具有高自燃溫度的傳熱油制造技術

傳熱油，包含有含蠟原料制成的基礎油，其中所述基礎油具有低傾點、低芳族化合物和限定的環烷烴組成。所述傳熱油具有高ＡＩＴ和Ⅵ，并是ＩＳＯ粘度等級。制備傳熱油的方法，包括：對蠟原料進行加氫異構化以制備基礎油餾分，該基礎油餾分具有低傾點、限定的環烷烴組成和高的單環烷烴與多環烷烴的比例；和將所述餾分與＜０．２ｗｔ％的消泡劑調和。使用傳熱油的方法，包括選擇由具有限定的環烷烴組成的基礎油制成的具有高ＡＩＴ和Ⅵ的傳熱油，提供所述傳熱油至機械系統，和從熱源向冷源傳熱。而且，傳熱油包含具有低牽引系數的異構化的費托衍生的基礎油和消泡劑。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】具有高自燃溫度的傳熱油 專利
本專利技術涉及使用由含蠟原料制成的基礎油制成的具有高自燃溫度 的傳熱油，制備傳熱油的方法和使用傳熱油的方法。
技術介紹
傳熱油應該從不在高于它們的自燃溫度(AIT)以上使用。AIT是 流體與空氣接觸時將會自發點燃的溫度。高度鏈坑屬的傳熱油例如 Caloria HT43、 Mobiltherm 603和Duratherm 630分別具有632。F、 670叩和693°F的AIT。這些已知的傳熱油是用不具有高粘度指數和 想要的優選分子組成的高度精煉的、苛刻加氫處理的、石油基的鏈烷 烴油制成的。由Chevron使用石油衍生的中性油制成的常規傳熱油具 有約599。F的AIT。使用由含蠟原料制成的基礎油制成的并具有較高 自燃溫度和較高粘度指數的傳熱油是想要的；和制備和使用它的方法 也是想要的。專利技術概述我們已經專利技術了傳熱油，其包含由含蠟原料制成的基礎油。該基 礎油具有小于-9'C的傾點、小于0. 3wt。/。的芳族化合物、大于10wt %且小于70wt。/。的具有環烷屬官能團的全部分子，和大于15的具有 單環烷屬官能團的分子與具有多環烷屬官能團的分子的比例。該傳熱 油具有具有大于329°C ( 625。F)的AIT、大于28xLn (在IO(TC下的 運動粘度，以cSt計)的粘度指數，并選自由ISOIO、 IS015、 IS022、 IS046、 IS068、 ISOIOO、 ISO150和ISO220組成的組。我們已經專利技術了制備傳熱油的方法，包括通過使用擇形中等孔 尺寸分子篩在加氫異構化條件下加氫異構化脫蠟來對基本上鏈烷屬的 蠟原料進行脫蠟，所述加氫異構化條件包括氫氣與原料的比例為約 712. 4 -約3562升112/升油(約4-約20MSCF/桶)，由此產生潤滑基礎油，a) 選擇所述潤滑基礎油的一種或多種餾分，所述餾分具有i. 小于-9'C的傾點，ii. 大于10wt。/。且小于70wt。/。的具有環烷屬官能團的全部分子，和iii. 大于15的具有單環烷屬官能團的分子的重量百分比與具有 多環烷屬官能團的分子的重量百分比的比例；和b) 將所述潤滑基礎油的所述一種或多種餾分與小于0.2wt。/。的 消泡劑調和以制備選自ISOIO、 IS015、 IS022、 IS046、 IS068、 ISOIOO、 IS0150和ISO220的ISO粘度等級的傳熱油。我們還專利技術了使用傳熱油的方法，包括a) 選擇自燃溫度大于329°C ( 625°F)且粘度指數大于28 x Ln (在100。C下的運動粘度，以cSt計)+80的傳熱油；其中所述傳熱油包含由含蠟原料制成的基礎油，所述基礎油具有i.大于10wt。/。且小于70wt。/。的具有環烷屬官能團的全部分子；b) 將所述傳熱油提供到機械系統中；和c) 將所述機械系統中的熱從熱源傳遞到冷源。 在另一個實施方案中，我們已經專利技術了傳熱油，包含a) 當在15cSt的運動粘度下和在40%的滑動/滾動比下測定時， 牽引系數小于或等于0. 015的異構化的費托衍生的基礎油餾分；和b) 消泡劑；其中所述傳熱油具有大于329°C (6。F)的自燃溫度和小于0.5 的ASTM色度。附圖簡述附圖說明圖1圖解說明了 40。C下的運動粘度(以cSt計)對由ASTM E659-78 (于2005年被重新核準)測得的自燃溫度(以。C計)的圖。它 顯示了等于1.6x (在4(TC下的運動粘度)+ 300的對于自燃溫度的 直線。圖2圖解說明了 ISO粘度等級對由ASTM D6352-04測得的5wt %沸點(以。C計)的圖。它顯示了等于1.3x (IS0粘度等級)+ 360的 對于5wty。沸點的直線。圖3圖解說明了 100。C下的運動粘度(以cSt計)對兩個優選的 粘度指數線的圖， 一個屬于等于28xLn (在IO(TC下的運動粘度)+ 80的粘度指數公式，另一個屬于等于28xLn(在IO(TC下的運動粘度) + 95的粘度指數公式。專利技術詳述我們已經發現，使用具有低傾點、低芳族化合物含量、限定的環 烷烴組成和高的單環烷烴與多環烷經的比例的基礎油制成的傳熱油， 具有異常高的粘度指數(VI)和自燃溫度(AIT)。此外，它們具有相 當的蘭氏殘炭和改進的模擬蒸餾曲線。蘭氏殘炭重量百分比是由ASTM D 524-04測得的。該殘炭是由含 碳物質的蒸發和熱分解而生成的殘留物。低蘭氏殘炭是傳熱油的相對 的生成焦炭的傾向的指征，并且希望在傳熱油中盡可能低，同時仍保 留低的自燃溫度。本公開內容的公式的上下文中的術語Ln是指以e為底的自然 對數。術語費托衍生的或FT衍生的意味著產物、餾分或原料 來源于或產生于費托工藝的某些階段。術語基本上鏈烷屬的意味 著含有高含量的正鏈烷烴，通常大于40wt。/。，優選大于50wt。/。，更優 選大于75wto/o 。用于所述費托工藝的原料可來自寬范圍的烴質資源，包括生物質、 天然氣、煤、頁巖油、石油、市政廢物、這些的衍生物和它們的組合。疏松石蠟可以通過所述潤滑油餾分的加氬裂化或溶劑精煉從常規 的石油衍生的原料中獲得。 一般地，從通過這些方法之一制備的溶劑 脫蠟原料中回收疏松石蠟。通常優選加氫裂化，因為加氫裂化也會將 氮含量降至低值。就衍生自溶劑精煉油的疏松石蠟而言，可用脫油來 降低氮含量。疏松石蠟的加氫處理可用來降低氮和硫含量。疏松石蠟 具有非常高的粘度指數，取決于油含量和制備該疏松石蠟的起始材料， 通常為約140-200。因此，疏松石蠟適用于制備在本專利技術的傳熱油中8使用的由含蠟原料制成的基礎油。用于本專利技術中的含蠟原料優選具有小于25ppm的氮和硫總合并含量。通過熔融所述含蠟原料然后通過ASTM D 4629-02進行氧化燃燒和化學發光檢測來測定氮。在并入本文的美國專利6503956中進一步描述了該測試方法。通過熔融所述含蠟原料然后通過ASTM D 5453-00進行紫外熒光來測定硫。在并入本文的美國專利6503956中進一步描述了該測試方法。含蠟樣品中的正構鏈烷烴(正鏈烷烴)的測定應該使用能夠測定單獨的C7-C110正鏈烷烴含量的檢測限為0. lwt。/。的方法。所使用的優選方法在本公開內容下文中有述。在不遠的將來，隨著大規模費托合成工藝投入生產，用于本專利技術的含蠟原料預期是大量的和相對有成本竟爭力的。由費托工藝制備的合成原油包含多種固態、液態和氣態烴的混合物。在潤滑基礎油范圍內沸騰的那些費托產物含有高比例的蠟，這使得它們成為加工成基礎油的理想候選者。因此，費托蠟代表了用于根據本專利技術的方法制備高品質基礎油的優異原料。在室溫下費托蠟通常為固體，并因此展現出差的低溫性質，例如傾點和濁點。然而，該蠟經過加氫異構化后，可制備具有優異的低溫性質的費托衍生的基礎油。適宜的加氫異構化脫蠟方法的一般描述可見引入本文的美國專利號5，135，638和5，282， 958;和美國專利申請20050133409。通過使該含蠟原料與加氫異構化催化劑在異構化區域中在加氫異構化條件下接觸來實現該加氫異構化。加氫異構化催化劑優選包含擇形中等孔尺寸分子篩、貴金屬加氫組分和耐高溫氧化物栽體。該擇形中等孔尺寸分子篩優選選自由SAPO-11、 SAPO-31、 SAP0-41、 SM-3、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
傳熱油，包含由含蠟原料制成的基礎油，所述基礎油具有：　ａ）小于－９℃的傾點，　ｂ）小于０．３ｗｔ％的芳族化合物，　ｃ）大于１０ｗｔ％且小于７０ｗｔ％的具有環烷屬官能團的全部分子，和　ｄ）大于１５的具有單環烷屬官能團的 分子與具有多環烷屬官能團的分子的比例；　其中所述傳熱油：　ｉ．具有大于３２９℃（６２５°Ｆ）的自燃溫度，　ｉｉ．具有大于２８×Ｌｎ（在１００℃下的運動粘度，以ｃＳｔ計）＋８０的粘度指數，和　ｉｉｉ．選自由ＩＳＯ１０、 ＩＳＯ１５、ＩＳＯ２２、ＩＳＯ４６、ＩＳＯ６８、ＩＳＯ１００、ＩＳＯ１５０和ＩＳＯ２２０組成的組。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】US 2006-9-26 11/535,1651.傳熱油，包含由含蠟原料制成的基礎油，所述基礎油具有a)小于-9℃的傾點，b)小于0.3wt％的芳族化合物，c)大于10wt％且小于70wt％的具有環烷屬官能團的全部分子，和d)大于15的具有單環烷屬官能團的分子與具有多環烷屬官能團的分子的比例；其中所述傳熱油i.具有大于329℃(625°F)的自燃溫度，ii.具有大于28×Ln(在100℃下的運動粘度，以cSt計)+80的粘度指數，和iii.選自由ISO10、ISO15、ISO22、ISO46、ISO68、ISO100、ISO150和ISO220組成的組。2. 權利要求l的傳熱油，其中以。C計，所述自燃溫度大于由以 下公式定義的量AIT-1.6x (在40。C下的運動粘度，以cSt計)+ 300。3. 權利要求l的傳熱油，其中所述含蠟原料包括費托蠟。4. 權利要求l的傳熱油，其中所述基礎油的粘度指數大于由以 下公式所定義的量VI-Ln (在100。C下的運動粘度)+95。5. 權利要求l的傳熱油，其中所述基礎油具有小于0. 06wt。/。的 芳族化合物。6. 權利要求1的傳熱油，其中所述基礎油具有小于0. 5wt。/o的 烯烴。7. 權利要求l的傳熱油，其具有大于357。C ( 675。F)的自燃溫度。8. 權利要求1的傳熱油，還具有小于0. 05的蘭氏殘炭重量百分比。9. 權利要求1的傳熱油，還具有大于140的粘度指數。10. 權利要求1的傳熱油，其中所述傳熱油的5wt。/。沸點大于1. 3 x (IS0粘度等級)+ 360，以°0計。11. 權利要求10的傳熱油，其中所述傳熱油是IS022等級且5wt %沸點大于395°C ( 743。F)。12. 權利要求10的傳熱油，其中所述傳熱油是IS046等級且5wt %沸點大于440。C ( 824。F)。13. 權利要求10的傳熱油，其中所述傳熱油是IS068等級且5wt %沸點大于468°C ( 875。F)。14. 權利要求1的傳熱油，其中所述傳熱油是IS0100等級且5wt %沸點大于482。C ( 900。F)。15. 權利要求l的傳熱油，還包含金屬和任選的分散劑。16. 制備傳熱油的方法，包括a) 通過使用擇形中等孔尺寸分子篩在加氫異構化條件下加氫 異構化脫蠟來對基本上鏈烷屬的蠟原料進行脫蠟，所述加氫異構化條 件包括氫氣與原料的比例為約712.4-約3562升H,/升油(約4v 20MSCF/桶)，由此產生潤滑基礎油，b) 選擇所述潤滑基礎油的一種或多種餾分，所述餾分具有i. 小于-9'C的傾點，ii. 大于10wt。/。且小于70wt。/。的具有環烷屬官能團的全部分子，和iii. 大于15...

【專利技術屬性】
技術研發人員：JM羅森鮑姆，NJ伯特蘭德，R沙赫，
申請(專利權)人：雪佛龍美國公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]