[发明专利]一种费托合成油直接合成中粘度润滑油基础油的制备方法

说明书

本发明属于α‑烯烃制备润滑油基础油技术领域，尤指一种中粘度润滑油基础油的制备方法，以高温费托合成油C₈‑C₁₂切割组分为原料，经尿素脱蜡及环丁砜脱氧脱芳后，烯烃含量在80％左右，催化剂由AlCl₃及改性载体两部分组成，载体为纯硅纳米分子筛、纳米ZrO₂、纳米TiO₂中的至少一种，在反应温度为20～50℃，反应压力为0.1～1.0MPa的条件下，在AlCl₃固载催化剂作用下反应2～6小时，催化剂用量3‑10wt％，将得到的产物处理后即得到中高粘度润滑油基础油。与现有技术相比，本发明扩展了合成中粘度润滑油基础油的原料范围，催化剂制备方法简单，产品收率≥70％，在100℃下的运动粘度为20～40mm²/s，粘度指数≥130，凝点为≤‑45℃。

技术领域

本发明属于α-烯烃制备润滑油基础油技术领域，尤指一种高温费托合成α-烯烃制备中粘度润滑油基础油的方法。

背景技术

随着社会的进步与发展，环境问题日益突出，人们对润滑油的使用性能、稳定性及使用寿命提出了越来越高的要求。与传统的矿物润滑油相比，聚α-烯烃润滑油通常具有更好的低温与粘度性能、较低的挥发损失、更高的热稳定性以及优良的润滑抗磨损等优点。因此，PAO成为学术上及工业上研究的热点。

国外各公司合成PAO多采用乙烯齐聚产物C₈～C₁₂的α-烯烃(以C₁₀为主)为原料，经齐聚并加氢精制饱和制备PAO合成油。而根据我国能源结构“富煤少油”，加大煤炭利用成为重要的发展方向，利用煤间接液化技术生产α-烯烃，再到合成高品质PAO润滑油，整个产业链可以极大的增强煤炭的利用水平，并且可以极大的增加社会效益。本发明主要是利用高温费托合成铁基催化剂工艺生产的α-烯烃合成中粘度的润滑油基础油。

目前，用于合成α-烯烃齐聚物的催化体系主要有：BF₃催化剂体系、AlCl₃催化剂体系、Ziegler-Natta催化剂体系和茂金属催化剂体系。其中，BF₃不稳定，受HF的影响，导致设备腐蚀；茂金属催化剂具有单一活性中心的特点；而AlCl₃催化剂催化α-烯烃齐聚可以获得较高的粘度指数的润滑油，但催化剂的腐蚀性大且有复杂的后处理工艺，产物分离困难等，为了解决这些问题，很多研究学者致力于AlCl₃固载化研究。

专利CN1939590和专利CN1156338利用气相固载方法在N₂载带下将新鲜的AlCl₃带入具有介孔和大孔的结构的氧化铝的反应管中反应，得到AlCl₃固载催化剂，该催化剂在应用在异丁烯低度聚合反应中，表现出较好的催化活性和选择性以及稳定性；中国专利CN10366552用改性AlCl₃/Al₂O₃固载催化剂催化1-癸烯或1-癸烯与C₈～C₁₂的α-烯烃齐聚反应得到基础油，所得基础油收率大于60％，基础油100℃粘度10.0～25.0mm²/s，齐聚物氯含量小于2％。中国专利CN102060646公开了一种氧化铝负载三氯化铝催化剂的制备方法，以改性γ-氧化铝为载体负载三氯化铝用于癸烯聚合，克服了三氯化铝的强腐蚀性。此外，中国专利CN103305263公开了一种以乙烯和异丁烯以及C₆～C₁₂为原料，采用γ-氧化铝负载铜-有机铝为催化剂合成润滑油基础油的方法，得到的齐聚物100℃粘度为27.8～42.4mm²/s，粘度指数为147～171。

由上可知，目前关于合成润滑油基础油方面，采用的原料主要是乙烯齐聚的C₆～C₁₂的α-烯烃；产品方面关于中粘度润滑油基础油的研究较少。

发明内容