新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油加氫工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于精細(xì)化工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油的加氫工藝。本發(fā)明在氫壓為5～15MPa、溫度為25～75℃、轉(zhuǎn)速為大于300r·min-1的條件下進(jìn)行催化氫化反應(yīng)，聚烯烴即可被催化還原為飽和烷烴。該方案實(shí)現(xiàn)了可在常溫常壓下對(duì)新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油的氫化，使分子中雙鍵飽和，轉(zhuǎn)化率可達(dá)98%以上。該工藝操作簡(jiǎn)便、成本低廉，是生產(chǎn)新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油簡(jiǎn)捷、安全、有效的精制工藝。
【專利說明】新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油加氫工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于精細(xì)化工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油加氫合成飽 和烷烴的工藝。該工藝操作簡(jiǎn)便、成本低廉，是生產(chǎn)新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油過程中簡(jiǎn)捷、安 全、有效的精制工藝。值得提出的是，該加氫工藝同樣也應(yīng)用于PAO的精制。

【背景技術(shù)】
[0002] 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的合成潤(rùn)滑油聚α -烯烴（PAO)的分子結(jié)構(gòu)主要是長(zhǎng)鏈飽和烷烴，具 有使用溫度范圍寬、黏溫性能好、粘度指數(shù)高、傾點(diǎn)低、熱損失少等特點(diǎn)。此外，在極端條件 下使用對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損小，積碳少，使用壽命長(zhǎng)。本發(fā)明采用的新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油，除 了擁有以上長(zhǎng)鏈飽和烷烴作為基礎(chǔ)油的優(yōu)點(diǎn)外，相比較而言，由于其具有高度支化的近似 球狀結(jié)構(gòu)，故有更好的滲透和潤(rùn)滑性能、更優(yōu)異的耐磨及防護(hù)性能，綜合性能更加優(yōu)越。因 此，除了工業(yè)(如航天、航空、機(jī)械工業(yè)、車用、軍工）用潤(rùn)滑油以外，還可涉及到清潔養(yǎng)護(hù)方 面的產(chǎn)品，例如精密儀器潤(rùn)滑油、漆面精密養(yǎng)護(hù)液、工業(yè)用(家用）防銹油、軍用擦槍油等；其 無色無味、呈中性，無毒環(huán)保以及滲透、防腐的特性，還可應(yīng)用于食品級(jí)潤(rùn)滑油、化妝品的油 性原料以及化妝品、藥物吸收滲透促進(jìn)劑等精細(xì)化工行業(yè)中。
[0003] 在生產(chǎn)新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油的過程中，由于聚烯烴的高度支化結(jié)構(gòu)，存在大量 端基雙鍵和內(nèi)雙鍵，在高溫條件下不穩(wěn)定，易被氧化發(fā)生分解，影響使用壽命，因此，需要進(jìn) 行加氫處理，使分子中的雙鍵飽和，以保證產(chǎn)品具有良好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性。
[0004] 目前用于合成潤(rùn)滑油加氫的工藝有一段式和分段式，方法主要有接觸法和共沉淀 法，采用的催化劑主要有雷尼鎳、鎳鋁催化劑、鈀系催化劑等。采用分段式加氫所需要的設(shè) 備較多，工藝復(fù)雜，成本較高，若米取一段式加氫，在確保加氫效率的前提下，其工藝簡(jiǎn)便， 大大降低催化劑和設(shè)備的使用量，降低了生產(chǎn)成本。接觸法主要是在一段式反應(yīng)內(nèi)多層接 觸，這樣無形中增加了設(shè)備的制造成本且設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜，在加氫過程中的生產(chǎn)工藝也不易 控制，相比較而言，共沉淀法的設(shè)備要求不高，且操作簡(jiǎn)單，只需要將催化劑與基礎(chǔ)油混合， 在一定的溫度、壓力和攪拌速率下就可容易的控制其生產(chǎn)工藝。采用雷尼鎳作為催化劑雖 然可以達(dá)到一定的加氫效果，但是雷尼鎳在空氣中不穩(wěn)定，遇氧氣容易燃燒，給保存和生產(chǎn) 帶來很大的不便，鎳鋁催化劑是目前比較常用的一種催化劑，但是采用沉淀法加氫，鎳鋁 催化劑與基礎(chǔ)油的接觸面積有限，影響了加氫效果，且鎳鋁催化劑極易失活。發(fā)明專利CN 102041088 A公開了一種合成潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的加氫工藝，采用的是分段式，多種催化劑的加 氫工藝，其制備過程較為復(fù)雜。CN 102304008 A公開了一種催化聚α烯烴完全加氫合成 飽和烷烴的方法，采用的是自制的Ni-Al2O3催化劑，制備過程較為復(fù)雜，能耗較高，在加氫 過程中催化劑的用量也較大。CN 1351128 A公開了一種潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油加氫精制方法，采用 的基礎(chǔ)油不是全合成的基礎(chǔ)油，使用串聯(lián)的催化劑體系進(jìn)行加氫處理，目的是改善潤(rùn)滑油 基礎(chǔ)油的光安定性和抗氧化安定性。
[0005] 本發(fā)明以新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油為原料，采用一段式將原料與氫化催化劑混合， 在一定條件下實(shí)現(xiàn)加氫反應(yīng)，工藝簡(jiǎn)單易操作，且成本較低，加氫效果好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種可在常溫常壓下對(duì)新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油的完全加氫 的方法。
[0007] 本發(fā)明的具體步驟為：氫化反應(yīng)釜(簡(jiǎn)稱：氫化釜)經(jīng)干燥后通氮?dú)膺M(jìn)行排氣處理， 確保反應(yīng)釜內(nèi)為惰性氣體保護(hù)環(huán)境。向氫化釜中加入一定量的有機(jī)溶劑，然后加入一定質(zhì) 量的氫化催化劑，再加入新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油，密封反應(yīng)釜后進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，通入氫氣?控制一定的壓力和攪拌速度進(jìn)行催化反應(yīng)，直至氫氣不再進(jìn)入氫化釜中，攪拌數(shù)小時(shí)后反 應(yīng)結(jié)束，新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油完全氫化成烷烴。該氫化催化反應(yīng)的具體條件為： (1) 該氫化催化反應(yīng)溫度為20?75°C ; (2) 該氫化催化反應(yīng)荃內(nèi)的氫壓為5?15 MPa ; (3) 該氫化催化反應(yīng)釜內(nèi)壓力保持0· 1?L 0 MPa范圍內(nèi)； (4) 該氫化催化反應(yīng)氫化釜攪拌速度大于300 r · HiirT1 ; (5) 該氫化催化反應(yīng)規(guī)定在反應(yīng)時(shí)間為2?60小時(shí)范圍內(nèi)； (6) 該氫化催化反應(yīng)所用氫化催化劑為負(fù)載鎳系催化劑、負(fù)載鈀系催化劑或鉬催化劑， 優(yōu)選Pd/C和PdAl2O 3中的一種； (7) 該氫化催化反應(yīng)所用氫化催化劑粒徑為10?2000 μ m ; (8) 該氫化催化反應(yīng)所用氫化催化劑與新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油的質(zhì)量比為0. 005? 0. 03 ； (9) 該氫化催化反應(yīng)所用有機(jī)溶劑為環(huán)己烷/正己烷/氯苯/甲苯/二氯甲烷的一種， 且用量為新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油總量的1/10?1/2 ; (10) 該氫化催化反應(yīng)加氫轉(zhuǎn)化率不低于95%。
[0008] 本發(fā)明中，所述的新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油重均分子量為500?2000。
[0009] 本發(fā)明使用簡(jiǎn)單易行的方法，實(shí)現(xiàn)了新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油的完全加氫，分子中 的烯烴雙鍵被還原成單鍵，保證了新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油的熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性，且加 氫轉(zhuǎn)化率不低于98%。該工藝操作簡(jiǎn)便、成本低廉，是生產(chǎn)新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油過程中簡(jiǎn) 捷、安全、有效的精制工藝。值得提出的是，該加氫工藝同樣也應(yīng)用于PAO的精制。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但本發(fā)明的應(yīng)用 不僅局限于實(shí)施例的范圍。
[0011] 實(shí)施例1 10 L氫化釜經(jīng)干燥后通氮?dú)膺M(jìn)行排氣處理I min，確保反應(yīng)釜內(nèi)為惰性氣體保護(hù)環(huán)境。 首先向氫化釜中加入0.3 L的環(huán)己烷，然后加入粒徑為25 μ m的Pd/C催化劑10 g，再加入 5. 0 L新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油，密封反應(yīng)釜后，設(shè)定溫度為25°C，充分?jǐn)嚢瑁瑫r(shí)通入氫氣， 保證氫化釜內(nèi)壓力為0.6 MPa，攪拌速度為350 下進(jìn)行催化反應(yīng)，經(jīng)4 h后反應(yīng)釜 內(nèi)不再進(jìn)氣，關(guān)閉進(jìn)氣閥，保持溫度不變繼續(xù)攪拌，直至釜內(nèi)無壓或壓力不發(fā)生變化，新型 聚烯烴合成潤(rùn)滑油完全氫化成烷烴。
[0012] 實(shí)施例2 10 L氫化釜經(jīng)干燥后通氮?dú)膺M(jìn)行排氣處理I min，確保反應(yīng)釜內(nèi)為惰性氣體保護(hù)環(huán)境。 首先向氫化釜中加入I. 5 L的環(huán)己烷，然后加入粒徑為100 μ m的Pd/C催化劑10 g，再加 入5. 0 L新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油，密封反應(yīng)釜后，設(shè)定溫度為35°C，充分?jǐn)嚢?，同時(shí)通入氫 氣，保證氫化釜內(nèi)壓力為0.6 MPa，攪拌速度為350 下進(jìn)行催化反應(yīng)，經(jīng)6 h后反 應(yīng)釜內(nèi)不再進(jìn)氣，關(guān)閉進(jìn)氣閥，保持溫度不變繼續(xù)攪拌，直至釜內(nèi)無壓或壓力不發(fā)生變化， 新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油完全氫化成烷烴。
[0013] 實(shí)施例3 10 L氫化釜經(jīng)干燥后通氮?dú)膺M(jìn)行排氣處理I min，確保反應(yīng)釜內(nèi)為惰性氣體保護(hù)環(huán)境。 首先向氫化釜中加入I. 5 L的環(huán)己烷，然后加入粒徑為100 μ m的PdAl2O3催化劑10 g， 再加入5. 0 L新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油，密封反應(yīng)釜后，設(shè)定溫度為35°C，充分?jǐn)嚢?，同時(shí)通 入氫氣，保證氫化釜內(nèi)壓力為0.6 MPa，攪拌速度為350 下進(jìn)行催化反應(yīng)，經(jīng)6 h 后反應(yīng)釜內(nèi)不再進(jìn)氣，關(guān)閉進(jìn)氣閥，保持溫度不變繼續(xù)攪拌，直至釜內(nèi)無壓或壓力不發(fā)生變 化，新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油完全氫化成烷烴。
[0014] 實(shí)施例4 300 L氫化釜經(jīng)干燥后通氮?dú)膺M(jìn)行排氣處理10 min，確保反應(yīng)釜內(nèi)為惰性氣體保護(hù)環(huán) 境。首先向氫化釜中加入30 L的二氯甲烷，然后加入粒徑為500 μπι的PdAl2O3催化劑 100 g，再加入150 L新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油，密封反應(yīng)釜后，設(shè)定溫度為45°C，充分?jǐn)嚢?，?時(shí)通入氫氣，保證氫化釜內(nèi)壓力為0.8 MPa，攪拌速度為450 下進(jìn)行催化反應(yīng)，經(jīng) 20 h后反應(yīng)釜內(nèi)不再進(jìn)氣，關(guān)閉進(jìn)氣閥，保持溫度不變繼續(xù)攪拌，直至釜內(nèi)無壓或壓力不發(fā) 生變化，新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油完全氫化成烷烴。
[0015] 實(shí)施例5 300 L氫化釜經(jīng)干燥后通氮?dú)膺M(jìn)行排氣處理10 min，確保反應(yīng)釜內(nèi)為惰性氣體保護(hù)環(huán) 境。首先向氫化釜中加入30 L的三氯甲烷，然后加入粒徑為1000 μ m的PdAl2O3催化劑 200 g，再加入150 L新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油，密封反應(yīng)釜后，設(shè)定溫度為50°C，充分?jǐn)嚢?，?時(shí)通入氫氣，保證氫化釜內(nèi)壓力為0.8 MPa，攪拌速度為450 下進(jìn)行催化反應(yīng)，經(jīng) 24 h后反應(yīng)釜內(nèi)不再進(jìn)氣，關(guān)閉進(jìn)氣閥，保持溫度不變繼續(xù)攪拌，直至釜內(nèi)無壓或壓力不發(fā) 生變化，新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油完全氫化成烷烴。
[0016] 實(shí)施例6 300 L氫化釜經(jīng)干燥后通氮?dú)膺M(jìn)行排氣處理10 min，確保反應(yīng)釜內(nèi)為惰性氣體保護(hù)環(huán) 境。首先向氫化釜中加入30 L的三氯甲烷，然后加入粒徑為2000 μπι的PVAl2O3催化劑 200 g，再加入150 L新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油，密封反應(yīng)釜后，設(shè)定溫度為60°C，充分?jǐn)嚢?，?時(shí)通入氫氣，保證氫化釜內(nèi)壓力為0. 8 MPa，攪拌速度為500 r · HiirT1下進(jìn)行催化反應(yīng)，經(jīng) 20 h后反應(yīng)釜內(nèi)不再進(jìn)氣，關(guān)閉進(jìn)氣閥，保持溫度不變繼續(xù)攪拌，直至釜內(nèi)無壓或壓力不發(fā) 生變化，新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油完全氫化成烷烴。
[0017] 說明書附圖為加氫前后的核磁共振譜圖。
[0018] 圖1為加氫前的核磁氫譜，化學(xué)位移在4. 9-5. 0 ppm出現(xiàn)的二重峰和5. 6-5. 8 ppm 處的多重峰為分子端基雙鍵上的氫峰，5. 4 ppm左右出現(xiàn)的多重峰為分子內(nèi)雙鍵上的氫峰， 2. 0 ppm左右的峰為分子內(nèi)雙鍵相鄰碳上的氫峰。
[0019] 圖2為加氫后的核磁氫譜，在上述相關(guān)化學(xué)位移處雙鍵上的氫峰已經(jīng)消失，說明 雙鍵幾乎完全被還原成單鍵，加氫飽和成為烷烴。
[0020] 以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：

【權(quán)利要求】
1. 一種新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油的加氫工藝，其具體步驟為：氫化反應(yīng)釜經(jīng)干燥后通氮 氣進(jìn)行排氣處理，確保反應(yīng)釜內(nèi)為惰性氣體保護(hù)環(huán)境；向氫化釜中加入新型聚烯烴合成潤(rùn) 滑油、氫化催化劑和定量的有機(jī)溶劑，然后通入氫氣進(jìn)行催化加氫反應(yīng)，控制釜內(nèi)的壓力、 溫度、攪拌速度以及反應(yīng)時(shí)間，新型聚烯烴氫化成烷烴。
2. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：反應(yīng)溫度為20?75°C。
3. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：反應(yīng)氫壓為5?15 MPa以控制進(jìn)氣速度。
4. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：荃內(nèi)壓力保持0. 1?1. 0 MPa范圍內(nèi)。
5. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：氫化反應(yīng)釜攪拌速度大于300 i-mirT1。
6. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：反應(yīng)時(shí)間為2?60小時(shí)。
7. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所用氫化催化劑為負(fù)載鎳系催化劑、負(fù)載 鈀系催化劑或鉬催化劑，優(yōu)選Pd/C和Pd/Al 203中的一種。
8. 按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：所用氫化催化劑粒徑為10?2000 μ m。
9. 按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：氫化催化劑與新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油的 質(zhì)量比為0. 005?0. 03。
10. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所用有機(jī)溶劑為環(huán)己烷/正己烷/氯苯 /甲苯/二氯甲烷的一種，且用量為新型聚烯烴合成潤(rùn)滑油總量的1/10?1/2。
11. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：加氫轉(zhuǎn)化率不低于95%。
【文檔編號(hào)】C10G49/10GK104277873SQ201310275703
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月3日
【發(fā)明者】相鵬, 王靜 申請(qǐng)人:西安艾姆高分子材料有限公司