合物進行較多的改變。這是更有意義的,因為輪胎材料被道路表面所磨損而散發(fā)到環(huán)境中。關(guān)于輪胎的EUDirective76/769/EEC因此規(guī)定,輪胎橡膠組合物不可以含有多于lmg/kg的苯并[a芘,和至多10mg/kg的如下多環(huán)芳烴(PAH)的總和苯并[a蒽、1,2-苯并菲、苯并[b苯并苊、苯并[b]苯并苊苯并[j]苯并苊、苯并[k]苯并苊苯并[a]芘、苯并[e]芘和二苯并(a,h)蒽。這已經(jīng)通過使用本發(fā)明的油共混物來實現(xiàn),而可以配制具有良好性質(zhì)的輪胎橡膠。由本發(fā)明的方法生產(chǎn)的橡膠增量油組合物可用于合成橡膠、天然橡膠和它們的混合物。由本發(fā)明的方法生產(chǎn)的橡膠增量油組合物所適合使用的合成橡膠的實例包括但不限于苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)、聚丁二烯(BR)、聚異戊二烯(IR)、聚氯丁二烯(CR)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)和丁基橡膠(HR)。因此,本發(fā)明優(yōu)選涉及橡膠組合物,包括a)至少一種橡膠、橡膠組分或它們的混合物,b)由本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的橡膠增量油組合物,其量占所述橡膠組合物的重量的0.5-50wt%,和任選的至少一種組分,該組分選自c)補強劑,d)交聯(lián)劑和/或交聯(lián)助劑,e)無機填料,和f)蠟和/或抗氧劑。本發(fā)明還涉及包括所述油共混物和增量的聚合物的成型橡膠制品。而且,本發(fā)明還提供了所述油共混物的如下用途在bunberry混合機中作為捏合器油、在印刷油墨中作為載體油、和作為添加劑的栽體油、作為金屬鑄造的型砂粘合劑、在用于印刷油墨的炭黑的生產(chǎn)中作為工藝油、在電線和電纜絕緣材料中作為工藝油、和作為鋪路用油。盡管本發(fā)明的共混物中的Dao和/或DACO可在分別的脫蠟步驟中脫蠟,在本發(fā)明的優(yōu)選的方面,所述芳族萃取物或所述脫瀝青油與所述鏈烷烴基礎(chǔ)油組分或鏈烷烴基礎(chǔ)油前體組分的共混物可經(jīng)過溶劑脫蠟或催化脫蠟步驟以得到所述光亮油共混物。本發(fā)明因此優(yōu)選地涉及本發(fā)明的油共混物的制備方法,該方法還包括額外的步驟,該額外的步驟是對在步驟(m)中得到的共混物或?qū)υ?i)中得到的脫瀝青油和/或在(ii)中得到的芳族萃取物與所述鏈烷烴基礎(chǔ)油前體組分的混合物共混物實施溶劑脫蠟步驟以得到脫蠟的油共混物。由此得到的共混物具有更高的粘度指數(shù)。所述鏈烷烴基礎(chǔ)油前體組分優(yōu)選由費托蠟通過包括步驟(a)和(b)的方法而得到。在(b)中得到的殘余物可以被部分脫蠟以使得該前體材料更易于在運輸中處理和增加其重質(zhì)油含量。優(yōu)選地,所述鏈烷烴基礎(chǔ)油前體材料的傾點為0-100°C,更優(yōu)選為20-60°C。申請人還已發(fā)現(xiàn),包括鏈烷屬基礎(chǔ)油組分和多于40wt。/。的礦物t:生的殘余的且脫瀝青的油組分(DAO和/或DACO)的特定的脫蠟的油共混物具有在用于十字頭發(fā)動機和柱塞發(fā)動機的氣缸油潤滑劑中有利的粘度性質(zhì)。脫蠟處理不僅使得所述共混物因為粘度指數(shù)增加而特別適合作為用于船舶發(fā)動機氣缸油組合物潤滑劑油共混物的一部分,而且有利地提供光亮油類型的產(chǎn)品,而無需對所述組分進行單獨的脫蠟步驟。氣缸油優(yōu)選在一次性通過的基礎(chǔ)上通過注射裝置來使用,該注射裝置將該氣缸油應(yīng)用到位于慢速柴油機的氣缸襯里周圍的潤滑器。通常,柴油機可分離為慢速、中速或高速發(fā)動機,其中慢速種類用于最大的、吃水深的船舶和用于工業(yè)應(yīng)用中。慢速柴油機通常是直接連接的、直接回動的、操作在約57-250rpm下的兩沖程循環(huán)發(fā)動機,并通常使用殘余燃料。這些發(fā)動機具有帶隔板的十字頭構(gòu)造和填塞料函,該填塞料函將動力氣缸與曲柄軸箱隔開以防止燃燒產(chǎn)物進入曲柄軸箱和與曲柄軸箱油相混合。中速發(fā)動機通常操作在250-約1100rpm下并可在四沖程或兩沖程循環(huán)下操作。這些發(fā)動機是柱塞設(shè)計,且也可以殘余燃料來運轉(zhuǎn)。它們也可以以含有很少或不含殘余物的蒸餾燃料來運轉(zhuǎn)。在深海船舶上,這些發(fā)動機可用于推進、輔助應(yīng)用或二者都用。慢速和中速船舶柴油機也廣泛地用于發(fā)電裝置操作中。本發(fā)明也適用于它們。每種類型的柴油機采用潤滑油來潤滑活塞環(huán)、氣缸襯里、曲柄軸和連接桿的軸承、氣閥機構(gòu)機械裝置(包括凸輪和氣門升程)、其它運動元件。該潤滑劑防止零件磨損,移走熱量、中和并分散燃燒產(chǎn)物、防止生銹和腐蝕,并防止淤泥的生成或沉積。在慢速船舶十字頭柴油機中,氣缸和曲柄軸箱是分別潤滑的,氣缸潤滑在一次性通過的基礎(chǔ)上通過注射裝置來提供,該注射裝置將氣缸油應(yīng)用到位于氣缸襯里周圍的潤滑器中。這稱作"全損式"潤滑系統(tǒng)。所述氣缸油通常是配制的以提供良好的氧化和熱穩(wěn)定性、水反乳化率、腐蝕保護和良好的防起泡性能。還存在堿清凈劑添加劑以中和在燃燒過程中生成的酸。通過使用適宜的添加劑,還可提供分散、抗氧化、防起泡、抗磨損和極壓(EP)性能。本發(fā)明的氣缸油包括(0DAO和/或DACO共混物、所述鏈烷,:基礎(chǔ)油組分,和(ii)一種或多種添加劑,所述添加劑選自分散劑、高堿性的清凈劑、抗磨損劑、降摩擦劑、粘度改進劑、增粘劑、金屬鈍化劑、酸螯合劑和抗氧劑。更優(yōu)選存在所有所列出的添加劑。這些添加劑的實例在例如US-B-6596673中有述,將該出版物通過參考引入本文。在如上所述的混濁的鏈烷屬油中混濁物的存在,尤其是當(dāng)在氣缸油制劑中也存在高堿性的清凈劑時,令人驚訝地賦予氣缸油高度改進的襯里磨損性能。這類鏈烷屬油組分的存在,任選地作為所述光亮油共混物的一部分,將使氣缸油具有高粘度指數(shù)。該高VI將給出增加的益處,與類似的全礦物的較低VI的制劑相比,高VI的氣缸油在低溫條件下更易于從潤滑油箱中泵送出來,以及在氣缸內(nèi)的高溫操作條件下油膜厚度更厚。本發(fā)明將通過如下非限制性實施例來舉例說明。實施例1使用表l中所列出的基礎(chǔ)油制備油共混物A-D。室溫(20。C)下,所有的共混物是清澈的和光亮的。這些共混物的性質(zhì)列于表3。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>(*)該油在環(huán)境條件下顯示出混濁表1的脫蠟的DAO得自于ShellNederlandVerkoopMaatschappijBV,其商業(yè)化產(chǎn)品名為"MVIPl300,,。該產(chǎn)品通過使殘余的原油餾分經(jīng)過丙烷脫瀝青步驟然后使用(so體積%/50體積%)甲乙酮來溶劑脫蠟而制備。表l的混濁的鏈烷烴基礎(chǔ)油通過如下方法得到。從加氫異構(gòu)化的費托蠟中分離出蒸餾殘余物,其性質(zhì)列于表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>以上殘余物與脫蠟催化劑接觸,該脫蠟催化劑由0.7wt。/。的銷、25wt%ZSM-12和硅石粘合劑組成。脫蠟條件為40巴氬壓、WHSV-lkg/l.h,和氫氣速率為500Nl/kg原料。實驗在300和325。C下實施。從流出物中分離出沸點高于490。C的殘余物以得到表1的混濁的基礎(chǔ)油。使在325。C下得到的油在-20。C下經(jīng)過溶劑脫蠟。溶劑為50體積%的甲乙酮和50體積%的甲苯,以得到表l的清澈的且光亮的基礎(chǔ)油。表3顯示了本發(fā)明的共混物的性質(zhì)表3<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>在表4中,計算了本發(fā)明的其它共混物組成,并與商購得到的常規(guī)工藝油(Gravex和Catenex是Shell的商標(biāo))相比較。表4實施例DACOGTL15'C下的密度[kg/m3]硫[%m]傾點[匸]4ot;下的運動粘度(mm2/s)ioot;下的運動粘度(mm2/s)粘度指數(shù)粘度重力常數(shù)[DIN51378]用于輪胎的EUDirective76/769/EEC苯并[aj芘最大.lmg/kgmg/kg如下多環(huán)芳烴(PAH)的總和最大.lOmg/kg苯并[a蒽、1,2-苯并菲、苯并[bl苯并苊、苯并[b苯并危、苯并[jl苯并苊、苯并[k苯并危苯并[a芘、苯并e]芘和二苯并(a,h)蒽。[mg/kgDACOGTL對比例GG.(TDAE)980415837<0,_2480209520013,'269392,8273300491129821060151914243,55714,510,9160,7410,8790,,0,180,160409232,30對比例H環(huán)烷屬工藝5由Gravex9859260,9一1263370033,52682200,8430,84850509092一_346829,992對比例I鏈烷屬工藝油Catenex5799051,3_9'50032950,8250,819.J.S對比例H鏈烷屬工藝油CatenexH77940608951,-6一98950,05_935748026,910131940,8080,804<1200680023760.8勢s齒被17/18:a:本發(fā)明的共混物全部滿足在輪胎應(yīng)用中由EUDirective76/769/EEC所i殳定的對于橡膠增量油的要求。權(quán)利要求1.油共混物的制備方法,包括(i)對礦物衍生的減壓渣油進行脫瀝青以得到脫瀝青油,(ii)任選地,由溶劑萃取工藝從所述脫瀝青油中萃取芳族萃取物和(iii)將在(i)中得到的脫瀝青油或在(ii)中得到的芳族萃取物與鏈烷烴基礎(chǔ)油進行共混。2.權(quán)利要求1的方法,其還包括對在步驟(iii)中得到的共混物或?qū)υ?i)中得到的脫瀝青油和/或在(ii)中得到的芳族萃取物與鏈烷烴基礎(chǔ)油前體組分的混合物共混物實施溶劑脫蠟步驟以'得到脫蠟的油共混物。3.由權(quán)利要求1或2的方法所得到的油共混物,其包括鏈烷烴基礎(chǔ)油組分和大于40wt%的礦物衍生的殘余的且脫瀝青的油組分。4.權(quán)利要求3的油共混物,其中所述共混物在100。C下的運動粘度大于25mm2/s。5.權(quán)利要求3-4的任一項的油共混物,其中所述共混物在100°C下的運動粘度小于40mm2/s。6.權(quán)利要求3-5的任一項的油共混物,其中所述鏈烷烴基礎(chǔ)油組分在100。C下的粘度為8-25mm2/s。7.權(quán)利要求3-6的任一項的油共混物,其中所述礦物衍生的殘余的且脫湯青的油組分的傾點低于-3。C,粘度指數(shù)為70-85且由IP36S所測得的極性化合物含量為60-80wt%。8.權(quán)利要求3-7的任一項的油共混物,其中所述鏈烷烴基礎(chǔ)油組分的粘度指數(shù)為125-180。9.權(quán)利要求3-8的任一項的油共混物,其中所述共混物中的極性化合物含量由IP368所測低于60wt°/o。10.權(quán)利要求3-9的任一項的油共混物,其中所述鏈烷烴基礎(chǔ)油組分的濁點和傾點的差大于25。C,且其中所述基礎(chǔ)油共混物的濁點和傾點的差小于25°C。11.在慢速發(fā)動機中用作全損式潤滑劑的氣缸油制劑,其包括(i)由權(quán)利要求1-2的方法所得到的共混物和(ii)一種或多種添加劑,所述添加劑選自分散劑、高堿性的清凈劑、抗磨損劑、降摩擦劑、粘度改進劑、增粘劑、金屬鈍化劑、酸螯合劑和抗氧劑。12.權(quán)利要求ll的氣缸油,其中所述油包括高堿性的清凈劑,且其中所述氣缸油制劑在100。C下的運動粘度為12-22mm2/s。13.橡膠組合物,包括a)至少一種橡膠、橡膠組分或它們的混合物,b)權(quán)利要求3-9的任一項的油共混物,其量占所述橡膠組合物的重量的0.5-50wt%,和任選的至少一種組分,該組分選自c)補強劑,d)交聯(lián)劑和/或交聯(lián)助劑,e)無機填料,和f)蠟和/或抗氧劑。14.權(quán)利要求13的增量的橡膠的成型制品。15.權(quán)利要求3-9的任一項的基礎(chǔ)油共混物的下列用途在bunberry混合機中作為捏合器油、在印刷油墨中作為栽體油、作為添加劑的載體油、作為金屬鑄造的型砂粘合劑、作為炭黑的載體油、作為電線和電纜絕緣材料的增量油、作為鋪路用油。全文摘要本發(fā)明涉及油共混物的制備方法,包括(i)對礦物衍生的減壓渣油進行脫瀝青以得到脫瀝青油,(ii)任選地,由溶劑萃取工藝從所述脫瀝青油中萃取芳族萃取物;和(iii)將在(i)中得到的脫瀝青油或在(ii)中得到的芳族萃取物與鏈烷烴基礎(chǔ)油進行共混。本發(fā)明還涉及由該方法得到的油共混物和它們的用途。文檔編號C10G53/06GK101213271SQ200680023760公開日2008年7月2日申請日期2006年7月3日優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日發(fā)明者大衛(wèi)·約翰·威德路克,沃可·克勞斯·努爾申請人:國際殼牌研究有限公司
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