[发明专利]一种高粘度烷基芳烃润滑基础油及其制备方法

说明书

本发明属于石油化工技术领域，本发明公开了一种高粘度烷基芳烃润滑基础油及其制备方法。本发明以菲或苊为芳烃，与烯烃和烷烃混合作为原料，离子液体为催化剂，通过调整烯烃和烷烃混合物的滴加量控制烯烃和芳烃的比例，获得不同平均烷基个数的烷基芳烃产物。本发明所述制备方法中催化剂的活性高，芳烃的转化率高，不但解决了同碳数烯烃与烷烃的分离问题，而且制备得到了高粘度烷基芳烃润滑基础油。

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，尤其涉及一种高粘度烷基芳烃润滑基础油及其制备方法。

背景技术

富煤贫油是我国资源特点，而石油是传统润滑基础油的主要来源，为了减少对石油资源的依赖，将煤资源转化为合成润滑基础油越来越得到青睐。烷基芳烃是一类应用时间较长的合成润滑油，在其结构中芳香环框架具有较高的极性和捕获自由基的能力，可以提供良好的添加剂溶解度和优异热氧化稳定性，通过调控其侧链分子的结构和数目可得到不同性质的烷基芳烃产物。目前商业化应用的有烷基苯和烷基萘，然而产物结构中环碳分布较低，使得烷基产物具有较低的粘度。因此通过增加芳烃结构中环的个数提高烷基产物的粘度是一种必要选择。

高温煤焦油中富含多环芳烃，菲和苊是其中重要的芳烃组分，分别占5％和1.2～2.5％，它们均具有三环结构。因此，与烷基萘和烷基苯相比，烷基菲和烷基苊产物结构中环碳分布将提高，从而使产物具备高粘度的性质。铁基催化剂的煤间接液化工艺的产物富含α-烯烃，但同碳数的烯烃与烷烃的沸点相差甚微，分离困难。

芳烃烷基化反应的催化剂主要包括传统的强质子酸(如浓硫酸、氢氟酸和盐酸等)和路易斯酸(如氯化铝等)，但是这类催化剂存在难回收的缺点，产生大量酸性的废气、废液和废固，对环境和人类的健康产生威胁。因此，需要一些新型绿色催化剂应用在菲和苊的烷基化反应中。已有专利报道了一种烷基菲合成的催化剂：CN106829995中报道了含有晶内纳米孔的Beta沸石可作为菲与异丙醇的烷基化催化剂。但分子筛催化剂一般需要较高的温度，其孔道容易发生积炭而使催化剂失活迅速。因此，发展制备工艺简单，反应条件温和，反应过程无污染，且性能优异的烷基芳烃润滑基础油成为本领域亟需。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高粘度烷基芳烃润滑基础油及其制备方法，解决了现有的烷基芳烃无法满足高粘度性能的需求，且目前烷基芳烃制备过程所用催化剂所需反应条件苛刻，进而导致催化剂失活，无法满足工业生产的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种高粘度烷基芳烃润滑基础油的制备方法，包括如下步骤：

将芳烃、烯烃、烷烃以及离子液体催化剂混合进行催化反应，得到烷基芳烃润滑基础油；

所述烯烃和烷烃具有相同的碳数。

作为优选，所述芳烃为菲或苊。

作为优选，所述烯烃为α-烯烃，烯烃和烷烃的碳原子数为4～16。

作为优选，所述离子液体催化剂由包含金属氯化物、有机配体和溶剂的原料制备得到，金属氯化物为无水氯化铝、无水氯化铁、无水氯化铜、无水氯化镓、无水氯化锌、无水氯化亚铁和无水氯化亚铜中的一种或多种，有机配体为三乙胺盐酸盐、二乙胺盐酸盐、乙胺盐酸盐、尿素、三甲基盐酸盐、二甲胺盐酸盐、甲胺盐酸盐、氯化胆碱、三乙醇胺盐酸盐、三丙胺盐酸盐、二丙胺盐酸盐、丙胺盐酸盐和二乙烯三安盐酸盐中的一种或多种，溶剂为癸烷。

作为优选，所述金属氯化物和有机配体的摩尔比为1～3:1，金属氯化物与溶剂的质量比为0.2～0.3:5。

作为优选，所述芳烃与烯烃的摩尔比为1:1～6，芳烃与离子液体催化剂的质量比为1:0.002～1，烯烃和烷烃的摩尔比为1:0.05～50。

作为优选，所述芳烃、烯烃、烷烃以及离子液体催化剂混合的具体方式为：将烯烃和烷烃的混合物滴加到芳烃和离子液体催化剂的混合物中。