[发明专利]一种采用管道式循环反应器制备硅基生物润滑油基础油的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物润滑油制备领域，涉及一种制备硅基生物润滑油基础油的方法，尤其涉及一种采用管道式循环反应器制备硅基生物润滑油基础油的方法。

背景技术

生物润滑油具有的润滑性能好和生物可降解等优点，使其成为当前主要研究的环境友好润滑油。现有技术中多直接采用脂肪酸甲酯(生物柴油)作为生物润滑油使用，但是生物柴油具有较差的热氧化稳定性和低温流动性能；因此，为了解决这些问题，可以对生物柴油进行化学改性。当下对生物柴油最为经济有效的改性方法是环氧化-开环系列改性合成反应，这种方法可以有效提高生物柴油的热氧化稳定性和低温流动性能。

目前，植物油或脂肪酸酯的环氧化工艺已经比较成熟，环氧植物油或环氧脂肪酸酯与醇类发生开环醇解的异构化反应的工艺也在进一步的研究中，并取得一定成果。Erhan等(ErhanSevimZ,AdhvaryuA,LiuZengshe.Chemicalmodificationofvegetableoilsforlubricantbasestocks[J].AmericanSocietyofMechanicalEngineers,2003(5):369-380)以水溶性酸为催化剂在100℃下对环氧化大豆油进行开环反应，反应时间为48h，得到开环产物。Hwang等(HwangH,ErhanSZ.SyntheticlubricantbasestocksfromepoxidizedsoybeanoilandGuerbetalcohols[J].IndCropsProd,2006,23(3):311-317)采用4种不同的格尔贝特醇(C12-、C14-、C16-和C18-)与环氧大豆油以硫酸做催化剂进行开环醇解和酯交换反应；控制反应条件分别得到0％(110℃搅拌反应20h)和100％(120℃搅拌反应20h)酯交换的反应产物。Lathi等(LathiPS,MattiassonB.Greenapproachforthepreparationofbiodegradablelubricantbasestockfromepoxidizedvegetableoil[J].AppliedCatalysisB:Enviromental,2007,69:207-212.)以Amberlyst15(干)为催化剂在70℃下，搅拌速率1000r/min进行开环醇解反应，反应时间为15h，得到开环产物。陶德华和李清华在改进植物油抗氧性、倾点的双键饱和异构醚化工艺(CN101792827A)，以及杨天奎和牟英在一种支化生物柴油的生产方法(CN101760328A)中，都采用了环氧-开环的方法改善了氧化安定性。杨天奎和牟英一种树脂催化生产支化生物柴油的方法(CN101892128A)中也得到了优良的开环产物。

CN103789062A公开了一种生物柴油制备硅基生物润滑油基础油的方法，步骤如下：含氢硅油和固体催化剂混合搅拌并加热至硅氢化反应温度，再向其中加入脂肪酸甲酯进行催化硅氢化反应，当碘值小于5.0g/100g时停止反应，趁热分离出固体催化剂，再直接减压蒸馏，最终得到澄清透明的硅基生物润滑油基础油。该方法虽然克服了现有技术中生产的生物润滑油基础油环氧化和醚化工艺工业废水多、产品倾点高、闪点低和粘温性能差等缺点，但其是先将物料分别混合后再进行催化硅氢化反应，反应后还需要将固体催化剂与反应产物进行分离，工艺采用间隙操作，生产不连续，产品质量不稳定，操作强度大，生产成本高。

因此，需要开发一种连续的生产工艺来改善优化硅基生物润滑油基础油的生产。

发明内容

针对现有技术中生产硅基生物润滑油基础油的工艺采用间隙操作，生产不连续，产品质量不稳定，操作强度大和生产成本高的问题，本发明提供了一种采用管道式循环反应器制备硅基生物润滑油基础油的方法。本发明中制备硅基生物润滑油基础油的工艺在管道式循环反应器中进行，其不需要将物料分别混合后再进行催化硅氢化反应，反应后也不需要将固体催化剂与反应产物进行分离，生产连续，产品质量高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种制备硅基生物润滑油基础油的方法，所述制备方法采用管道式循环反应器；

所述制备方法如下：

将含氢硅油和脂肪酸甲酯混合均匀后泵入管道式循环反应器中，在管式循环反应器中进行加热发生反应，反应完成后的产物发分为两部分，一部分返回至反应器入口进行循环利用，另一部分作为产品经减压蒸馏后得到硅基生物润滑油基础油。

其中，得到的硅基生物润滑油基础油澄清透明。