用于潤滑油基礎油吸附精制的凹凸棒土基精制劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于潤滑油基礎油吸附精制的凹凸棒土基精制劑的制備方法。其主要過程為：將凹凸棒石原礦進行酸活化，干燥、粉碎、過篩、焙燒活化得酸活化凹凸棒土；酸活化凹凸棒土進行有機改性，干燥、粉碎、過篩得凹凸棒土基精制劑。本發(fā)明制備的凹凸棒土基精制劑具有與產物容易分離、無污染、不腐蝕設備、產物后處理簡便等特點。
【專利說明】用于潤滑油基礎油吸附精制的凹凸棒土基精制劑的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于潤滑油基礎油吸附精制的凹凸棒土基精制劑的制備方法，屬于凹凸棒土的高值化利用【技術領域】。
【背景技術】
[0002]潤滑油基礎油的芳烴含量、氮含量、硫化物含量及顏色是表示潤滑油性能的重要指標。在潤滑油生產過程中，為了獲取色度好、透光度高、安定性好、抗乳化性能強的潤滑油，須將潤滑油在經過溶劑精制與脫蠟后，再進行精制以去除其中的少量溶劑和有害物質(如膠質、含硫化合物、含氮化合物、有機酸、水等極性物質)。
[0003]目前，常用的精制方法有:加氫精制和白土精制。加氫精制是加氫飽和基礎油中多環(huán)芳烴，改變其化學組成，從本質上提高基礎油的氧化安定性。中國發(fā)明專利CN1195828C公開了一種潤滑油基礎油經過兩種具有不同孔容的催化劑進行加氫精制的方法。然而，力口氫精制的成本較高，工藝復雜，不能回收寶貴的環(huán)烷酸化工原料，有時還受氫源限制。白土精制具有投資少，易操作，成本低，吸附效果好，因而是煉油廠最常采用的潤滑油深度精制方法。中國專利CN1055720C公開了一種白土補充精制工藝，所用活性白土的原料主要為膨潤土。中國專利申請CN101003743A公開了一種以氧化鋁、氧化硅作為吸附劑的潤滑油基礎油溶劑精制工藝。具有黏土性質的礦土，如膨潤土、凹凸棒石黏土(凹凸棒土)、高嶺石粘上、海泡石黏土等，都可用作活性白土的原料，目前普遍使用膨潤土作為活性白土的原料。
[0004]凹凸棒土是一種具有特殊層鏈狀結構的天然納米無機物，具有較大的比表面積，吸附性強。凹凸棒土具有較高的熱穩(wěn)定性和較強的抗鹽性能，脫色能力強，吸附能力好，具有脫色率高、不含殘留酸等諸多優(yōu)點，具有“千土之王”的美譽。通常情況下，凹凸棒土都以尺寸較大的晶體聚集體的形態(tài)存在，且親水疏油，但經過一定的改性后，可很好地與有機物相容，能有效地吸附油脂中的色素等雜質，是一種性能優(yōu)異的吸附劑和脫色劑。中國發(fā)明專利申請CN 102000540A公開了一種以凹凸棒石黏土為原料依次經過溶劑改性、高溫活化、粉碎和過篩等工藝得到適用于潤滑油基礎油吸附精制的吸附劑，但該吸附劑主要是將凹凸棒石在溶劑中進行改性，產生大量的有機溶劑，污染環(huán)境。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是:提供一種用于潤滑油基礎油吸附精制的凹凸棒土基精制劑的制備方法，所制備的凹凸棒土基精制劑用于潤滑油基礎油精制時具有反應條件溫和、腐蝕性小、無污染、產物后處理簡便等特點。
[0006]本發(fā)明的技術解決方案是:將凹凸棒石原礦依次進行酸活化、干燥、粉碎、過篩、焙燒活化，得酸活化凹凸棒土 ；然后將酸活化凹凸棒土進行有機改性，干燥、粉碎、過篩，得凹凸棒土基精制劑。
[0007]其中，所述的酸活化是將5?10 g凹凸棒土、I?5 g酸和15?508水混勻，于30?901:恒溫攪拌30?180 min。
[0008]其中，所述的過篩目數為200目；
其中，所述的酸為硫酸、鹽酸、磷酸、甲酸和乙酸中的一種。
[0009]其中，所述的攪拌速度為60?400 r/min。
[0010]其中，所述焙燒溫度為100-400°C，焙燒時間為I ITlO h。
[0011]其中，所述的有機改性步驟是將質量分數為3?20%的酸活化凹凸棒土加入有機改性溶液中回流I?24 h。
[0012]其中，所述有機改性溶液為質量濃度1.5?20%的有機改性劑一甲苯溶液。
[0013]其中，所述的有機改性劑為溴化十六基吡啶、十二烷基三甲基氯(溴)化銨、十四烷基三甲基氯(溴)化銨、十六烷基三甲基氯(溴)化銨、十八烷基三甲基氯(溴)化銨、r -氨丙基三乙氧基硅烷、r-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，N- (P-氨乙基)-r-氨丙基三甲氧基娃燒中的一種。
[0014]本發(fā)明與現有的技術相比，具有如下優(yōu)點:
(I)凹凸棒土具有獨特的2:1型硅酸鹽結構的層鏈狀晶體結構，形成兩層硅氧四面體夾一層鎂(鋁)氧原子八面體組成的結構單元，經過酸處理后，凹凸棒土中的雜質組分被去除，聚集態(tài)的晶束得以分散，八面體陽離子逐漸溶解，微孔孔道擴大，達到了純化凹凸棒土的目的，從而提高了其比表面積，對吸附性能和離子交換能力有促進作用，有利于潤滑油基礎油中的雜質成分向晶體內部擴散，同時防止了雜質之間相互粘結而成致密的膠狀物質體，減小了過濾阻力，有利于后繼的過濾處理。
[0015](2)通過對凹凸棒土進行適當的焙燒活化，可以有效地脫去凹凸棒土中的吸附水、沸石水、部分結晶水以及八面體中的結構水，造成晶格內部和沸石孔道中斷鍵，增加活性中心，使其雜亂堆積的針棒狀團變得疏松多孔，增加孔隙容積和比表面積，從而提高了凹凸棒土對潤滑油基礎油中雜質的吸附性能。
[0016](3)所得凹凸棒土基精制劑的比表面積為15(T300m2/g，含水量小于5%，粒度(過200目篩)大于90%，游離酸小于0.3%。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此。
[0018]實施例1:
(I)將5 g凹凸棒土、I g硫酸和20 ml水混勻，于90°C恒溫以60 r/min的速度攪拌120min，干燥、粉碎、過200目篩、400°C焙燒活化I h，得到酸改性凹凸棒土 ；所得到的酸改性凹凸棒土的比表面積為151.2m2/g，含水量3.1%，游離酸為0.12%。
[0019](2)稱取3 g上述酸活化凹凸棒土,加入1.5 g N-(盧_氨乙基)_ r _氨丙基三甲氧基硅烷，98.5 g甲苯，回流I小時，干燥、粉碎、過200目篩，得到凹凸棒土基精制劑。
[0020]實施例2:
(I)將10 g凹凸棒土、3 g酸和50 ml水混勻，于60°C恒溫以400 r/min的速度攪拌60min，干燥、粉碎、過200目篩、100°C焙燒活化10 h，得到酸活化凹凸棒土 ；所得到的酸活化凹凸棒土的比表面積為286.7 m2/g，含水量2.4%，游離酸為0.09%。[0021](2)稱取20 g酸活化凹凸棒土，加入8 g Y-氨丙基三乙氧基硅烷，92 g甲苯，回流24小時，干燥、粉碎、過200目篩，得到凹凸棒土基精制劑。
[0022]實施例3:
(I)將10 g凹凸棒土、5 g酸和30 ml水混勻，于30°C恒溫以100 r/min的速度攪拌180min，干燥、粉碎、過200目篩、180°C焙燒活化4 h，得到酸活化凹凸棒土 ；所得到的活化凹凸棒土的比表面積為235.1 m2/g，含水量4.1%，游離酸為0.19%。
[0023](2)稱取10 g酸活化凹凸棒土，加入20 g十六烷基三甲基氯化銨，80 g甲苯，回流12小時，干燥、粉碎、過200目篩、得到凹凸棒土基精制劑。
[0024]實施例4:
(I)將6 g凹凸棒土、4 g酸和15 ml水混勻，于80°C恒溫以120 r/min的速度攪拌120min，干燥、粉碎、過200目篩、200°C焙燒活化6h，得到酸活化凹凸棒土 ；所得到的酸活化凹凸棒土的比表面積為295.5 m2/g，含水量2.1%，游離酸為0.14%。
[0025](2)稱取3 g酸活化凹凸棒土，加入8 g十二烷基三甲基溴化銨，92 g甲苯，回流16小時，干燥、粉碎、過200目篩，得到凹凸棒土基精制劑。
[0026]實施例5:
(I)將5 g凹凸棒土、5 g酸和15 ml水混勻，于30°C恒溫以240 r/min的速度攪拌120min，干燥、粉碎、過200目篩、300°C焙燒活化3h，得到酸活化凹凸棒土 ；所得到的酸活化凹凸棒土的比表面積為224.5 m2/g，含水量2.1%，游離酸為0.15%。
[0027](2)稱取3 g酸活化凹凸棒土，加入12 g十四烷基三甲基溴化銨，88 g甲苯，回流20小時，干燥、粉碎、過200目篩，得到凹凸棒土基精制劑。
[0028]實施例6:
(I)將8 g凹凸棒土、5g酸和45 ml水混勻，于70°C恒溫以320 r/min的速度攪拌150min，干燥、粉碎、過200目篩、150°C焙燒活化4 h，得到酸活化凹凸棒土 ；所得到的酸活化凹凸棒土的比表面積為286.3 m2/g，含水量2.2%，游離酸為0.21%。
[0029](2)稱取5 g酸活化凹凸棒土,加入5 g十八燒基三甲基溴化銨,96 g甲苯，回流18小時，干燥、粉碎、過200目篩，得到凹凸棒土基精制劑。
[0030]實施例7:
(I)將9 g凹凸棒土、3 g酸和35 ml水混勻，于80°C恒溫以120 r/min的速度攪拌120min，干燥、粉碎、過200目篩、200°C焙燒活化6h，得到酸活化凹凸棒土 ；所得到的酸活化凹凸棒土的比表面積為247.5 m2/g，含水量2.4%，游離酸為0.23%。
[0031](2)稱取5 g酸活化凹凸棒土，加入15 g溴化十六烷基吡啶，85 g甲苯，回流22小時，干燥、粉碎、過200目篩，得到凹凸棒土基精制劑。
[0032]實施例8:
(I)將5 g凹凸棒土、3 g酸和25 ml水混勻，于50°C恒溫以120 r/min的速度攪拌150min，干燥、粉碎、過200目篩、250°C焙燒活化8 h，得到酸活化凹凸棒土 ；所得到的酸活化凹凸棒土的比表面積為269.3 m2/g，含水量1.1%，游離酸為0.26%。
[0033](2)稱取3 g酸活化凹凸棒土，加入8 g r_縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，92 g甲苯，回流16小時，干燥、粉碎、過200目篩，得到凹凸棒土基精制劑。
[0034]應用例1:稱取實施例1中的凹凸棒土基精制劑2 g，茂名石化減二線脫蠟油100g，在70°C充分攪拌30 min，過濾，得到精制油。精制油的堿氮值為22 ppm，芳烴含量為0.78%，旋轉氧彈值為280 min，產品符合HVIS600SN的要求。
[0035]應用例2:稱取實施例2中的凹凸棒土基精制劑3 g，撫順石化減三線脫蠟油100 g，在90°C充分攪拌60 min，過濾，得到精制油。精制油的堿氮值為20 ppm，芳烴含量為0.58%，旋轉氧彈值為295 min，產品符合HVIS600SN的要求。
[0036]應用例3:稱取實施例4的凹凸棒土基精制劑10 g，茂名石化減二線脫蠟油100 g，在70°C充分攪拌180 min,過濾，得到精制油。精制油的堿氮值為27 ppm,芳烴含量為0.74%，旋轉氧彈值為264 min，產品符合HVIS600SN的要求。
[0037]應用例4:稱取實施例6中的凹凸棒土基精制劑5 g，撫順石化減三線脫蠟油100 g，在80°C充分攪拌120 min，過濾，得到精制油。精制油的堿氮值為14 ppm，芳烴含量為0.38%，旋轉氧彈值為310 min，產品符合HVIS600SN的要求。
【權利要求】
1.用于潤滑油基礎油吸附精制的凹凸棒土基精制劑的制備方法，其特征是:將凹凸棒石原礦依次進行酸活化、干燥、粉碎、過篩、焙燒活化，得酸活化凹凸棒土 ；酸活化凹凸棒土進行有機改性，干燥、粉碎、過篩，得凹凸棒土基精制劑。
2.根據權利要求1所述的用于潤滑油基礎油吸附精制的凹凸棒土基精制劑的制備方法，其特征是:所述的酸活化步驟是將5~10 g凹凸棒土、1~5g酸和15~5O g水混勻，于30~90.C恒溫攪拌30~180 min。
3.根據權利要求1所述的用于潤滑油基礎油吸附精制的凹凸棒土基精制劑的制備方法，其特征是:所述過篩目數為200目；所述焙燒溫度為100-400°C，焙燒時間為I ITlO h。
4.根據權利要求1所述的用于潤滑油基礎油吸附精制的凹凸棒土基精制劑的制備方法，其特征是:所述的有機改性步驟是將質量分數為3~20%的酸活化凹凸棒土加入有機改性溶液中回流I~24 h，所述有機改性溶液為質量濃度1.5~20.0%的有機改性劑一甲苯溶液。
5.根據權利要求1所述的用于潤滑油基礎油吸附精制的凹凸棒土基精制劑的制備方法，其特征是:所述的酸為硫酸、鹽酸、磷酸、甲酸和乙酸中的一種。
6.根據權利要求2所述的用于潤滑油基礎油吸附精制的凹凸棒土基精制劑的制備方法，其特征是:所述的攪拌速度為60~400 r/min。
7.根據權利要求3所述的用于潤滑油基礎油吸附精制的凹凸棒土基精制劑的制備方法，其特征是:所述的有機改性劑為溴化十六基吡啶、十二烷基三甲基氯(溴)化銨、十四烷基三甲基氯(溴)化銨、十六烷基三甲基氯(溴)化銨、十八烷基三甲基氯(溴)化銨、r -氨丙基三乙氧基硅烷、r-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，N- (P-氨乙基)-r-氨丙基三甲氧基娃焼中的一種。
【文檔編號】C10G25/00GK104028211SQ201410258587
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權日:2014年6月12日
【發(fā)明者】陳新德, 張海榮, 郭海軍, 楊會娟, 熊蓮, 黃超, 林曉清 申請人:中科院廣州能源所盱眙凹土研發(fā)中心