低黏度潤滑油基礎(chǔ)油的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種潤滑油基礎(chǔ)油的制備方法，特別涉及一種由費托合成油制備低黏 度潤滑油基礎(chǔ)油的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚α-烯烴基礎(chǔ)油是由C6?C16的α-烯烴在催化劑作用下聚合，再通過加氫獲 得的規(guī)則長鏈烷烴，如專利US4,219,691及其引用的專利所描述。市售聚α-烯烴基礎(chǔ)油 劃分標(biāo)準(zhǔn)是由l〇〇°C運動黏度決定，主流產(chǎn)品由4、6、10、40、IOOmmVs等構(gòu)成。
[0003] 低黏度PAO應(yīng)用在發(fā)動機(jī)油領(lǐng)域，低溫性能好，可減少發(fā)動機(jī)冷轉(zhuǎn)扭矩?fù)p失，同時 可延長換油周期，提高燃油經(jīng)濟(jì)性；此外，因具有良好的高低溫性能和黏度指數(shù)，是航空液 壓油重要的組成部分。高黏度PAO在重負(fù)荷傳動油、高溫齒輪和循環(huán)油、高效高負(fù)荷蝸輪蝸 桿齒輪油、苛刻條件下使用的制冷壓縮機(jī)油、工業(yè)、航空和汽車寬溫潤滑脂、工業(yè)液壓油、長 壽命壓縮機(jī)油等領(lǐng)域具有廣泛的適用性。
[0004] CN101，977, 944描述了一種PAO的制備方法，其特征在于，α-烯烴與單中心茂金 屬催化劑，如二甲基硅基雙（2-四氫茚基）二甲基鋯為主催化劑和N，N-二甲基苯銨四（五 氟苯基）硼酸鹽為助劑在混流式或連續(xù)式攪拌釜反應(yīng)器中接觸，所獲得的PAO具有11? 300mm 2/s范圍的運動黏度，黏度指數(shù)可達(dá)150?249,此外，所述PAO還具有高剪切穩(wěn)定性。
[0005] US6, 395, 948報道了由1-癸烯聚合制備聚α -烯烴基礎(chǔ)油的方法，包括：以AlCl3 和鹽酸三甲基胺/1，3二乙基氯代咪唑鹽離子液體為催化劑，在無溶劑條件下，催化1-癸烯 或1-十二烯聚合，可得到最高運動黏度為31. 6mm2/s的ΡΑ0。
[0006] 有關(guān)聯(lián)的其它專利包括 US4, 642, 410、US5, 196, 635、US4, 827, 064 和 US5, 270, 273。不難看出，上述報道中所需的α -烯烴均為乙烯齊聚物，并且以1-癸烯為主， 但是在全球1-癸烯供不應(yīng)求的背景下，1-癸烯的價格居高不下制約了 PAO市場普及。
[0007] 眾所周知，在150?350°C和2?15MPa的反應(yīng)條件下，CO催化加氫可以生成1? 100碳原子數(shù)的直鏈烷烴、α -烯烴、混合醇等有機(jī)化合物，該工藝稱為費托合成。α -烯烴 和混合醇的含量因費-托合成工藝不同而有區(qū)別。費托合成油中烯烴經(jīng)分離或直接聚合可 制備聚α -烯烴基礎(chǔ)油，如專利US5, 382, 739所描述。
[0008] US6, 518, 473介紹了一種由費托合成油中烯烴低聚生成潤滑油基礎(chǔ)油的方法，所 述烯烴低聚分兩步二聚構(gòu)成，催化劑為VDI B族元素負(fù)載于分子篩，優(yōu)選Ni/ZSM-5,該方法原 料選擇C5?ClO費托石腦油，聚合前原料需經(jīng)吸附或加氫精制，以降低S、N、0雜質(zhì)對毒 害催化劑，該方法所得到潤滑油基礎(chǔ)油運動黏度為3?20mm 2/s，黏度指數(shù)>80,傾點不高 于-KTC。
[0009] US6, 605, 206 -種增加 Cltl以上烴類產(chǎn)品的方法，其包括：（1)將費托產(chǎn)物分為費 托蠟和輕質(zhì)液態(tài)烴；（2)費托蠟經(jīng)加氫異構(gòu)制備高沸點低傾點烴組份；（3)費托輕質(zhì)烴中醇 脫氧制備烯烴；（4)烯烴聚合制備高分子量烴；（5)切割分離柴油和基礎(chǔ)油組份。根據(jù)沸點 不同，可制備不同黏度級別潤滑油基礎(chǔ)油。
[0010] US2004267071公開了一種費托輕質(zhì)烴的加工方案，其特征在于，費托輕質(zhì)餾分油 (C5?C19)經(jīng)脫羥基將醇轉(zhuǎn)化為烯烴以及分子篩吸附脫出其它含氧化合物后，經(jīng)離子液體 催化烯烴聚合后再經(jīng)過加氫精制可得到柴油和潤滑油組分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明提供了一種低黏度潤滑油基礎(chǔ)油的制備方法，包括：
[0012] (1)聚合原料在三氟化硼存在下發(fā)生聚合反應(yīng)；
[0013] 所述聚合原料包含烯烴、醇和非必要的烷烴，所述烯烴為C6?C14烯；以質(zhì)量百分 比計，所述聚合原料中烯烴含量在10%以上、由醇提供的氧含量為0. 2%?2% ;以所述烯烴 為基準(zhǔn)并以質(zhì)量百分比計，所述烯烴中α -烯烴的含量> 85% ;
[0014] (2)步驟（1)的聚合產(chǎn)物進(jìn)一步發(fā)生加氫精制反應(yīng)，收集加氫精制反應(yīng)產(chǎn)物中的潤 滑油基礎(chǔ)油餾分。
[0015] 在所述聚合原料中，以所述烯烴為基準(zhǔn)并以質(zhì)量百分比計，所述烯烴中α -烯烴 的含量彡85%，優(yōu)選彡95% ;所述烯烴可以選用C6?C14的單一烯烴或混合烯烴，以質(zhì)量百分 比計，優(yōu)選烯烴中含有0. 5%?25%的C6?C7烯烴、60%?98%的C8?C12烯烴、1%?30% 的C 13?C14烯經(jīng)，最優(yōu)選含有2%?20%的C6?C7烯烴、70%?90%的C 8?C12烯烴、2%? 25%的C13?C14烯烴。
[0016] 所述聚合原料中烯烴含量在10%以上，優(yōu)選在25%以上，最優(yōu)選在40%以上。
[0017] 所述聚合原料中的醇選自C1?C12的單一醇或混合醇，優(yōu)選C 2?Cltl的單一正構(gòu)醇 或混合正構(gòu)醇，最優(yōu)選C2?Cltl的單一伯醇或混合伯醇。
[0018] 所述聚合原料中由醇提供的氧含量為0. 2%?2%，優(yōu)選0. 25%?1. 5%，最優(yōu)選 0· 3% ?1%。
[0019] 本發(fā)明所述的聚合原料中可以不包含烷烴，也可以包含烷烴。所述烷烴為C4?C 15 的烷經(jīng)，優(yōu)選C5?C14的烷經(jīng)，最優(yōu)選C6?C14的烷烴。當(dāng)所述聚合原料中包含烷烴時，所述 烷烴與所述烯烴的質(zhì)量比為10:1?1:10,優(yōu)選5:1?1:5,最優(yōu)選3:1?1:3。
[0020] 所述聚合原料可以由上述烯烴、醇或烷烴調(diào)合而成，也可選用一些符合上述組成 的費托合成油、蠟裂解烯烴和焦化餾分油中的一種或多種，而對于不符合上述組成的費托 合成油、蠟裂解烯烴、焦化餾分油，還可經(jīng)蒸餾切割或外加上述烯烴、醇或烷烴調(diào)合而成作 為本發(fā)明的聚合原料，這樣可以提高原料來源的廣泛性。以費托合成油為例，對于不符合上 述條件的費托合成油，也可以通過蒸餾切割的方法使得其組成滿足本發(fā)明所述聚合原料的 要求，如果經(jīng)蒸餾切割后仍不滿足要求，可以外加上述烯烴或醇及非必要的烷烴來滿足要 求。
[0021] 所述聚合原料優(yōu)選符合上述條件的費托合成油。
[0022] 所述聚合原料在三氟化硼存在下發(fā)生聚合反應(yīng)的工藝條件為：
[0023] 聚合反應(yīng)的溫度為-10?120°C，優(yōu)選-5?100°C，最優(yōu)選0?80°C。
[0024] 聚合反應(yīng)的時間為15?360min，優(yōu)選30?300min，最優(yōu)選45?280min。
[0025] 聚合反應(yīng)的壓力為0· 1?IMPa，優(yōu)選0· 12?0· 75MPa，最優(yōu)選0· 15?0· 5MPa。
[0026] 在步驟（1)的制備方法中，優(yōu)選采用靜置分層/過濾分離、水洗、吸附和蒸餾法中 的一種或多種方法對聚合產(chǎn)物進(jìn)行后處理。
[0027] 在步驟（I)的制備方法中，除了上述三氟化硼催化劑以外，無需額外添加其它催化 劑助劑。
[0028] 在步驟（2)中，對步驟（1)的聚合產(chǎn)物進(jìn)一步發(fā)生加氫精制反應(yīng)的方法是：將步驟 (1)的聚合產(chǎn)物在加氫精制催