[发明专利]生产饱和烃组分的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于低聚和脱氧，用于生产烃组分，和特别用于 生产高质量的饱和基础油的方法。在该方法中，优选使用生物来源的 原料，其最终衍生自植物和鱼油、动物脂肪、天然蜡、碳水化合物和 相应的合成材料及其组合。

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。成品润滑剂由两 种常用组分构成，该常用组分为润滑基础油和添加剂。润滑基础油是 这些最终润滑剂中的主要成分，并且显著有助于最终润滑剂的性能。 通常，通过改变单独润滑基础油和单独添加剂的混合物，用一些润滑 基础油来制造多种最终润滑剂。

根据American Petroleum Institute(API)(美国石油学会)III或IV 组的分类，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，随后通过蜡质直链烷烃异构化产生支链烷 烃来产生。III组的油还包括由来自矿物油的粗蜡(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组的油为合成的聚α- 烯烃(PAO)。类似的分类还由ATIEL(Association Technique de l′Industrie Européenne des Lubrifiants，或Technical Association of the European Lubricants 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所在地无关)生产的润滑剂组 分；其满足相同的制造规格；并由唯一的化学式、产品识别号或者两 者来识别。基料可以使用各种不同的方法制造”。基础油为用于API 许可油的基料或基料共混物。已知的基料类型为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，汽车工业已经长久需要润滑剂和由此的基础油具有改善 的工艺性能。成品润滑剂的规格日益需要产品具有优异的低温性能、 强氧化稳定性和低挥发性。通常润滑基础油为运动粘度在 100℃(KV100)为约3cSt或更高；倾点(PP)为约-12℃或更低；和粘度 指数(VI)为约120或更高的基础油。除低倾点之外，同样需要多品级 发动机油具有低温流动性，以保证在寒冷气候中发动机容易启动。低 温流动性表示为在-5至-40℃的温度下冷机起动模拟试验(cold cranking simulator tests)中的表观粘度。KV100为约4cSt的润滑基础 油在-30℃下通常应具有低于1800的CCS粘度(CCS-30)，以及KV100 为约5cSt的油应具有低于2700的CCS-30。该值越低越好。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格 的润滑剂。通常，矿物油经常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。