阅读说明：本技术 利用再生底线油的润滑脂组合物及其制备方法 (Lubricating grease composition using regenerated base oil and preparation method thereof ) 是由 涂晶 涂莹 于 2019-10-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种利用废润滑油再生底线油的润滑脂组合物及润滑脂的制备方法,所述润滑脂组合物由基础组合物和外加剂组成,基于所述基础组合物的总重,所述基础组合物包含以下组分：85-92重量％的废润滑油再生底线油；6-10重量％的十二羟基硬脂酸；1.0-2.5重量％的硬脂酸；1.0-2.5重量％的氢氧化锂,所述外加剂包括抗氧剂和抗磨剂,所述外加剂为所述基础组合物的总重的0.1至5.0重量％。本申请中采用再生底线油为原料,得到了性能更加优良的润滑脂产品,不仅有效利用传统生产的废弃物,避免底线油对环境的污染,又能降低产品成本,提升竞争优势。(The invention relates to a lubricating grease composition for regenerating base oil by using waste lubricating oil and a preparation method of the lubricating grease, wherein the lubricating grease composition consists of a base composition and an additive, and the base composition comprises the following components based on the total weight of the base composition: 85-92 wt% of used lubricating oil regeneration base line oil; 6-10% by weight of dodecahydroxystearic acid; 1.0-2.5% by weight stearic acid; 1.0-2.5 weight percent lithium hydroxide, the admixture comprises an antioxidant and an antiwear agent, and the admixture is 0.1-5.0 weight percent of the total weight of the base composition. Adopt regeneration bottom line oil as the raw materials in this application, obtained the better lubricating grease product of performance, not only effectively utilize the discarded object of traditional production, avoid the pollution of bottom line oil to the environment, can reduce product cost again, promote the competitive advantage.)

利用再生底线油的润滑脂组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于石油化工领域，具体涉及一种包含废润滑油再生底线油的润滑脂组合物及润滑脂组合物的制备方法。

背景技术

润滑油由于在使用过程中受外界污染产生大量胶质、氧化物从而降低乃至失去了其应有功效而遭废弃。废润滑油的组成除了含有变质物外，还有大量可用的成分，因此目前开发了多种废油再生工艺。

废润滑油再生底线油是废润滑油经过蒸馏再生处理得到的一种副产物。在废润滑油整理再生过程中，在反应釜上部产生再生油，而提取再生油后残留在釜底的含有胶质沥青质、酸化有机物、重金属组分及添加剂的混合油品则为底线油。底线油40℃粘度在200mm²/s左右，是一类中等粘度的油品。

传统底线油利用率低，要么当作废弃物直接排放到环境中，要么用来烧制沥青、或作脱模材料。这种底线油的处理经济效益差，附加值低。

因此，开发废润滑油再生底线油的新的应用途径，将其变废为宝，实现节能降耗、资源利用和环境保护具有重要意义。

润滑脂是稠厚的油脂状半固体。其用于机械的摩擦部分，起润滑和密封作用；也用于金属表面，起填充空隙和防锈作用。润滑脂主要由矿物油(或合成润滑油)和稠化剂，加入合适的添加剂调制而成。

基础油为具有适当粘度的矿物油或合成油。

稠化剂分为皂基稠化剂和非皂基稠化剂。皂基脂的稠化剂常用含锂、钠、钙、铝、锌等的金属皂，也用含钾、钡、铅、锰等的金属皂。非皂基稠化剂用石墨、炭黑、石棉等，以及合成的稠化剂，如聚脲基、膨润土。

本申请发明人基于以上问题开发了废润滑油再生底线油的新的用途。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种润滑脂组合物。

本发明的另一个目的是提供所述润滑脂组合物的制备方法。

根据本发明的一方面，提供一种润滑脂组合物，该润滑脂组合物由基础组合物和外加剂组成，基于所述基础组合物的总重，所述基础组合物包含以下组分：

85-92重量％，优选86.4-90.8重量％的废润滑油再生底线油；6-10重量％，优选6-8重量％的十二羟基硬脂酸；1.0-2.5重量％，优选1.0-2.0重量％的硬脂酸；1.0-2.5重量％，优选1.0-2.0重量％的氢氧化锂。

所述外加剂包括抗氧剂和抗磨剂，所述外加剂为所述基础组合物总重的0.1至5.0重量％，例如1.0-2.0重量％，1.2-1.6重量％。抗氧剂和抗磨剂可以根据润滑脂的要求特性任意组合。

所述抗磨剂为选自二烷基硫醚，二烷基二硫醚，二烷基二硫代氨基甲酸酯，二烷基二硫代磷酸酯和三烷基二硫代磷酸酯中的一种或多种；所述烷基为含有1-30个碳原子的烷基，优选为含有4-30个碳原子的烷基，更优选为含有6-20个碳原子的烷基。优选地，所述抗磨剂为选自二烷基二硫代磷酸酯中的一种或多种，如选自二辛基二硫代磷酸酯和二己基二硫代磷酸酯。

所述的抗氧剂为选自2,6-二叔丁基对甲酚和N-苯基-α-萘胺和二烷基二苯胺中的一种或多种。优选地，所述的抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚和N-苯基-α-萘胺按重量比1：3组合的混合物。

所述烷基为含1-30个碳原子的烷基，优选为含有4-30个碳原子的烷基，更优选为含有6-20个碳原子的烷基

根据本发明，所述润滑脂的最大卡压负荷达700N以上，如700至850N。

根据本发明的另一方面，提供一种利用废润滑油再生底线油制备润滑脂的方法，利用底线油中的胶质沥青质，脂肪酸，重金属等组分合成高性能润滑脂。

根据本发明的方法包括化料、皂化、激冷、剪切、均质、脱气步骤。

根据本发明的方法，其中，

步骤一：化料

将85-92重量％，优选88-92重量％的废润滑油再生底线油作为基础油加入到调和釜中，加热至55-65℃，之后加入6-10重量％，优选6-8重量％的十二羟基硬脂酸，1.0-2.5重量％，优选1.0-2.0重量％的硬脂酸，进一步加热至75-85℃，再加入1.0-2.5重量％，优选1.0-2.0重量％的氢氧化锂和6-10重量％的水，搅拌至得均匀混合物；

步骤二：皂化

将步骤一中所得混合物送入皂化器，优选管式皂化器中进行皂化得润滑脂，其中，所述皂化的温度控制在220℃以上，皂化速率控制在0.8-1.5吨/小时；控制以上温度以使得皂化完全，皂基不从油中析出；

其中，步骤一中的重量百分比是基于由废润滑油再生底线油与十二羟基硬脂酸、硬脂酸和氢氧化锂组成的基础组合物的总重量；

在步骤一中，化料没有特定的时间限制，以得到均匀混合物为准，一般大于2小时，甚至超过4小时；

在步骤二中，可采用空气压缩(压缩空气压力5-10kg)，泵送(泵送压力2-5kg)，抽真空(真空泵的绝对压力值为10KPa左右)，以及液压助推组合的方式将化好的物料传送到皂化器中，以更好地传送半固体状态的粘稠状物料；由于传送的物料粘稠，有固形物，单纯泵送会明显磨损设备，采用液压助推的方式能够保证流速，避免结焦、堵管。

在步骤二中，皂化温度不超过底线油的裂解温度，一般不超过250℃，优选在220-240℃范围内。皂化步骤需使得皂化完全，并确保皂基不从油中析出，皂化的中间产物以液体的形式镶嵌到油中；

步骤三：激冷

将步骤二皂化好的皂基和油的混合物进行激冷处理；

在步骤三中，激冷可在常规的激冷釜中进行，一般经激冷处理后，润滑脂的温度由皂化温度降至130℃以下，实现润滑脂的相变，达到一种稳定的状态，激冷的方式可以采用风冷或水冷。

本申请优选采用水冷式转鼓实施激冷，其中，冷却水在鼓内循环，待冷却的混合物浇到转动的鼓表面迅速冷却并被旋转脱料，相对于传统的水冷，节省了能源，生产更加绿色化，而且冷却后的物料均匀，使用寿命长；

在本领域常规的热料冷料混合的冷却方式中，由于该冷却方式前期冷却快，后期冷却慢，因而得到的物料长短丝不均匀，导致最终产品的使用寿命降低。

步骤四：剪切、均质；

加入基础组合物总重量的0.1至5.0重量％，如1.0-2.0重量％，1.2-1.6重量％的外加剂，所述外加剂包括抗氧剂和抗磨剂，其可以根据要求特性任意组合。所述抗磨剂为选自二烷基硫醚、二烷基二硫醚、二烷基二硫代氨基甲酸酯、二烷基二硫代磷酸酯和三烷基二硫代磷酸酯中的一种或多种，优选为选自二烷基二硫代磷酸酯中的一种或多种，如选自二辛基二硫代磷酸酯和二己基二硫代磷酸酯；所述的抗氧剂为选自2,6-二叔丁基对甲酚、或N-苯基-α-萘胺和二烷基二苯胺中的一种或多种，优选为2,6-二叔丁基对甲酚和N-苯基-α-萘胺重量比为1：3的混合物；

所述烷基为含1-30个碳原子的烷基，优选为含有4-30个碳原子的烷基，更优选为含有6-20个碳原子的烷基；

步骤六：脱气

将剪切好的润滑脂在常规的脱气釜中进行脱气处理，经脱气处理后可得到更加光滑的油膏状的润滑脂，在此，脱气可以采用薄膜脱气，例如真空泵的绝对压力小于15KPa，可以采用嵌套式同心多层膜管，该多层膜管增大了接触表面积，在挤压时将气泡充分去除，从而能够得到油亮的脱气良好的油脂。

根据本发明的润滑脂的最大卡压负荷可达700N以上，如700至850N。

根据本发明的另一方面，提供一种废润滑油再生底线油用于制备润滑脂的用途。

本申请中所使用的再生底线油是废润滑油经过蒸馏再生残留在釜底的含有胶质沥青质、重金属组分及添加剂的混合物，优选其满足如下表的性能指标：

表1

本申请中采用再生底线油为原料，得到了性能更加优良的产品，这是由于底线油中含有一定量的合成油，采用底线油既可避免单纯加入合成油带来的高成本的问题，又可利用合成油的优良性能获得具有优良产品性能的润滑脂产品。

由于再生底线油含有胶质沥青质，在一定程度上，可以充当润滑脂的稠化剂，未失效的添加剂可起到提升产品抗氧抗磨性能，从而为生产高性能的润滑脂节约一定成本。

充分利用再生底线油中的胶质、沥青质和脂肪酸，不仅降低了为除去胶质、沥青质而对环境造成污染的几率；同时利用胶质、沥青质、脂肪酸、金属元素等制备润滑脂，实现节能降耗、资源利用和环境保护的三重效益。

通过本发明的方法，为无法利用的再生底线油找到了一条新的出路，不仅可达到变废为宝的目的，同时可避免底线油对环境的污染。因此，废润滑油再生底线油是一类相对合适的润滑脂基础油，发展废润滑油再生底线油合成润滑脂具有重要的意义。

具体实施方式

在本申请实施例中，除非另有说明，所采用的方法和装置为本领域常规的方法和装置。

所述底线油来自于新疆福克油品股份有限公司废润滑油蒸馏后得到的底线油，其满足如上表1所列的性能；十二羟基硬脂酸购自内蒙古通辽兴和化工厂；硬脂酸购自新疆冠盛科技有限公司；氢氧化锂购自新疆昊鑫锂盐开发有限公司；100#工业白油购自克拉玛依石化；极压剂、抗磨剂和抗氧剂购自淄博惠华化工有限公司；采用GB/T269—91测量润滑脂的性能。

实施例1：

将4吨底线油加入到调和釜中，加热至60℃，加入361kg十二羟基硬脂酸，90.25kg硬脂酸，进一步加热至80℃，加入68.13kg的氢氧化锂和300kg水。搅拌2小时后，将原料输送到皂化器中进行皂化，采用的输送方式为采用空气压缩(压缩空气压力8kg)，泵送(泵送压力3kg)，抽真空(真空泵的绝对压力值为10KPa)，液压助推，皂化的温度控制在230℃，皂化速率控制在0.8吨/小时。皂化完毕，对皂化的粗产品进行激冷处理，实现润滑脂的胶体稳定性，激冷方式为水冷；激冷完毕的产品进行剪切处理，加入53.0kg抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚、N-苯基α-萘胺和抗磨剂二辛基二硫代磷酸酯混合物，其中抗氧剂和抗磨剂重量比为1:1，2,6-二叔丁基对甲酚和N-苯基-α-萘胺重量比为1：3。实现润滑脂的机械稳定性，剪切方式为胶体磨处理，剪切的应力控制在0.8-0.85MPa；剪切之后，进一步的进行脱气处理，除去润滑脂中的气泡，得到光滑，均一的润滑脂产品。对产品进行主要理化参数进行测试，锥入度为210，滴点为200℃，最大卡压负荷为798N。

对比例1：将4吨100#工业白油(40度粘度为200mm²/s)加入到调和釜中，加热至60℃，加入361kg十二羟基硬脂酸，90.25kg硬脂酸，进一步加热至80℃，加入68.13kg的氢氧化锂和300kg水。搅拌2小时后，将原料输送到皂化器中进行皂化，采用的输送方式为采用空气压缩(压缩空气压力8kg)，泵送(泵送压力3kg)，抽真空(真空泵的绝对压力值为10KPa)，液压助推，皂化的温度控制在230℃，皂化速率控制在0.8吨/小时。皂化完毕，对皂化的粗产品进行激冷处理，实现润滑脂的胶体稳定性，激冷方式为水冷；激冷完毕的产品进行剪切处理，实现润滑脂的机械稳定性，剪切方式为胶体磨处理，剪切的应力控制在0.8-0.85Mpa，加入53.0kg抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚、N-苯基-α-萘胺和抗磨剂二辛基二硫代磷酸酯混合物，其中抗氧剂和抗磨剂重量比为1:1，2,6-二叔丁基对甲酚和N-苯基-α-萘胺重量比为1：3；剪切之后，进一步的进行脱气处理，除去润滑脂中的气泡，得到光滑，均一的润滑脂产品。对产品进行主要理化参数进行测试，锥入度为220，滴点为190℃，最大卡压负荷为686N。

对比例2：将4吨100#工业白油加入到调和釜中，加热至60℃，加入361kg十二羟基硬脂酸，90.25kg硬脂酸，进一步加热至80℃，加入68.13kg的氢氧化锂和300kg水。搅拌2小时后，原料输送到皂化器中进行皂化，采用的输送方式为采用空气压缩(压缩空气压力8kg)，泵送(泵送压力3kg)，抽真空(真空泵的绝对压力值为10KPa)，液压助推，皂化的温度控制在230℃，皂化速率控制在0.8吨/小时。皂化完毕，对皂化的粗产品进行激冷处理，实现润滑脂的胶体稳定性，激冷方式为水冷；激冷完毕的产品进行剪切处理，实现润滑脂的机械稳定性，剪切方式为胶体磨处理，剪切的应力控制在0.8-0.85MPa，在剪切的过程中加入20kg极压剂硫化异丁烯和33.0kg抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚、N-苯基-α-萘胺和抗磨剂二辛基二硫代磷酸酯混合物，其中抗氧剂和抗磨剂重量比为1:1，2,6-二叔丁基对甲酚和N-苯基-α-萘胺重量比为1：3；剪切之后，进一步的进行脱气处理，除去润滑脂中的气泡，得到光滑，均一的润滑脂产品。对产品进行主要理化参数进行测试，锥入度为220，滴点为190℃，最大卡压负荷为798N。

实施例2：将4吨底线油加入到调和釜中，加热至60℃，加入340kg十二羟基硬脂酸，85kg硬脂酸，进一步加热至80℃，加入64kg的氢氧化锂和300kg水。搅拌2小时后，原料输送到皂化器中进行皂化，采用的输送方式为采用空气压缩(压缩空气压力8kg)，泵送(泵送压力3kg)，抽真空(真空泵的绝对压力值为10KPa)，液压助推，皂化的温度控制在230℃，皂化速率控制在0.8吨/小时。皂化完毕，对皂化的粗产品进行激冷处理，实现润滑脂的胶体稳定性，激冷方式为水冷；激冷完毕的产品进行剪切处理，在剪切的过程中加入53.0kg抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚、N-苯基-α-萘胺和二烷基二硫代磷酸酯混合物；实现润滑脂的机械稳定性，剪切方式为胶体磨处理，剪切的应力控制在0.8-0.85MPa；剪切之后，进一步的进行脱气处理，除去润滑脂中的气泡，得到光滑，均一的润滑脂产品。对产品进行主要理化参数进行测试，锥入度为221，滴点为192℃，最大卡压负荷为798N。

实施例3：将4吨底线油加入到调和釜中，加热至60℃，加入361kg十二羟基硬脂酸，90.25kg硬脂酸，进一步加热至80℃，加入68.13kg的氢氧化锂和300kg水。搅拌2小时后，将原料输送到皂化器中进行皂化，采用的输送方式为采用空气压缩(压缩空气压力8kg)，泵送(泵送压力3kg)，抽真空(真空泵的绝对压力值为10KPa)，液压助推，皂化的温度控制在230℃，皂化速率控制在0.8吨/小时。皂化完毕，对皂化的粗产品进行激冷处理，实现润滑脂的胶体稳定性，激冷方式为转鼓式水冷；激冷完毕的产品进行剪切处理，实现润滑脂的机械稳定性，剪切方式为胶体磨处理，剪切的应力控制在0.8-0.85MPa；在剪切的过程中加入53.0kg抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚、N-苯基-α-萘胺和二烷基二硫代磷酸酯混合物；剪切之后，进一步的进行脱气处理，出去润滑脂中的气泡，得到光滑，均一的润滑脂产品。对产品进行主要理化参数进行测试，锥入度为208，滴点为201℃，最大卡压负荷为798N。

实施例4：

将6吨底线油加入到调和釜中，加热至60℃，加入541kg十二羟基硬脂酸，135kg硬脂酸，进一步加热至80℃，加入102kg的氢氧化锂和400kg水，搅拌2小时后，原料输送到皂化器中进行皂化，采用的输送方式为采用空气压缩(压缩空气压力8kg)，泵送(泵送压力3kg)，抽真空(真空泵的绝对压力值为10KPa)，液压助推，皂化的温度控制在240℃，皂化速率控制在1.2吨/小时。皂化完毕，对皂化的粗产品进行激冷处理，实现润滑脂的胶体稳定性，激冷方式为水冷；激冷完毕的产品进行剪切处理，实现润滑脂的机械稳定性，剪切方式为胶体磨处理，剪切的应力控制在0.8-0.85MPa；在剪切的过程中加入53.0kg抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚、N-苯基-α-萘胺和二烷基二硫代磷酸酯混合物；剪切之后，进一步的进行脱气处理，除去润滑脂中的气泡，得到光滑，均一的润滑脂产品。对产品进行主要理化参数进行测试，皂化的润滑脂锥入度为209，滴点为197℃,最大卡压负荷798N

实施例5：

将6吨底线油加入到调和釜中，加热至60℃，加入405kg十二羟基硬脂酸，101kg硬脂酸，进一步加热至80℃，加入76.5kg的氢氧化锂和400kg水，搅拌2小时后，泵入管式皂化器进行皂化，采用的输送方式为采用空气压缩(压缩空气压力8kg)，泵送(泵送压力3kg)，抽真空(真空泵的绝对压力值为10KPa)，液压助推，皂化的温度控制在240℃，皂化速率控制在1.2吨/小时。皂化完毕，对皂化的粗产品进行激冷处理，实现润滑脂的胶体稳定性，激冷方式为水冷；激冷完毕的产品进行剪切处理，实现润滑脂的机械稳定性，剪切方式为匀质机处理，剪切的应力控制在0.8-0.85Mpa，在剪切的过程中加入53.0kg抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚、N-苯基-α-萘胺和二烷基二硫代磷酸酯混合物；剪切之后，进一步的进行脱气处理，出去润滑脂中的气泡，得到光滑，均一的润滑脂产品。对产品进行主要理化参数进行测试，锥入度为240，滴点为196℃，最大卡压负荷为798N。

实施例6：

将4吨底线油加入到调和釜中，加热至60℃，加入361kg十二羟基硬脂酸，90.25kg硬脂酸，进一步加热至80℃，加入68.13kg的氢氧化锂和300kg水，搅拌2小时后，原料输送到皂化器中进行皂化，采用的输送方式为采用空气压缩(压缩空气压力8kg)，泵送(泵送压力3kg)，抽真空(真空泵的绝对压力值为10KPa)，液压助推，皂化的温度控制在220℃，皂化速率控制在1.5吨/小时。皂化完毕，对皂化的粗产品进行激冷处理，实现润滑脂的胶体稳定性，激冷方式为水冷；激冷完毕的产品进行剪切处理，实现润滑脂的机械稳定性，剪切的应力控制在0.8-0.85MPa，在剪切的过程中加入53.0kg抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚、N-苯基-α-萘胺和二烷基二硫代磷酸酯混合物；剪切之后，进一步的进行脱气处理，出去润滑脂中的气泡，得到光滑，均一的润滑脂产品。对产品进行主要理化参数进行测试，锥入度为240，滴点为194℃，最大卡压负荷为798N。

根据以上实施例可以看出，根据本发明，采用目前作为废弃物处理的润滑脂再生底线油可以生产润滑脂，该方法可以极大地降低润滑脂的生产成本，最主要的是润滑脂的极压性能得到了较大的提高，不用加入极压剂，就可得到较高的最大卡压负荷。