[发明专利]一种合成聚α－烯烃油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以三氟化硼(BF₃)促进剂为催化剂，烯烃为原料合成聚α-烯烃油(PAO)的方法。

背景技术

聚α-烯烃油(PAO)与矿物油相比，具有优良的物理、化学性能，因此得到广泛应用。而且近年来随着节能和环保要求日益严格，也促进了聚α-烯烃油(PAO)的迅速发展，每年以10～15％的速度迅速增长。

聚α-烯烃油(PAO)的制备分两步进行，第一步是烯烃在催化剂的作用下齐聚，得到齐聚的不饱和烃；第二步是将齐聚的不饱和烃中的双键加氢，从而提高聚α-烯烃油(PAO)的热氧化稳定性。

目前国内聚α-烯烃油的生产是以蜡裂解α-烯烃为原料，采用AlCl₃催化剂为主。该催化剂生产聚α-烯烃油存在易导致设备腐蚀、环境污染严重、铝渣多(达5％)且不易处理等问题，而且由于反应过程中伴随着大量的副反应，必然会导致聚合物组成复杂，这一点突出表现在油品的粘度指数低、热氧化安定性不过关等方面，其性能与国外聚α-烯烃油(PAO)相比存在着一定的质量差距。因此开发聚α-烯烃油(PAO)新工艺并使其工业化，可以全面提升我国聚α-烯烃油(PAO)的产品档次，为国内市场提供优质聚α-烯烃油(PAO)，降低高档内燃机油的生产成本，经济、社会效益将非常显著，也是社会发展和国防工业的需求

发明内容

本发明的目的是开发出以三氟化硼(BF₃)促进剂为催化剂，烯烃为原料合成聚α-烯烃油(PAO)技术，使油品粘度指数达120以上。

确定以醇为引发剂，以BF₃·醇络合物为催化剂，以烯烃为原料合成聚α-烯烃油(PAO)。醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或戊醇。

工艺条件如下。

引发剂用量与原料烯烃的重量比为0.01～1.0％

BF₃用量与原料烯烃的重量比为 1-5％

反应温度0～80℃

反应压力0～1.0Mpa

反应时间1～6h

新工艺采用两釜并联、蒸发-吸附串联为特点的工艺路线，催化剂可循环使用，无水洗、碱洗、油水分离过程和废水处理过程，无污染，对环境友好。

原料烯烃经车载泵送入装置内原料罐，原料罐内烯烃经原料泵送入反应釜，同时引发剂从引发剂罐经引发剂泵送入反应釜，充分搅拌。充入BF₃气体，继续搅拌，保持一定的反应压力，并通过循环水冷却系统，控制一定的反应温度，反应一定时间。

反应结束后，将反应釜内残留的BF₃气体送入水冷罐，并通过对反应釜的加热，使尽可能多的BF₃气体进入水冷罐，冷却后的BF₃气体经压缩机进入第二台反应釜(已进料)，充分搅拌，使其尽可能多的吸收第一反应釜的残留的BF₃气体，然后将引发罐内的引发剂经引发剂泵送入第二反应釜，充BF₃气体，进行第二次反应。

第一反应釜内的聚合油经釜底泵送入吸附釜，加入2～5％的白土，在60℃条件下，充分搅拌，30分钟后将物料经过滤机送入产品罐。优化了BF₃催化合成聚α-烯烃油(PAO)催化剂体系、工艺条件及工艺流程，油品具有低粘、低凝、高粘度指数、优良的氧化安定性、色泽浅、收率高的优点；BF₃催化剂可循环使用，整个工艺无污染，符合环保要求。

附图说明

图1合成聚α-烯烃油工艺流程图

具体实施方式

实施例1

按下述工艺条件，以C_8～13烯烃为原料，以BF₃·丙醇促进剂为催化剂进行合成聚α-烯烃油(PAO)实验。

聚合温度50℃

反应压力0.0Mpa

反应时间1h

丙醇用量0.8％

BF₃用量 1％

精制温度60℃

精制时间0.5h

白土用量3％ 相对聚合油

油品物料平衡见下表。

物料平衡