芳烃橡胶油及其生产方法.pdf

本发明公开了芳烃橡胶油及其生产方法。本发明的芳烃橡胶油的生产方法包括如下步骤：1)以绥中36-1减三线馏分油为原料，在抽提塔中进行抽提得到一次精制油和一次抽出油；所述抽提条件为：塔顶温度为100-140℃，塔底温度为70-110℃，溶剂为糠醛，溶剂和绥中36-1减三线馏分油的质量比为2-4∶1；2)所述一次抽出油在抽提塔中进行二次抽提，得到二次精制油和二次抽出油；所述抽提条件为：塔顶温度为50-90℃，塔底温度为30-70℃，溶剂为糠醛，溶剂和所述一次抽出油的质量比为1-2∶1；3)所述二次精制油经过白土精制得到芳烃橡胶油。本发明的方法制备的芳烃橡胶油芳烃含量高，且多环芳香族化合物(PCA)含量小于3％，无毒、无致癌作用。

权利要求书
1、  一种芳烃橡胶油的制备方法，包括如下步骤：
1)以绥中36-1减三线馏分油为原料，在抽提塔中进行抽提，上部得到提余液，下部得到提取液；提余液蒸发除去糠醛之后，即为一次精制油；提取液蒸发除去糠醛之后，即为一次抽出油；所述抽提条件为：塔顶温度为100-140℃，塔底温度为70-110℃，溶剂为糠醛，所述溶剂和所述绥中36-1减三线馏分油的质量比为2-4：1；
2)所述一次抽出油在抽提塔中进行二次抽提，上部得到提余液，下部得到提取液；提余液蒸发除去糠醛之后，即为二次精制油；提取液蒸发除去糠醛之后，即为二次抽出油；所述抽提条件为：塔顶温度为50-90℃，塔底温度为30-70℃，溶剂为糠醛，所述溶剂和所述一次抽出油的质量比为1-2：1；
3)所述二次精制油经过白土精制得到芳烃橡胶油。

2、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述白土精制的方法为：所述白土与所述二次精制油按照质量比为2-10％混合，120-230℃反应20-60min。

3、  权利要求1或2所述方法制备的芳烃橡胶油。

4、  根据权利要求3所述的芳烃橡胶油，其特征在于：所述芳烃橡胶油具有如下性质：
色度为1.8-6.1；37.8℃下的运动粘度为149.3-1624.16mm2/s；100℃下的运动粘度为8.88-25.5mm2/s；20℃下的密度为0.9356-0.9632Kg/m3；折光率为1.5093-1.5270nD20；苯胺点为67-78℃；结构族组成为芳香碳质量百分含量14.5-30％、链烷碳质量百分含量20-34％、环烷碳质量百分含量45-55.8％；多环芳香族化合物质量百分含量小于3％；苯并芘质量百分含量小于百万分之一；8种稠环芳烃的质量百分含量为百万分之一到百万分之十。

说明书芳烃橡胶油及其生产方法
技术领域
本发明涉及芳烃橡胶油及其生产方法。
背景技术
用于橡胶产品的芳烃油(DAE)通常包含10％～15％的多环芳香族化合物(简称PCA)，目前，PCA已成为世界各国环保和标准组织共同关注的有机污染物。1994年欧盟化学品分类与标示机构将PCA质量分数大于0.03的DAE归为致癌物及毒性物。欧盟签署了指令2005/69/EC，要求自2010年1月1日起在轮胎生产中全面禁止使用有毒橡胶油。美国和日本也都制定了限制在轮胎中使用芳烃油以及禁止在该区域销售使用该油品轮胎的时间表。因此，橡胶油生产企业以及各大轮胎公司将即时依据标准，实施应用。
目前，拥有环保高芳烃橡胶油TDAE(Treated Distillate Aromatic Extracts)产品的企业有德国Hansen & Rosenthal(简称H&R)集团，新日本石油公司和泰国国家石油公司，其中，德国H&R集团是世界上第一个成功研发并将TDAE工业化的企业集团。
发明内容
本发明的目的是提供一种芳烃橡胶油及其生产方法，该芳烃油具有芳烃含量高、环保、无毒无致癌作用的特点。
本发明所提供的芳烃橡胶油的制备方法，包括如下步骤：
1)以绥中36-1减三线馏分油为原料，在抽提塔中进行抽提，上部得到提余液，下部得到提取液；提余液蒸发除去糠醛之后，即为一次精制油；提取液蒸发除去糠醛之后，即为一次抽出油；所述抽提条件为：塔顶温度为100-140℃，塔底温度为70-110℃，溶剂为糠醛，所述溶剂和所述绥中36-1减三线馏分油的质量比为(2-4)：1；
2)所述一次抽出油在抽提塔中进行二次抽提，上部得到提余液，下部得到提取液；提余液蒸发除去糠醛之后，即为二次精制油；提取液蒸发除去糠醛之后，即为二次抽出油；所述抽提条件为：塔顶温度为50-90℃，塔底温度为30-70℃，溶剂为糠醛，所述溶剂和所述一次抽出油的质量比为(1-2)：1；
3)所述二次精制油经过白土精制得到芳烃橡胶油。
其中，所述白土与所述二次精制油按照质量比为2-10％混合120-230℃反应20-60min。
本发明的另一个目的是提供一种芳烃橡胶油。
本发明所提供的芳烃橡胶油是由上述方法制备的。
其中，所述芳烃橡胶油具有如下性质：
色度为1.8-6.1；37.8℃下的运动粘度为149.3-1624.16mm2/s；100℃下的运动粘度为8.88-25.5mm2/s；20℃下的密度为0.9356-0.9632Kg/m3；折光率为1.5093-1.5270nD20；苯胺点为67-78℃；结构族组成为芳香碳质量百分含量14.5-30％、链烷碳质量百分含量20-34％、环烷碳质量百分含量45-55.8％，多环芳香族化合物质量百分含量小于3％；苯并芘质量百分含量小于百万分之一，8种稠环芳烃的质量百分含量为百万分之一到百万分之十。
本发明的芳烃橡胶油的生产方法制备的芳烃橡胶油芳烃含量高，芳香碳质量百分含量可达到14.5-30％，与橡胶的相容性好，加工性能优越，在轮胎制造过程中使用，更能够赋予轮胎良好的抗湿滑性等优越性能。并且，多环芳香族化合物(PCA)的质量百分含量小于3％，苯并芘的质量百分含量小于百万分之一，8种特定多环芳烃的总质量百分含量小于百万分之十，因此无毒、无致癌作用。同时，本发明的芳烃橡胶油的生产方法所用原料为资源丰富的中海绥中36-1减三线馏分油。
附图说明
图1为芳烃橡胶油的生产工艺示意图。
具体实施方式
实施例1、芳烃橡胶油的制备
芳烃橡胶油的制备方法包括如下步骤：
1)以中海绥中36-1减三线馏分油(中海沥青股份有限公司，产品名称为SZ3#，详见：http://www.zhonghaibitumen.com/)为原料，在糠醛抽提塔中进行抽提，上部得到提余液，下部得到提取液；提余液蒸发除去糠醛之后，即为一次精制油；提取液蒸发除去糠醛之后，即为一次抽出油；抽提条件为：塔顶温度为110℃，塔底温度为80℃，溶剂为糠醛，溶剂和绥中36-1减三线馏分油的质量比为3：1；
2)步骤1)的一次抽出油在糠醛抽提塔中进行二次抽提，上部得到提余液，下部得到提取液；提余液蒸发除去糠醛之后，即为二次精制油；提取液蒸发除去糠醛之后，即为二次抽出油；抽提条件为：塔顶温度为70℃，塔底温度为40℃，溶剂为糠醛，溶剂和一次抽出油的质量比为1.5：1；
3)二次精制油经过白土精制得到芳烃橡胶油，白土与二次精制油按照质量比为10％混合，140℃反应30min。
实施例2、芳烃橡胶油的制备
芳烃橡胶油的制备方法包括如下步骤：
1)以中海绥中36-1减三线馏分油(中海沥青股份有限公司，产品名称为SZ3#，详见：http://www.zhonghaibitumen.com/)为原料，在糠醛抽提塔中进行抽提，上部得到提余液，下部得到提取液；提余液蒸发除去糠醛之后，即为一次精制油；提取液蒸发除去糠醛之后，即为一次抽出油；抽提条件为：塔顶温度为100℃，塔底温度为70℃，溶剂为糠醛，溶剂和绥中36-1减三线馏分油的质量比为4：1；
2)步骤1)的一次抽出油在糠醛抽提塔中进行二次抽提，上部得到提余液，下部得到提取液；提余液蒸发除去糠醛之后，即为二次精制油；提取液蒸发除去糠醛之后，即为二次抽出油；抽提条件为：塔顶温度为90℃，塔底温度为70℃，溶剂为糠醛，溶剂和一次抽出油的质量比为1：1；
3)二次精制油经过白土精制得到芳烃橡胶油，白土与二次精制油按照质量比为5％混合，230℃反应20min。
实施例3、芳烃橡胶油的制备
芳烃橡胶油的制备方法包括如下步骤：
1)以中海绥中36-1减三线馏分油(中海绥中36-1减三线馏分油可以从商业途径获得，出售公司名称：中海沥青股份有限公司，产品名称为SZ3#，详见：http://www.zhonghaibitumen.com/)为原料，在糠醛抽提塔中进行抽提，上部得到提余液，下部得到提取液；提余液蒸发除去糠醛之后，即为一次精制油；提取液蒸发除去糠醛之后，即为一次抽出油；抽提条件为：塔顶温度为140℃，塔底温度为110℃，溶剂为糠醛，溶剂和绥中36-1减三线馏分油的质量比为2：1；
2)步骤1)的一次抽出油在糠醛抽提塔中进行二次抽提，上部得到提余液，下部得到提取液；提余液蒸发除去糠醛之后，即为二次精制油；提取液蒸发除去糠醛之后，即为二次抽出油；抽提条件为：塔顶温度为50℃，塔底温度为30℃，溶剂为糠醛，溶剂和一次抽出油的质量比为2：1；
3)二次精制油经过白土精制得到芳烃橡胶油，白土与二次精制油按照质量比为2％混合，120℃反应60min。
实施例4、实施例1、2和3的芳烃橡胶油的性质
采用SH/T 0168方法测定色度。国家标准GB/T 265测定芳烃橡胶油的运动粘度。国家标准GB/T 1884测定芳烃橡胶油的密度(20℃)。行业标准SH/T 0724测定芳烃橡胶油的折光率。国家标准GB/T 262测定芳烃橡胶油的苯胺点。行业标准SH/T0725-2002测定芳烃橡胶油的结构族组成。根据IP346方法测定芳烃橡胶油的多环芳香族化合物(PCA)的含量。Grimmer方法测定芳烃橡胶油的苯并芘和8种稠环芳烃的含量。
实施例1、2和3的芳烃橡胶油的性质测定结果如表1所示。
表1.实施例1、2和3的芳烃橡胶油的性质

实施例1、2和3的芳烃橡胶油的性质测定结果表明，实施例1、2和3的芳烃橡胶油的芳香碳CA质量百分含量为16.2％、14.2％和18.2％，因此，具有很高的芳香烃含量，在使用时跟橡胶的相容性会更好，加工性能也会更好。其次实施例1、2和3的芳烃橡胶油的PCA质量百分含量为1.6％、2.5％和2.9％，小于规定的质量百分含量3％，说明实施例1、2和3的芳烃橡胶油是无毒、无致癌作用的。