[发明专利]一种生物质基低粘度全合成润滑油的制备方法

说明书

本申请公开了一种生物质基低粘度全合成润滑油的制备方法，包括以下步骤：油酸或者油酸甲酯氧化断裂，壬酸选择性加氢为壬醇，壬醇溴化制备溴代烷烃，壬二酸或壬二酸单甲酯制备壬二酸二甲酯，溴代格氏试剂与壬二酸二甲酯反应合成树杈型叔醇前体，进一步加氢得到树杈型结构的低粘度润滑油。其优点表现在：本申请采用绿色可再生的生物质油酸或者油酸甲酯为原料，通过构建溴代烷烃与壬酸二甲酯通过格氏反应实现碳链增长得到长链树杈型叔醇为前驱体，进一步脱水加氢为高品质的低粘度全合成生物质基润滑油。避免了化石能源的使用，符合绿色可持续发展的理念；选用廉价易得的油酸类化合物，极大地降低原料成本和高端全合成润滑油成本。

技术领域

本申请涉及生物质基全合成润滑油技术领域，尤其是涉及一种生物质基低粘度全合成润滑油的制备方法。

背景技术

润滑油市场，尤其是全合成润滑油极大地扩展了润滑油在高负荷、高转速、高真空、高能辐射和强氧化介质条件下的应用范围，提供了优异的氧化安定性、粘温性、抗磨损性和润滑性，因而大大地延长了换油期和设备的使用寿命，减缓了设备的磨损和腐蚀，降低了设备的维修周期。目前，全合成润滑油主要采用烯烃齐聚的方法制备，中国专利(CN108559012A)报道了采用茂金属聚合α-烯烃制备全合成润滑油基础油。但目前α-烯烃主要来源于不可再生能源石油化工或煤化工，所制备的α-烯烃碳数分布广，分离成本高增加成本。

可再生生物质基全合成润滑油备受关注，易生物降解且生物质来源广泛廉价易得。中国专利(CN 107384556A)报道了采用大豆油、季戊四醇酯和蓖麻油等基础油辅以添加剂混合制备而成的生物基润滑油，虽所制备润滑油中的含氧量较高，导致粘度指数较低且抗氧化性较差，不适用于精密机械使用。为改善生物质润滑油的品质，中国专利(CN103905306A)报道了采用菜籽油为原料，采用离子交换树脂为催化剂对菜籽油进行环氧化，但未解决生物质润滑油中含氧量高的问题。生物基润滑油要求合成具有更高品质和性能可调控(粘度、倾点、抗氧化性等)的生物质润滑油。

发明内容

本申请的目的是，利用可再生生物质油酸制备全合成润滑油，原料绿色环保且廉价易得，工艺简单灵活，润滑油的收率高，可实现油酸或者油酸甲酯高效转化为全合成润滑油。

合成路线如下所示：

油酸转化为树杈型低粘度全合成润滑油的路线

油酸或者油酸甲酯氧化(步骤1)，壬酸选择性加氢为壬醇(步骤2)，壬醇溴化制备溴代烷烃(步骤3)，壬二酸或壬二酸单甲酯制备壬二酸二甲酯(步骤4)，溴代格氏试剂与壬二酸二甲酯反应制备树杈型叔醇前体(步骤5)，最后树杈型叔醇前体加氢为树杈型低粘度全合成润滑油(步骤6)。

本申请采用下述技术方案：

一种润滑油的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤1，油酸或者油酸甲酯氧化断裂

将油酸或者油酸甲酯、氧化剂和溶剂在40-80℃下反应12h，反应结束后分离得壬酸、壬二酸或壬二酸单甲酯；

步骤2，壬酸选择性加氢为壬醇

将壬酸、加氢催化剂、溶剂加入到反应釜中，所述加氢催化剂的活性中心为Ru、Pt或Ni，将反应釜密封，通入H₂置换反应釜中的空气，向反应釜中通入1.0-4.0MPa的H₂，得到反应溶液，反应结束后冷却，释放H₂，并蒸馏分离出壬醇；

步骤3，壬醇溴化制备溴代烷烃

将三颈瓶置于冰浴中，加入溶剂，并通入氮气作为保护气，将壬醇和催化剂滴加到三颈瓶中，催化剂为HgO+Br₂、PBr₃或O₃+Br₂，滴加完成后，反应1-3h，萃取，分离得溴代壬烷；