專利名稱：多烷基芐基萘混合物、其制備方法及用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多烷基芐基萘混合物、其制備方法及用途。
煉油廠的重柴油經(jīng)芳烴抽提裝置抽出輕芳烴后，得到抽余物為重芳烴的混合物-通常簡稱為二線芳烴，二線芳烴經(jīng)加氫蒸餾后得到的240～310℃的芳烴餾分為加氫二線芳烴，它主要用作塑料輔助增塑劑、農(nóng)藥溶劑等，但由于其在儲(chǔ)存及應(yīng)用過程中易著色、閃點(diǎn)低，而且又有難聞的氣味，多年來一直用在回收廢舊塑料及其它低檔塑料制品再加工過程中，不僅極大地制約了其應(yīng)用范圍，而且也影響了加氫二線芳烴的價(jià)格。因此，開發(fā)加氫二線芳烴的新用途迫在眉睫。若以加氫二線芳烴直接作為導(dǎo)熱油使用，使用溫度較低，而且熱穩(wěn)定性差。
1987年9月25日公布的專利申請JP 62-218473A公開了一種導(dǎo)熱油及其制造方法，該導(dǎo)熱油的主要成分為芐基烷基萘，其缺點(diǎn)是用純的烷基萘為原料，價(jià)格昂貴，從而使得制備導(dǎo)熱油的成本高。
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種由加氫二線芳烴與芐氯反應(yīng)制備多烷基芐基萘混合物的方法，用該方法制備多烷基芐基萘混合物成本低，熱穩(wěn)定性好。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種多烷基芐基萘混合物。
本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種可用作高溫導(dǎo)熱油的多烷基芐基萘混合物。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用由加氫二線芳烴與芐氯在催化劑存在下反應(yīng)制備多烷基芐基萘混合物，其特點(diǎn)在于加氫二線芳烴主要組成為C11～C20的多烷基萘的混合物，烷基萘中烷基為甲基、乙基、丙基異丙基、或丙烯基。
所述C11～C20的多烷基萘的混合物是指含有11～20個(gè)碳原子的多烷基萘的混合物，一般可從天然石油產(chǎn)品中獲得，較好的含C11～C20的多烷基萘的混合物是沸程為240～310℃的加氫二線芳烴。加氫二線芳烴的組成會(huì)隨重柴油原料的變化而變化，但其主要成分的含量變化幅度不大。一種典型的沸程為240～310℃的抽余油的主要組成為表1沸程為250～300℃的加氫二線芳烴的主要組成組 分 百分含量(重量)未知 1.108三甲苯 1.121萘 0.542甲基茚滿 2.299甲萘 10.840
二甲基四氫萘 8.567三甲基四氫萘 5.382三甲基茚滿 1.749乙萘 2.939二甲萘 21.940丙基萘 6.472三甲萘 13.881甲基聯(lián)苯 2.339四甲萘 11.369二甲基聯(lián)苯 0.728五甲萘 4.772菲 0.547
2.482甲菲 0.718未知 0.205本發(fā)明所用的催化劑為傳統(tǒng)的付-克氏烷基化催化劑，如選自硫酸鐵、硫酸亞鐵、氯化鐵、氧化鐵以及可在反應(yīng)時(shí)生成這些化合物的前身物中的一種或幾種。
本發(fā)明所述的加氫二線芳烴中多烷基萘與芐氯的摩爾比為0.5～10，較好的為4～5。
本發(fā)明所用的催化劑對加氫二線芳烴與芐氯總重量之比為1∶1000～1∶100，較好的為1∶500～1∶200。反應(yīng)溫度為40～150℃，較好的為70～110℃。反應(yīng)在常壓或減壓下進(jìn)行，反應(yīng)過程中生成的氯化氫不斷排出。
按照本發(fā)明的方法得到的縮合產(chǎn)物可以用水洗或堿洗的方法除去殘余的氯化氫，再通過過濾脫除催化劑，用常見的蒸餾方法脫除未參加反應(yīng)的加氫二線芳烴。
按照本發(fā)明的方法得到的主要產(chǎn)物為多烷基芐基萘的混合物。該混合物特別適合用作高溫導(dǎo)熱油。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明所需原料來源豐富，所得產(chǎn)品作為導(dǎo)熱油熱穩(wěn)定性良好。
下面的實(shí)施例將有利于說明本發(fā)明，但不局限其范圍。
實(shí)施例中產(chǎn)品的比重采用GB 1884法測定；膠質(zhì)采用GB 509法測定；閃點(diǎn)采用GB 3536法測定；運(yùn)動(dòng)粘度采用GB 265法測定；凝點(diǎn)采用GB 510法測定；殘?zhí)疾捎肎B 268-87法測定；酸值采用GB 264法測定；銅腐采用GB5096法測定；蒸餾試驗(yàn)采用GB 255法進(jìn)行。
實(shí)施例1在裝有冷凝器、攪拌器和溫度計(jì)的三頸瓶中加入沸點(diǎn)為240～310℃的加氫二線芳烴1000克(主要組成見表1)，芐氯300克，加入FeSO42.4克，啟動(dòng)攪拌器，加熱燒瓶內(nèi)液體，在140℃下反應(yīng)，直到無氣體逸出為止。將上述的反應(yīng)液用5％的NaOH水溶液中和后充分水洗至PH＝7，所得液體進(jìn)行精餾，切割350-400℃餾分段(常壓)，經(jīng)色-質(zhì)、色譜分析所得的產(chǎn)品，其主要組成為多烷基單芐基萘的混合物(見表2)，產(chǎn)品的物性數(shù)據(jù)如表3。
表2產(chǎn)品的組成及組分的含量產(chǎn)品的組成 組分含量(wt.％)未知0.971芐基奈 0.619甲基芐基萘 9.411二甲基四氫芐基萘6.382三甲基四氫芐基萘4.128丙基芐基萘 7.839二甲基芐基萘31.1009三甲基芐基萘15.335四甲基芐基萘23.053未知1.162表3產(chǎn)品物性數(shù)據(jù)比重 20/4℃ 1.0482膠質(zhì)無閃點(diǎn) ℃ 209運(yùn)動(dòng)粘度 cst(40℃) 72.44殘?zhí)?wt.％ 0.02蒸餾試驗(yàn) ℃初餾點(diǎn) 36050％餾點(diǎn) 37895％餾點(diǎn) 406將上述實(shí)施例1的產(chǎn)品300ml放入高壓釜，用真空泵減壓到1mmHg以下并且密閉，加熱使其溫度升至360℃，然后在360℃下保持24小時(shí)，其壓力變化測定結(jié)果如表4。
表4測定溫度，℃ 初壓，kg/cm2升壓速 24小時(shí)后壓率，kg/cm2/hr 力，kg/cm23600.54 0.0231.10將上述實(shí)施例1所得的油樣裝在高壓釜中，在360℃下進(jìn)行200小時(shí)熱穩(wěn)定試驗(yàn)，然后停止加熱，放出油樣，并對熱穩(wěn)定前后油樣進(jìn)行分析，結(jié)果如表5。
表5350～400℃的餾分段熱試時(shí)間(小時(shí)) 未熱試 200熱試溫度(℃)- 360凝點(diǎn)(℃)-10-32粘度(40℃，厘泊)62.77 29.45由表5可以看出，產(chǎn)品經(jīng)過熱穩(wěn)定試驗(yàn)后，粘度降低，凝點(diǎn)下降，說明其流動(dòng)性變好，導(dǎo)熱性能變好。
實(shí)施例2在裝有冷凝器、攪拌器和溫度計(jì)的三頸瓶中加入沸點(diǎn)為254～266℃的加氫二線芳烴3225克(主要組成見表6)，芐氯850克，加入FeSO44.5克，啟動(dòng)攪拌器，加熱燒瓶內(nèi)液體，當(dāng)溫度升至141℃時(shí)開始反應(yīng)，有大量的氯化氫氣體選出，在180℃下保持反應(yīng)在沸騰狀態(tài)下進(jìn)行，一直反應(yīng)到無氣體逸出為止。將上述的反應(yīng)液用5％的NaOH水溶液中和后充分水洗至PH＝7，所得液體進(jìn)行精餾，切割350-400℃餾分段(常壓)965克，產(chǎn)品的物性數(shù)據(jù)如表7。
表6沸程為254～266℃的加氫二線芳烴的主要組成組 分 百分含量(重量)甲萘 0.50二甲基四氫萘 1.79三甲基四氫萘 1.15
四甲基四氫萘 0.66乙萘 1.54二甲萘27.74三甲萘54.58苊0.61芴0.60正十六烷烴1.40甲基聯(lián)苯 3.29丙烯基萘 1.98四甲萘3.51二甲基聯(lián)苯0.50正十七烷烴0.10未知 0.05表7 產(chǎn)品物性數(shù)據(jù)比重20/4℃ 1.0310閃點(diǎn)℃ 177運(yùn)動(dòng)粘度cst(40℃)62.77凝點(diǎn)℃ -10酸值mgKOH/g 0.01銅腐級(jí)(50℃，3h) 1a蒸餾試驗(yàn)℃初餾點(diǎn) 37050％餾點(diǎn) 38495％餾點(diǎn) 405將上述實(shí)施例2的產(chǎn)品300ml放入高壓釜，用真空泵減壓到1mmHg以下并且密閉，溫度分段上升，在各設(shè)定的溫度下保持24小時(shí)，其壓力變化測定結(jié)果如表8。
表8測定溫度，℃初壓，kg/cm2升壓速 24小時(shí)后壓率，kg/cm2/hr 力，kg/cm23400.39 0.0100.643500.48 0.0150.853600.60 0.0251.20
實(shí)施例3在裝有冷凝器、攪拌器和溫度計(jì)的三頸瓶中加入沸點(diǎn)為260～280℃的加氫二線芳烴500克(主要組成見表9)，芐氯150克，加入FeSO41.2克，啟動(dòng)攪拌器，加熱燒瓶內(nèi)液體，在140℃下反應(yīng)，直到無氣體逸出為止。將上述的反應(yīng)液用5％的NaOH水溶液中和后充分水洗至PH＝7，所得液體進(jìn)行精餾，切割350-400℃餾分段(常壓)121克，產(chǎn)品的物性數(shù)據(jù)如表10。
表9沸程為260～280℃的加氫二線芳烴的主要組成組 分 百分含量(重量)二甲基四氫萘0.04乙萘0.07二甲萘 2.94三甲萘 39.26苊 0.40芴 1.52四甲基四氫萘0.69甲基聯(lián)苯10.80丙烯基萘6.91四甲萘 23.76二甲基聯(lián)苯 8.60正十七烷烴 2.95正十八烷烴 0.33其它1.73表10產(chǎn)品物性數(shù)據(jù)比重 20/4℃ 1.0532閃點(diǎn) ℃ 199運(yùn)動(dòng)粘度 cst(40℃) 74.25凝點(diǎn) ℃ -9酸值 mgKOH/g0.01殘?zhí)?wt.％ 0.02銅腐 級(jí)(50℃，3h) 1a蒸餾試驗(yàn) ℃初餾點(diǎn) 37550％餾點(diǎn) 39095％餾點(diǎn) 408
將上述實(shí)施例3的產(chǎn)品300ml放入高壓釜，用真空泵減壓到1mmHg以下并且密閉，加熱使其溫度升至360℃，然后在360℃下保持24小時(shí)，其壓力變化測定結(jié)果如表11。
表11測定溫度，℃初壓，kg/cm2升壓速率，kg/cm2/hr 24小時(shí)后壓力，kg/cm23600.52 0.0351.3權(quán)利要求
1.一種多烷基萘芐基萘混合物，其特征在于該導(dǎo)熱油是由加氫二線芳烴與芐氯在催化劑存在下反應(yīng)制得的，其中加氫二線芳烴主要組成為C11～C20的多烷基萘的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于所述的烷基萘中烷基為甲基、乙基、丙基、異丙基或丙烯基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的產(chǎn)品，其特征在于在制備該產(chǎn)品時(shí)所述的加氫二線芳烴中多烷基萘與芐氯的摩爾比為0.5～10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的產(chǎn)品，基特征在于在制備該產(chǎn)品時(shí)反應(yīng)溫度為40～150℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于在制備該產(chǎn)品時(shí)所述的催化劑選自硫酸鐵、硫酸亞鐵、氯化鐵、氧化鐵以及可在反應(yīng)時(shí)生成這些化合物的前身物中的一種或幾種。
6.權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品用作高溫導(dǎo)熱油。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多烷基芐基萘混合物、其制備方法及用途。加氫二線芳烴作為導(dǎo)熱油使用時(shí),使用溫度較低,而且熱穩(wěn)定性差。為解決這一問題,本發(fā)明采用由加氫二線芳烴與芐氯在付－克氏烷基化催化劑存在下反應(yīng)制備多烷基芐基萘混合物,該混合物用作導(dǎo)熱油時(shí),使用溫度高、熱穩(wěn)定好。
文檔編號(hào)C07C1/26GK1270947SQ9910447
公開日2000年10月25日 申請日期1999年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月21日
發(fā)明者王明義, 劉國文, 徐珂, 張士贏, 何國軍 申請人:北京燕山石油化工公司研究院