[发明专利]一种含芳烃合成烃的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于合成烃制备技术领域，具体涉及一种含芳烃合成烃的制备方法。

背景技术

合成烃，也称合成烃油，是由化学方法制备的烃类润滑油，其包括聚α-烯烃(PAO)、聚丁烯、烷基芳烃及合成环烷等。其中PAO在润滑油市场具有重要的地位。相对于天然矿物油，PAO具有较高的热稳定性、粘度指数和抗氧化性，低的高温蒸发损失，良好的低温流动性、摩擦性能、水解稳定性、耐腐蚀性，且无毒性、结焦少、可与矿物油和酯混溶。基于上述性能，PAO广泛用于高档的内燃机油、压缩机油、液压油、齿轮油和润滑脂。随着人们对于节能和环保的重视，也使得聚α-烯烃以每年大约10-15％的速度的迅猛发展。

聚α-烯烃的生产一般是以α-烯烃为原料，在卤化铝、烷基卤化铝、BF3等催化剂的存在下进行聚合来制备的(CN101054332A)。也有文献报道了使用碱金属铝硅酸盐(美国专利3322848)和沸石催化剂进行聚烯烃的合成(美国专利第6703356B1号)。在许多专利中公开了用于生产PAO润滑剂的方法。例如参见美国专利第3149178号、第3382291号、第3742082号、第3780128号、第4172855号、第4956122号和中国专利CN101102982、CN1332005C等。

美国专利第3113167号描述了将卤化钛与烷基卤化铝相结合，通过改变催化剂配比与反应条件来改变产物的性质。中国专利第ZL200310120887号中揭示了将原位生成的氯化铝催化剂负载在具有介孔和大孔的γ-氧化铝上，使得α-烯烃聚合反应可以在固定床反应器中进行。也有许多文献报道了将磷酸(美国专利第4982026号)、醇(美国专利第5994605号)等促进剂与催化剂结合使用，以改进产物的性能。中国专利第ZL02817015.6号则描述了一种独特的α-烯烃合成催化剂体系，该催化剂体系使用锆、钛、铪等金属的金属茂化合物催化剂，辅以烷氧基铝助催化剂，使得制得的产物基本不含异构化而产生的叔氢。

中国专利申请公开第CN1505643A号中提示了一种制备用于工业油的聚α烯烃的方法。在此方法中，首先在卤代烷基铝和卤代烷烃催化剂的存在下，使得1-癸烯和1一十二碳烯发生低聚反应，生成少量的低聚物。然后在该低聚物混合物的存在下，使得价格较为低廉的1-癸烯发生聚合，生成具有所需高粘度的聚α-烯烃。上述的高粘度PAO是指通过ASTM D445所述的方法测得在100℃下的运动粘度大于20cst的PAO，通常由线性α-烯烃通过阳离子低聚反应制备。

上述不同专利都是从不同角度提高产品的性能和产率、降低生产成本和复杂程度，以提高产品的竞争力。一种方式是采用复合催化剂，一种是使用一定比例的较为廉价的烃类为原料生产高品质的合成烃油。

在上述专利文献中，PAO的合成基本上包括两个步骤，首先使得α-烯烃单体在催化剂的存在下进行聚合，生成含有双键的不饱和聚合物，之后便必须对其进行加氢操作以使得双键饱和从而提高产物的抗氧化稳定性，目前工业化加氢过程都采用高压加氢工艺，其能耗高，产业化设备投资大。如果能够在不采用加氢处理的前提下制得具有上述优良性质的合成烃油，将会是本领域技术的一个重大飞跃。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含芳烃合成烃的制备方法，该制备方法因烷基化反应不需加氢，后处理精制工艺采用离子交换方式取代传统的水洗工艺，生产过程无高温高压、节能环保。所制备合成烃不但具备PAO合成烃油的所有性能，还具有烷基苯合成油特性。

本发明的技术方案是：一种含芳烃合成烃的制备方法，具体为：

烷基化过程：以烷基苯和α-烯烃为原料，在三氯化铝催化剂和助催化剂的作用下进行烷基化反应，得到含芳烃合成烃粗品；所述烷基苯为烷基含有1到260个碳原子的烷基苯，所述α-烯烃为含有8到14个碳原子的α-烯烃；上述各组份的重量份数为：

所述烷基化反应在氮气气氛下进行；氮气压力2～2.5kg/cm²，反应温度10～30℃，反应时间1～6小时。

所述助催化剂制备过程为：将聚乙烯醇和乙醇混合后，在30～40℃下加入氢氧化氨(氨水)，5～6小时后再加入氢氧化钠和氢氧化钾，在70～150转速度下搅拌2～3小时形成的碱式络合物即为助催化剂；所述聚乙烯醇为低分子量聚乙烯醇，分子量为25000～35000。

上述各组分的重量份数如下：