本發(fā)明涉及化學(xué)品合成領(lǐng)域，具體地，涉及一種基礎(chǔ)油的制備方法，更具體地，涉及一種基于月桂酸改性三氯化鋁合成pao15基礎(chǔ)油的方法。

技術(shù)背景

從原油中提煉出的基礎(chǔ)油包含大量的化學(xué)物質(zhì)。這些混合物中的大部分是芳烴化合物和石蠟烴碳化合物(潤滑油中粘度隨溫度急變的成分)結(jié)構(gòu),這些物質(zhì)降低了基礎(chǔ)油的性質(zhì)，而且其中的多環(huán)芳烴是致癌物質(zhì)，并且對環(huán)境有害。

而全合成pao基礎(chǔ)油具有杰出的氧化穩(wěn)定性，因為他們是完全的異構(gòu)石蠟，而且沒有芳族化合物和石蠟烴碳化合物(潤滑油中粘度隨溫度急變的組分)結(jié)構(gòu)。由于pao具有優(yōu)秀的氧化性及熱穩(wěn)定性，它被廣泛的應(yīng)用于精細工業(yè)品制造的領(lǐng)域。

在工業(yè)方面，pao根據(jù)潤滑容器的使用壽命，延長了換油周期，因此，減少了停工的損失，此外，pao在非常低的溫度下仍能保持良好的流動性，所以pao引擎潤滑油具有良好的冷啟動性能。使用以pao為基礎(chǔ)油的潤滑油，引擎能快速啟動，潤滑油能夠在瞬間到位等等有點。

目前，pao基礎(chǔ)油的全合成，往往采用茂金屬作為催化劑，雖然反應(yīng)速度比較快，但是成本高，不利于工業(yè)化的生產(chǎn)；如采用bf3、ticl4等催化劑合成pao基礎(chǔ)油時，雖然能達到粘度要求，但是使用該催化劑危險系數(shù)高；此外，現(xiàn)有制備pao基礎(chǔ)油方法一般都需要加壓反應(yīng)，其安全系數(shù)低，且對操作工的工藝要求較高，容易造成生產(chǎn)安全問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服上述缺陷，采用改性三氯化鋁作為催化劑，可以高效合成pao基礎(chǔ)油，擺脫了傳統(tǒng)反應(yīng)收率低，反應(yīng)要求高的束縛。

本發(fā)明提供了一種基于月桂酸改性三氯化鋁合成pao基礎(chǔ)油的方法，其特征在于：將1-癸烯單體和改性催化劑投入聚合釜內(nèi)，于50-60℃的溫度下，聚合反應(yīng)2.5-3.5小時，生成聚癸烯粗產(chǎn)品；

上述聚癸烯粗產(chǎn)品經(jīng)后處理和催化氫化反應(yīng)獲得目標pao9基礎(chǔ)油；

其中，上述改性催化劑為經(jīng)脂肪酸改性的三氯化鋁催化劑，由包括脂肪酸和三氯化鋁的原料制造而成；

上述脂肪酸選自碳原子數(shù)不小于10的一元酸、二元酸和三元酸中的一種或幾種。

如：選自癸酸、月桂酸、十四酸、癸二酸、十二烷二酸、二十二烷二酸等等中的一種或幾種的組合物。

進一步地，本發(fā)明提供的一種基于月桂酸改性三氯化鋁合成pao基礎(chǔ)油的方法，還具有這樣的特點：即、上述改性催化劑的制造方法為：將脂肪酸與三氯化鋁，在40-50℃的溫度下，與脂肪烴混合后，反應(yīng)4-6小時，獲得甲烷磺酸改性的三氯化鋁催化劑。

進一步地，本發(fā)明提供的一種基于月桂酸改性三氯化鋁合成pao基礎(chǔ)油的方法，還具有這樣的特點：即、上述脂肪酸與三氯化鋁的摩爾比為1:1-3。

進一步地，本發(fā)明提供的一種基于月桂酸改性三氯化鋁合成pao基礎(chǔ)油的方法，還具有這樣的特點：即、上述脂肪烴選自碳原子數(shù)不小于5，沸點不低于80℃的液體脂肪烴中的一種。

如：環(huán)己烷，正庚烷，環(huán)庚烷，辛烷，環(huán)辛烷等。

進一步地，本發(fā)明提供的一種基于月桂酸改性三氯化鋁合成pao基礎(chǔ)油的方法，還具有這樣的特點：即、上述脂肪烴的使用量為述脂肪酸與三氯化鋁的1-100倍。

脂肪烴在本發(fā)明中一般作為溶劑使用，其使用量根據(jù)反應(yīng)的時間和溫度進行調(diào)整。一般選擇溶質(zhì)在溶劑內(nèi)的質(zhì)量濃度為30-60％為佳。

進一步地，本發(fā)明提供的一種基于月桂酸改性三氯化鋁合成pao基礎(chǔ)油的方法，還具有這樣的特點：即、上述1-癸烯單體與上述改性催化劑中所含的三氯化鋁的質(zhì)量比為97-100:1-5。

進一步地，本發(fā)明提供的一種基于月桂酸改性三氯化鋁合成pao基礎(chǔ)油的方法，還具有這樣的特點：即、上述1-癸烯單體為純度不小于99％的1-癸烯。

進一步地，本發(fā)明提供的一種基于月桂酸改性三氯化鋁合成pao基礎(chǔ)油的方法，還具有這樣的特點：即、上述聚癸烯粗產(chǎn)品后處理的過程為：將聚癸烯粗產(chǎn)品經(jīng)過濾去除固體雜質(zhì)，經(jīng)堿洗，中和反應(yīng)體系的ph為中性后，通過減壓蒸餾的方式分離得到減壓蒸餾產(chǎn)品和未反應(yīng)的1-癸烯單體；

其中，未反應(yīng)的1-癸烯單體可循環(huán)使用。

進一步地，本發(fā)明提供的一種基于月桂酸改性三氯化鋁合成pao基礎(chǔ)油的方法，還具有這樣的特點：即、上述催化氫化的過程為：減壓蒸餾產(chǎn)品經(jīng)與氫氣混合加壓，直接進入裝有加氫催化劑的裝置，進料溫度160-180℃、氫氣分壓16-18mpa，體積空速約0.5-1h^-1、氫油體積比400-300:1，經(jīng)加氫催化除雜得到目標pao15基礎(chǔ)油。

進一步地，本發(fā)明提供的一種基于月桂酸改性三氯化鋁合成pao基礎(chǔ)油的方法，還具有這樣的特點：即、上述1-癸烯可以被替換為任一或任幾α-烯烴。根據(jù)α-烯烴的不同，其能生成不同分子量和粘度的pao基礎(chǔ)油。一般為pao13-20的中高粘度基礎(chǔ)油。

本發(fā)明的作用和效果：

本發(fā)明通過月桂酸改性三氯化鋁作為催化劑，使pao基礎(chǔ)油收率提高，即提高工業(yè)生產(chǎn)效率本發(fā)明采用的工業(yè)催化劑廉價，易于獲得本發(fā)明反應(yīng)條件溫和，常壓即可反應(yīng)，且催化劑易于處理。

此外，在本發(fā)明中，1-癸烯優(yōu)選用純度>99％的1-癸烯,由于高純度的1-癸烯分子結(jié)構(gòu)流順，支鏈產(chǎn)物較少，在本發(fā)明的低溫低壓反應(yīng)條件下，其聚合反應(yīng)后，所生成的poa產(chǎn)品粘度易控，穩(wěn)定性好，潤滑性能極佳，如實施例中所涉及的多款油品均可作為高檔潤滑油來使用。如選用純度不高，分支較多的癸烯作為原料的情況下，由于支鏈烯烴的存在，在聚合的過程中，容易發(fā)生同分異構(gòu)結(jié)構(gòu)的單體之間無序聚合的問題，其所產(chǎn)生的聚合物，往往結(jié)構(gòu)混亂，從而影響反應(yīng)過程中，對粘度，閃點，傾點的控制，進而會導(dǎo)致產(chǎn)品潤滑性能降低。

具體實施方式

實施例1

將150g月桂酸、130g三氯化鋁、200ml正庚烷混合均勻，邊攪拌邊加熱至40℃，保溫反應(yīng)2小時，得到改性后的催化劑待用。

取5000g1-癸烯單體和上述改性之后的催化劑，一并投入聚合釜內(nèi)發(fā)生聚合反應(yīng)，聚合溫度為50℃，聚合反應(yīng)時間3小時，生成聚癸烯粗產(chǎn)品。

將聚癸烯粗產(chǎn)品經(jīng)過濾去除部分改性之后的催化劑后，用40％的氫氧化鈉水溶液堿洗，中和溶液ph至中性后，進入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進行減壓蒸餾，氣液分離得到減壓蒸餾產(chǎn)品和未反應(yīng)的1-癸烯化合物單體，未反應(yīng)的1-癸烯化合物單體重新進入聚合釜發(fā)生聚合反應(yīng)。

將減壓蒸餾產(chǎn)品經(jīng)加壓與氫氣混合，直接進入裝有加氫催化劑的裝置，進料溫度160-180℃、氫氣分壓16-18mpa，體積空速約0.5h^-1、氫油體積比400:1，經(jīng)加氫催化除雜得到pao15，收率91％。

實施例2

將100g月桂酸、150g三氯化鋁、300ml環(huán)己烷混合均勻，邊攪拌邊加熱至30℃，保溫反應(yīng)1小時，得到改性后的催化劑待用。

取4800g1-癸烯單體(純度>99％)和上述改性之后的催化劑，一并投入聚合釜內(nèi)發(fā)生聚合反應(yīng)，聚合溫度為65℃，聚合反應(yīng)時間2小時，生成聚癸烯粗產(chǎn)品。

將聚癸烯粗產(chǎn)品經(jīng)過濾去除部分改性之后的催化劑后，用40％的氫氧化鈉水溶液堿洗，中和溶液ph至中性后，進入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進行減壓蒸餾，氣液分離得到減壓蒸餾產(chǎn)品和未反應(yīng)的1-癸烯化合物單體，未反應(yīng)的1-癸烯化合物單體重新進入聚合釜發(fā)生聚合反應(yīng)。

將減壓蒸餾產(chǎn)品經(jīng)加壓與氫氣混合，直接進入裝有加氫催化劑的裝置，進料溫度160℃、氫氣分壓10mpa，體積空速約0.5h^-1、氫油體積比400:1，經(jīng)加氫催化除雜得到pao15，收率87％。

實施例3

將80g十二烷二酸、150g三氯化鋁、50ml環(huán)己烷混合均勻，邊攪拌邊加熱至40℃，保溫反應(yīng)1小時，得到改性后的催化劑待用。

取5200g1-癸烯單體(純度>99％)和上述改性之后的催化劑，一并投入聚合釜內(nèi)發(fā)生聚合反應(yīng)，聚合溫度為45℃，聚合反應(yīng)時間2.5小時，生成聚癸烯粗產(chǎn)品。

將聚癸烯粗產(chǎn)品經(jīng)過濾去除部分改性之后的催化劑后，用40％的氫氧化鈉水溶液堿洗，中和溶液ph至中性后，進入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進行減壓蒸餾，氣液分離得到減壓蒸餾產(chǎn)品和未反應(yīng)的1-癸烯化合物單體，未反應(yīng)的1-癸烯化合物單體重新進入聚合釜發(fā)生聚合反應(yīng)。

將減壓蒸餾產(chǎn)品經(jīng)加壓與氫氣混合，直接進入裝有加氫催化劑的裝置，進料溫度160℃、氫氣分壓10mpa，體積空速約0.5h^-1、氫油體積比400:1，經(jīng)加氫催化除雜得到pao19，收率90％。

實施例4

將80g十二烷二酸、50g癸酸、150g三氯化鋁、50ml環(huán)己烷混合均勻，邊攪拌邊加熱至45℃，保溫反應(yīng)1.5小時，得到改性后的催化劑待用。

取5200g1-癸烯單體(純度>99％)和上述改性之后的催化劑，一并投入聚合釜內(nèi)發(fā)生聚合反應(yīng)，聚合溫度為50℃，聚合反應(yīng)時間1.5小時，生成聚癸烯粗產(chǎn)品。

將聚癸烯粗產(chǎn)品經(jīng)過濾去除部分改性之后的催化劑后，用氫氧化鈉堿洗，中和溶液ph至中性后，進入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進行減壓蒸餾，氣液分離得到減壓蒸餾產(chǎn)品和未反應(yīng)的1-癸烯化合物單體，未反應(yīng)的1-癸烯化合物單體重新進入聚合釜發(fā)生聚合反應(yīng)。

將減壓蒸餾產(chǎn)品經(jīng)加壓與氫氣混合，直接進入裝有加氫催化劑的裝置，進料溫度160℃、氫氣分壓10mpa，體積空速約0.5h^-1、氫油體積比400:1，經(jīng)加氫催化除雜得到pao15，收率91％。