[发明专利]一种聚α-烯烃的合成方法

说明书

本发明提供了一种聚α‑烯烃的合成方法，包括：A)将BF₃与醇反应，得到络合态催化剂；B)将α‑烯烃在所述络合态催化剂的存在下反应；反应后经分离、固体碱中和、蒸馏得到聚合产物；C)将聚合产物采用加氢催化剂加氢，精馏切割，得到聚α‑烯烃产品。本发明方法采用阳离子催化剂合成低粘度聚α‑烯烃。其中原料可为含量95％以上的1‑癸烯，也可为C8～C12的混合α‑烯烃。本发明所得聚α‑烯烃具有较高的粘度指数、低的倾点，在润滑油中应用性能优良。

技术领域

本发明涉及全合成润滑油基础油的制备技术领域，尤其是涉及一种聚α-烯烃的合成方法。

背景技术

聚α-烯烃(PAO)属于第Ⅳ类基础油，是α-烯烃在催化作用下经聚合生成的。PAO是一种长链烷烃，具有类似于“梳子”特殊而齐整的分子结构，因此表现出了较为优异的性能。合成油一般具有高低温性能优异、润滑性能好和使用寿命长等特点，可适用于高负荷、高转速、高真空、高能辐射和强氧化介质等环境，因此首先是军工、航空和航天等高科技领域必须的润滑剂，并在汽车、齿轮、液压等民用领域也得到越来越多的应用。其中聚α-烯烃合成油是所有合成油类别中最为广泛应用的一种。

Ⅳ类基础油PAO由于其卓越的性能，使其在减小摩擦磨损、提高燃油经济性、延长设备使用寿命和换油期以减少环境污染等方面具有其他矿物油所不能比拟的优势。目前，世界各大润滑油生产企业推出的高品质润滑油都为全合成基础油，PAO除应用在军事及高尖端领域外，在民用工业领域也得到了广泛的应用。由此可见，PAO必然是未来润滑油基础油发展的制高点，掌握了PAO的制备技术，就掌握了未来润滑油市场的主动权。目前，PAO的生产供应受国外几个大公司所控制，国内市场94％份额受国外公司控制，国内仅有上海纳克拥有C8和C12α-烯烃制备低粘度PAO的技术，其他的均是由蜡裂解而制得，不仅生产工艺落后，而且所得PAO产品品质也低于国外产品。所以，研究先进的工艺生产PAO并实施工业化生产，在国内市场具有巨大的潜力。

一般低粘度的PAO合成通常采用BF₃催化体系，中高粘度的PAO合成采用AlCl₃催化体系。目前AlCl₃催化体系在欧美等发达国家已基本淘汰，而生产低粘度PAO的主流工艺还是采用BF₃催化体系。

专利CN101824354公开了一种低粘度聚烯烃合成润滑油及其制备方法，其采用BF₃/正丁醇为催化剂，用C13～C14内烯烃与C14～C16直链α-烯烃的混合物为原料，制备低粘度PAO，其优点是原料资源丰富、价格便宜，同时制得的PAO粘度指数大于125，粘温性能较好，其倾点小于-45℃。

目前BF₃催化体系仍然是生产低粘度PAO的主流工艺，全球80％的低粘度PAO均是由此工艺制得。但是BF₃催化体系存在着腐蚀设备和环境污染的问题，由于环保要求越来越严格，限制了此工艺技术进一步的应用推广。

因此，在原有BF₃催化体系基础上开发出一套低粘度PAO的制备工艺，具有无废水产出、催化剂分离工艺简单和重复利用率高等优点的方法是非常必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种聚α-烯烃的合成方法，本发明提供的聚α-烯烃的合成方法得到的聚α-烯烃具有较高的粘度指数、低的倾点，在润滑油中应用性能优良。

本发明提供了一种聚α-烯烃的合成方法，包括：

A)将BF₃与醇反应，得到络合态催化剂；

B)将α-烯烃在所述络合态催化剂的存在下反应；反应后经分离、固体碱中和、蒸馏得到聚合产物；

C)将聚合产物采用加氢催化剂加氢，精馏切割，得到聚α-烯烃产品。