碱性土吸附剂对合成酯类润滑油降酸值效果探讨

2020-06-08孟思凡

化工设计通讯 2020年5期

孟思凡，明伟

（南京威尔药业股份有限公司，江苏南京 210047）

合成基础油产品应用于航空航天发动机油、齿轮油、汽车轮船发动机油、压缩机油等领域，油品的使用性能对酸值的要求很高。在无催化剂合成的产品酸值达不到指定要求的情况下，需对合成粗品进一步处理优化得到符合要求的样品。常用后处理方式有加氢脱酸、加碱中和、脱酸剂或用碱性吸附剂进行处理。本实验主要考察不同碱性吸附剂在不同加入量、不同吸附时间的的吸附降酸效果。以酸值较高的合成油作为考察，从主观数据及图像上进行分析。

1 试验部分

1.1 原料

吸附剂-1（pH为7.39）；吸附剂-2（pH为9.86）；吸附剂-3（pH为10.97）；上述吸附剂均为A厂家供应。

基础油原样（酸值为13.38mg/g），南京威尔药业股份有限公司。

1.2 主要仪器

ME3002E精密电子天平，梅特勒-托利多仪器有限公司；JJ-1定时电动搅拌器，金坛市荣华仪器制造有限公司；ZNHW-Ⅱ智能温度控温仪，南京科尔仪器有限公司；2000型调温电热器，通州市申通电热器厂；500mL反应釜；250mL锥形瓶；滴定管。

1.3 实验操作过程

在清洁干燥的三口玻璃瓶中加入规定量基础油原样及吸附剂，升温至指定温度保温，控制吸附时长，经过滤得到样品。

2 产品分析与表征

考察碱性吸附剂的降酸效果，需对样品的酸值进行检测，此次质量标准参考脂肪及脂肪油产品酸值的测定。

测定步骤：精密称取供试品，置250mL锥形瓶中，加乙醇-乙醚（1∶1）混合液[临用前加酚酞指示液1.0mL，用氢氧化钠滴定液（0.1mol/L）调至微显粉红色]50mL，振摇使完全溶解，用氢氧化钠滴定液（0.1mol/L）滴定，粉红色持续30s不褪。

结果的计算：以消耗氢氧化钠滴定液（0.1mol/L）的容积（mL）为A，供试品的重量（g）为W，参照下式计算酸值：供试品的酸值=A*5.61/W。

3 结果和讨论

3.1 不同碱性吸附剂的降酸效果

实验以酸值为13.38mg/g基础油原样为原料，采用pH为7.39、9.86、10.97碱性吸附剂进行吸附。向3个玻璃釜中加入规定量基础油原样，再分别加入10‰吸附剂-1、吸附剂-2、吸附剂-3，升温至指定温度吸附2h后降温过滤，检测酸值。表1比较了不同碱性吸附剂在相同加入量、相同吸附时间下的降酸效果。

表1 不同碱性吸附剂的降酸效果

从表1可以看出，酸值变化符合吸附剂pH变化规律，随着pH增加，吸附剂降酸效果越好。

3.2 碱性吸附剂加入量对酸值的影响

实验以酸值为13.38mg/g基础油原样为原料，采用吸附剂-2、吸附剂-3考察吸附剂加入量对酸值的影响。向6个反应釜中加入规定量基础油原样及碱性吸附剂，升温至指定温度吸附搅拌一定时长后过滤，检测酸值。表2对比了碱性吸附剂不同加入量的降酸效果（①加入5‰吸附剂-2，②加入10‰吸附剂-2，③加入15‰吸附剂-2，④加入5‰吸附剂-3，⑤加入10‰吸附剂-3，⑥加入15‰吸附剂-3）。

表2 吸附剂加入量对应降酸效果

从表2可以看出，随着吸附剂加入量的增加，降酸效果越好，碱性吸附剂加入量控制在5‰～10‰可达到一定的吸附降酸效果，但是加入量过多会出现反酸的现象。

3.3 吸附时间对应降酸效果

实验以酸值为13.38mg/g 基础油原样为原料，采用吸附剂-3进行吸附，考察吸附时间对酸值的影响。向反应釜中加入规定量基础油原样及碱性吸附剂，升温至指定温度吸附搅拌，中控取样过滤检测酸值。同一吸附剂不同吸附时长下（1h、1.5h、2h、3h、4h、5h）酸值（mg/g）降低至10.87、10.34、9.14、10.56、9.73、9.17。

综上，随着吸附时间的增加酸值呈下降的趋势，但吸附时间在3～5h会出现明显波动，考虑到经济性可判断吸附剂最佳吸附时长为1.5～2h。