[发明专利]高黏度润滑油基础油的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种润滑油基础油的制备方法，特别涉及一种由费托合成油制备高黏度润滑油基础油的方法。

背景技术

目前，高黏度润滑油基础油市场主要由光亮油和高黏度聚α-烯烃基础油（简称PAO）构成。老三套工艺得到的光亮油中硫、氮、芳烃含量高，氧化安定性、低温流动性均较差，经加氢精制后，低温性能未得到显著改善，另外光亮油易受原料波动的影响，市场供应受限；而高黏度聚α-烯烃基础油不含硫、氮，且黏温性能、低温流动性以及氧化安定性均异常卓越，在高端润滑油脂中应用广泛。

聚α-烯烃基础油是由C₆～C₁₆的α-烯烃在催化剂作用下聚合，再通过加氢获得的规则长链烷烃，如专利US4,219,691及其引用的专利所描述。市售聚α-烯烃基础油划分标准是由100℃运动黏度决定，主流产品由4、6、10、40、100mm²/s等构成。其中，高黏度PAO（运动黏度>20mm²/s）在重负荷传动油、高温齿轮和循环油、高效高负荷蜗轮蜗杆齿轮油、工业、航空和宽温度润滑脂、工业液压油、长寿命压缩机油等领域具有广泛的适用性。

制备不同黏度级别PAO的原料基本相同，多采用乙烯齐聚烯烃，以1-C₁₀烯烃为主。如US7,547,811公开了一种制备高黏度PAO的方法，包括：以选自1-癸烯或1-十二烯混合物为聚合原料，在催化剂AlCl₃和去离子水存在下聚合，可制备具有优质低温性能的PAO。其中所述40mm²/s级别PAO是在无溶剂条件下合成，100mm²/s及以上级别PAO合成过程中需要添加25%～30%烯烃含量的溶剂以改善聚合反应的传热。

CN101,977,944描述了高剪切稳定性PAO的制备方法。其特征在于，α-烯烃与单活性中心茂金属催化剂，如二甲基硅基双(2-四氢茚基)二甲基锆为主催化剂和N,N-二甲基苯铵四(五氟苯基)硼酸盐为助剂在混流式或连续式反应器中接触，可获得运动黏度（100℃）为11～300mm²/s、黏度指数可达150～249的PAO。

有关联的其它专利包括US4,642,410、US5,196,635、US4,827,064和US5,270,273。在上述报道中所需的α-烯烃均为乙烯齐聚物，以1-癸烯为主，但在全球1-癸烯供不应求的背景下，1-癸烯的价格居高不下制约了PAO的市场普及。

众所周知，在150～350℃和2.0～15.0MPa的反应条件下，采用费托工艺将CO催化加氢可以生成C₁～C₁₀₀范围的气体、液体、固体碳氢化合物。根据馏分的不同主要分为费托合成轻质油和费托蜡。在如今石油资源紧缺的形势下，采用费托合成制备液体燃料或化工产品的加工路线逐渐得到支持并取得快速发展。由于费托合成油与天然石油产品有较大的区别，以生产燃料油为主导的加工方案经济效益较低，如何进行二次加工、多产高附加值产品是费托工艺从业者需要关注的问题。

US6,518,473介绍了一种由费托合成油中烯烃低聚生成润滑油基础油的方法，所述烯烃低聚分两步二聚构成，催化剂为ⅧB族元素负载于分子筛，优选Ni/ZSM-5，该方法原料选择C5～C10费托石脑油，聚合前原料需经吸附或加氢精制，以降低S、N、O杂质对毒害催化剂，该方法所得到润滑油基础油运动黏度为3～20mm²/s，黏度指数>80，倾点不高于-10℃。

US6,605,206介绍了一种增加C₁₀以上烃类产品的方法，其包括：（1）将费托产物分为费托蜡和轻质液态烃；（2）费托蜡经加氢异构制备高沸点低倾点烃组份；（3）费托轻质烃中醇脱氧制备烯烃；（4）烯烃聚合制备高分子量烃；（5）切割分离柴油和基础油组份。

发明内容

本发明提供了一种高黏度润滑油基础油的制备方法，包括：

（1）聚合原料在含铝Lewis酸催化剂存在下发生聚合反应；