[发明专利]一种生物质基T型低粘度全合成润滑油的制备方法

说明书

本申请公开了一种生物质基T型低粘度全合成润滑油的制备方法，包括以下步骤：含油脂类原料加氢为脂肪醇，脂肪醇溴化为溴代脂肪烃，溴代脂肪烃所制备的格氏试剂与羧酸甲酯反应为T型的长链叔醇，最后叔醇脱水加氢为T型低粘度全合成润滑油。其优点表现在：本申请采用绿色可再生的生物质油脂类化合物为原料，通过构建溴代烷烃与羧酸甲酯通过格氏反应实现碳链的增长得到长链的T型叔醇为前驱体，进一步脱水加氢为高品质的C₃₀‑C₄₈低粘度全合成生物质基润滑油。本申请避免了化石能源的使用，符合绿色可持续发展的理念；同时，选用廉价易得的油脂类化合物，极大地降低原料成本和高端全合成润滑油成本。

技术领域

本申请涉及生物质基全合成润滑油技术领域，尤其是涉及一种生物质基T型低粘度全合成润滑油的制备方法。

背景技术

全合成润滑油(第四类润滑油)广泛应用于汽车、航空机械、制冷压缩机、农业设备、船舶等许多领域，已成为工业机械的基本需求。目前，全合成润滑油基础油以梳型结构为主，主要是从石油化工得到乙烯，乙烯通过选择性聚合为癸烯，葵烯选择性聚合加氢而成。随着不可再生能源品石油的大量消耗，为了减轻对石油的依赖以及加强对环境的保护，寻找可再生能源产品已经迫在眉睫。其中，可再生可持续的生物质资源丰富，以此为原料制备生物基润滑油具有巨大潜力。中国专利(CN 106833838A)采用生物质基长链酚类和酯类按一定比例混合成润滑油，但这种含氧结构的润滑油抗氧化性和低温流动性差。近期的策略中(H.Ji,B.Wang,X.Zhang,T.Tan,Synthesis of levulinic acid-based polyol esterand its influence on tribological behavior as a potential lubricant.RSCAdv.2015,5,100443–100451)主要采用生物基长链多元醇或者乙酰丙酸进行醚化或者酯化反应，构造成环状醚或者长链酯润滑油。这种结构的生物基团润滑油大大减少了氧含量，但是该合成反应条件苛刻，且不能有效控制分子的大小和结构，因此获得的润滑油品质不高。中国专利(CN 107723054A)采用玉米秸秆、稻谷糠、菊芋、棉花秸秆和高粱杆等通过发酵得到挥发性轻质脂肪酸或脂肪酸盐，然后对其进行加氢脱氧处理得到烃类油，但是所得烃类油由于碳链过短，粘度达不到第四类全合成润滑油的要求。

发明内容

本申请的目的是，利用可再生生物质油脂、脂肪酸、脂肪酸甲酯等制备高值化T型低粘度全合成润滑油的方法。原料绿色可再生且廉价易得，工艺简单可调控，且获得的润滑油的收率高，可实现油脂及其衍生物高效转化为全合成润滑油。

合成路线如下所示：

油脂类原料转化为T型低粘度全合成润滑油的路线(R₁＝C₁₀-C₁₈，R₂＝C₁₀-C₁₈)

含油脂类原料加氢为脂肪醇(步骤1)，脂肪醇溴化为溴代脂肪烃(步骤2)，溴代脂肪烃所制备的格氏试剂与羧酸甲酯反应为T型的长链叔醇(步骤3)，最后叔醇脱水加氢为T型低粘度全合成润滑油(步骤4)。

本申请采用下述技术方案：

一种润滑油的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤1，油脂类化合物选择性加氢为高碳醇

将油脂类化合物、加氢催化剂、溶剂加入到反应釜中，所述加氢催化剂包括活性金属、助剂和载体，活性金属为Pt、Ru、Ni、Co或Cu，助剂为Re、Sn、Ir、Ce或W，将反应釜密封，通入H₂置换反应釜中的空气，向反应釜中通入1.0-6.0MPa的H₂，反应温度为250-350℃，反应时间为1-6h，反应结束后冷却，经蒸馏得到高碳醇；

步骤2，高碳醇制备溴代烷烃