一種多元醇酯的精制處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于合成基礎油技術領域，具體涉及一種多元醇酯的精制處理方法。
【背景技術】
[0002]多元醇酯作為一種性能優(yōu)異的合成基礎油，具有良好的氧化安定性、熱穩(wěn)定性、低溫流動性和黏溫性能等，廣泛應用在航空發(fā)動機潤滑油、精密儀器儀表油、齒輪油等領域。主要隨著飛機發(fā)動機的發(fā)展，發(fā)動機對潤滑油的性能要求以及規(guī)格標準的要求不斷提升，對多元醇酯基礎油的性能要求也越來越高。雖然多元醇酯的優(yōu)異性能與多元醇酯本身前期反應結構密切相關，但是也不能離開后期精制工藝對其性能的改善和提升。
[0003]我國現(xiàn)有多元醇酯精制處理工藝主要以過濾、堿水洗和蒸餾為主，其目的是要除去多元醇粗酯中含有的過量的酸、醇和反應不完全的半酯或部分酯；同時針對殘留在粗酯中的催化劑也需要通過后處理精制除去，使油品的高低溫性能得到充分的保障。我國現(xiàn)行的精制處理工序繁雜，步驟多，時間長，設備也較落后，在對粗酯進行重復精制的過程中反而降低了油品性能，增加了油品在使用中風險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種多元醇酯的精制處理方法，本發(fā)明提供的處理方法簡單，處理過程不會對油品的性能造成影響。
[0005]本發(fā)明提供了一種多元醇酯的精制處理方法，包括以下步驟:
[0006]將多元醇酯粗品與吸附劑混合后過濾，得到精制的多元醇酯；所述吸附劑選自硅藻土，堿性白土，硅膠和活性炭中的一種或多種。
[0007]優(yōu)選的，所述混合的溫度為100?120°C，所述混合的時間為1?2h。
[0008]優(yōu)選的，所述多元醇酯粗品與吸附劑的質量比為1: (0.005?0.02)。
[0009]優(yōu)選的，所述多元醇酯選自三羥甲基丙烷酯、新戊二醇酯、季戊四醇酯和多季戊四醇酯中的一種或多種。
[0010]優(yōu)選的，在將多元醇酯粗品與吸附劑混合之前，還包括將所述多元醇酯粗品進行酸值處理。
[0011]優(yōu)選的，所述酸值處理為將多元醇酯粗品經(jīng)過真空脫酸后再經(jīng)過堿液中和。
[0012]優(yōu)選的，所述真空脫酸的真空度為-0.093?-0.1MPa，所述真空脫酸的時間為
0.5?1小時。
[0013]優(yōu)選的，所述多元醇酯按照如下方法進行制備:
[0014]在催化劑存在的條件下，將多元酸和多元醇混合進行酸堿中和反應，得到多元醇酯；
[0015]或者，
[0016]在催化劑存在的條件下，將酸酐和多元醇混合進行酸堿中和反應，得到多元醇酯。
[0017]優(yōu)選的，其特征在于，
[0018]所述多元酸選自碳原子數(shù)為5?10的單碳酸、癸二酸、鄰苯二甲酸酐、己二酸和油酸中的一種或多種；
[0019]所述多元酸酐選自鄰苯二甲酸酐；
[0020]所述多元醇選自異辛醇、異十三醇、季戊四醇、三羥甲基丙烷和雙季戊四醇中的一種或多種；
[0021 ] 催化劑選自濃硫酸、氫氧化鈉溶液、硫酸氫鈉、鈦酸四正丁酯或草酸亞錫。
[0022]優(yōu)選的，所述中和反應的溫度為15?250 °C，所述中和反應的真空度為-0.06 ?-0.1MPa。
[0023]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供了一種多元醇酯的精制處理方法，包括以下步驟:將多元醇酯粗品與吸附劑混合后過濾，得到精制的多元醇酯；所述吸附劑選自硅藻土，堿性白土，硅膠和活性炭中的一種或多種。本發(fā)明通過對多元醇酯進行吸附和過濾處理，實現(xiàn)了對多元醇酯的精制。本發(fā)明提供的處理方法簡單，處理過程不會對油品的性能造成影響。并且該方法處理的得到的多元醇酯具有良好的儲存安定性和抗氧化性能。
[0024]結果表明，所述多元醇酯在精制后，鈉、鎂、硫、磷等元素都未檢出。精制后的多元醇酯的酸值彡0.05mgK0H/g，羥值彡1.lmgK0H/g，40°C運動黏度彡80mm2/s, _40°C運動黏度彡7000mm2/s，經(jīng)GJB 563腐蝕和氧化安定性(200°C，48h，83mL/min)測定，氧化后酸值彡0.36mgK0H/g，運動粘度(40°C )變化為0.45%，LY12硬鋁合金片腐蝕彡0.01，1號銀片腐蝕彡0.03，銅片腐蝕為彡0.03，15號低碳鋼片腐蝕為0，MB2鎂片腐蝕為彡0.01。長期1C存穩(wěn)定性實驗，90天酸值< 0.06mgK0H/g, 180天酸值< 0.06mgK0H/g, 360天酸值為^ 0.07mgK0H/g，酸值變化不大于 0.lmgKOH/g。
【具體實施方式】
[0025]本發(fā)明提供了一種多元醇酯的精制處理方法，包括以下步驟:
[0026]將多元醇酯粗品與吸附劑混合后過濾，得到精制的多元醇酯；所述吸附劑選自硅藻土，堿性白土，硅膠和活性炭中的一種或多種。
[0027]本發(fā)明以多元醇酯粗品作為原料。其中，所述多元醇粗品為含有雜質的多元醇酯，本發(fā)明對所述多元醇酯種類并沒有特殊限制，本領域技術人員公知的可用于合成基礎油的多元醇酯即可，優(yōu)選為三羥甲基丙烷酯、新戊二醇酯、季戊四醇酯和多季戊四醇酯中的一種或多種。
[0028]并且本發(fā)明對所述多元醇酯粗品來源并沒有特殊限制，可以為一般市售，也可以自行制備。在本發(fā)明中，所述多元醇酯優(yōu)選按照如下方法進行制備:
[0029]在催化劑存在的條件下，將多元酸和多元醇混合進行酸堿中和反應，得到多元醇酯；
[0030]或者，
[0031]在催化劑存在的條件下，將酸酐和多元醇混合進行酸堿中和反應，得到多元醇酯。
[0032]在進行多元醇酯的制備時，本發(fā)明首先將多元酸與多元醇混合，置于反應釜中，在催化劑的作用下，多元酸與多元醇進行酸堿中和反應，得到多元醇酯。
[0033]其中，所述多元酸優(yōu)選為碳原子數(shù)為5?10的單碳酸、癸二酸、鄰苯二甲酸酐、己二酸和油酸中的一種或多種，優(yōu)選為碳原子數(shù)為5?9的單碳酸、己二酸、癸二酸和鄰苯二甲酸酐中的一種或多種；在本發(fā)明的一些具體實施例中，所述多元酸為碳原子數(shù)分別為7、8和9的混合脂肪酸，其中，所述碳原子數(shù)為7的脂肪酸、碳原子數(shù)為8的脂肪酸和碳原子數(shù)為9的脂肪酸的質量比優(yōu)選為(25?35): (35?40): (40?25);在本發(fā)明的另一些實施例中，所述多元酸為碳原子數(shù)分別為5、6、7和8的混合脂肪酸，其中，所述碳原子數(shù)為5的脂肪酸、碳原子數(shù)為6的脂肪酸、碳原子數(shù)為7的脂肪酸和碳原子數(shù)為8的脂肪酸的質量比優(yōu)選為(15?22):(25?35): (35?20): (25?23);在本發(fā)明的另一些具體實施例中，所述多元酸為碳原子數(shù)分別為5、6、7、8和9的混合脂肪酸與己二酸的混合酸，其中，所述碳原子數(shù)為5的脂肪酸、碳原子數(shù)為6的脂肪酸、碳原子數(shù)為7的脂肪酸、碳原子數(shù)為8的脂肪酸和碳原子數(shù)為9的脂肪酸的質量比優(yōu)選為(5?10): (17?20): (26?30): (30?25):(22?15)，混合脂肪酸與己二酸的質量比優(yōu)選為4:1 ;在本發(fā)明的另一些具體實施例中，所述多元酸為碳原子數(shù)分別為5、6、7、8和9的混合脂肪酸與癸二酸的混合酸，其中，所述碳原子數(shù)為5的脂肪酸、碳原子數(shù)為6的脂肪酸、碳原子數(shù)為7的脂肪酸、碳原子數(shù)為8的脂肪酸和碳原子數(shù)為9的脂肪酸的質量比優(yōu)選為(5?10): (17?20): (26?30): (30?25):(22?15)，混合脂肪酸與癸二酸的質量比優(yōu)選為10:1 ;在本發(fā)明的另一些實施例中，所述多元酸為癸二酸；在本發(fā)明的另一些實施例中，所述多元酸為鄰苯二甲酸酐。
[0034]所述多元醇優(yōu)選為異辛醇、異十三醇、季戊四醇、三羥甲基丙烷和雙季戊四醇中的一種或多種，更優(yōu)選為季戊四醇、三羥甲基丙烷、異辛醇和異十三醇中的一種或多種；在本發(fā)明的一些實施例中，所述多元醇選自季戊四醇；在本發(fā)明的另一些實施例中，所述多元醇選自異十三醇；在本發(fā)明的另一些實施例中，所述多元醇選自異辛醇和異十三醇的混合醇；在本發(fā)明的另一些實施例中，所述多元醇選自三羥甲基丙烷。
[0035]在本發(fā)明中，催化劑優(yōu)選為濃硫酸、氫氧化鈉溶液、硫酸氫鈉、鈦酸四正丁酯或草酸亞錫中的一種。
[0036]本發(fā)明所述的多元醇酯制備過程中，所述多元酸中羧基的摩爾數(shù)與多元醇中羥基的摩爾數(shù)的比值優(yōu)選為(05?5):1，更優(yōu)選為1:1。以最終理論產(chǎn)物的重量為基準，所述催化劑的添加量優(yōu)選為0.lwt%? 5wt%。
[0037]所述酸堿中和反應的溫度優(yōu)選為15?250 °C，更優(yōu)選100?240 °C，最優(yōu)選為180?230°C ;所述中和反應的真空度為-0.06?-0.093MPa。
[0038]在進行多元醇酯的制備時，本發(fā)明還可以在催化劑存在的條件下，將多元酸酐和多元醇混合進行酸堿中和反應，得到多元醇酯。
[0039]其中，在本發(fā)明中，所述酸酐與多元醇混合進行中和反應的方法與上述多元酸和多元醇混合進行中和反應的方法一致，僅是將方法中的多元酸替換為酸酐即可。
[0040]在本發(fā)明中，所述酸酐優(yōu)選為鄰苯二甲酸酐。所述酸酐在脫水前對應的多元酸中羧基的摩爾數(shù)與多元醇中羥基的摩爾數(shù)的比值優(yōu)選為1:1。
[0041]酸堿中和反應結束后，得到多元醇酯粗品。本發(fā)明在經(jīng)多元醇酯粗品與吸附劑混合之前，還包括將所述多元醇酯粗品進行酸值處理。本發(fā)明對所述酸值處理的具體方法并沒有特殊限制，本領域技術人員公知的油品酸值處理的方法即可。在本發(fā)明中，所述酸值處理優(yōu)選為:
[0042]多元醇酯粗品經(jīng)過真空脫酸后再經(jīng)過堿液中和。其中，所述真空脫酸的真空度優(yōu)選為-0.06?-0.1MPa，所述真空脫酸的時間優(yōu)選為0.5?1小時。
[0043]在本發(fā)明中，所述真空脫酸的過程與多元醇酯的制備過程是同時進行的。S卩，多元醇酯制備時已經(jīng)為制備得到的多元醇酯提供了真空條件，在制備得到多元醇酯粗