一种润滑油基础油精制用吸附剂及其制备方法
阅读说明：本技术 一种润滑油基础油精制用吸附剂及其制备方法 (Adsorbent for refining lubricating oil base oil and preparation method thereof ) 是由 陈超 汪志强 张巍 陈国顺 傅建彬 何伟峰 于 2021-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种润滑油基础油精制用吸附剂及其制备方法,制备方法包括：将2-氨基对苯二甲酸、氯化铈、DMF与水混匀后进行水热反应得到物料A；将蒙脱土以硫酸为改性剂进行活化,焙烧后得到物料B；将物料A加入二氯乙烷中,加入酰氯化的氧化石墨烯和DMF,在80-110℃下反应30-45h,分离后得到物料C；以十六烷基三甲基溴化铵为改性剂对物料B进行改性得到物料D；将物料C加入乙醇中,超声分散均匀,加入物料D,在35-55℃下搅拌5-12h,抽滤、干燥,将得到的固体产物与活性炭混合均匀得到所述润滑油基础油精制用吸附剂。本发明提出的制备方法过程简单,得到的吸附剂比表面积大,吸附位点多,吸附性能好。(The invention discloses an adsorbent for refining lubricating oil base oil and a preparation method thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: uniformly mixing 2-amino terephthalic acid, cerium chloride and DMF (dimethyl formamide) with water, and carrying out hydrothermal reaction to obtain a material A; activating montmorillonite with sulfuric acid as a modifier, and roasting to obtain a material B; adding the material A into dichloroethane, adding acylchlorinated graphene oxide and DMF, reacting at 80-110 ℃ for 30-45h, and separating to obtain a material C; modifying the material B by using hexadecyl trimethyl ammonium bromide as a modifier to obtain a material D; adding the material C into ethanol, performing ultrasonic dispersion uniformly, adding the material D, stirring for 5-12h at 35-55 ℃, performing suction filtration and drying, and uniformly mixing the obtained solid product with activated carbon to obtain the adsorbent for refining the lubricating oil base oil. The preparation method provided by the invention has the advantages of simple process, large specific surface area of the obtained adsorbent, more adsorption sites and good adsorption performance.)
技术领域
本发明涉及吸附剂技术领域，尤其涉及一种润滑油基础油精制用吸附剂及其制备方法。
背景技术
基础油是润滑油的主要组分，一般由石油的减压馏分油或减压渣油的轻脱沥青油加工生产，基础油中含有偶氮类、沥青胶质类、有机色素、环烷酸及添加剂分解的微量金属等杂质，对油品的氧化安定性起负作用，它们的存在使油品的氧化安定性能变坏，从而影响润滑油的使用寿命。润滑油白土补充精制能进一步除去油品中的杂质和残余溶剂，降低油品中的碱性氮化物含量，提高油品的氧化安定性，目前在国内被普遍使用，但是现有的白土其吸附性能欠佳，限制了其在润滑油基础油精制中的应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种润滑油基础油精制用吸附剂及其制备方法，所述制备方法过程简单，得到的吸附剂比表面积大，吸附位点多，用于润滑油基础油的精制吸附性能好。
本发明提出的一种润滑油基础油精制用吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将2-氨基对苯二甲酸、氯化铈、DMF与水混合均匀，置于水热反应釜中，在110-135℃下进行水热反应50-80h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料A；将蒙脱土加入质量浓度为15-20％的稀硫酸中，在沸水浴中活化3-5h，抽滤、水洗、干燥后焙烧得到物料B；
S2、将氧化石墨烯酰氯化获得酰氯化的氧化石墨烯；将物料A加入二氯乙烷中，加入酰氯化的氧化石墨烯和DMF，在80-110℃下反应30-45h，反应结束后分离得到物料C；
S3、将物料B与水混合，在45-55℃下搅拌30-50min，然后加入十六烷基三甲基溴化铵，在45-55℃下搅拌100-200min，水洗、过滤、干燥得到物料D；
S4、将物料C加入乙醇中，超声分散均匀，然后加入物料D，在35-55℃下搅拌5-12h，抽滤、干燥，将得到的固体产物与活性炭混合均匀得到所述润滑油基础油精制用吸附剂。
优选地，在S1中，所述2-氨基对苯二甲酸、氯化铈、DMF的摩尔体积比为1mmol：0.3-1mmol：3-5ml。
优选地，在S1中，所述DMF与水的体积比为1：2-5。
优选地，在S1中，所述稀硫酸的质量浓度为18％；所述蒙脱土与稀硫酸的质量体积比为1g：3-5ml。
优选地，在S1中，所述焙烧的温度为150-180℃，时间为80-200min。
优选地，在S2中，所述物料A、酰氯化的氧化石墨烯的重量比为1：1-2.5。
优选地，在S3中，所述物料B的重量为水重量的2-3％；所述十六烷基三甲基溴化铵的重量为物料B重量的0.3-0.8倍。
优选地，在S4中，所述物料C、物料D的重量比为1：3-6。
优选地，在S4中，所述固体产物与活性炭的重量比为5-10：1-3。
本发明还提出的一种润滑油基础油精制用吸附剂，采用所述润滑油基础油精制用吸附剂的制备方法制备而成。
本发明所述润滑油基础油精制用吸附剂的制备方法中，首先以2-氨基对苯二甲酸为配体，以氯化铈为金属盐，以DMF与水的混合物为溶剂，进行水热反应，得到了稀土配合物物料A；以物料A以及酰氯化的氧化石墨烯为原料，在DMF的作用下，控制反应的条件，使两者进行了反应，将稀土配合物引入到了石墨烯中，得到了物料C；蒙脱土以稀硫酸为改性剂进行活化后以十六烷基三甲基溴化铵为改性剂进行了改性，得到了物料D，之后以物料C和物料D为原料，控制反应的条件，使物料C进入到了物料D的片层间，与活性炭配合后得到的吸附剂比表面积大，孔径和空隙率合适，活性中心多，用于润滑油基础油精制选择性好，吸附性能优异，脱氮率高。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种润滑油基础油精制用吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将2-氨基对苯二甲酸、氯化铈、DMF与水混合均匀，其中，所述2-氨基对苯二甲酸、氯化铈、DMF的摩尔体积比为1mmol：0.3mmol：5ml，所述DMF与水的体积比为1：2，置于水热反应釜中，在135℃下进行水热反应50h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料A；将蒙脱土加入质量浓度为20％的稀硫酸中，其中，所述蒙脱土与稀硫酸的质量体积比为1g：3ml，在沸水浴中活化3h，抽滤、水洗、干燥后在170℃下焙烧80min得到物料B；
S2、将氧化石墨烯酰氯化获得酰氯化的氧化石墨烯；将物料A加入二氯乙烷中，加入酰氯化的氧化石墨烯和DMF，其中，所述物料A、酰氯化的氧化石墨烯的重量比为1：1，在90℃下反应45h，反应结束后分离得到物料C；
S3、将物料B与水混合，所述物料B的重量为水重量的3％，在45℃下搅拌50min，然后加入十六烷基三甲基溴化铵，所述十六烷基三甲基溴化铵的重量为物料B重量的0.3倍，在45℃下搅拌200min，水洗、过滤、干燥得到物料D；
S4、将物料C加入乙醇中，超声分散均匀，然后加入物料D，其中，所述物料C、物料D的重量比为1：6，在38℃下搅拌8h，抽滤、干燥，将得到的固体产物与活性炭混合均匀得到所述润滑油基础油精制用吸附剂，其中，所述固体产物与活性炭的重量比为5：2。
实施例2
本发明提出的一种润滑油基础油精制用吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将2-氨基对苯二甲酸、氯化铈、DMF与水混合均匀，其中，所述2-氨基对苯二甲酸、氯化铈、DMF的摩尔体积比为1mmol：1mmol：3ml，所述DMF与水的体积比为1：5，置于水热反应釜中，在110℃下进行水热反应80h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料A；将蒙脱土加入质量浓度为15％的稀硫酸中，其中，所述蒙脱土与稀硫酸的质量体积比为1g：5ml，在沸水浴中活化5h，抽滤、水洗、干燥后在150℃下焙烧200min得到物料B；
S2、将氧化石墨烯酰氯化获得酰氯化的氧化石墨烯；将物料A加入二氯乙烷中，加入酰氯化的氧化石墨烯和DMF，其中，所述物料A、酰氯化的氧化石墨烯的重量比为1：2.5，在110℃下反应30h，反应结束后分离得到物料C；
S3、将物料B与水混合，其中，所述物料B的重量为水重量的2％，在50℃下搅拌40min，然后加入十六烷基三甲基溴化铵，其中，所述十六烷基三甲基溴化铵的重量为物料B重量的0.8倍，在50℃下搅拌150min，水洗、过滤、干燥得到物料D；
S4、将物料C加入乙醇中，超声分散均匀，然后加入物料D，其中，所述物料C、物料D的重量比为1：3，在35℃下搅拌12h，抽滤、干燥，将得到的固体产物与活性炭混合均匀得到所述润滑油基础油精制用吸附剂；其中，所述固体产物与活性炭的重量比为10：1。
实施例3
本发明提出的一种润滑油基础油精制用吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将2-氨基对苯二甲酸、氯化铈、DMF与水混合均匀，其中，所述2-氨基对苯二甲酸、氯化铈、DMF的摩尔体积比为1mmol：0.5mmol：3ml，所述DMF与水的体积比为1：4，置于水热反应釜中，在130℃下进行水热反应60h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料A；将蒙脱土加入质量浓度为18％的稀硫酸中，其中，所述蒙脱土与稀硫酸的质量体积比为1g：3ml，在沸水浴中活化3h，抽滤、水洗、干燥后在180℃下焙烧80min得到物料B；
S2、将氧化石墨烯酰氯化获得酰氯化的氧化石墨烯；将物料A加入二氯乙烷中，加入酰氯化的氧化石墨烯和DMF，其中，所述物料A、酰氯化的氧化石墨烯的重量比为1：2.2，在95℃下反应40h，反应结束后分离得到物料C；
S3、将物料B与水混合，其中，所述物料B的重量为水重量的2.6％，在55℃下搅拌30min，然后加入十六烷基三甲基溴化铵，其中，所述十六烷基三甲基溴化铵的重量为物料B重量的0.7倍，在52℃下搅拌120min，水洗、过滤、干燥得到物料D；
S4、将物料C加入乙醇中，超声分散均匀，然后加入物料D，其中，所述物料C、物料D的重量比为1：4，在55℃下搅拌5h，抽滤、干燥，将得到的固体产物与活性炭混合均匀得到所述润滑油基础油精制用吸附剂；其中，所述固体产物与活性炭的重量比为7：3。
实施例4
本发明提出的一种润滑油基础油精制用吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将2-氨基对苯二甲酸、氯化铈、DMF与水混合均匀，其中，所述2-氨基对苯二甲酸、氯化铈、DMF的摩尔体积比为1mmol：0.7mmol：4ml，所述DMF与水的体积比为1：3，置于水热反应釜中，在118℃下进行水热反应70h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料A；将蒙脱土加入质量浓度为16％的稀硫酸中，其中，所述蒙脱土与稀硫酸的质量体积比为1g：4ml，在沸水浴中活化4h，抽滤、水洗、干燥后在155℃下焙烧170min得到物料B；
S2、将氧化石墨烯酰氯化获得酰氯化的氧化石墨烯；将物料A加入二氯乙烷中，加入酰氯化的氧化石墨烯和DMF，其中，所述物料A、酰氯化的氧化石墨烯的重量比为1：1.7，在105℃下反应38h，反应结束后分离得到物料C；
S3、将物料B与水混合，其中，所述物料B的重量为水重量的2.5％，在48℃下搅拌38min，然后加入十六烷基三甲基溴化铵，其中，所述十六烷基三甲基溴化铵的重量为物料B重量的0.4倍，在48℃下搅拌140min，水洗、过滤、干燥得到物料D；
S4、将物料C加入乙醇中，超声分散均匀，然后加入物料D，其中，所述物料C、物料D的重量比为1：5，在43℃下搅拌7h，抽滤、干燥，将得到的固体产物与活性炭混合均匀得到所述润滑油基础油精制用吸附剂；其中，所述固体产物与活性炭的重量比为6：1。
实施例5
本发明提出的一种润滑油基础油精制用吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将2-氨基对苯二甲酸、氯化铈、DMF与水混合均匀，其中，所述2-氨基对苯二甲酸、氯化铈、DMF的摩尔体积比为1mmol：0.8mmol：5ml，所述DMF与水的体积比为1：4.3，置于水热反应釜中，在125℃下进行水热反应72h，反应结束后过滤、洗涤、干燥得到物料A；将蒙脱土加入质量浓度为18％的稀硫酸中，其中，所述蒙脱土与稀硫酸的质量体积比为1g：4ml，在沸水浴中活化3.8h，抽滤、水洗、干燥后在175℃下焙烧130min得到物料B；
S2、将氧化石墨烯酰氯化获得酰氯化的氧化石墨烯；将物料A加入二氯乙烷中，加入酰氯化的氧化石墨烯和DMF，其中，所述物料A、酰氯化的氧化石墨烯的重量比为1：2.3，在100℃下反应38h，反应结束后分离得到物料C；
S3、将物料B与水混合，其中，所述物料B的重量为水重量的2.5％，在55℃下搅拌38min，然后加入十六烷基三甲基溴化铵，其中，所述十六烷基三甲基溴化铵的重量为物料B重量的0.6倍，在55℃下搅拌180min，水洗、过滤、干燥得到物料D；
S4、将物料C加入乙醇中，超声分散均匀，然后加入物料D，其中，所述物料C、物料D的重量比为1：5.2，在45℃下搅拌9h，抽滤、干燥，将得到的固体产物与活性炭混合均匀得到所述润滑油基础油精制用吸附剂；所述固体产物与活性炭的重量比为7：2.5。
对比例1
与实施例5的不同仅在于：未对氧化石墨烯进行改性，用氧化石墨烯代替实施例5中的物料C；具体包括以下步骤：
S1、将蒙脱土加入质量浓度为18％的稀硫酸中，其中，所述蒙脱土与稀硫酸的质量体积比为1g：4ml，在沸水浴中活化3.8h，抽滤、水洗、干燥后在175℃下焙烧130min得到物料B；
S2、将物料B与水混合，其中，所述物料B的重量为水重量的2.5％，在55℃下搅拌38min，然后加入十六烷基三甲基溴化铵，其中，所述十六烷基三甲基溴化铵的重量为物料B重量的0.6倍，在55℃下搅拌180min，水洗、过滤、干燥得到物料D；
S3、将氧化石墨烯加入乙醇中，超声分散均匀，然后加入物料D，其中，所述氧化石墨烯、物料D的重量比为1：5.2，在45℃下搅拌9h，抽滤、干燥，将得到的固体产物与活性炭混合均匀得到所述润滑油基础油精制用吸附剂；所述固体产物与活性炭的重量比为7：2.5。
对比例2
与实施例5的不同仅在于：其不包括S3的改性步骤，而是直接用S2中得到的物料B代替实施例5中的物料D与物料C进行反应。
对比例3
其制备包括以下步骤：将氧化石墨烯加入乙醇中，超声分散均匀，然后加入硫酸活化的蒙脱土，其中，所述氧化石墨烯、硫酸活化的蒙脱土的重量比为1：5.2，在45℃下搅拌9h，抽滤、干燥，将得到的固体产物与活性炭混合均匀得到所述润滑油基础油精制用吸附剂；所述固体产物与活性炭的重量比为7：2.5；其中，所述硫酸活化的蒙脱土按照以下工艺进行制备：将蒙脱土加入质量浓度为18％的稀硫酸中，其中，所述蒙脱土与稀硫酸的质量体积比为1g：4ml，在沸水浴中活化3.8h，抽滤、水洗、干燥后在175℃下焙烧130min。
分别采用实施例5以及对比例1-3的吸附剂对总含氧量为1.8％，颜色＞8.0号，碱氮含量为81ppm，旋转氧弹为142min的基础油原料油进行吸附，混合吸附温度为200℃，混合吸附时间为20min，剂油质量比为0.04：1；经测试可知，经实施例5吸附剂吸附处理后的油品中总含氧量为0.2％，颜色＜0.5号，碱氮含量为9ppm，旋转氧弹为243min，而经对比例1-3吸附剂吸附的油品中总含氧量为0.5-0.8％，颜色为3.5-5.5号，碱氮含量＞21ppm，旋转氧弹＜208min；其中，颜色通过石油产品颜色测定法GB/T6540测得，氧含量通过用还原热解测定汽油和甲醇燃料中总氧含量的标准试验方法ASTM D5622测得；碱氮含量按照国标SH/T0413-1992测定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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