[发明专利]环保型金属加工基础油及其制备方法

说明书

技术领域

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

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、防锈和清洗作用。

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烃类混合物，包括非极性烃类组分为饱和链烷烃、环烷烃、异构链烷烃和适量的单环芳烃、双环芳烃。饱和链烷烃非极性分子结构，具有良好的低温流动性、乳化性和极压性；以及环烷烃、单双环芳烃极性分子机构，具有良好的乳化性，这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。

高品质的金属加工基础油应具有以下特点：⑴较高芳烃含量，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；⑵适宜的粘度，良好的流动性和冷却性；⑶较低的倾点，优良的低温流动性，有较广工况适用范围；⑷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；⑸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。

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，均是以馏分油或轻脱油为原料，采用多段高压加氢工艺和（或）溶剂精制工艺，生产的目的产品是为了脱除芳烃等非理想组分、并拥有良好粘温性的高粘度指数润滑油基础油。

《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。

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，这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

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，其以环烷基不同馏程馏分油为原料，采用加氢工艺脱除非理想组分，保留优质芳烃等理想组分，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氢较大幅度改善润滑油中烃类分子结构，脱除非理想组分，保留理想组分。润滑油加氢工艺：一是脱除非烃化合物，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烃，并尽可能保留单环、双环轻质芳烃，使得苯胺点合适，赋予油品良好的乳化性和溶解能力；三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。

适宜的加氢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烃等优点，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以用作天然抗氧剂，并具有一定的极压润滑性，有利于减小摩擦。这些优点可以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。

该方法制得的金属加工基础油拥有：⑴适宜的粘度，良好的流动性和冷却性；⑵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；⑶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；⑷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；⑸适宜的苯胺点，单、双环芳烃含量较高，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；⑹多环芳烃（PCA）含量低，符合人体健康安全要求，无潜在致癌危险。

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：