[发明专利]用于基本油料的浊雾缓解和过滤性改善的方法

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及基本油料，包括重矿物油基本油料、天然气合成油(GTL)、加氢脱蜡和加氢异构化的含蜡进料基本油料，和具有降低/缓解浊雾形成的这种基本油料。

相关技术

润滑油基本油料的原料一般为各种碳数烃的混合物，例如且非限定性地包括各种碳链长的链烷烃、异链烷烃、环烷烃、芳烃等。烃基本油料中长碳链长链烷烃的存在导致相对高的倾点和浊点，即油中固体蜡的开始形成在相对高温下出现。

为使润滑油有效地用于它们的意欲环境(内燃机、涡轮机、液压管线等)中，它们必须在低温下保持为液体。

为此，使用于润滑油基本油料生产的烃原料经受除蜡过程，包括溶剂脱蜡，其中使用溶剂将蜡物在低温下作为固体从油中物理地除去，或使用催化剂催化脱蜡，所述催化剂通过裂化/分裂而将长链正或轻微支化长链烃(蜡)转化成较短链烃，由此降低倾点和浊点(其二者均在低温下测定)。

含蜡烃进料，包括由气体组分如CO和H₂合成的那些，尤其是费托合成蜡也适于通过使这类含蜡进料经受加氢脱蜡或加氢异构化/催化(和/或溶剂)脱蜡而转化/处理成润滑基油，由此将长链正链烷烃和轻微支化链烷烃重排/异构化成具有提高粘度指数和降低倾点和浊点的更重支化的异链烷烃。通过转化/处理由气体组分产生的蜡而制备的润滑油称为天然气合成油(GTL)基油/基本油料。

尽管具有低温倾点和浊点，然而，重基本油料，包括重矿物油基本油料和重GTL基本油料还经受低水平的浊雾形成，其在通常高于传统上用于测量倾点或浊点的那些温度的温度下显现。浊雾开始在环境温度如室温，即约15-30℃，更通常20-25℃的温度下静止时可见。

浊雾前体为蜡类型，其比通常与倾点和浊点有关的蜡更难以除去且未必对应于常规蜡除去技术如溶剂或催化脱蜡或仅这样做的话具有严重的收率损失。

使用稀释剂组分如MEK、MIBK和与甲苯的混合物在低温下脱蜡，其后使用布介质过滤是文献中熟知的(例如参见DILCHILL^TM Exxon Mobil Corporation)。这些方法不能除去少量浊雾或浊雾前体，因为含蜡颗粒太小而不能被用于这类溶剂脱蜡方法中的滤布介质截留。另外，那些方法使用相当的能量且当未适当用于脱蜡时禁止用于除雾。并且，由于生产瑕疵或使用中的磨损而导致的滤布缺陷可能容许足够的蜡漏过去以致导致立即形成浊雾或在静止时形成浊雾。

已描述了基于蜡浊雾颗粒吸附于团粒或粉末的固定床上的方法。它们不能实现吸附能力、吸附剂床上的压降和这种装置所需的缓慢再生方法期间的收率损失的可接受组合。

如前所述，浊雾可仅当在室温下静止时在油中形成，甚至在已将油脱蜡至低倾点如-5℃或甚至更低以后也是如此。浊雾在加热时消失，但静止以及甚至在室温下再出现。与浊雾有关的蜡在性质上主要是链烷烃，包括异链烷烃和正链烷烃，其为在重量方面比通常与倾点和浊点有关的蜡更高的分子。

从质量的视觉观点来看，浊雾形成降低了该油用于润滑油配制剂的理想性。

当浊雾没有在生产以后约2天内形成(在此期间进行认证试验)，而是在已将润滑剂基本油料运送至润滑剂掺合器中以后，或甚至在已将润滑剂产品运送至润滑剂使用者以后出现时，出现特别有挑战性的情况。

从消费者观点看，浊雾的外观具有关于品质的负面含义，消费者通常将高品质与在视觉观察时显示出清澈且明亮的外观的油相关联。清澈且明亮标准根据ASTM D-4176-93(1997批准)。浊雾也可在浊度实验准则下量化，表示为最大值为24的浊度单位(NTU)。NTU通过在生产商规定的条件下使用的浊度计如Hach Model 18900比率浊度计、Hach Model 2100P浊度计等测量。

用于测定浊度的其它方法包括：ASTM D6181，用于测量石油来源的矿物绝缘油的浊度的标准试验方法；ASTM D5180，用于清澈液体的浊度的标准试验方法；ASTM D1889，用于水中浊度的标准试验方法。

在当使用工业循环油时，与浊雾相关的蜡可能堵塞所用细过滤器的孔时，浊雾也视为提出使用期间的潜在问题。