一种多元醇酯的精制处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于合成基础油技术领域，具体涉及一种多元醇酯的精制处理方法。
【背景技术】
[0002]多元醇酯作为一种性能优异的合成基础油，具有良好的氧化安定性、热稳定性、低温流动性和黏温性能等，广泛应用在航空发动机润滑油、精密仪器仪表油、齿轮油等领域。主要随着飞机发动机的发展，发动机对润滑油的性能要求以及规格标准的要求不断提升，对多元醇酯基础油的性能要求也越来越高。虽然多元醇酯的优异性能与多元醇酯本身前期反应结构密切相关，但是也不能离开后期精制工艺对其性能的改善和提升。
[0003]我国现有多元醇酯精制处理工艺主要以过滤、碱水洗和蒸馏为主，其目的是要除去多元醇粗酯中含有的过量的酸、醇和反应不完全的半酯或部分酯；同时针对残留在粗酯中的催化剂也需要通过后处理精制除去，使油品的高低温性能得到充分的保障。我国现行的精制处理工序繁杂，步骤多，时间长，设备也较落后，在对粗酯进行重复精制的过程中反而降低了油品性能，增加了油品在使用中风险。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种多元醇酯的精制处理方法，本发明提供的处理方法简单，处理过程不会对油品的性能造成影响。
[0005]本发明提供了一种多元醇酯的精制处理方法，包括以下步骤:
[0006]将多元醇酯粗品与吸附剂混合后过滤，得到精制的多元醇酯；所述吸附剂选自硅藻土，碱性白土，硅胶和活性炭中的一种或多种。
[0007]优选的，所述混合的温度为100?120°C，所述混合的时间为1?2h。
[0008]优选的，所述多元醇酯粗品与吸附剂的质量比为1: (0.005?0.02)。
[0009]优选的，所述多元醇酯选自三羟甲基丙烷酯、新戊二醇酯、季戊四醇酯和多季戊四醇酯中的一种或多种。
[0010]优选的，在将多元醇酯粗品与吸附剂混合之前，还包括将所述多元醇酯粗品进行酸值处理。
[0011]优选的，所述酸值处理为将多元醇酯粗品经过真空脱酸后再经过碱液中和。
[0012]优选的，所述真空脱酸的真空度为-0.093?-0.1MPa，所述真空脱酸的时间为
0.5?1小时。
[0013]优选的，所述多元醇酯按照如下方法进行制备:
[0014]在催化剂存在的条件下，将多元酸和多元醇混合进行酸碱中和反应，得到多元醇酯；
[0015]或者，
[0016]在催化剂存在的条件下，将酸酐和多元醇混合进行酸碱中和反应，得到多元醇酯。
[0017]优选的，其特征在于，
[0018]所述多元酸选自碳原子数为5?10的单碳酸、癸二酸、邻苯二甲酸酐、己二酸和油酸中的一种或多种；
[0019]所述多元酸酐选自邻苯二甲酸酐；
[0020]所述多元醇选自异辛醇、异十三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷和双季戊四醇中的一种或多种；
[0021 ] 催化剂选自浓硫酸、氢氧化钠溶液、硫酸氢钠、钛酸四正丁酯或草酸亚锡。
[0022]优选的，所述中和反应的温度为15?250 °C，所述中和反应的真空度为-0.06 ?-0.1MPa。
[0023]与现有技术相比，本发明提供了一种多元醇酯的精制处理方法，包括以下步骤:将多元醇酯粗品与吸附剂混合后过滤，得到精制的多元醇酯；所述吸附剂选自硅藻土，碱性白土，硅胶和活性炭中的一种或多种。本发明通过对多元醇酯进行吸附和过滤处理，实现了对多元醇酯的精制。本发明提供的处理方法简单，处理过程不会对油品的性能造成影响。并且该方法处理的得到的多元醇酯具有良好的储存安定性和抗氧化性能。
[0024]结果表明，所述多元醇酯在精制后，钠、镁、硫、磷等元素都未检出。精制后的多元醇酯的酸值彡0.05mgK0H/g，羟值彡1.lmgK0H/g，40°C运动黏度彡80mm2/s, _40°C运动黏度彡7000mm2/s，经GJB 563腐蚀和氧化安定性(200°C，48h，83mL/min)测定，氧化后酸值彡0.36mgK0H/g，运动粘度(40°C )变化为0.45%，LY12硬铝合金片腐蚀彡0.01，1号银片腐蚀彡0.03，铜片腐蚀为彡0.03，15号低碳钢片腐蚀为0，MB2镁片腐蚀为彡0.01。长期1C存稳定性实验，90天酸值< 0.06mgK0H/g, 180天酸值< 0.06mgK0H/g, 360天酸值为^ 0.07mgK0H/g，酸值变化不大于 0.lmgKOH/g。
【具体实施方式】
[0025]本发明提供了一种多元醇酯的精制处理方法，包括以下步骤:
[0026]将多元醇酯粗品与吸附剂混合后过滤，得到精制的多元醇酯；所述吸附剂选自硅藻土，碱性白土，硅胶和活性炭中的一种或多种。
[0027]本发明以多元醇酯粗品作为原料。其中，所述多元醇粗品为含有杂质的多元醇酯，本发明对所述多元醇酯种类并没有特殊限制，本领域技术人员公知的可用于合成基础油的多元醇酯即可，优选为三羟甲基丙烷酯、新戊二醇酯、季戊四醇酯和多季戊四醇酯中的一种或多种。
[0028]并且本发明对所述多元醇酯粗品来源并没有特殊限制，可以为一般市售，也可以自行制备。在本发明中，所述多元醇酯优选按照如下方法进行制备:
[0029]在催化剂存在的条件下，将多元酸和多元醇混合进行酸碱中和反应，得到多元醇酯；
[0030]或者，
[0031]在催化剂存在的条件下，将酸酐和多元醇混合进行酸碱中和反应，得到多元醇酯。
[0032]在进行多元醇酯的制备时，本发明首先将多元酸与多元醇混合，置于反应釜中，在催化剂的作用下，多元酸与多元醇进行酸碱中和反应，得到多元醇酯。
[0033]其中，所述多元酸优选为碳原子数为5?10的单碳酸、癸二酸、邻苯二甲酸酐、己二酸和油酸中的一种或多种，优选为碳原子数为5?9的单碳酸、己二酸、癸二酸和邻苯二甲酸酐中的一种或多种；在本发明的一些具体实施例中，所述多元酸为碳原子数分别为7、8和9的混合脂肪酸，其中，所述碳原子数为7的脂肪酸、碳原子数为8的脂肪酸和碳原子数为9的脂肪酸的质量比优选为(25?35): (35?40): (40?25);在本发明的另一些实施例中，所述多元酸为碳原子数分别为5、6、7和8的混合脂肪酸，其中，所述碳原子数为5的脂肪酸、碳原子数为6的脂肪酸、碳原子数为7的脂肪酸和碳原子数为8的脂肪酸的质量比优选为(15?22):(25?35): (35?20): (25?23);在本发明的另一些具体实施例中，所述多元酸为碳原子数分别为5、6、7、8和9的混合脂肪酸与己二酸的混合酸，其中，所述碳原子数为5的脂肪酸、碳原子数为6的脂肪酸、碳原子数为7的脂肪酸、碳原子数为8的脂肪酸和碳原子数为9的脂肪酸的质量比优选为(5?10): (17?20): (26?30): (30?25):(22?15)，混合脂肪酸与己二酸的质量比优选为4:1 ;在本发明的另一些具体实施例中，所述多元酸为碳原子数分别为5、6、7、8和9的混合脂肪酸与癸二酸的混合酸，其中，所述碳原子数为5的脂肪酸、碳原子数为6的脂肪酸、碳原子数为7的脂肪酸、碳原子数为8的脂肪酸和碳原子数为9的脂肪酸的质量比优选为(5?10): (17?20): (26?30): (30?25):(22?15)，混合脂肪酸与癸二酸的质量比优选为10:1 ;在本发明的另一些实施例中，所述多元酸为癸二酸；在本发明的另一些实施例中，所述多元酸为邻苯二甲酸酐。
[0034]所述多元醇优选为异辛醇、异十三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷和双季戊四醇中的一种或多种，更优选为季戊四醇、三羟甲基丙烷、异辛醇和异十三醇中的一种或多种；在本发明的一些实施例中，所述多元醇选自季戊四醇；在本发明的另一些实施例中，所述多元醇选自异十三醇；在本发明的另一些实施例中，所述多元醇选自异辛醇和异十三醇的混合醇；在本发明的另一些实施例中，所述多元醇选自三羟甲基丙烷。
[0035]在本发明中，催化剂优选为浓硫酸、氢氧化钠溶液、硫酸氢钠、钛酸四正丁酯或草酸亚锡中的一种。
[0036]本发明所述的多元醇酯制备过程中，所述多元酸中羧基的摩尔数与多元醇中羟基的摩尔数的比值优选为(05?5):1，更优选为1:1。以最终理论产物的重量为基准，所述催化剂的添加量优选为0.lwt%? 5wt%。
[0037]所述酸碱中和反应的温度优选为15?250 °C，更优选100?240 °C，最优选为180?230°C ;所述中和反应的真空度为-0.06?-0.093MPa。
[0038]在进行多元醇酯的制备时，本发明还可以在催化剂存在的条件下，将多元酸酐和多元醇混合进行酸碱中和反应，得到多元醇酯。
[0039]其中，在本发明中，所述酸酐与多元醇混合进行中和反应的方法与上述多元酸和多元醇混合进行中和反应的方法一致，仅是将方法中的多元酸替换为酸酐即可。
[0040]在本发明中，所述酸酐优选为邻苯二甲酸酐。所述酸酐在脱水前对应的多元酸中羧基的摩尔数与多元醇中羟基的摩尔数的比值优选为1:1。
[0041]酸碱中和反应结束后，得到多元醇酯粗品。本发明在经多元醇酯粗品与吸附剂混合之前，还包括将所述多元醇酯粗品进行酸值处理。本发明对所述酸值处理的具体方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的油品酸值处理的方法即可。在本发明中，所述酸值处理优选为:
[0042]多元醇酯粗品经过真空脱酸后再经过碱液中和。其中，所述真空脱酸的真空度优选为-0.06?-0.1MPa，所述真空脱酸的时间优选为0.5?1小时。
[0043]在本发明中，所述真空脱酸的过程与多元醇酯的制备过程是同时进行的。S卩，多元醇酯制备时已经为制备得到的多元醇酯提供了真空条件，在制备得到多元醇酯粗