白油的制取与应用

2016-07-31  来自: http://www.tongyioil.com/index.php/news/index/id/2.html 浏览次数:313
白油是一种经过专门、高度精制的矿油,它无色、无味、无嗅,化学惰性,对光安定。其烃结构一般是分子量¸为300-450的环烷烃和烷烃。所含烷烃与环烷烃之比决定了白油的密度、粘度、凝固点等物理化学性质。


一、高度精制制取白油

较长时期以来,工业上一般以低硫石蜡基原油或环烷基低蜡原油的润滑油馏分为原料,采用发烟硫酸或气态磺化法生产白油。由于任何磺化法从石油原料生产白油时,都面临有白油收率低、酸渣、废白土生成量大而难於处理的尖锐问题,为了实现无渣工艺和扩大原料资源,上世纪七十年始了采用加氢法制取白油,选择以深度催化加氢过程作为生产白油的技术发展途径。加氢过程通常由2~3段不同压力的加氢过程组成。在段加氢过程中,通常可以得到水白色的液体。芳烃含量由原来的13%(重)左右减少到4~8%;硫含量则降低到10 ppm以下或0~10ppm。由一段加氢反应得到的馏分先经过脱气,以除去硫化氢。与原料相比,一段反应产物的粘度显著降低 ,通常,起始粘度愈高,减粘程度也越大。第二、三段加氢,主要是芳烃被氢饱和的化学变化过程,催化剂性质特别重要,多属专利。例举埃克森公司的催化加氢,这是一个两段加氢过程,可以加工从环烷基原油或石蜡基原油得到的各种原料,制取粘度范围很宽的医药级和工业级白油。其之段是加氢精制过程,能显著降低原料中的硫含量和芳烃含量;一段加氢产物经过拔顶,得到理想的粘度、闪点和挥发性,可以达到工业级白油的质量水平。因此,它的一段加氢过程也可以独立存在,为普通酸精制提供白油原料或为某种专用的如制造橡胶/塑料的增量油和变压器油提供白油原料。其之第二段是加氢过程采用埃克森研究工程公司自行开发的专利催化剂完成芳烃饱和。二段加氢产物可达到医药/食品级白油的质量水平。



采用催化加氢法由石蜡基原料和环烷基原料都能加工出质量良好的医药/食品级白油,且收率较发烟硫酸精制的高:轻质白油收率达95(体)%,重质白油收率为89(体)%;而酸精制时,轻质和重质白油收率分别为75(体)%和68(体)% 。


二、烯烃聚合制取合成白油

由于食品加工机械的发展趋势是提高负荷,提高速度和提高操作温度,迫切需要改进的食品级润滑油,以满足这些苛刻的要求。以α-烯烃聚合制取的合成白油可供此用。聚合时,可按需要通过控制分子量分布的办法,制得各种不同粘度级别的油,同时除去了会增大蒸发损失和降低闪点的非理想轻质组分。由于合成白油没有环烷烃和直链分子,所以,具有较好的粘温性能和较低的倾点。这种白油纯度高,没有多环芳烃和无机杂质。

三、白油的主要质量控制试验

成品白油质量控制严格,最重要的是白油的纯度 。按照国际上各国的药典数据,白油的纯度指标有:

    0℃时的透明度(即要求没有固体烷烃沉淀下来);

    呈中性反应或弱酸性反应;

    没有硫化合物或易碳化物。

因而,相应的主要质量控制试验有如下几种:

《易碳化物试验》   各国药典中均规定有易碳化物试验,用以了解油的真实精制程度。试验时,将油与等体积的约95%浓度的硫酸在规定条件下混合、振荡,然后,测量酸层颜色变深情况。颜色标准在各国药典中均有规定,如美国药典中规定,工业级白油的赛波特颜色不得小於20,英国药典中规定医药/食品级白油的Lovibond颜色不得大于2.5/6.5(红色/黄色滤光片)。

《紫外光吸收试验》   在近几版英、美药典中都包括有这项试验,此试验实则是一个测量精制过程中脱除芳烃程度的方法。更重要的是,紫外吸收是测量有无多环芳烃的一个方法,因为有些多环芳烃是致癌物质,这一性质因此而对食品级润滑剂尤显重要。

紫外吸收的机理基本是:在260~350亳微米的紫外光范围内,烷烃和环烷烃不吸收能量,而芳烃,特别是多环芳烃在这一波长范围内则吸收能量。因此,吸收程度就可用以表示芳烃含量。

《贮存安定性》  药典中未设规定,但对生产和使用单位而言,贮存安定性是相当重要的。在标准加热条件下,在贮存期和次生成可察觉过氧化物的诱导期之间存在着一种关系,例如,25~30分钟的诱导期相当为一年贮存期。在一些药典中早就允许使用抗氧剂BHT(叔丁基对甲酚型),来延长贮存安定性。

四、白油的应用

白油通常分为两类,一类是工业级白油,一类是医药、食品级白油。近年来,白油在各个领域获得了愈来愈广泛的应用。工业白油通常用在塑料、橡胶、纺织工业和电气技术部门,而医药食品级白油,则用在化妆品,医药、食品工业和农业等部门。

《用于塑料、化学工业》   ⅰ作高压压缩机润滑剂 ;ⅱ作增塑剂/聚苯乙烯的内部润滑剂;ⅲ 作脱模剂;ⅳ 作颜料稀释剂;ⅴ作催化剂载体;ⅵ 作天然橡胶和合成橡胶的填料。

《用于纺织工业》  ⅰ作精纺油;ⅱ作合成纤维变形工艺用油;ⅲ作络筒用油配方的组分;ⅳ作纺织机械润滑剂。

《用于电力工业》   用以充填变压器和电缆。

《用于制药工业》  ⅰ制作轻泻用的内部润滑剂;ⅱ制作软膏和软化剂的基础油;ⅲ生产青霉素时用作消泡剂。

《用于食品工业》  ⅰ作食品机械润滑剂(如生面团分切机、黄油切割机、包装机械、混合机械º和装制罐头的机械等);ⅱ作压模油(如挤压通心粉、通心面、烘烤面包、制作饼干、巧克力等时用作脱模剂);ⅲ延长酒、醋,水果、蔬菜、罐头的贮存期。



《用于农业》   ⅰ作兽医药剂的组分;ⅱ作杀虫剂的溶剂或分散剂;ⅲ 制备饲料时,用作降低饲料添加剂颗粒脆度的润滑剂。


《用于化妆品制造工业》   作制备雪花膏、油膏、发蜡、防晒油、婴儿油和高脂肪含量皂的组分。

此外,白油还可在航空和星际航行方面用作液压油和高温润滑油;还可作为深色油品的澄清剂。



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