CN105368489B - 一种费托合成油品制备pao方法 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及一种费托合成油品制备PAO方法；主要解决的技术问题是以煤间接液化生成的轻质油为原料，经过聚合间歇反应和固定床加氢精制，制得性能优良的基础油PAO；采用的技术方案为：一种费托合成油品制备PAO方法，至少包括反应釜内进行的聚合间歇反应和固定床加氢精制，所述的聚合间歇反应过程为：煤基合成后的烯烃/烷烃混合物，经催化剂作用，经过聚合间歇反应生成合成产物；所述的固定床加氢精制的条件为：反应压力：10.0~15.0MPa，反应温度为300~400℃，空速为1.0~2.0h‑1，催化剂为：Fe‑W系。

Description

一种费托合成油品制备PAO方法
技术领域
本发明具体涉及一种费托合成油品制备PAO方法。
背景技术
润滑油工业是我国支柱产业——石油和化工行业的重要组成部分，与国家宏观经济形势以及汽车、机械、交通运输等行业的发展息息相关，被誉为工业快速发展的“润滑剂”。而基础油是润滑油的主要构成原料，占据润滑油总量的75%～99%，其质量的高低直接影响润滑油的使用性能。之前广泛采用的基础油属于矿物油，主要通过溶剂精制、加氢精制和异构脱蜡制成。但为了生产满足极地、航空、航天等对高温、高极压、超低温、生物降解等条件要求高的油品，品质更高的合成油，如PAO（聚α-烯烃）、酯类、聚醚、硅油等多种油品开始成为主导产品。在合成基础油中，PAO应用最为广泛，同时由于环保的要求，加上汽车、机械行业及风电行业的快速发展，对油品的换油期和节能效果提出了更高要求，使得PAO的需求正逐渐扩大。
专利CN200980109216.9公布了一种使用路易斯酸催化剂对低分子量的PAO进行低聚来制备PAO（聚α-烯烃）。其主要是针对C40和C8~C14α-烯烃进行低聚得到目标产物。
发明内容
本发明的目的是提供一种煤基基础油PAO制备方法，主要解决的技术问题是以煤间接液化生成的轻质油为原料，经过聚合间歇反应和固定床加氢精制，制得性能优良的基础油PAO。
一种费托合成油品制备PAO方法，其特征在于至少包括反应釜内进行的聚合间歇反应和固定床加氢精制，所述的聚合间歇反应过程为：煤基合成后的烯烃/烷烃混合物，经催化剂作用，经过聚合间歇反应生成合成产物，其发生聚合间歇反应时的反应条件为：反应压力：10.0~15.0MPa，反应温度为300~400℃，空速为1.0~2.0h-1，催化剂为：路易斯酸催化剂；所述的固定床加氢精制的条件为：反应压力：10.0~15.0MPa，反应温度为300~400℃，空速为1.0~2.0h-1，催化剂为：Fe-W系。
进一步的，前述的一种费托合成油品制备PAO方法，其所述的聚合间歇反应的反应原料是煤炭间接液化生成的轻质油。
进一步的，前述的一种费托合成油品制备PAO方法，其所述的反应釜是一个独立的反应釜，或者采用两个或两个以上的反应釜串联而成。
进一步的，前述的一种费托合成油品制备PAO方法，其所述的固定床为一个独立的固定床反应器，或者采用两个或两个以上的固定床反应器串联而成。
本发明提出的一种煤基基础油PAO，是通过上述的方法制备而得到。
本发明提出的一种费托合成油品制备PAO方法至少具有下列优点：
该方法以煤间接液化制成的轻质油品作为原材料，通过聚合间歇反应和固定床加氢精制制备而成性能优良的煤基基础油PAO（聚α-烯烃），该基础油具有无芳烃、无硫等独特的性质。
本发明的方法拓宽了应用于电子、金属加工、化妆品调和、食品加工，纺织及印染等行业的基础油的原料和制备方法。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
制备方法
本方法以煤间接液化制备而成的轻质油为原料，主要包括聚合间歇反应和固定床加氢精制两个步骤，具体为：
1、聚合间歇反应，首先对煤间接液化制备而成的轻质油预处理，加入反应釜，在10.0~15.0MPa ，300~400℃，1.0~2.0h-1条件下，在路易斯酸催化剂的作用下，持续反应得到聚合产物，然后通过自来水及碱（NaOH）进行水洗，最后通过减压蒸馏及干燥分离和过滤工艺得到半成品聚合物打入罐区的半成品罐中，以待加氢。
2、加氢工艺流程，半成品聚合物经过加热后，从固定床顶部进入，氢气、物料及催化剂在固定床内部充分混合反应后，经油气分离器分离后，成品从底部出料，降温后进入成品罐。固定床加氢精制的条件为：反应压力：10.0~15.0MPa，反应温度为300~400℃，空速为1.0~2.0h-1，催化剂为：Fe-W系。
实施例1
选取一种典型的煤间接液化制备而得的的轻质油品为原料，其性质如表1，采用工艺条件为：聚合间歇反应的反应压力13.0MPa，反应温度为350℃，空速为1.5h-1，催化剂为：路易斯酸催化剂，催化剂的加入量与原料油重量之比为1：100。经过减压蒸馏及干燥分离和过滤工艺后，选取制备而得的聚合物半成品作为固定床加氢精制的原料，然后在5L/h的连续加氢装置上进行加氢精制，采用一个固定床反应器，加氢加氢精制的条件为：反应压力：12.0MPa，反应温度为360℃，空速为1.5h-1，催化剂为：Fe-W系。
得到的煤基基础油PAO（聚α-烯烃）的主要性能指标如表2所示：
从上表可以看出，所得特定馏分（馏分与原料轻质油一致）的PAO，其主要性能与原料轻质油一致。即按照本申请的方法，可以根据对PAO性能的要求，有目的的选择煤间接液化所制备的轻质油作为原料，直接获得相应性能的PAO；收率接近100%；简化了PAO的制备。
实施例2
选取一种煤间接液化制备而得的的轻质油品为原料，采用工艺条件为：聚合间歇反应的反应压力12.0MPa，反应温度为400℃，空速为1.1h-1，催化剂为：路易斯酸催化剂，催化剂的加入量与原料油重量之比为1.2：100。经过减压蒸馏及干燥分离和过滤工艺后，选取制备而得的聚合物半成品作为固定床加氢精制的原料，然后在5L/h的连续加氢装置上进行加氢精制，采用一个固定床反应器，加氢加氢精制的条件为：反应压力：13.0MPa，反应温度为400℃，空速为1.0h-1，催化剂为：Fe-W系，得到煤基基础油PAO。
实施例3
选取一种煤间接液化制备而得的的轻质油品为原料，采用工艺条件为：聚合间歇反应的反应压力15.0MPa，反应温度为320℃，空速为1.8h-1，催化剂为：路易斯酸催化剂，催化剂的加入量与原料油重量之比为0.8：100。经过减压蒸馏及干燥分离和过滤工艺后，选取制备而得的聚合物半成品作为固定床加氢精制的原料，然后在5L/h的连续加氢装置上进行加氢精制，采用一个固定床反应器，加氢加氢精制的条件为：反应压力：14.0MPa，反应温度为310℃，空速为1.8h-1，催化剂为：Fe-W系，得到煤基基础油PAO。
实施例4
选取一种煤间接液化制备而得的的轻质油品为原料，采用工艺条件为：聚合间歇反应的反应压力10.0MPa，反应温度为380℃，空速为2.0h-1，催化剂为：路易斯酸催化剂，催化剂的加入量与原料油重量之比为1.1：100。经过减压蒸馏及干燥分离和过滤工艺后，选取制备而得的聚合物半成品作为固定床加氢精制的原料，然后在5L/h的连续加氢装置上进行加氢精制，采用一个固定床反应器，加氢加氢精制的条件为：反应压力：10.0MPa，反应温度为370℃，空速为2.0h-1，催化剂为：Fe-W系，得到煤基基础油PAO。
本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何变化，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (4)

1.一种费托合成油品制备PAO方法，其特征在于包括聚合间歇反应和固定床加氢精制：
聚合间歇反应：煤基合成后所得的烯烃/烷烃混合物，经催化剂作用，经过聚合间歇反应生成合成产物，其发生聚合间歇反应时的反应条件为：反应压力：10.0~15.0MPa，反应温度为300~400℃，空速为1.0~2.0h-1，催化剂为：路易斯酸催化剂；
固定床加氢精制：反应压力为10.0~15.0MPa，反应温度为300~400℃，空速为1.0~2.0h-1，催化剂为：Fe-W系。
2.根据权利要求1所述的一种费托合成油品制备PAO方法，其特征在于：聚合间歇反应所用的反应釜是一个独立的反应釜，或者采用两个或两个以上的反应釜串联而成。
3.根据权利要求1所述的一种费托合成油品制备PAO方法，其特征在于：所述的固定床为一个独立的固定床反应器，或者采用两个或两个以上的固定床反应器串联而成。
4.根据权利要求1所述的方法制备的PAO。
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