專利名稱：提高低粘度油收率的聚α-烯烴合成油用催化劑及其工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明敘述利用一種新型的Alcl3-2-乙基己醇路易斯酸催化劑聚合α-烯烴，以獲得高產(chǎn)率低粘度油的工藝方法。
聚α-烯烴合成油，尤其是經(jīng)加氫后的低粘度組分，廣泛用作低溫液壓油、內(nèi)燃機油、液力傳動油等油品的基礎(chǔ)油。其需要量日益增加，故開發(fā)研究能得到更多的低粘度α-烯烴合成油方法成為必要。U.S.Pat 4.214.112中，介紹利用多元組分催化劑(三氯化鋁-多元醇-鎳化合物)，可以得到較高的低粘度油組分;而大多數(shù)專利都采用三氟化硼作為催化劑，進行α-烯烴的齊聚，如U.S.Pat 4，400，565;4，413，156等。但三氟化硼會引起設(shè)備腐蝕，對設(shè)備要求很嚴格;而三氯化鋁，操作方便、價格也便宜。
本發(fā)明的特點是利用有機醇活化液體三氯化鋁催化劑，提高催化劑的選擇性，而且因用了有機醇作為活化劑，聚合時異構(gòu)化反應(yīng)少，有利于提高合成油的粘度指數(shù)。
本發(fā)明采用液體三氯化鋁催化劑，液體催化劑與蠟裂解得到的C8-C14的α-烯烴為液體催化反應(yīng)體系，該體系為均相反應(yīng)，反應(yīng)穩(wěn)定，重復(fù)性好。
本發(fā)明提出了α-烯烴聚合反應(yīng)活性的概念。α-烯烴在催化劑作用下發(fā)生聚合反應(yīng)放出熱量，使體系溫度升高的程度表示α-烯烴聚合反應(yīng)活性的物理概念。
本發(fā)明提出了α-烯烴聚合反應(yīng)活性測定方法在配有攪拌器、溫度計的三口燒瓶中，裝有100克α-烯烴，在水浴中于80℃下恒溫10-15分鐘，用針管注射器快速注射液體三氯化鋁催化劑8毫升，觀測并記錄α-烯烴聚合時放熱使體系溫度升高的最高溫度，并表示α-烯烴的聚合反應(yīng)活性。在進行α-烯烴聚合反應(yīng)時，再根據(jù)α-烯烴的聚合反應(yīng)活性調(diào)整液體三氯化鋁催化劑的用量，使得低粘度組分收率增高。
本發(fā)明的催化劑體系，對α-烯烴的適用性較廣，可用于從蠟裂解的C8-C14烯烴的聚合，α-烯烴聚合反應(yīng)的活性可從120到186乃至更高。
本發(fā)明使用的α-烯烴列于表1。
例一 在一耐熱的單品瓶或三口瓶中，加入固體三氯化鋁70克，二甲苯140克，放置于加熱套中攪拌升溫至80-85℃。繼續(xù)攪拌10-20分鐘，用玻璃針管注射器緩慢注入2-乙基己醇8-14毫升，此時體系冒白煙并升溫至110-120℃，然后保持在80-90℃下攪拌小時，體系中固體三氯化鋁全部溶解變成粘稠的液體，稱為液體三氯化鋁催化劑。置于密閉瓶中備用。
例二 在配有攪拌器、溫度計的500毫升的三口瓶中，加入α-烯(表1中2＃烯烴)300克，在加熱套中攪拌升溫至80℃，緩慢地用注射器注入例1中的液體三氯化鋁催化劑10ml，控制溫升不超過140℃。加完催化劑后在110-130℃下反應(yīng)3小時，降溫至80℃，然后將占烯烴的量3%經(jīng)熟化的CaO(即9克CaO，加水4毫升熟化)加入三口瓶中攪拌15-30分鐘，以中和三氯化鋁催化劑，在室溫下靜置沉降18-20小時，分出催化劑淤渣。將反應(yīng)物置于有溫度計，攪拌器、冷凝分液器和導(dǎo)氣管的四口燒瓶中，在80℃下加入反應(yīng)物重量5%的白土，攪拌30分鐘，通入氮氣逐漸升溫至220-230℃，脫去聚合反應(yīng)物中的氯和未聚合的烷烴和烯烴，在此溫度下保持30分鐘，降溫至120℃，真空抽濾除去固體殘渣此反應(yīng)物溴價為35.76，氯含量＜20PPM。
分餾，餾分收率% ν40℃，mm2/S ν100℃，mm2/S Ⅵ＜290℃ 13.0290-350℃ 11.2350-450℃ 35.4 16.79 3.78 115＞450℃ 39.8 119.53 14.48 122例三 操作步驟同例二，用3＃α-烯烴，催化劑加入量4-6毫升。
反應(yīng)產(chǎn)物餾分收率% ν40℃，mm2/S ν100℃，mm2/S Ⅵ＜290℃ 12.7290-350℃ 15.9350-450℃ 39.1 22.39 4.52 115＞450℃ 30.9 171.47 18.33 119溴價29.28氯含量＜20PPM例四 操作步驟同例二，用4＃烯烴，催化劑量為8毫升產(chǎn)物餾分收率% ν40℃，mm2/S ν100℃，mm2/S Ⅵ＜290℃ 6.7290-350℃ 8.0350-450℃ 38.0 20.73 4.33 117＞450℃ 47.0 153.60 16.72 116例五 操作步驟同例二，在1000毫升的三品瓶中，裝5＃烯烴600克，加入液體三氯化鋁催化劑14毫升。
產(chǎn)物餾分 收率% ν40℃，ν100℃，Ⅵ 閃點 凝點 Mmm2/S mm2/S ℃ ℃＜290℃ 14.5290-350℃ 17.0350-450℃ 32.0 20.70 4.76 219 ＜-60 440＞450℃ 36.2 139.91 15.87 118 300 -50 74權(quán)利要求
1.本發(fā)明為一種新型的Alcl，-2-乙基已醇路易斯酸聚合催化劑。
2.本發(fā)明為用Alcl3-2-乙基己醇路易斯酸新型催化劑，聚合蠟裂解α-烯烴時，獲得高產(chǎn)率低粘度油的工藝方法＊。
3.根據(jù)權(quán)項1的要求，本發(fā)明的新型催化劑是用70克固體Alcl3，140克二甲苯和8-14毫升2-乙基己醇在給定的條件下制得的粘稠液體。
4.根據(jù)權(quán)項2的要求，本發(fā)明中的工藝是測定了α-烯烴聚合反應(yīng)的活性，并以α-烯烴聚合時使反應(yīng)體系溫度升高的最高值表示，其值在130-190℃的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)項2和4的要求，本發(fā)明α-烯烴聚合反應(yīng)中催化劑的加入量，根據(jù)α-烯烴聚合反應(yīng)的活性來調(diào)節(jié)，對于300克α-烯烴的聚合可用4-10毫升的催化劑。
6.根據(jù)權(quán)項2的要求，本發(fā)明的低粘度聚α-烯烴合成油ν100℃ 1.5-2.5mm2/S 290-350℃ν100℃ 3.0-5.0mm2/S 350-450℃
7.根據(jù)權(quán)項2的要求，本發(fā)明低粘度油的收率290-350℃ 8.0-18%(重量)350-450℃ 30-38%(重量)＊用α-烯烴聚合反應(yīng)的活性來調(diào)節(jié)催化劑的加入量。
全文摘要
制備一種新型的三氯化鋁-2-乙基己醇路易斯酸型液體催化劑，并根據(jù)測定α-烯烴的聚合反應(yīng)活性，調(diào)整催化劑用量，得到了低粘度油收率較高的聚α-烯烴合成油。
文檔編號C08F4/14GK1054986SQ9010110
公開日1991年10月2日 申請日期1990年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月19日
發(fā)明者潘兆河, 王新湘, 付保安, 葉文英 申請人:中國石油化工總公司蘭州煉油化工總廠