炼油副产品油提取烯烃合成并精制基础润滑油.pdfVIP

第 4 2卷第 3期 2 0 1 3年 3月 当 代 化 工 C o n t e mp o r a r y C h e m ic a l I n d u s t r y V o 1 4 2 N 0 3 M a r c h 2 0 i 3 炼油副产品油提取烯烃合成并精制基础润滑油 韩 杰 于廷云 赵琳 辽宁石油化 1 大学 辽宁 抚顺 I 1 3 0 0 1 摘 要 近年来 国内外汽车工业蓬勃发展 润滑油需求量剧增 利用国内炼油厂副产品油提取烯烃 主 要是 C o 烯烃 采用常压蒸馏方法 并考察了不同蒸馏温度对烯烃提取的影响 采用三氯化铝作为催化剂聚合 合成基础润滑油 在 N i W P A 1 0 作为加氢精制催化剂对润滑油进行精制 并考察了温度 氢乐 氢油比以及 空速对加氢效果的影响 本实验的原料采用的是某炼油厂的副产品油实现废物的再利用 节能环保 探究最优 的反应条件 改善以往苛刻反应条件 降低对仪器的损耗程度 减少成本 扩大到 T 业装置中町以长周期稳定 运转 实验表明 在精制温度 2 7 0 氢压 9 5 MP a 氢油比7 0 0 1 和空速 1 3 0 h 条件下得到润滑油的性能 最好 收率为 9 3 2 0 加氢精制效果最佳 关键词 加氢精制 润滑油 N i W P A 1 O 催化剂 中图分类号 T E 6 2 4 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 l一 0 4 6 0 2 0 1 3 0 3 0 2 7 8 0 2 Ex t r a c t io n o f Ole fi n Fr o m By pr o du c t o f Oil Re fi n ing a nd Pr e pa r a t io n o f Lub r ic a t ing Ba s e Oil HAN J ie YU T in g y un ZHA0 Lin L ia o n i n g s h iy o u Un iv e r s i t y L ia o n i n g Fu s h u n 1 1 3 0 0 1 Ch i n a Ab s t r a c t I n r e c e n t y e a r s a lo n g wit h r a p id d e v e lo p me n t o f t h e a u t o mo t iv e in d u s t r y a t h o me a n d a b r o a d t h e d e ma n d o f lu b r i c a t i n g o iI i n c r e a s e s o b v i o u s l y T h e a t mo s p h e r ic d i s t il la t io n me t h o d iS o f t e n u s e d t o e x t r a c t o l e fin ma i n C 1 n o le fin f r o m b y p r o d u c t o f d o me s t ic r e fi n e r ie s I n t h is p a p e r e f f e c t o f d if f e r e n t d is t illa t io n t e mp e r a t u r e s o n t h e e x t r a c t io n o f o le fi n wa s in v e s t ig a t e d Us in g a lu min u m c h lo r id e a s t h e c a t a ly s t 1 u b r ic a t in g b a s e o i1 wa s s y n t h e s iz e d v ia p o ly me r iz a t io n o f t h e e x t r a c t e d o le fi n T h e n t h e lu b r ic a t in g b a s e o il wa s r e fn e d wit h Ni W P Al2 O3 a s h y d r o g e n a t io n c a t a ly s t a n d e ffe c t s o f t e mp e r a t u r e h y d r o g e n p r e s s u r e h y d r o g e n o il r a t io a n d s p a c e v e lo c it y o n t h e h y d r o g e n a t io n p r o c e s s we r e in v e s t ig a t e d T h e o p t ima l r e a c t io n c o n d it io n s we r e o b t a in e d t o imp r o v e p r e v io u s h a r s h r e a c t io n c o n d it io n s t o r e d u c e e q u ip me n t lO S S d e g r e e a n d t o r e d u c e c o s t Ex p e r ime n t a l r e s u lt s s h o w t h a t t h e o p t ima l r e a c t io n c o n d it io n s a r e a s f o llo ws r e fi n in g t e mp e r a t u r e 2 7 0 h y d r o g e n p r e s s u r e 9 5 M P a h y d r o g e n O i1 r a t io 7 0 0 1 a n d s p a c e v e lo c it y 1 3 O h Un d e r a b o v e c o n d it io n s t h e p e r f o r ma n c e o f r e fi n e d l u b r ic a t in g o iliS t h e b e s t t h e y ie ld r e a c h e s 9 3 2 0 t h e h y d r o g e n a t io n r e fi n in g e f f e c t is t h e b e s t Ke y wo r d s Hy d r o g e n a t io n r e fi n in g L u b r ic a t in g o il Ni W P A1 2 03 c a t a ly s t 南于科学技术发展的需要 两次能源危机的刺 激以及合成油技术的 日趋完善和价格的合理 是使 合成油 的应用取得了很大的进展 目前 由于人们 环保意识的增强和对高性能润滑油要求的提高 也 促使我们尽可能的使用合成润滑油 烯烃作为原 料在催化剂作用下聚合合成 润滑油具有粘度指数 高 闪点高 低温流动性好 抗水解能力强等优点 并且用烯烃作为原料合成润滑油反应 条件简 单 原料广泛 随着科技的不断发展 对润滑油的 性能也不断提出新 的要求 润滑油的加氢精制过程 也显得尤为重要 催化剂的选择 反应条件的控制 都对加氢精制 的效果产生很大的影响 本文以 N i W P为助剂 A 1 O 为载体对合成的润滑油进行 加氢精制 考察各个反应条件对加氢效果的影响 l实验部分 1 1 实验仪器与试剂 仪器 1 S P 一 2 1 0 0型气相色谱仪 北京北分瑞 利分析仪器有限责任公司 2 N J D 一 5 S 8 S数显粘度计 上海平轩科学仪器 有限公司 3 蒸馏装置 4 聚合装置 5 加氢装置 收稿 日期 2 0 1 2 1 1 0 5 作者简介 韩杰 1 9 8 7 一 女 辽宁抚顺人 硕士研究生在读 2 0 1 3年毕业于辽宁石油化工大学物理化学 研究方向 润滑油催化加氢 E m a il 71 7 9 7 6 3 8 4 q q c o m 通讯作者 赵琳 1 9 0 0 一 女 副教授 博士 邮箱 z h a o l i n f s l6 3 c o rn 第 4 2卷第 3期 韩 杰 等 炼油副产品油提取烯烃合成并精制基础润滑油 2 7 9 原料 含 C 烯烃的废油 北京某石化厂 2 结果与讨论 2 1 温度对加氢精制效果的影响 在氢压 9 5 M P a 空速为 1 3 0 h 氢油比为 7 0 0 1 的 条 件下 加 氢 精 制 改 变 精 制 温 度 对 N i W P A 1 0 催化剂活性的影响 对精制后润滑油 的油品性能进行考察 由于加氢反应是个吸热的反 应 高温有助于加氢反应的进行 如表格所示 溴 价 比色 收率都是随着温度 的升高而逐渐降低 当温度大于 2 7 0 时 溴价 比色不再变化 逐渐 趋于平稳 而产品的收率却降低 是因为高温可以 使原料油发生裂解 生成了小分子物质 由此可见 精制加氢温度为 2 7 0 o C 较为合适 表 1 o 表 1 温度对加氢精 制效果的影响 Ta ble 1 Ef f e c t o f t e mpe r a t ur e o n hydr o ge na t io n r e fi n ing 精制温度 I 9 0 2 1 0 2 3 0 2 5 0 2 7 0 2 9 0 溴价 比色 收率 2 2 氢压对加氢精制效果的影响 在精制温度为 2 7 0 空速为 1 3 0 h 氢油 比为 7 0 0 1的条件下加氢精制 改变氢压 探究其 对加氢效果的影响 如表 2 表 2 氢压对加氢精制效果的影响 T a b le 2 Ef f e c t o f h y d r o g e n p r e s s u r e o n t h e h y d r o g e n a t io n r e fi n in g 氡压 MPa 6 5 7 5 8 5 9 5 1 0 5 如表所示 随着氢压的增大加氢精制得到的润 滑油的溴价 比色不断降低 产率也不断增大 增 大压力有利于加氢精制反应的进行 但当压力增大 到一定程度时溴价 比色 产率变化不大 趋于平 稳 从上表中可以看出当氢压大于 9 5时 比色不 再变化 溴价与收率则变化较小 趋于平稳 故可 以看出最佳的氢压为 9 5 MP a 2 3 空速对加氨精制效果的影响 考察空速对其的影响 改变空速对加氢精制 的 影响 从表 3中可以看出随着空速的不断增大溴价 收率都在不断的增大 比色不断变小 油品性能向 好的方向发展 但当空速大于 1 3 h 以后溴价反而 增大 比色没有变化 收率也变化较小 空速的增 大使得油品流经反应器的时间减少 加氢反应进行 不完全 影响了效果 故最好选用 的空速为 1 3 h 一 表 3 空速对加氢精制效果的影响 Ta ble 3 Ef f ec t o f s pa c e ve loc it y on h ydr 0 ge na t iO n r e fi n ing 空速 h 1 o 1 1 2 lI3 1 4 溴价 3 5 2 7 1 3 0 3 0 6 比色 1 2 o 8 0 4 0 0 收率 8 9 6 9 0 7 9 1 3 9 2 6 9 3 2 2 4 氢 油 比 加氢精制过程受很多反应条件因素的影响 前 面探究了空速 氢压等因素对其的影响并得出最佳 的反应条件 在加氢过程 中需要维持较高的氢分压 也就意味要提高氢油比 可以抑制生成积碳的缩合 还可以提高系统的热容量 因为加氢过程是个放热 过程 同样改变不同的氢油比下的反应情况 得到 最适宜的氢油比 其他条件选最佳条件 如表 4所示 随着氢油 比的增加产品的溴价 比色不断减小 收率随之增大 当氢油 比大于 7 0 0 1以后各项 的变化不明显 比较平稳 最佳 的氢 油 比为 7 0 0 1 表 4 氢油比对加氢精制效果的影响 T a b le 4 Ef f e c t o f h y d r o g e n o il r a t io o n h y d r o g e n a ti o n r e fi n in g 氢油比4 0 0 l 5 0 0 l 6 0 0 1 7 0 0 l 8 0 0 l 溴价 4 6 3 2 1 7 0 0 比色 1 6 1 1 0 7 0 0 收率 8 9 4 9 0 9 9 1 2 9 2 8 9 3 0 2 5 精制产品油的各项性能 以 N i W P为助剂 A 1 0 为载体 精制温度为 2 7 0 氢压 9 5 M P a 空速 1 3 0 h 以及氢油 比 为 7 0 0 1的条件下加氢精制 对得到的产品油的性 能进行 了考察 如表 5 表 5 产品油的性能指标 Table 5 The pe r f or manc e o f pr oduc t o il 3 总 结 我 国对润滑油用量大 而国内大多数机械润滑 油来 自天然矿物油 不易脱蜡 凝点较高 制取凝 点低的润滑油较困难 烯烃在一定条件下催化聚合 所得到的基础油与同粘度的矿物油相 比具有液相范 围宽 粘温性能好 高温抗氧化安定性好 结焦少 无毒等优点 而且它原料丰富 生产工艺简单 价 格相对便宜等优点 是配置高档专用润滑油较为理 想 的基础 油 本文通过反复实验考察得到最佳的加氢条件 在温度和氢油比方面比传统的加氢条件温和 且原 料油是工厂的副产品油 提高了能源的利用率 如 推广开来有很大的实用效用 下转第2 8 1 页 5 0 0 8 I O 0 9 3 3 9 n 帅 8 8 6 0 9 2 3 0 眦 c 王 L 黔 一 第4 2 卷第3 期 张玉全 等 四丁基溴化铵催化合成N 一 苯基邻苯二甲酰亚胺 2 8 1 2 结果与讨论 以苯胺和邻苯二甲酸酐为原料 四丁基溴化铵 催化 四氢呋喃为反应溶剂 探索了反应时问 原 料摩尔比 催化剂对收率的影响 2 1 反应温度对反应的影响 温度对反应影响较大 反应温度过低 邻苯二 甲酸酐不易溶解 反应慢 由于采用四氢呋喃作为 溶剂 故选择四氢呋喃的回流温度 6 5 6 6 作 为反应温度 2 2反应时间对反应的影响 取 0 6 9 g邻苯二 甲酸酐 0 5 6 g苯胺 0 1 g四 丁基溴化铵及 1 5 m L四氢呋喃 加热回流 改变反 应时间 结果见表 1 表 1 反应 时间对反应 的影响 Table 1 The e f f e c t o f r e a ct ion t im e on t he y ie ld 由表 1 可知 随着反应时间的增加 反应收率 提高 当反应达到一定时间时 再延长反应时间 收率开始下降 因此 合成 N 一 苯基邻苯二甲酰亚胺 反应时间以 3 h较为合适 2 3 原料摩尔比对反应的影响 取邻苯二甲酸酐 苯胺 0 1 g四丁基溴化铵及 1 5 mL四氢呋喃 加热 回流 反应 3 h 改变原料摩 尔比对产品收率的影响 结果见表 2 表 2 反应物配比对反应的影响 T a b le 2 The e f f e c t o f d if f e r e n t mo la r r a t io o f a n ilin e t o ph t ha lic anhy dr id o n t he y ie ld 苯胺 B 苯二甲酸酐 I n 0 l m o 1 1 1 1 2 1 1 1 2 原料摩尔 比的增加 收率也会随着增加 如果 邻苯二甲酸酐过量 过量的邻苯二甲酸酐晶体会留 在产品中 反应后处理变得复杂 如果苯胺过量 过 量的苯胺可 以通过洗涤除去 其处理简单方便 故 本实验最终选取苯胺过量 由表 2可知 当 z 苯 胺 邻苯二甲酸酐 1 2 1时 收率最大 故 苯 胺 邻苯二甲酸酐 1 2 1 为宜 2 4 催化剂对反应的影响 取 0 6 9 g邻苯二甲酸酐 0 5 6 g苯胺 0 1 g四 丁基溴化铵及 2 5 mL四氢呋喃 加热 回流 反应为 3 h 改变催化剂的用量对产品收率的影响 实验结 果见表 3 表 3 催化剂对反应的影响 Ta ble 3 The e f f e c t of c a t a lys t do s a ge o n t he yie ld 催化剂儋0 0 0 8 0 0 9 O 1 0 0 1 1 收率 4 0 0 5 5 3 7 2 6 8 5 0 8 2 7 由表 3可知 催化剂 四丁基溴化铵对反应的促 进作用较明显 增加四丁基溴化铵用量 收率增大 增加到 0 1 0 g 后 收率反而下降 故选定催化剂量 为 0 1 0 g 3 结 论 以四氢呋喃为溶剂 四丁基溴化铵催化邻苯二 甲酸酐和苯胺反应合了 N 一 苯基邻苯二甲酰亚胺 提 供了一种合成 N 一 苯基邻苯二甲酰亚胺的方法 该方 法操作简单 收率较高 对 N 一 苯基邻苯二甲酰亚胺 的合成具有一定的参考价值 参考文献 1 S h i ma z a w a R T a k a H K a t o E No n p e p t i d e s ma l l mo l e c u l a r i n h i b i t o r s o f d i p e p t i d y l p e p t i d a s e I V N p h e n y l p h t h a l i mi d e a n a l o g s J Bi o o r g Me d C h e m Le t t 1 9 9 9 9 4 5 5 9 5 6 2 2 付春 2 3 4 5 一 四氟苯甲酸的合成与应用 J l 精细与专用化学品 2 0 0 0 21 1 8 2 0 3 Z h o u Me i y u n L i Y i q u n X u Xi n i n g A n e w s i mp l e and e ffi c ie n t s y n t h e s i s o f N a r y l p h t h a l im i d e s