[发明专利]费托合成轻油生产聚α-烯烃的方法及由该方法得到的聚α-烯烃

说明书

本发明涉及聚α‑烯烃制备领域，公开了一种费托合成轻油生产聚α‑烯烃的方法及由该方法得到的聚α‑烯烃，该方法包括：(1)用萃取剂萃取费托合成轻油，得到萃余液和含有含氧化合物的萃取液；(2)将步骤(1)得到的萃余液在聚合催化剂存在下进行聚合反应；(3)将步骤(2)得到的产物在加氢催化剂存在下进行加氢反应；(4)将步骤(3)的产物进行切割，得到初馏点大于250℃的馏分。本发明的费托合成轻油生产聚α‑烯烃的方法，聚α‑烯烃的收率高，可达到85％以上，且聚α‑烯烃的粘度指数高，倾点低。

技术领域

本发明涉及聚α-烯烃制备领域，具体地，涉及费托合成轻油生产聚α- 烯的方法及由该方法得到的聚α-烯烃。

背景技术

聚α-烯烃(PAO)是由α-烯烃经催化剂催化聚合而形成的具有比较规则长侧链的烷烃。作为最重要的合成润滑油，其具有优异的黏温性能、低温流动性、高氧化安定性、低蒸发损失和润滑磨损等方面的优点，不仅满足了苛刻的润滑油性能要求，还具有传统矿物润滑油不具备的可再生、易降解、低毒或无毒等特性，是一种环境友好型润滑油。目前，国外各公司合成PAO多采用乙烯齐聚产物C8-C12的α-烯烃(以C10为主)为原料；而国内尚不具备自主研发的乙烯齐聚工艺，目前其生产原料依旧为含蜡原料 (含蜡油和含油蜡 )经过热裂解，得到的混合α-烯烃，石蜡裂解法生产的烯烃的α-烯烃含量低，在PAO产品质量上反映的是润滑油的黏度指数低。

费托合成油具有硫、氮、芳烃等非理想组分含量极低、主要组成为链式烃，环烷烃和芳烃含量很少等特点。费托合成油中馏分越轻，油品中的烯烃含量越高，而烷烃含量越低。费托合成轻质馏分油烯烃含量最高，烯烃含量达到40％以上，且这些烯烃中主要为α-烯烃。因此可以利用费托合成轻质馏分油中的α-烯烃来生产PAO。

US6,605,206B1公开了一种增加来自费托合成的C₁₀以上烃类产品的收率的方法，其包括：(a)将含有C₅以上费托合成产品的物料分离为费托蜡和费托液体馏分(称为冷凝馏分，其中含有沸点低于400℃的醇)；(b)将费托蜡催化脱蜡为高沸点、比费托蜡更低倾点的介质；(c)加氢精制高沸点介质；(d)将步骤(a)中分离得到的费托冷凝馏分与脱醇催化剂接触，使至少部分馏分中的醇转变为烯烃；(e)将费托冷凝馏分中的烯烃齐聚形成介质齐聚物混合物，具有比费托冷凝馏分更高的平均分子量；(f)将介质齐聚混合物加氢精制；以及(g)回收得到C₁₀以上烃类产品。该方法可以生产润滑油基础油，和柴油产品。该方法步骤(d)中使用脱醇催化剂 (γ-Al₂O₃催化剂)将醇进行脱水转化为烯烃。但由于γ-Al₂O₃是酸性催化剂，在发生醇脱水反应的同时也会使得α-烯烃转化为其他烯烃，使得烯烃中α-烯烃的含量降低。

US2,004,267,071A1公开了一种将含有烯烃和氧化物的混合物的费托合成冷凝物齐聚的方法，包括(a)降低费托轻质馏分油(C5-C19)中的氧化物，(b)在齐聚反应条件下将步骤(a)的产物与离子液体催化剂相接触，以及(c)回收费托合成衍生物产物，具有相比费托合成冷凝物更高的平均分子量和增加的支化度的分子，经过加氢精制可得到柴油和润滑油组分。其降低费托轻质馏分油(C5-C19)中的氧化物的方法同样是使用γ-Al₂O₃催化剂，使得烯烃中α-烯烃的含量降低。