[發(fā)明專利]一種橡膠填充油的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710703433.7
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN109401780B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王延臻;楊俊明;宋春敏;段紅玲;王充;王灝濤;韓剛;許永莉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: C10G21/02
• 分類號: C10G21/02;C10G21/14;C10G21/16;C10G21/27
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 陶敏;黃健

本發(fā)明提供一種橡膠填充油的制備方法，包括：采用第一溶劑和第二溶劑對原料油進(jìn)行溶劑抽提，得到抽余液和抽出液；分離抽余液中的溶劑，得到橡膠填充油；其中，第一溶劑選自苯酚和/或N?甲基吡咯烷酮，第二溶劑中至少含有C₆～C₂₀的鏈烷烴或C₆～C₂₀的環(huán)烷烴。本發(fā)明提供的制備方法，能夠使得到的橡膠填充油中芳烴含量較高且稠環(huán)芳烴的含量較低，滿足歐盟2005/69/EC指令的要求，同時還具有較高的產(chǎn)物收率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油餾分煉制領(lǐng)域，具體涉及一種橡膠填充油的制備方法，尤其涉及一種環(huán)保型芳烴橡膠填充油的精制方法。

背景技術(shù)

橡膠是富有彈性且具有韌性和相當(dāng)強(qiáng)度的高聚物，在現(xiàn)代社會中應(yīng)用廣泛，無論是汽車、航空、航海等交通運輸業(yè)，還是建筑、尖端科技、醫(yī)藥衛(wèi)生、日常生活等離不開橡膠，因此，橡膠對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和提高人民生活水平起到了不可估量的作用。橡膠填充油(簡稱橡膠油)是橡膠生產(chǎn)所必需的原料，在膠料中加入一定量的橡膠填充油，能夠改善橡膠的彈性、柔韌性、易加工性、易混煉性等特性，對橡膠生產(chǎn)和橡膠產(chǎn)品性能的改善起到非常重要的作用。

根據(jù)橡膠填充油的基本屬性，可將其分為芳烴型、環(huán)烷型和鏈烷型，其中芳烴橡膠填充油(DAE)具有芳碳率高(C_A值)、密度大、黏度高、加工性能優(yōu)越、與橡膠相容性好等優(yōu)點，同時夠賦予輪胎良好的抗?jié)窕缘葍?yōu)勢，因此得到了廣泛的應(yīng)用。但是，一般的芳烴橡膠填充油中通常包含10％～15％的稠環(huán)芳烴(PCA)。隨著研究的深入，芳烴橡膠填充油對環(huán)境和健康有害的問題已被正式提出和確認(rèn)。1994年，歐盟化學(xué)品分類與標(biāo)示機(jī)構(gòu)將PCA質(zhì)量含量大于3％的芳烴橡膠填充油歸為致癌物及毒性物。2005年歐盟簽署的2005/69/EC指令中明確限制輪胎用橡膠填充油中包括苯并[a]芘在內(nèi)的八種致癌性多環(huán)芳烴(PAHs)總含量應(yīng)低于10μg/g，其中苯并[a]芘的含量應(yīng)小于1μg/g。滿足上述環(huán)保指標(biāo)的芳烴橡膠填充油稱為環(huán)保型芳烴橡膠填充油。而不滿足上述環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的橡膠填充油不能投放歐盟市場，也不能用于生產(chǎn)輪胎及相關(guān)制品。因此，環(huán)保型芳烴橡膠填充油的生產(chǎn)和應(yīng)用引起了橡膠填充油生產(chǎn)企業(yè)和輪胎生產(chǎn)商的高度關(guān)注。

為了使環(huán)保型芳烴橡膠填充油與膠料具有好的相容性，并提高橡膠的安全性能及使用性能，一般要求環(huán)保型芳烴橡膠填充油的C_A值大于15％，最好大于20％。因此，如何在提高橡膠填充油的C_A值的同時又能降低PCA和PAHs含量，是生產(chǎn)環(huán)保型芳烴橡膠填充油面臨的難題。目前國、內(nèi)外主要采用傳統(tǒng)的溶劑精制工藝生產(chǎn)橡膠填充油，使糠醛、苯酚、N-甲基吡咯烷酮等單一溶劑與減壓餾分油等原料油在抽提塔內(nèi)逆流接觸，原料油中的稠環(huán)芳烴被溶解到溶劑中，并自動沉降到抽提塔的底部區(qū)域，抽提后的原料油自動上升到抽提塔頂，經(jīng)溶劑分離，得到橡膠填充油。該方法雖然將稠環(huán)芳烴含量控制在了3％以下，八種致癌性多環(huán)芳烴含量也滿足歐盟2005/69/EC指令的要求，但芳碳率也較低，限制了橡膠填充油在制備橡膠中的應(yīng)用。作為對傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)，部分研究人員以潤滑油溶劑精制的重質(zhì)溶劑抽出油作為原料油，將其首先與助劑混合，然后進(jìn)入抽提塔進(jìn)行溶劑抽提，其中所用的助劑為密度小、粘度小、沸點在80～300℃范圍的單質(zhì)烴或輕質(zhì)烴類油料，該工藝使橡膠填充油的芳碳率有所提高，達(dá)到了19.0％，但是繼續(xù)調(diào)整劑油比或操作溫度，芳碳率難以繼續(xù)提高。并且，該方法尚存在環(huán)保橡膠填充油收率低的問題。

因此，如何提供一種橡膠填充油的制備方法，以在提高芳碳率的同時還能降低稠環(huán)芳烴及八種致癌性多環(huán)芳烴的含量，滿足歐盟2005/69/EC指令的要求，同時還能大幅度提高橡膠填充油的收率，是目前生產(chǎn)中迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種橡膠填充油的制備方法，采用雙溶劑精制的工藝，使得到的橡膠填充油中芳碳率較高且稠環(huán)芳烴及八種致癌性多環(huán)芳烴的含量較低，滿足歐盟2005/69/EC指令的要求，同時還大幅提高了產(chǎn)物收率。

本發(fā)明提供一種橡膠填充油的制備方法，包括如下步驟：