【摘要】欧盟颁布了环保指令2005/69/EC,要求自2010年1月1日起在轮胎和充油胶生产中全面禁用芳烃油等有毒橡胶油。本文以中海绥中36-1减线馏分油通过优化抽提条件,研发出CA值在13%~20%范围内,PCA含量小于3%的环保芳烃油。
【关键词】芳烃油 环保 溶剂精制
芳香基橡胶油又称作芳烃油(DAE),在充油胶和轮胎企业应用最为广泛。目前,用于橡胶产品的芳烃油通常包含10%~15%的多环芳香族化合物(简称PCA)。1994年欧盟化学品分类与标示机构将PCA质量分数大于0.03的DAE归为致癌物及毒性物。
目前,在国外被研究和推荐较多的有三类替代产品:TDAE、MES (亦称浅抽油)、环烷油。环保芳烃油与其它满足环保要求的油品相比,它的性质与芳烃油的性质最为相近,综合比较之下,环保芳烃油是目前芳烃油的最佳替代品[3]。
1??试验部分?
1.1 试验原料
中海绥中36-1减三线馏分油,其性质见表1。可以看出减三线馏分油的CA、值很高,是研制橡胶油的优质原料。
1.2 试验方案
环保芳烃油是对芳烃油的再处理,以去除大部分多环芳族化合物来满足环保要求,在实验室,用溶剂精制的方法对芳烃油进行二次抽提来获得环保芳烃油。
2 结果与讨论
2.1 一次抽余油的二次抽提
本试验用于二次抽提的的一次抽余油也采于工业生产装置,抽余油的收率为68%。该抽余油的性质。
对一次抽余油进行二次抽提,试验在糠醛抽提及快速蒸馏装置上进行,试验条件及试验结果见表2。
如表2所示,对一次抽余油进行的二次抽提,本试验自B1至B3采用了三个逐渐苛刻的精制条件。分析所得抽出油的性质,其CA值随着精制苛刻度的增加呈明显的降低趋势,B-3条件下CA值最低为13%。在这三个试验条件下,B2和B3抽出油的PCA含量都降到了3%以下,分别为2.99%、1.74%,满足IP346方法环保要求,B2和B3的抽出油是本试验的目标产品环保芳烃油。
上述试验结果表明,通过优化糠醛二次抽提的工艺条件,初步研制出了符合IP346标准方法要求的环保芳烃油(TDAE):B-2抽出油和B-3抽出油。
2.3 与国内外环保橡胶油的理化性质对比
国外环保芳烃油的开展工作比较早,目前,能提供环保芳烃油的企业有德国Hansen& Rosenthal公司(简称H&R公司)、新日本石油公司、泰国国家石油公司。其中,德国H&R公司是世界上第一个成功研发并将环保芳烃油工业化的企业集团。
国内科研工作者也开展了环保橡胶油的研究工作。其中,以辽河石化公司环烷基油馏分油试制的3种环烷型橡胶填充油PCA含量都满足不大于3.0%的环保要求,且CA值较高,达到甚至超过了国外MES和环烷油的芳烃含量的水平。王凤娟[6]采用一种产自国外的高环烷烃重质原油,利用其300℃~500℃馏分作为基础油,制备了高CN值、低CA值的用于橡胶轮胎的环保型环烷基橡胶油,应用取得良好的效果。
本试验研制的环保芳烃油:A-1抽余油、B-2抽出油和B-3抽出油。与国内外环保橡胶油产品的理化性质进行了对比。可以看出,本环保芳烃油表现出了优异的性能,接近国外水平,处于国内领先。
3 结论
(1)以中海绥中36-1减线馏分油为原料,采用糠醛二次抽提工艺,通过优化抽提的工艺条件,可以生产出CA值在13%~20%,PCA小于3%的环保芳烃油。
(2)白土精制工艺对降低环保芳烃油多环芳族化合物含量的作用不明显。
(3)本试验研制环保芳烃油与国内外同类产品相比,本产品表现出了优异的性能。接近国外水平,处于国内领先。
参考文献
[1] Marika Joona,薛小栋.利用环烷基油生产更为环保的轮胎[J].中国橡胶,2005,21(24):21~24
[2] 赵平,谢其诚,李文东,等.环保芳烃油对充油SBR性能的影响[J].轮胎工业,2007,27(3):151~155
[3] 孙井侠,黄鹤,刘海澄.轮胎用环境友好型橡胶填充油的研究[J].橡胶科技市场开发,2007,9:13~15
[4] 孙井侠.芳烃油替代品的研发和应用展望[J].橡胶科技市场,2007,20:5~8
[5] 王凤娟.环保型轮胎用橡胶操作油的研究[J].化工生产与技术,2004,11(4):2~33