[发明专利]一种环保型轮胎用芳烃油的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保型轮胎用芳烃油的生产方法，具体地说是一种采用加氢-溶剂抽提组合工艺生产环保芳烃油的方法。

背景技术

橡胶填充油在橡胶工业中作为一种助剂起着很重要的作用，可以改善胶料的塑性、降低胶料粘度和混炼时的温度，能促进其它配合剂的分散和混合，对压延的挤出起润滑作用，而且能降低硫化橡胶的硬度，并提高其性能。橡胶填充油还可以增加橡胶产量，降低成本，改善橡胶的加工性能和使用性能，在橡胶加工工业中有着重要的地位。

作为一种用量最大，用途较广的橡胶填充油，芳烃油(DAE)与橡胶良好的相容性以及能够赋予轮胎良好的抗湿滑性等优越性能及其低廉的价格和较好的适应性广泛地使用在丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)、丁晴橡胶(NBR/IR、CR)等橡胶及其制品中，用其填充的SBR，NBR和BR具有良好的加工性能、拉伸强度和撕裂强度高。橡胶制品特别在轮胎的制造过程中，使用的传统芳烃油(DAE)含有大量稠环芳烃，由于芳烃油的带入，轮胎和橡胶制品中或多或少含有稠环芳烃。随着国外发达国家对其毒害性研究的深入，芳烃油中含有致癌性多环芳烃，会对人体和环境造成危害的问题已得到公众的认可。欧盟关于在轮胎生产中禁用有毒芳烃油等橡胶填充油的指令已于2005年底出台，将于2010年1月1日起在轮胎生产中必须使用稠环芳烃含量(二甲基亚砜萃取法IP346)＜3％的环保芳烃油。同时芳烃油作为橡胶油应遵循相似相容原理，需要与橡胶保持良好的相溶性，对橡胶产品的性能无不良影响，因此环保芳烃油在保证稠环芳烃含量(PCA)＜3％的同时，还应尽量保证较高的芳烃含量(芳烃含量以CA值表达，一般要求CA＞20％)。

目前环保芳烃油的生产技术主要有芳烃油的溶剂抽提和加氢两种方案。

EP-A-417980公开了一种溶剂抽提处理芳烃油的方法。以润滑油溶剂精制过程的溶剂抽出油为原料，选用糠醛、苯酚及NMP等极性溶剂，与原料进行逆流萃取生产PCA＜3％，CA＞50％的环保芳烃油。该工艺过程较简单，但需要在现有的溶剂精制装置的基础上，再新建一个液-液萃取塔，以避免环保芳烃油产品受到稠环芳烃的污染。

WO9844075公开了一种选择性溶剂再抽提处理芳烃油的方法。以润滑油溶剂精制过程的溶剂抽出油为原料，采用二甲亚砜(DMSO)为溶剂，抽提生产环保芳烃油。

CN101591453A公开了一种环保型橡胶填充油的生产方法。采用糠醛、二甲基亚砜、NMP等溶剂，抽提生产环保型橡胶填充油。

EP1260569-A2公开了一种加氢处理生产芳烃油的方法。将减压馏分油和润滑油溶剂精制过程的溶剂抽出油混合作为原料，采用镍-钼或镍-钴型加氢精制催化剂，在反应压力6.0-8.0MPa，反应温度265-320℃，空速0.5^-1的条件下，生产环保芳烃油。采用镍-钼或镍-钴型加氢精制催化剂，且溶剂抽出油含量不超过50％。另外，在加氢精制条件下，为了使稠环芳烃降低至符合环保质量指标，则芳烃值损失较多，两者指标不能兼顾，同时氢耗较大，操作费用增加。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种工艺条件缓和的加氢处理-溶剂抽提组合工艺生产环保型轮胎用芳烃油的方法。

本发明环保型轮胎用芳烃油的生产方法包括如下内容：原料油和氢气首先在加氢条件经过加氢改质反应区。加氢处理后的油进入溶剂抽提装置，选择一种选择性强而溶解能力适宜的溶剂，经过浅度抽提，生产出稠环芳烃质量含量(PCA)＜3％、芳烃含量CA＞20％环保型芳烃油。其中加氢改质反应区使用含有无定形硅铝和改性Y沸石的加氢改质催化剂。

加氢改质反应区的操作条件为：反应压力0.5～15.0MPa，优选6.0～10.0MPa；反应温度230～420℃，优选350℃～400℃；氢油体积比200～1500，优选600∶1～1000∶1；体积空速0.5～10.0h^-1，优选0.8h^-1～1.5h^-1。