环保型金属加工基础油及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种环保型环烷基金属加工基础油及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 金属加工油液是机械制造过程中金属切削、金属成型等工艺所使用的各类润滑、 冷却用油（液）的统称，在机械制造中主要起润滑、冷却、防镑和清洗作用。
[0003] 金属加工基础油是金属加工油液的重要组成部分，纯净的金属加工基础油是姪类 混合物，包括非极性姪类组分为饱和链焼姪、环焼姪、异构链焼姪和适量的单环芳姪、双环 芳姪。饱和链焼姪非极性分子结构，具有良好的低温流动性、乳化性和极压性；W及环焼姪、 单双环芳姪极性分子机构，具有良好的乳化性，该些均是金属加工基础油中的理想组分。一 般采用量大价廉、氧化安定性好的矿物油，矿物基础油按照其组成结构主要分为石蜡基基 础油和环烷基基础油，石蜡基基础油具有资源丰富、粘温性好、抗氧化性好等优点；环烷基 油具有对添加剂溶解性好、倾点低等优点。
[0004] 高品质的金属加工基础油应具有W下特点；(1)较高芳姪含量，产品理化性质苯胺 点较低，使基础油对某些树脂或聚合物添加剂有高度的溶解性，对水基物质有良好的乳化 性；口)适宜的粘度，良好的流动性和冷却性；樹较低的倾点，优良的低温流动性，有较广工 况适用范围；(4)适宜的硫、氮化合物含量，具有优良抗光、热安定性，同时能够赋予金属加工 油液良好的抗氧性、极压润滑性；妨环保要求，保证金属加工液具有较好的润滑性，同时具 有无毒无害，无潜在致癌危险。使用高品质的金属加工基础油生产的金属加工油液具有高 效、节能、环保的特点，拥有良好经济和社会效益。
[0005] CN101376838A.CN200410029869. 5.CN97196410. 6.CN97122140. 5.CN101333460A. CN101942336A和CN101760236A等描述的润滑油基础油生产方法，均是W觸分油或轻脱油 为原料，采用多段高压加氨工艺和(或）溶剂精制工艺，生产的目的产品是为了脱除芳姪等 非理想组分、并拥有良好粘温性的高粘度指数润滑油基础油。
[0006] 《金属加工油液用基础油的合理选择》（2009年第34卷第5期，《润滑与密封》）一 文中，主要描述了按照原油类别对金属加工基础油进行分类，不同类别润滑油基础油适用 于不同类别的金属加工油液，并描述其优缺点。
[0007] 我国已有基础油的分类和标准规格Q/SHR001-95 (99)，可按此分类选择相应的牌 号。为了满足对生产金属加工油(液)的乳化、低温、氧化安定性、溶解性等要求，国内厂家主 要选用市场上大量的"非标油"，"非标油"不等同于不合格油，非标油是指受原油组成、结构 或受炼制工艺限制，其个别指标如抗氧化性、粘度指数等达不到国家规定的标准基础油要 求，而其它性能指标是合格的，该些非标油比较适合作为金属加工基础油，特别是环烷基油 品。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种环烷基环保金属加工基础油及其制备方法，其W环烷基 不同觸程觸分油为原料，采用加氨工艺脱除非理想组分，保留优质芳姪等理想组分，生产高 品质的金属加工环烷基润滑油基础油。该方法通过润滑油加氨较大幅度改善润滑油中姪类 分子结构，脱除非理想组分，保留理想组分。润滑油加氨工艺：一是脱除非姪化合物，使油品 具有较好的抗氧化稳定性和较浅的颜色；二是脱除有致癌嫌疑的多环芳姪，并尽可能保留 单环、双环轻质芳姪，使得苯胺点合适，赋予油品良好的乳化性和溶解能力；H是适当保留 部分含硫化合物，具有一定的抗氧化性和极压润滑性。选用不同的原料，和不同的工艺方案 可选择性的发生不同的化学反应，是决定金属加工基础油综合性质的关键技术。
[0009] 适宜的加氨工艺生产出的金属加工基础油拥有较低的倾点、苯胺点及富含优质芳 姪等优点，有助于生产金属加工液时提高乳化性、溶解性、可清洗性及低温流动性等，对最 终产品有很大影响；同时适当保留的基础油中含硫化合物可W用作天然抗氧剂，并具有一 定的极压润滑性，有利于减小摩擦。该些优点可W有效的减少金属加工油液制作过程中的 添加剂的用量，提高油品的稳定性及经济效益。
[0010] 该方法制得的金属加工基础油拥有；(1)适宜的粘度，良好的流动性和冷却性；口） 较低的倾点，优良的低温流动性，在冬季和恶劣气温下不结块、分层；樹较高的闪点，减少 金属加工油液使用过程中油雾产生，安全环保性强；(4)适宜的硫氮化合物含量，具有优良抗 光、热安定性，同时能够赋予金属加工液良好的抗氧性、极压润滑性；妨适宜的苯胺点，单、 双环芳姪含量较高，保证油液对添加剂有高度的溶解性，对水基物质有良好的乳化性；做多 环芳姪（PCA)含量低，符合人体健康安全要求，无潜在致癌危险。
[0011] 本发明提供的环保金属加工基础油的制备方法，包括如下步骤：
[0012] 分别W环烷基稠油的常H线觸分油、减一线觸分油、减二线觸分油和减H线觸分 油为原料，采用一次或二次加氨工艺制备环保金属加工基础油。
[001引步骤1);加氨催化剂选用常规加氨处理或加氨精制W Al203为载体的Ni-w催化 剂或者Ni-Mo催化剂中的任意一种催化剂(催化剂见表1 )，进行加氨处理工艺1，得到一次 加氨生成油，经常减压分觸，即得到目的产品。加氨处理工艺1条件为：反应压力为4. 0~ 10.0 MPa、反应温度320~380°C、反应空速为0. 3~1.化-1、反应氨油体积比为800~ 2000:1 ；
[0014] 步骤2);将得到的一次加氨生成油再次进行加氨处理工艺2,加氨催化剂选用常规 加氨处理或加氨精制W AI2化为载体的Ni-W催化剂或者Ni-Mo催化剂中的任意一种催化剂 (催化剂见表1 )，得到二次加氨生成油，再经常减压分觸，即得到目的产品。加氨处理工艺2 条件为：反应压力位4. 0~10.0 MPa、反应温度260~34CTC、反应空速为0. 3~2.化-1、反 应氨油体积比为500~1500:1。
[0015] 采用步骤1)，得到一次加氨生成油，在经过常减压分觸即为环烷基环保金属加工 基础油；如果加氨生成油不符合欧盟REACH法规环保指标要求，再W步骤1加氨生成油为 原料，采用步骤2)，得到的二次加氨生成油，二次加氨生成油即为环烷基环保金属加工基础 油。
[0016] 本发明的另一个目的是提供环保型金属加工基础油。
[0017] 所述方法制备得到的环保金属加工基础油也属于本发明的保护范围。本发明的环 保金属加工基础油具有W下优点：
[0018] 1)适宜的粘度保证油品拥有较好的冷却性、清净性，和适宜的快速渗透能力及表 面吸附能力；
[0019] 2)合理的化学组成和结构，拥有良好的低温流动性、乳化性、极压性和抗氧化性；
[0020] 3)较低的多环芳姪含量，保证油品良好的抗氧化性、安全性、低(无）毒性等；
[0021] 本发明的环保金属加工基础油产品指标见表1。
【具体实施方式】
[0022] 下面通过具体实施例说明本发明方法的具体内容和效果。
[0023] W下结合实施例对本发明作进一步详细描述，但并不因此限制本方法。本发明中 所用的原料为环烷基稠油的常H线觸分油、减一线觸分油、减二线觸分油和减H线觸分油， 具体性质见表1。
[0024] W下各实施例中，所述加氨催化剂选用W A12化为载体的Ni-W催化剂或者Ni-Mo 催化剂中的任意一种催化剂(催化剂见表3 )。
[00巧]实施例1 ;环保金属加工基础油的制备和性质
[0026] 环保金属加工基础油的制备：
[0027] 实施例中所用的原料为环烷基常H线觸分油，加氨催化剂选用表3中W A1,化为载 体的Ni-W催化剂或者Ni-Mo催化剂中的任意一种加氨催化剂，进行加氨处理工艺，工艺条 件；反应压力为4. OMPa、反应温度为36(TC、反应空速为0.化4、反应氨油体积比为800:1 ; 将加氨处理后的油品，经常减压分觸觸出沸点大于285C的觸分，得到环保型环烷基金属加 工基础油。环保金属加工基础油的收率（％)为87. 6%。
[0028] 环保金属加工基础油的性质测定(见表4)。
[0029] 实施例2 ;环保金属加工基础油的制备和性质
[0030] 环保金属加工基础油的制备：
[0031] 原料油和加氨催化剂分别于实施例1相同。将原料油进行加氨处理工艺，工艺条 件；反应压力为6. OMPa、反应温度为34(TC、反应空速为0.化-1、反应氨油体积比为1000:1 ; 其次，将加氨处理W后的油品，经常减压分觸觸出沸点大于285C的觸分，得到环保型环焼 基金属加工基础油。环保金属加工基础油的收率（％)为90. 2%。
[0032] 环保金属加工基础油的性质测定(见表4)。
[0033] 实施例3 ;环保金属加工基础油的制备和性质
[0034] 环保金属加工基础油的制备：
[00巧]原料油和加氨催化剂分别于实施例1相同。将原料油进行加氨处理工艺，工艺条 件；反应压力为8. OMPa、反应温度为320°C、反应空速为1.化-1、反应氨油体积比为1500:1 ; 其次，将加氨处理W后的油品，经常减压分觸觸出沸点大于285C的觸分，得到环保型环焼 基金属加工基础油。环保金属加工基础油的收率（％)为92. 3%。
[0036] 环保金属加工基础油的性质测定(见表4)。
[0037] 实施例4 ;环保金属加工基础油的制备和性质 [003引环保金属加工基础油的制备：
[0039] 实施例中所用的原料为环烷基减一线觸分油，加氨催化剂选用W A12化为载体的 Ni-W催化剂或者Ni-Mo催化剂中的任意一种加氨催化剂(催化剂见表3)，进行加氨处理工 艺，工艺条件；反应压力为6. OMPa、反应温度为34CTC、反应空速为1.化^1、反应氨油体积比 为1000:1 ;将加氨处理后的油品，经常减压分觸觸出沸点大于285C的觸分，得到环保型环 烷基金属加工基础油。环保金属加工基础油的收率（％)为90. 6%。
[0040] 环保金属加