[发明专利]生产支链烃组分的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产烃组分的方法，和特别是一种生产用作新型基础油的生物来源的高质量支链饱和烃组分的方法。该方法包括醇的缩合、加氢脱氧和异构化，使用优选来源于生物来源原材料的原料，所述生物来源原材料最终衍生自植物油、动物脂肪、天然蜡和碳水化合物。相应的合成材料及其组合也可以用作原料。 

现有技术

基础油通常用于制造润滑剂，例如汽车用润滑油、工业润滑剂和润滑油脂。它们还用作操作油、白油和金属加工油。精制的润滑剂由两种组分构成，该组分为润滑基础油和添加剂。润滑基础油为这些最终润滑剂中的主要成分，并且显著有助于精制的润滑剂的性能。通常，一些润滑基础油用来通过改变单独润滑基础油和单独添加剂的混合物来制造多种精制的润滑剂。 

根据American Petroleum Institute(API)(美国石油协会)组III或IV的分级，基础油用于高质量润滑剂。API基础油分类在表1中示出。 

表1.API基础油分类 

III组的油为具有极高粘度指数(VHVI)的基础油，其通过现代方法，由原油通过氢化裂解，随后通过蜡质线性链烷烃异构化产生支化链烷烃来产生。III组的油还包括由来自矿物油的含油蜡(Slack Wax)链烷烃产生的基础油，和由通过费-托合成法，例如使用相应的异构化技术由煤或天然气得到的蜡(GTL蜡)产生的基础油。IV组的油为合成聚α-烯烃(PAO)。 

类似的分类还由ATIEL(Association Technique de l′IndustrieEuropéenne des Lubrifiants，或Technical Association of the EuropeanLubricants Industry)使用，所述分类还包括VI组：聚内烯烃(Polyinternalolefin)(PIO)。除官方分类之外，II+组也通常用于本领域，这种组包括粘度指数大于110，但低于120的饱和和非含硫基础油。在这些分类中，饱和烃包括链烷烃和脂环烃化合物，但不包括芳烃化合物。 

根据API 1509，对于基料还可使用如下定义：“基料为由单一制造商按照相同规格(与原料来源或制造商场地无关)生产的润滑剂组分；其满足相同的制造商规范；并由唯一的化学式、产品识别号或者两者来标识。基料可以使用各种不同的方法制造”。基础油为用于API特许油的基础油料或基础油料共混物。基础油料类型为1)矿物油(链烷烃、脂环烃、芳烃)，2)合成物(聚α-烯烃、烷基化芳烃、二酯、多元醇酯、聚亚烷基二醇、磷酸酯、硅氧烷)，和3)植物油。 

特别地，汽车工业已经长久要求润滑剂和由此的基础油具有改善的工艺性能。精制的润滑剂的规范日益要求产品具有优异的低温性能、高氧化稳定性和低挥发性。润滑基础油为运动粘度在100℃(KV100)为约3cSt或更高；倾点(PP)为约-15℃或更低；和粘度指数(VI)为约100或更高的基础油。通常，润滑基础油应具有不大于现有常规I组或II组轻质中性油的Noack挥发性。目前，仅一小部分现在制造的基础油能够满足这些需求规范。 

不再可能由常规的矿物油生产满足汽车制造商所需的大多数规范的润滑剂。通常，矿物油含有过高浓度的芳烃、硫和氮化合物，以及 进一步地，它们还具有高挥发性和适度的粘度指数，也即粘度-温度依赖性。另外，矿物油对于抗氧化添加剂的响应经常较低。合成物和所谓的半合成基础油日益扮演重要的角色，特别是在汽车润滑剂中，例如发动机和齿轮油中。对于工业润滑剂可以看到类似的发展。润滑剂的使用期限理想地为尽可能长，由此避免使用者频繁的换油，和进一步可以延长例如商用运输工具中的车辆的保养间隔。在过去十年中，载客汽车的发动机换油间隔已经提高五倍，最多为50,000km。对于重型车辆，发动机换油间隔目前已经处于100,000km的水平。 

润滑剂的制造日益受到有关产品的环境、健康和安全因素的常见“寿命周期法(Life Cycle Approach)”(LCA)的影响。LCA的目标是延长产品的使用期限，并使与产品的制造、使用、操作和废弃有关的环境缺点减到最小。高质量基础油的换油间隔较长使得不可再生矿物原油基原料的消耗减少，并且使危险废物石油产品的量降低。