空調冷凍機油基礎油的生產方法

專利名稱：：空調冷凍機油基礎油的生產方法
技術領域：
：本發明涉及一種以氟利昂HCFCS為制冷劑的全封閉空調制冷壓縮機用冷凍機油基礎油的生產方法，本發明屬于加氫型潤滑油基礎油類。
背景技術：
：為保證全封閉空調制冷壓縮機正常運轉和使用壽命，冷凍機油應具有適當的粘度、良好的低溫流動性和抗磨性、與制冷劑共存條件下的化學穩定性和熱穩定性、與制冷劑的相溶性和良好的電氣絕緣性，在冷凍機油的這些主要性能中，除抗磨性與所加添加劑有關外，其它性能主要與基礎油有關。在以氟利昂HCFCs(含氫氟氯烴類，如R22)為制冷劑的全封閉空調制冷壓縮機中，由于氟利昂制冷劑HCFCs的極性較制冷劑制冷劑CFCs(氟氯烴類，如R12)大的多，要求冷凍機油必須與制冷劑有極好的相溶性。普通冷凍機油(用于以氨和CFCS(氟氯烴類，如R12)為制冷劑的制冷壓縮機)基礎油傳統的生產工藝路線見圖1:該工藝是采用環烷基原油適宜餾分為原料，采用加氫預精制，降低原料的酸值，然后經過糠醛精制，脫除膠質、多環芳烴、硫氮化合物等潤滑油非理想組分，通過臨氫降凝降低其傾點和絮凝點，最后通過白土補充精制即得到普通冷凍機油基礎油。采用傳統工藝生產的冷凍機油基礎油很難滿足與制冷劑氟利昂HCFCs(含氫氟氯烴類，如Rh)相溶性的要求，冷凍機油與制冷劑相溶性是冷凍機油最重要的性質之一，在以氟利昂HCFCs為制冷劑的全封閉空調制冷壓縮機中，所使用的制冷劑氟利昂HCFCs(如R")極性較大，在低溫下，冷凍機油和氟里昂HCFCs只能部分互溶，如果兩者互溶性差，在空調毛細管和蒸發器等低溫部位，析出的冷凍機油會附著在毛細管和散熱器，從而杜塞毛細管和影響蒸發器的傳熱及造成冷凍機油回油困難，同時當冷凍系統被關閉一段時間，壓縮機冷卻到環境溫度時，如果冷凍機油與制冷劑互溶性差，則曲柄軸箱里的制冷劑-油可能分離成兩相，富含制冷劑的底層相是非常差的潤滑油，如果軸承浸沒在富含制冷劑相里而不是在通常的富含油混合物里，在冷啟動階段能夠導致嚴重的磨損。目前國內外主要是采用在普通冷凍機油基礎油中添加大量烷基苯的方法來提高冷凍機油基礎油與制冷劑HCFCs相溶性，但烷基苯價格高，不經濟。本發明涉及的以氟利昂HCFCs為制冷劑的全封閉空調制冷壓縮機用冷凍機油基礎油的生產方法就是從加工工藝上解決冷凍機油與制冷劑氟利昂HCFCs(含氫氟氯烴類，如R22)相溶性問題。中國專利ZL97122040.9提出以粘度為1015mm2/s的軟蠟裂解的C5C18的混合a烯烴聚合油為原料合成冷凍機油基礎油，采用該方法合成的冷凍機油基礎油加入添加劑可以生產與制冷劑HCFCs相溶性極好的冷凍機油，但該方法成本較高；美國專利US3953319A和日本專利JP5138305A中提出的冷凍機油生產方法是"加氫精制一硫酸處理一尿素脫蠟一白土補充精制"，該方法中的硫酸處理和尿素脫蠟工藝均是煉油工藝中的淘汰工藝，硫酸處理產生難以處理的酸渣污染環境，只能間歇生產，處理量小，尿素脫蠟工藝處理量小能耗高；美國專利US4090950A提出的冷凍機油生產方法是"環烷基餾份油一一次加氫一二次加氫一催化脫蠟—鐵鋁石滲透"，該方法要進行兩次加氫，成本較高，收率低；曰本專利JP53136005A提出生產粘度指數大于85、傾點小于-30度、堿性氮小于5ppm的石蠟基冷凍機油的生產方法，由于是石蠟基冷凍機油不能滿足與氟利昂HCFCs制冷劑相溶性的要求，只能做為氟利昂CFCs制冷劑的冷凍機油。中國專利CN1944588A提出了加氫尾油生產潤滑油基礎油的方法，但采用該方法生產的基礎油為高粘度指數潤滑油基礎油，其低溫性能不能滿足冷凍機油要求，同時與制冷劑HCFCs相溶性差，也不能滿足以HCFCS為制冷劑的空調制冷壓縮機對冷凍機油的要求。
發明內容本發明的目的在于提供一種能滿足以氟利昂HCFCs(含氫氟氯烴類，如R22)為制冷劑的全封閉空調制冷壓縮機用冷凍機油基礎油要求的生產方法。本發明能滿足以氟利昂HCFCS為制冷劑的的全封閉空調制冷壓縮機用冷凍機油基礎的生產工藝路線見圖2。該工藝路線如下(A)采用專利ZL02104842.8加氫處理生成油中大于36(TC的餾分作為臨氫降凝的原料；(B)臨氫降凝工藝，降低原料的傾點和絮凝點，該工藝特征在于使用M-沸石(ZSM-5)擇形催化劑或其他通用臨氫降凝催化劑，臨氫降凝的工藝條件為反應氫分壓2.515MPa、反應溫度280350'C、反應空速0.52.0小時—1、反應氫/油體積比200500:1;降凝油控制常壓閃蒸開口閃點〉175。C，使其閃點滿足冷凍機油要求；(C)白土補充精制工藝，降低臨氫降凝生成油中的硫、氮等極性物，改善顏色，該工藝特征在于既可以使用罐式也可以使用塔式工藝，活性白土要求活性度大于180220mmolNaOH/kg,白土加入重量為35%(占油)，白土補充精制溫度100150°C，混合時間2060分鐘。本發明具有以下特點生產的冷凍機油基礎油與全封閉空調制冷壓縮機用制冷劑氟利昂HCFCs(含氫氟氯烴類，如R22)的互溶性好、傾點、絮凝點低，硫氮等雜質含量低，可以滿足以氟利昂HCFCs為制冷劑的全封閉空調制冷壓縮機對冷凍機油基礎油的要求。圖1冷凍機油基礎油傳統的生產工藝路線圖。圖2本發明冷凍機油基礎油的生產工藝路線圖。具體實施方式實施例l采用專利ZL02104842.8實例1中大于360°C的餾分作為臨氫降凝的原料、臨氫降凝使用Ni-沸石(ZSM-5)擇形催化劑，工藝條件為反應氫分壓2.5MPa、反應溫度350。C、反應空速0.5小時"、反應氫/油體積比200:1，降凝油經常壓閃蒸后進行白土補充精制，白土活性度為180mmolNaOH/kg，白土加入量為5%(占油)，白土補充精制溫度120°C，混合時間60分鐘，罐式工藝。由此得到的冷凍機油基礎油加入抗氧、抗磨和抗泡復合添加劑后性質見表-1。實施例2采用專利ZL02104842.8實例2中大于360°C的餾分作為臨氫降凝的原料、臨氫降凝使用Ni-沸石(ZSM-5)擇形催化劑，工藝條件為反應氫分壓8.0MPa、反應溫度320。C、反應空速1.0小時"、反應氫/油體積比300:1，降凝油經常壓閃蒸后進行白土補充精制，白土活性度為220mmol/kg，白土加入量為3%(占油)，白土補充精制溫度100°C，混合時間20分鐘，罐式工藝。由此得到的冷凍機油基礎油加入抗氧、抗磨和抗泡復合添加劑后性質見表-1。實施例3采用專利ZL02104842.8實例1中大于360°C的餾分作為臨氫降凝的原料、臨氫降凝使用Ni-沸石(ZSM-5)擇形催化劑，工藝條件為反應氫分壓15MPa、反應溫度30(TC、反應空速2小時"、反應氫/油體積比500:1，降凝油經常壓閃蒸后進行白土補充精制，白土活性度為200mmolNaOH/kg，白土加入量為5%(占油)，白土補充精制溫度120°C，混合時間40分鐘，罐式工藝。由此得到的冷凍機油基礎油加入抗氧、抗磨和抗泡復合添加劑后性質見表-1。實施例4采用專利ZL02104842.8實例2中大于360°C的餾分作為臨氫降凝的原料、臨氫降凝使用Ni-沸石(ZSM-5)擇形催化劑，工藝條件為反應氫分壓2.5MPa、反應溫度32(TC、反應空速1.0小時"、反應氫/油體積比300:1，降凝油經常壓閃蒸后進行白土補充精制，白土活性度為220mmol/kg，白土加入量為3%(占油)，白土補充精制溫度150°C，混合時間20分鐘，塔式工藝。由此得到的冷凍機油基礎油加入抗氧、抗磨和抗泡復合添加劑后性質見表-1。表-1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求1.一種空調冷凍機油基礎油的生產方法，其特征在于采用專利ZL02104842.8加氫處理生成油中大于360℃的餾分作為臨氫降凝的原料，臨氫降凝后的生成油經常壓閃蒸后，再進行白土補充精制；臨氫降凝的工藝條件為使用Ni-沸石為擇形催化劑，反應氫分壓2.5～15MPa、反應溫度280～350℃、反應空速0.5～2.0小時-1、反應氫/油體積比200～500∶1；降凝油控制常壓閃蒸開口閃點＞175℃；活性白土的活性度大于180～220mmolNaOH/kg，白土加入量為空調冷凍機油基礎油重量的3～5％，白土補充精制溫度100～150℃，混合時間20～60分鐘。全文摘要本發明涉及一種空調冷凍機油基礎油的生產方法，用專利ZL02104842.8加氫生成油中大于360℃的餾分作為臨氫降凝的原料，臨氫降凝的生成油經常壓閃蒸后，再進行白土補充精制；用Ni-沸石為催化劑，反應氫分壓2.5～15MPa、反應溫度280～350℃、反應空速0.5～2.0小時^-1、反應氫/油體積比200～500∶1；活性白土的活性度大于180mmolNaOH/kg，白土加入量為基礎油重量的3～5％，白土補充精制溫度100～150℃，混合時間20～60分鐘；本基礎油與制冷劑氟利昂的互溶性好、傾點、絮凝點低，硫氮含量低，滿足以氟利昂為制冷劑的全封閉空調制冷壓縮機對冷凍機油基礎油的要求。文檔編號C10G67/10GK101684416SQ200810223449公開日2010年3月31日申請日期2008年9月27日優先權日2008年9月27日發明者何天宇,宏尹,李雁秋,楊建湘,鵬王,甄新平,趙曉婷,馬書杰,黃松柏申請人:中國石油天然氣股份有限公司