本發(fā)明涉及石油化工礦物油，是一種消泡劑用礦物油及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在很多工業(yè)生產(chǎn)過程中都存在泡沫的問題，泡沫的存在，會給生產(chǎn)和施工帶來各種各樣不利的影響，如可能會造成生產(chǎn)能力減小、原料浪費、反應(yīng)周期延長、產(chǎn)品質(zhì)量下降等，因此必須消除工業(yè)生產(chǎn)中的泡沫問題。泡沫的消除方法有機(jī)械方法和化學(xué)方法，其中向體系中添加消泡劑的方法被認(rèn)為是高效的化學(xué)方法。

2、消泡劑是能降低泡沫體系的表面張力、阻擋泡沫形成、消除已有泡沫的物質(zhì)。消泡劑一般應(yīng)具有如下特性：表面張力?。挥昧可?，消泡（抑泡）力強(qiáng)；擴(kuò)散性和滲透性好；耐熱性好；化學(xué)穩(wěn)定性好；加到起泡液中不影響體系的基本性質(zhì)；在起泡液中溶解度極小；無生理毒性，安全性高等。完全具備這些條件的消泡劑是沒有的，一種消泡劑只能對某一種或幾種起泡體系有效。不同行業(yè)不同工序的起泡環(huán)境不同，使用的消泡劑也不同，起泡體系的多樣性決定了消泡劑的多樣性。從消泡物質(zhì)的種類看，消泡劑可以分為有機(jī)硅消泡劑、聚醚消泡劑和礦物油消泡劑。有機(jī)硅消泡劑的特點是消泡速度快，但與起泡體系的相容性較差，在用于涂料等涂層產(chǎn)品時易形成硅斑、縮孔等缺陷；聚醚消泡劑抑泡能力強(qiáng)，但使用條件受溫度限制、使用領(lǐng)域窄、消泡能力較差，主要用于對相容性要求較高的體系；礦物油類消泡劑的安全性高，與體系的相容性較好，對表面性質(zhì)的影響不大，而且性價比高，因此廣泛應(yīng)用于涂料、油墨、造紙、膠粘劑等體系。

3、礦物油類消泡劑的基本組成包括礦物油、疏水粒子和乳化劑，其中起消泡或抑泡作用的主要是疏水粒子，礦物油充當(dāng)載體的作用，乳化劑是將礦物油和疏水粒子形成的分散體帶到起泡體系中去，保證活性成分迅速擴(kuò)散。礦物油在配方中基本占65%以上，作用是將主要的消泡物質(zhì)帶入泡沫體系中，使之?dāng)U散到泡膜上，起到承載和稀釋的作用。它對消泡劑的消泡性能及其持久性有較大影響，是低表面張力物質(zhì)，與泡沫體系有適宜的不相容性，且易上升到泡沫體系表面。

4、公開號為cn104479439a、cn110960893a的中國發(fā)明專利文獻(xiàn)均介紹了一種以礦物油、植物油及其衍生物作為載體的消泡劑，提到配方中的礦物油是通過物理蒸餾方法從石油中提煉而成的基礎(chǔ)油，40℃運動粘度在1mm2/s至40mm2/s，選自白油、液蠟、烷基苯，沒有描述礦物油其他性質(zhì)及生產(chǎn)工藝。專利cn106621478a公開了一種淺色礦物油消泡劑及其制備方法，使用不含非飽和烴類的白油改善消泡劑的顏色。公開號為cn1102120106a、cn109758793a、cn104069653a、cn108744612a、cn111117691a的中國發(fā)明專利文獻(xiàn)均介紹了礦物油型消泡劑的制備方法，配方中提到了使用的礦物油和型號。以上公開的專利均未描述消泡劑中使用礦物油的性質(zhì)和生產(chǎn)工藝。

5、不同起泡體系需要使用的消泡劑不同，不同消泡劑配方對礦物油的性能要求也不同。在選擇使用消泡劑時，一般需要結(jié)合其相容性和消泡性考慮。相容性很好的消泡劑消泡效果不佳，但完全不相容會導(dǎo)致縮孔等表面缺陷。真正好的消泡劑應(yīng)該是在水性體系中相容和不相容之間有著良好的平衡點，過度的相容性和不相容性都不會產(chǎn)生理想的消泡效果。消泡劑的粘度大小影響消泡劑的穩(wěn)定性，適宜的粘度穩(wěn)定性好，不易分層。礦物油對消泡劑的性能影響較大，根據(jù)消泡劑的不同使用需求，需要選擇不同粘度和組成結(jié)構(gòu)的礦物油，以滿足消泡劑不同的粘度和相容性要求。一般以苯胺點和ca值作為控制礦物油組成結(jié)構(gòu)的指標(biāo)，在粘度相當(dāng)時，苯胺點低、ca值高的礦物油芳烴和環(huán)烷烴含量高，但是在滿足相容性需求的同時，隨著環(huán)保法規(guī)的要求日益嚴(yán)格，礦物油中多環(huán)芳烴物質(zhì)含量要低，無潛在致癌危險，具有良好的安全環(huán)保性，避免消泡劑殘留帶來的安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種消泡劑用礦物油及其制備方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其以環(huán)烷基餾分油為原料，通過加氫工藝調(diào)整烴組成結(jié)構(gòu)，提高芳烴含量，同時脫除非烴化合物和有致癌嫌疑的多環(huán)芳烴等非理想組分，盡可能保留單環(huán)、雙環(huán)優(yōu)質(zhì)芳烴，能有效解決礦物油型消泡劑現(xiàn)有存在粘度和相容性不好以及消泡劑殘留帶來安全隱患的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案之一是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種消泡劑用礦物油的制備方法，按照下述方法進(jìn)行：第一步，將環(huán)烷基餾分油在加氫處理催化劑的作用下進(jìn)行加氫處理，得到加氫處理生成油；第二步，將加氫處理生成油在臨氫降凝催化劑的作用下發(fā)生降凝反應(yīng)，得到臨氫降凝生成油；第三步，將臨氫降凝生成油在加氫精制催化劑的作用下發(fā)生精制反應(yīng)，得到加氫精制生成油；第四步，將加氫精制生成油進(jìn)行常減壓分餾，得到消泡劑用礦物油。

3、下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案之一的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

4、上述第一步中，環(huán)烷基餾分油為常減壓蒸餾餾分油，餾程范圍為320℃至450℃，ca值小于12%。

5、上述第一步中，加氫處理的工藝條件為：氫分壓為3mpa至10mpa，反應(yīng)溫度為340℃至390℃，體積空速為0.3h-1至1.0h-1，氫油體積比為500至1500：1。

6、上述第一步中，加氫處理催化劑的活性金屬組分為w、ni、co和mo中的一種以上，以活性金屬氧化物計，活性金屬組分含量占催化劑重量的10%至40%，催化劑載體為al2o3。

7、上述第二步中，臨氫降凝工藝條件為：氫分壓為3mpa至10mpa，反應(yīng)溫度為280℃至320℃，體積空速為0.6h-1至1.5h-1，氫油體積比為500至1500：1。

8、上述第二步中，臨氫降凝催化劑的活性金屬組分為ni、zn中的一種以上，以活性金屬氧化物計，活性金屬組分含量占催化劑重量的1%至10%，催化劑載體為絲光沸石或zsm-5分子篩與al2o3的混合體，其中，zsm-5分子篩與al2o3的混合體中，zsm-5分子篩與al2o3的重量比為50：50。

9、上述第三步中，精制反應(yīng)的條件為：氫分壓為5mpa至15mpa，反應(yīng)溫度為230℃至300℃，體積空速為0.5h-1至1.5h-1，氫油體積比為500至1200：1。

10、上述第三步中，加氫精制催化劑的活性金屬組分為w、ni、co和mo中的一種以上，以活性金屬氧化物計，活性金屬組分含量占催化劑重量的10%至40%，催化劑載體為al2o3或al2o3-sio2。

11、本發(fā)明的技術(shù)方案之二是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種根據(jù)消泡劑用礦物油的制備方法得到的消泡劑用礦物油。

12、本發(fā)明消泡劑用礦物油具有以下特性：

13、1、具有較高的單環(huán)和雙環(huán)芳烴含量和適宜的苯胺點，滿足消泡劑與起泡體系適當(dāng)?shù)南嗳菪?，以及對添加劑高度的溶解性?/p>

14、2、pca含量低、八種多環(huán)芳烴含量低，可達(dá)到fda21cfr178.3620(c)法規(guī)要求，保證油品具有很好的安全性；

15、3、具有適宜的粘度，滿足消泡劑良好的穩(wěn)定性；

16、4、具有良好的低溫流動性，確保低溫氣候下的使用性能。

技術(shù)特征：

1.一種消泡劑用礦物油的制備方法，其特征在于按照下述方法進(jìn)行：第一步，將環(huán)烷基餾分油在加氫處理催化劑的作用下進(jìn)行加氫處理，得到加氫處理生成油；第二步，將加氫處理生成油在臨氫降凝催化劑的作用下發(fā)生降凝反應(yīng)，得到臨氫降凝生成油；第三步，將臨氫降凝生成油在加氫精制催化劑的作用下發(fā)生精制反應(yīng)，得到加氫精制生成油；第四步，將加氫精制生成油進(jìn)行常減壓分餾，得到消泡劑用礦物油。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消泡劑用礦物油的制備方法，其特征在于第一步中，環(huán)烷基餾分油為常減壓蒸餾餾分油，餾程范圍為320℃至450℃，ca值小于12%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的消泡劑用礦物油的制備方法，其特征在于第一步中，加氫處理的工藝條件為：氫分壓為3mpa至10mpa，反應(yīng)溫度為340℃至390℃，體積空速為0.3h-1至1.0h-1，氫油體積比為500至1500：1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的消泡劑用礦物油的制備方法，其特征在于第一步中，加氫處理催化劑的活性金屬組分為w、ni、co和mo中的一種以上，以活性金屬氧化物計，活性金屬組分含量占催化劑重量的10%至40%，催化劑載體為al2o3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的消泡劑用礦物油的制備方法，其特征在于第二步中，臨氫降凝工藝條件為：氫分壓為3mpa至10mpa，反應(yīng)溫度為280℃至320℃，體積空速為0.6h-1至1.5h-1，氫油體積比為500至1500：1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的消泡劑用礦物油的制備方法，其特征在于第二步中，臨氫降凝催化劑的活性金屬組分為ni、zn中的一種以上，以活性金屬氧化物計，活性金屬組分含量占催化劑重量的1%至10%，催化劑載體為絲光沸石或zsm-5分子篩與al2o3的混合體，其中，zsm-5分子篩與al2o3的混合體中，zsm-5分子篩與al2o3的重量比為50：50。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的消泡劑用礦物油的制備方法，其特征在于第三步中，精制反應(yīng)的條件為：氫分壓為5mpa至15mpa，反應(yīng)溫度為230℃至300℃，體積空速為0.5h-1至1.5h-1，氫油體積比為500至1200：1。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的消泡劑用礦物油的制備方法，其特征在于第三步中，加氫精制催化劑的活性金屬組分為w、ni、co和mo中的一種以上，以活性金屬氧化物計，活性金屬組分含量占催化劑重量的10%至40%，催化劑載體為al2o3或al2o3-sio2。

9.一種根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的制備方法得到的消泡劑用礦物油。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及石油化工礦物油技術(shù)領(lǐng)域，是一種消泡劑用礦物油及其制備方法，按照下述方法進(jìn)行：將環(huán)烷基餾分油在加氫處理催化劑的作用下進(jìn)行加氫處理，得到加氫處理生成油；將加氫處理生成油在臨氫降凝催化劑的作用下發(fā)生降凝反應(yīng)，得到臨氫降凝生成油；將臨氫降凝生成油在加氫精制催化劑的作用下發(fā)生精制反應(yīng)，得到加氫精制生成油；將加氫精制生成油進(jìn)行常減壓分餾，得到消泡劑用礦物油。本發(fā)明消泡劑用礦物油具有較高的單環(huán)和雙環(huán)芳烴含量以及適宜的苯胺點，能滿足消泡劑與起泡體系適當(dāng)?shù)南嗳菪?，以及對添加劑高度的溶解性，具有適宜的粘度、良好的穩(wěn)定性和低溫流動性，且能滿足FDA的環(huán)保指標(biāo)要求，油品具有很好的安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：李輝,李靜,陶立新,黃新平,王雪梅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中石油克拉瑪依石化有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/5/29