消泡剂用矿物油及其制备方法与流程

本发明涉及石油化工矿物油，是一种消泡剂用矿物油及其制备方法。

背景技术：

1、在很多工业生产过程中都存在泡沫的问题，泡沫的存在，会给生产和施工带来各种各样不利的影响，如可能会造成生产能力减小、原料浪费、反应周期延长、产品质量下降等，因此必须消除工业生产中的泡沫问题。泡沫的消除方法有机械方法和化学方法，其中向体系中添加消泡剂的方法被认为是高效的化学方法。

2、消泡剂是能降低泡沫体系的表面张力、阻挡泡沫形成、消除已有泡沫的物质。消泡剂一般应具有如下特性：表面张力小；用量少，消泡（抑泡）力强；扩散性和渗透性好；耐热性好；化学稳定性好；加到起泡液中不影响体系的基本性质；在起泡液中溶解度极小；无生理毒性，安全性高等。完全具备这些条件的消泡剂是没有的，一种消泡剂只能对某一种或几种起泡体系有效。不同行业不同工序的起泡环境不同，使用的消泡剂也不同，起泡体系的多样性决定了消泡剂的多样性。从消泡物质的种类看，消泡剂可以分为有机硅消泡剂、聚醚消泡剂和矿物油消泡剂。有机硅消泡剂的特点是消泡速度快，但与起泡体系的相容性较差，在用于涂料等涂层产品时易形成硅斑、缩孔等缺陷；聚醚消泡剂抑泡能力强，但使用条件受温度限制、使用领域窄、消泡能力较差，主要用于对相容性要求较高的体系；矿物油类消泡剂的安全性高，与体系的相容性较好，对表面性质的影响不大，而且性价比高，因此广泛应用于涂料、油墨、造纸、胶粘剂等体系。

3、矿物油类消泡剂的基本组成包括矿物油、疏水粒子和乳化剂，其中起消泡或抑泡作用的主要是疏水粒子，矿物油充当载体的作用，乳化剂是将矿物油和疏水粒子形成的分散体带到起泡体系中去，保证活性成分迅速扩散。矿物油在配方中基本占65%以上，作用是将主要的消泡物质带入泡沫体系中，使之扩散到泡膜上，起到承载和稀释的作用。它对消泡剂的消泡性能及其持久性有较大影响，是低表面张力物质，与泡沫体系有适宜的不相容性，且易上升到泡沫体系表面。

4、公开号为cn104479439a、cn110960893a的中国发明专利文献均介绍了一种以矿物油、植物油及其衍生物作为载体的消泡剂，提到配方中的矿物油是通过物理蒸馏方法从石油中提炼而成的基础油，40℃运动粘度在1mm2/s至40mm2/s，选自白油、液蜡、烷基苯，没有描述矿物油其他性质及生产工艺。专利cn106621478a公开了一种浅色矿物油消泡剂及其制备方法，使用不含非饱和烃类的白油改善消泡剂的颜色。公开号为cn1102120106a、cn109758793a、cn104069653a、cn108744612a、cn111117691a的中国发明专利文献均介绍了矿物油型消泡剂的制备方法，配方中提到了使用的矿物油和型号。以上公开的专利均未描述消泡剂中使用矿物油的性质和生产工艺。

5、不同起泡体系需要使用的消泡剂不同，不同消泡剂配方对矿物油的性能要求也不同。在选择使用消泡剂时，一般需要结合其相容性和消泡性考虑。相容性很好的消泡剂消泡效果不佳，但完全不相容会导致缩孔等表面缺陷。真正好的消泡剂应该是在水性体系中相容和不相容之间有着良好的平衡点，过度的相容性和不相容性都不会产生理想的消泡效果。消泡剂的粘度大小影响消泡剂的稳定性，适宜的粘度稳定性好，不易分层。矿物油对消泡剂的性能影响较大，根据消泡剂的不同使用需求，需要选择不同粘度和组成结构的矿物油，以满足消泡剂不同的粘度和相容性要求。一般以苯胺点和ca值作为控制矿物油组成结构的指标，在粘度相当时，苯胺点低、ca值高的矿物油芳烃和环烷烃含量高，但是在满足相容性需求的同时，随着环保法规的要求日益严格，矿物油中多环芳烃物质含量要低，无潜在致癌危险，具有良好的安全环保性，避免消泡剂残留带来的安全隐患。

技术实现思路

1、本发明提供了一种消泡剂用矿物油及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其以环烷基馏分油为原料，通过加氢工艺调整烃组成结构，提高芳烃含量，同时脱除非烃化合物和有致癌嫌疑的多环芳烃等非理想组分，尽可能保留单环、双环优质芳烃，能有效解决矿物油型消泡剂现有存在粘度和相容性不好以及消泡剂残留带来安全隐患的问题。

2、本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种消泡剂用矿物油的制备方法，按照下述方法进行：第一步，将环烷基馏分油在加氢处理催化剂的作用下进行加氢处理，得到加氢处理生成油；第二步，将加氢处理生成油在临氢降凝催化剂的作用下发生降凝反应，得到临氢降凝生成油；第三步，将临氢降凝生成油在加氢精制催化剂的作用下发生精制反应，得到加氢精制生成油；第四步，将加氢精制生成油进行常减压分馏，得到消泡剂用矿物油。

3、下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

4、上述第一步中，环烷基馏分油为常减压蒸馏馏分油，馏程范围为320℃至450℃，ca值小于12%。

5、上述第一步中，加氢处理的工艺条件为：氢分压为3mpa至10mpa，反应温度为340℃至390℃，体积空速为0.3h-1至1.0h-1，氢油体积比为500至1500：1。

6、上述第一步中，加氢处理催化剂的活性金属组分为w、ni、co和mo中的一种以上，以活性金属氧化物计，活性金属组分含量占催化剂重量的10%至40%，催化剂载体为al2o3。

7、上述第二步中，临氢降凝工艺条件为：氢分压为3mpa至10mpa，反应温度为280℃至320℃，体积空速为0.6h-1至1.5h-1，氢油体积比为500至1500：1。

8、上述第二步中，临氢降凝催化剂的活性金属组分为ni、zn中的一种以上，以活性金属氧化物计，活性金属组分含量占催化剂重量的1%至10%，催化剂载体为丝光沸石或zsm-5分子筛与al2o3的混合体，其中，zsm-5分子筛与al2o3的混合体中，zsm-5分子筛与al2o3的重量比为50：50。

9、上述第三步中，精制反应的条件为：氢分压为5mpa至15mpa，反应温度为230℃至300℃，体积空速为0.5h-1至1.5h-1，氢油体积比为500至1200：1。

10、上述第三步中，加氢精制催化剂的活性金属组分为w、ni、co和mo中的一种以上，以活性金属氧化物计，活性金属组分含量占催化剂重量的10%至40%，催化剂载体为al2o3或al2o3-sio2。

11、本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种根据消泡剂用矿物油的制备方法得到的消泡剂用矿物油。

12、本发明消泡剂用矿物油具有以下特性：

13、1、具有较高的单环和双环芳烃含量和适宜的苯胺点，满足消泡剂与起泡体系适当的相容性，以及对添加剂高度的溶解性；

14、2、pca含量低、八种多环芳烃含量低，可达到fda21cfr178.3620(c)法规要求，保证油品具有很好的安全性；

15、3、具有适宜的粘度，满足消泡剂良好的稳定性；

16、4、具有良好的低温流动性，确保低温气候下的使用性能。

技术特征：

1.一种消泡剂用矿物油的制备方法，其特征在于按照下述方法进行：第一步，将环烷基馏分油在加氢处理催化剂的作用下进行加氢处理，得到加氢处理生成油；第二步，将加氢处理生成油在临氢降凝催化剂的作用下发生降凝反应，得到临氢降凝生成油；第三步，将临氢降凝生成油在加氢精制催化剂的作用下发生精制反应，得到加氢精制生成油；第四步，将加氢精制生成油进行常减压分馏，得到消泡剂用矿物油。

2.根据权利要求1所述的消泡剂用矿物油的制备方法，其特征在于第一步中，环烷基馏分油为常减压蒸馏馏分油，馏程范围为320℃至450℃，ca值小于12%。

3.根据权利要求1或2所述的消泡剂用矿物油的制备方法，其特征在于第一步中，加氢处理的工艺条件为：氢分压为3mpa至10mpa，反应温度为340℃至390℃，体积空速为0.3h-1至1.0h-1，氢油体积比为500至1500：1。

4.根据权利要求1或2或3所述的消泡剂用矿物油的制备方法，其特征在于第一步中，加氢处理催化剂的活性金属组分为w、ni、co和mo中的一种以上，以活性金属氧化物计，活性金属组分含量占催化剂重量的10%至40%，催化剂载体为al2o3。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的消泡剂用矿物油的制备方法，其特征在于第二步中，临氢降凝工艺条件为：氢分压为3mpa至10mpa，反应温度为280℃至320℃，体积空速为0.6h-1至1.5h-1，氢油体积比为500至1500：1。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的消泡剂用矿物油的制备方法，其特征在于第二步中，临氢降凝催化剂的活性金属组分为ni、zn中的一种以上，以活性金属氧化物计，活性金属组分含量占催化剂重量的1%至10%，催化剂载体为丝光沸石或zsm-5分子筛与al2o3的混合体，其中，zsm-5分子筛与al2o3的混合体中，zsm-5分子筛与al2o3的重量比为50：50。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的消泡剂用矿物油的制备方法，其特征在于第三步中，精制反应的条件为：氢分压为5mpa至15mpa，反应温度为230℃至300℃，体积空速为0.5h-1至1.5h-1，氢油体积比为500至1200：1。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的消泡剂用矿物油的制备方法，其特征在于第三步中，加氢精制催化剂的活性金属组分为w、ni、co和mo中的一种以上，以活性金属氧化物计，活性金属组分含量占催化剂重量的10%至40%，催化剂载体为al2o3或al2o3-sio2。

9.一种根据权利要求1至8中任一项所述的制备方法得到的消泡剂用矿物油。

技术总结本发明涉及石油化工矿物油技术领域，是一种消泡剂用矿物油及其制备方法，按照下述方法进行：将环烷基馏分油在加氢处理催化剂的作用下进行加氢处理，得到加氢处理生成油；将加氢处理生成油在临氢降凝催化剂的作用下发生降凝反应，得到临氢降凝生成油；将临氢降凝生成油在加氢精制催化剂的作用下发生精制反应，得到加氢精制生成油；将加氢精制生成油进行常减压分馏，得到消泡剂用矿物油。本发明消泡剂用矿物油具有较高的单环和双环芳烃含量以及适宜的苯胺点，能满足消泡剂与起泡体系适当的相容性，以及对添加剂高度的溶解性，具有适宜的粘度、良好的稳定性和低温流动性，且能满足FDA的环保指标要求，油品具有很好的安全性。技术研发人员：李辉,李静,陶立新,黄新平,王雪梅受保护的技术使用者：中石油克拉玛依石化有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29