CN109880666B - 一种酯类合成油的制备方法及其精制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及酯类合成油的技术领域，提供了一种酯类合成油的制备方法，至少包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的1‑10wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；所述反应时间为5‑30min，所述微波反应器搅拌升温至20‑200℃，所述微波反应器的功率为200～400W，得到酯类合成油。
Description
技术领域
本发明涉及酯类合成油的技术领域，更涉及一种酯类合成油的制备方法及其精制方法。
背景技术
冷冻机油是用于润滑制冷压缩机并与制冷剂混溶的润滑油，是压缩机能够长期高速有效运行的关键。为了确保制冷系统的正常运行，冷冻机油必须具备优良的与制冷剂共存时的化学稳定性、有极好的与制冷剂的互溶性、良好的润滑性、优良的低温流动性、无蜡状物絮状分离、不含水、不含机械杂质和优良的绝缘性能。因此，冷冻机油是制冷系统专用的一种润滑油，决不能用普通润滑油来替代。目前用量最大的是矿物油型，一般采取环烷基基础油，它具有倾点低、不含蜡，低温流动性好的特点。
未来制冷剂发展的两个基本要求是环保和节能，氯氟烃(CFCs)和氢氯氟烃(HCFCs)制冷剂消耗大气臭氧层并引起温室效应，正逐步淘汰其使用和生产。氢氟烃(HFCs，如R407C、R407C、R410A等)被公认为是替代CFCs的理想制冷剂。但HFCs与传统的非极性矿物油不相容。因此开发与之相匹配冷冻机油是必然的趋势，而合成油则是最佳选择。多元醇酯具有极性与HFCs良好的相容性、可靠的润滑性能、优异的热稳定性、化学稳定性、电绝缘性及材料的兼容性，且安全与环保性能好，已成为与HFCs制冷剂配伍的首选润滑油。
合成油型的基础油是以化学合成的方法得到的有机液体基础油再经过调配或加入多种添加剂制成的润滑油。合成油型压缩机油的价格比矿物油型压缩机油昂贵得多，但合成油的综合经济效益仍超过普通矿物油。它具有氧化安定性，积炭倾向小，可超过普通矿物油的温度范围进行润滑，使用寿命长，可以满足一般矿物油型压缩机油所不能承受的使用要求。合成油较矿物油在蒸发损失、倾点、粘度指数和对热氧化的安定性方面具有显著的优越性。另外，合成油在压力下的粘弹性也优于矿物油，但是基于价格原因，其使用范围限于性能要求较高的油品。一些工业发达国家的合成润滑剂在整个润滑剂市场中所占的份额80年代中期就已达2.5％～3％。如90年代美国合成润滑油占商品润滑油总量的9％，在西欧1990年合成润油剂占润滑剂总量的4％，到1995年PAO的总需求增加到20.43万t。近年来虽然西欧润滑油耗量停滞不前，但合成油的年均增幅为11％，其中酯类油的年增幅为8％。酯类油是综合性能较好，开发应用最早的一类合成润滑油，目前世界上的航空燃气涡轮发动机几乎全部使用酯类油。酯类油可分为双酯、多元醇酯和复酯。酯类合成润滑油的研究始于二次世界大战前夕，当时主要用作航空发动机润滑油。随着现代工业的发展及环保要求的日益提高，酯类合成油因其独特的高低温性能、粘温性能、润滑性能、可生物降解性能得到了愈来愈广泛的应用。目前国外不仅用于军事领域，而且已广泛应用于汽车、石油化工、冶金、机械等工业领域。在欧美等发达国家需求量稳步增长，特别是由于对汽车排放和延长换油期等方面的要求，酯类合成油的需求量愈来愈大，年增长率达到15％左右。
在国内，目前合成润滑油占润滑油总消耗量的1.5％，这与发达国家相比还有很大差距。酯类油的生产厂家有重庆一坪化工厂和北京石油化工科学研究院。重庆一坪化工厂年产约千吨左右，其牌号有近20种，主要用于航空、坦克等特种用途。但是产量较低、价格昂贵。我国酯类合成油研制工作始于20世纪60年代初，到70年代研制了高、中、低粘度酯类航空润滑油和航空仪表油，目前国内酯类合成油在催化剂、合成工艺、后处理工艺等方面和国外相比差距较大。国内尚无可与R410A和R407C制冷剂良好互溶、酸值<0.1mgKOH/g的合成油型冷冻机油工业产品，国内一些较大的制冷压缩机厂家被迫使用进口产品，国外该产品也仅只有少数美国、日本合成油企业可以工业化生产。国内该酯类合成油冷冻机油未形成工业化主要原因在于首先未确立性能优异、经济性良好的分子结构，其次未能有效解决产品酸值<0.1mgKOH/g的工艺方案。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明第一个发明提供了一种酯类合成油的制备方法，至少包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的1-10wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；
所述反应时间为5-30min，所述微波反应器搅拌升温至20-200℃，所述微波反应器的功率为200～400W，得到酯类合成油。
作为一种优选的技术方案，本发明中所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.1～1:3.5。
作为一种优选的技术方案，本发明中所述多元醇选自三羟甲基丙烷、季戊四醇、乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、季戊四醇、1,4-丁二醇中的一种或多种的组合。
作为一种优选的技术方案，本发明中所述羧酸为一元羧酸；所述一元羧酸中至少包括异构羧酸。
作为一种优选的技术方案，本发明中所述异构羧酸中碳原子数为4-9。
作为一种优选的技术方案，本发明中所述异构羧酸为羧酸总用量的30mol％-50mol％。
作为一种优选的技术方案，本发明中所述一元羧酸中包括含奇数碳的一元羧酸和含偶数碳的一元羧酸；所述奇数碳一元羧酸和偶数碳一元羧酸的碳原子数的绝对值相差1-8。
本发明的第二个方面提供了一种所述制备方法得到的酯类合成油的精制方法，步骤至少包括：蒸馏和浅度加氢脱酸处理；
所述蒸馏为对酯类合成油进行分子蒸馏；所述浅度加氢脱酸处理为使用脱酸催化剂对分子蒸馏后的酯类合成油进一步脱酸，得到精制的酯类合成油；
所述脱酸催化剂为Co-Mo基类催化剂和/或Ni-Mo基类催化剂。
作为一种优选的技术方案，本发明中所述分子蒸馏的温度为100～300℃，压力为0.1～100Pa，时间为10-50min。
参考以下详情更容易理解本发明中前面部分所描述各方面的内容、特征和优点。
具体实施方式
除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。
下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，并非对其保护范围的限制。
本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。本发明中未提及的组分的来源均为市售。
本发明的第一个方面提供了一种酯类合成油的制备方法，至少包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的1-10wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；
所述反应时间为5-30min，所述微波反应器搅拌升温至20-200℃，所述微波反应器的功率为200～400W，得到酯类合成油。
在一些优选的实施方式中，所述酯类合成油的制备方法，至少包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的3-8wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；
所述反应时间为10-25min，所述微波反应器搅拌升温至100-180℃，所述微波反应器的功率为250～350W，得到酯类合成油。
在一些更优选的实施方式中，所述酯类合成油的制备方法，包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的5wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；
所述反应时间为20min，所述微波反应器搅拌升温至160℃，所述微波反应器的功率为300W，得到酯类合成油。
本发明中所述微波反应器可购买自青岛迈可威微波创新科技有限公司，也可购买自其他公司。
多元醇
在一些实施方式中，所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.1～1:3.5；优选的，所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.2～1:3.4；更优选的，所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.3。
在一些实施方式中，所述多元醇选自三羟甲基丙烷、季戊四醇、乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、季戊四醇、1,4-丁二醇中的一种或多种的组合；优选的，所述多元醇选自三羟甲基丙烷、季戊四醇、1,4-丁二醇中的一种或多种的组合；更优选的，所述多元醇为三羟甲基丙烷。
羧酸
在一些实施方式中，所述羧酸为一元羧酸；所述一元羧酸中至少包括异构羧酸。
在一些实施方式中，所述异构羧酸中碳原子数为4-9；优选的，所述异构羧酸中碳原子数为5-8；更优选的，所述异构羧酸中碳原子数为7。
在一些实施方式中，所述异构羧酸为羧酸总用量的30mol％-50mol％；优选的，所述异构羧酸为羧酸总用量的35mol％-45mol％；更优选的，所述异构羧酸为羧酸总用量的40mol％。
本发明中所述mol％是指摩尔百分数。
在一些实施方式中，所述一元羧酸中包括含奇数碳的一元羧酸和含偶数碳的一元羧酸；所述奇数碳一元羧酸和偶数碳一元羧酸的碳原子数的绝对值相差1-8；优选的，所述奇数碳一元羧酸和偶数碳一元羧酸的碳原子数的绝对值相差3-6；更优选的，所述奇数碳一元羧酸和偶数碳一元羧酸的碳原子数的绝对值相差5。
在一些实施方式中，所述一元羧酸为丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸、己酸、庚酸、异庚酸、辛酸、异辛酸、壬酸、异壬酸、癸酸、异癸酸、月桂酸、硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸、棕榈酸中的一种或两种组分组合而成；优选的，所述一元羧酸为异庚酸、月桂酸。
本发明中制备的酯类合成油具有适宜的黏度指数和较低的倾点，申请人发现在一元羧酸中包括特定的异构羧酸时，使得本发明所制备得到的酯类合成油具有适宜的粘度指数和较低的倾点，发明人推测可能的原因是在酯化反应过程中，含有异构羧酸的一元羧酸与三羟甲基丙烷反应，其所得到的结构阻碍了酯类合成油链段之间的紧密堆积，从而有效抑制结晶，进一步保证了所制备得到的酯类合成油的流动性，且当所述一元羧酸中异构羧酸的摩尔百分比为30％-50％时，效果最佳。此外申请人发现，制备的酯类合成油具有适宜的运动粘度、黏度指数以及较低的倾点，申请人发现在在一元羧酸中包括特定的异构羧酸时，且在一元羧酸中包括含奇数碳的一元羧酸和含偶数碳的一元羧酸时，其中异构羧酸可是奇数碳，也可以是偶数碳，当所述奇数碳一元羧酸和偶数碳一元羧酸的碳原子数的绝对值相差1-8时，本发明所制备得到的酯类合成油能与R410A和R407C制冷剂良好互溶，发明人推测可能的原因是，一方面采用奇数碳一元羧酸和偶数碳一元羧酸共同反应，以调节酯类合成油的低温流动性以及润滑性，使这两种效果均表现优异，另一方面，本发明通过调节所述奇数碳一元羧酸和偶数碳一元羧酸的碳原子数的绝对值差值以及异构羧酸的摩尔比，发现当所述奇数碳一元羧酸和偶数碳一元羧酸的碳原子数的绝对值差值为1-8，所述一元羧酸中异构羧酸的摩尔百分比为30％-50％时，使得所制备得到的酯类合成油具有适宜的极性，此外对上述条件的限制，有效避免了酯类合成油的耐蒸发性降低的可能性，同时确保酯类合成油的适宜的容混性、运动粘度以及较低的倾点，发明人推测可能的原因是酯类合成油链段的氢键缔结作用大大降低，且采用该条件所制备得到的酯类合成油具有较适宜的碳氧比。
催化剂
在一些实施方式中，本发明中酯类合成油制备方法中所述催化剂选自浓硫酸、对甲苯磺酸、钛酸四丁酯中的一种或多种的组合；优选的，所述催化剂选自对甲苯磺酸、钛酸四丁酯中的一种或多种的组合；更优选的，所述催化剂为钛酸四丁酯。
本发明的第二个方面提供了一种所述制备方法得到的酯类合成油的精制方法，步骤至少包括：蒸馏和浅度加氢脱酸处理；
所述蒸馏为对酯类合成油进行分子蒸馏；所述浅度加氢脱酸处理为使用脱酸催化剂对分子蒸馏后的酯类合成油进一步脱酸，得到精制的酯类合成油；
所述脱酸催化剂为Co-Mo基类催化剂和/或Ni-Mo基类催化剂。
蒸馏
在一些实施方式中，所述分子蒸馏的温度为100～300℃，压力为0.1～100Pa，时间为10-50min；优选的，所述分子蒸馏的温度为150～250℃，压力为50～80Pa，时间为20-40min；更优选的，所述分子蒸馏的温度为200℃，压力为70Pa，时间为30min。
本发明中所述分子蒸馏在分子蒸馏仪中进行，为本领域技术人员常知的技术方法。
浅度加氢脱酸处理
在一些实施方式中，本发明中所述脱酸催化剂为Co-Mo基类催化剂和/或Ni-Mo基类催化剂；优选的，所述脱酸催化剂为Co-Mo基类催化剂。
在一些实施方式中，本发明中所述Co-Mo基类催化剂为硫化Co-Mo/硅藻土催化剂。
所述硫化Co-Mo/硅藻土催化剂的制备步骤如下：称取硅-藻土，加入水，将硝酸镍、钼酸铵溶解到水中，混合均匀，浸渍4h；然后用烘箱进行烘干，把烘干后的土样放入马弗炉进行焙烧，再经过研磨过筛制得Co-Mo/硅藻土；然后对Co-Mo/硅藻土进行预硫化，加入硫化剂，反应釜密封后，先用N2排净釜内空气，再用H2排净釜内N2，控制反应釜温度为320℃，预硫化1.5h，制得所述硫化Co-Mo/硅藻土催化剂。其中，所述硅藻土、硝酸镍、钼酸铵、水的重量比为1：0.12：0.18：4；所述硫化剂为CS2，所述硅藻土、硫化剂的重量比1：0.7。
在一些实施方式中，本发明中所述浅度加氢脱酸处理的温度为200～400℃；优选的，所述浅度加氢脱酸处理的温度为250～350℃；更优选的，所述浅度加氢脱酸处理的温度为300℃。
发明人发现通过微波合成制备酯类合成油，制备工程中表现出高转化率(>95％)和高选择性(>98％)，采用微波合成法较传统的釜式法相比作用效能远大于后者，故此在合成过程中表现出高转化率、高选择性和短合成时间，由于转化率高，产品中未反应的残酸就相应的少，合成后的未精制酯类合成油酸值较低。通常常用的脱酸工艺为碱洗、水洗，但酯类合成油在含水碱性环境下极易水解，所以碱洗、水洗工艺会导致酯类油结构破坏，而未反应的原料酸和酯类产品分子自由程差异较大，而分子蒸馏可以在较低的温度，通过分子自由程差异，实现高效分离，使得产品酸值大幅降低；但是虽然分子蒸馏可以极大的降低酯类油酸值，但依然不能满足油品酸值的质量要求，因此本发明将分子蒸馏脱酸后酯类油进行浅度加氢脱酸补充精制，在本发明所述条件下则可以将油品酸值降低到0.1mgKOH/g以下。申请人意外发现，发明人发现在浅度加氢脱酸工艺中添加所述硫化Co-Mo/硅藻土催化剂，能够提高催化效率，且对所制备得到的粗酯类合成油有一定的脱色，降低酸值的作用，发明人推测可能的原因是其微孔表面经过硫化催化活性较高，此外对所制备得到的产物中的杂质有吸附作用，且处理后的硅藻土的吸油率降低。
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，一下实施例只能用于本发明做进一步说明，并不能理解为本发明保护的限制，该领域的专业技术人员根据上述发明的内容作出的非本质的改正和调整，仍属于本发明的保护的范围。
实施例1-12中所述硫化Co-Mo/硅藻土催化剂的制备步骤如下：
称取硅-藻土，加入水，将硝酸镍、钼酸铵溶解到水中，混合均匀，浸渍4h；然后用烘箱进行烘干，把烘干后的土样放入马弗炉进行焙烧，再经过研磨过筛制得Co-Mo/硅藻土；然后对Co-Mo/硅藻土进行预硫化，加入硫化剂，反应釜密封后，先用N2排净釜内空气，再用H2排净釜内N2，控制反应釜温度为320℃，预硫化1.5h，制得所述硫化Co-Mo/硅藻土催化剂。其中，所述硅藻土、硝酸镍、钼酸铵、水的重量比为1：0.12：0.18：4；所述硫化剂为CS2，所述硅藻土、硫化剂的重量比1：0.7。
实施例1
一种酯类合成油的制备方法，包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的5wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；所述反应时间为20min，所述微波反应器搅拌升温至160℃，所述微波反应器的功率为300W，得到酯类合成油；
所述制备方法得到的酯类合成油的精制方法，步骤包括：蒸馏和浅度加氢脱酸处理；所述蒸馏为对酯类合成油进行分子蒸馏；所述浅度加氢脱酸处理为使用Co-Mo基类催化剂对分子蒸馏后的酯类合成油进一步脱酸，得到精制的酯类合成油；
所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.3；所述多元醇为三羟甲基丙烷；所述羧酸为异庚酸、月桂酸；所述异庚酸为羧酸总用量的40mol％；所述催化剂为钛酸四丁酯；所述分子蒸馏的温度为200℃，压力为70Pa，时间为30min；所述Co-Mo基类催化剂为硫化Co-Mo/硅藻土催化剂，所述浅度加氢脱酸处理的温度为300℃。
实施例2
一种酯类合成油的制备方法，包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的1wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；所述反应时间为5min，所述微波反应器搅拌升温至20℃，所述微波反应器的功率为200W，得到酯类合成油；
所述制备方法得到的酯类合成油的精制方法，步骤包括：蒸馏和浅度加氢脱酸处理；所述蒸馏为对酯类合成油进行分子蒸馏；所述浅度加氢脱酸处理为使用Co-Mo基类催化剂对分子蒸馏后的酯类合成油进一步脱酸，得到精制的酯类合成油；
所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.1；所述多元醇为三羟甲基丙烷；所述羧酸为异丁酸、丙酸；所述异丁酸为丙酸总用量的30mol％；所述催化剂为对甲苯磺酸；所述分子蒸馏的温度为100℃，压力为0.1Pa，时间为10min；所述Co-Mo基类催化剂为硫化Co-Mo/硅藻土催化剂，所述浅度加氢脱酸处理的温度为200℃。
实施例3
一种酯类合成油的制备方法，包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的10wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；所述反应时间为30min，所述微波反应器搅拌升温至200℃，所述微波反应器的功率为400W，得到酯类合成油；
所述制备方法得到的酯类合成油的精制方法，步骤包括：蒸馏和浅度加氢脱酸处理；所述蒸馏为对酯类合成油进行分子蒸馏；所述浅度加氢脱酸处理为使用Co-Mo基类催化剂对分子蒸馏后的酯类合成油进一步脱酸，得到精制的酯类合成油；
所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.5；所述多元醇为三羟甲基丙烷；所述羧酸为异壬酸、丁酸；所述异壬酸为丁酸总用量的50mol％；所述催化剂为98％浓硫酸；所述分子蒸馏的温度为300℃，压力为100Pa，时间为50min；所述Co-Mo基类催化剂为硫化Co-Mo/硅藻土催化剂，所述浅度加氢脱酸处理的温度为400℃。
实施例4
一种酯类合成油的制备方法，包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的3wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；所述反应时间为10min，所述微波反应器搅拌升温至100℃，所述微波反应器的功率为250W，得到酯类合成油；
所述制备方法得到的酯类合成油的精制方法，步骤包括：蒸馏和浅度加氢脱酸处理；所述蒸馏为对酯类合成油进行分子蒸馏；所述浅度加氢脱酸处理为使用Co-Mo基类催化剂对分子蒸馏后的酯类合成油进一步脱酸，得到精制的酯类合成油；
所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.2；所述多元醇为三羟甲基丙烷；所述羧酸为异戊酸、辛酸；所述异戊酸为辛酸总用量的35mol％；所述催化剂为钛酸四丁酯；所述分子蒸馏的温度为150℃，压力为50Pa，时间为20min；所述Co-Mo基类催化剂为硫化Co-Mo/硅藻土催化剂，所述浅度加氢脱酸处理的温度为250℃。
实施例5
一种酯类合成油的制备方法，包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的8wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；所述反应时间为25min，所述微波反应器搅拌升温至180℃，所述微波反应器的功率为350W，得到酯类合成油；
所述制备方法得到的酯类合成油的精制方法，步骤包括：蒸馏和浅度加氢脱酸处理；所述蒸馏为对酯类合成油进行分子蒸馏；所述浅度加氢脱酸处理为使用Co-Mo基类催化剂对分子蒸馏后的酯类合成油进一步脱酸，得到精制的酯类合成油；
所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.4；所述多元醇为三羟甲基丙烷；所述羧酸为异辛酸、棕榈酸；所述异辛酸为棕榈酸总用量的45mol％；所述催化剂为钛酸四丁酯；所述分子蒸馏的温度为250℃，压力为80Pa，时间为40min；所述Co-Mo基类催化剂为硫化Co-Mo/硅藻土催化剂，所述浅度加氢脱酸处理的温度为350℃。
实施例6
一种酯类合成油的制备方法，包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的5wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；所述反应时间为20min，所述微波反应器搅拌升温至160℃，所述微波反应器的功率为300W，得到酯类合成油；
所述制备方法得到的酯类合成油的精制方法，步骤包括：蒸馏和浅度加氢脱酸处理；所述蒸馏为对酯类合成油进行分子蒸馏；所述浅度加氢脱酸处理为使用Co-Mo基类催化剂对分子蒸馏后的酯类合成油进一步脱酸，得到精制的酯类合成油；
所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.3；所述多元醇为三羟甲基丙烷；所述羧酸为月桂酸；所述催化剂为钛酸四丁酯；所述分子蒸馏的温度为200℃，压力为70Pa，时间为30min；所述Co-Mo基类催化剂为硫化Co-Mo/硅藻土催化剂，所述浅度加氢脱酸处理的温度为300℃。
实施例7
一种酯类合成油的制备方法，包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的5wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；所述反应时间为20min，所述微波反应器搅拌升温至160℃，所述微波反应器的功率为300W，得到酯类合成油；
所述制备方法得到的酯类合成油的精制方法，步骤包括：蒸馏和浅度加氢脱酸处理；所述蒸馏为对酯类合成油进行分子蒸馏；所述浅度加氢脱酸处理为使用Co-Mo基类催化剂对分子蒸馏后的酯类合成油进一步脱酸，得到精制的酯类合成油；
所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.3；所述多元醇为三羟甲基丙烷；所述羧酸为异庚酸；所述催化剂为钛酸四丁酯；所述分子蒸馏的温度为200℃，压力为70Pa，时间为30min；所述Co-Mo基类催化剂为硫化Co-Mo/硅藻土催化剂，所述浅度加氢脱酸处理的温度为300℃。
实施例8
一种酯类合成油的制备方法，包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的5wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；所述反应时间为20min，所述微波反应器搅拌升温至160℃，所述微波反应器的功率为300W，得到酯类合成油；
所述制备方法得到的酯类合成油的精制方法，步骤包括：蒸馏和浅度加氢脱酸处理；所述蒸馏为对酯类合成油进行分子蒸馏；所述浅度加氢脱酸处理为使用Co-Mo基类催化剂对分子蒸馏后的酯类合成油进一步脱酸，得到精制的酯类合成油；
所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.3；所述多元醇为三羟甲基丙烷；所述羧酸为异庚酸、庚酸；所述异庚酸为羧酸总用量的40mol％；所述催化剂为钛酸四丁酯；所述分子蒸馏的温度为200℃，压力为70Pa，时间为30min；所述Co-Mo基类催化剂为硫化Co-Mo/硅藻土催化剂，所述浅度加氢脱酸处理的温度为300℃。
实施例9
一种酯类合成油的制备方法，包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的5wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；所述反应时间为20min，所述微波反应器搅拌升温至160℃，所述微波反应器的功率为300W，得到酯类合成油；
所述制备方法得到的酯类合成油的精制方法，步骤包括：蒸馏和浅度加氢脱酸处理；所述蒸馏为对酯类合成油进行分子蒸馏；所述浅度加氢脱酸处理为使用Co-Mo加氢脱硫催化剂对分子蒸馏后的酯类合成油进一步脱酸，得到精制的酯类合成油；
所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.3；所述多元醇为三羟甲基丙烷；所述羧酸为异庚酸、月桂酸；所述异庚酸为羧酸总用量的40mol％；所述催化剂为钛酸四丁酯；所述分子蒸馏的温度为200℃，压力为70Pa，时间为30min；所述Co-Mo基类催化剂为Co-Mo加氢脱硫催化剂，购买自无锡凯锡催化剂有限公司，所述浅度加氢脱酸处理的温度为300℃。
实施例10
一种酯类合成油的制备方法，包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的5wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；所述反应时间为20min，所述微波反应器搅拌升温至160℃，所述微波反应器的功率为2400W，得到酯类合成油；
所述制备方法得到的酯类合成油的精制方法，步骤包括：蒸馏和浅度加氢脱酸处理；所述蒸馏为对酯类合成油进行分子蒸馏；所述浅度加氢脱酸处理为使用Co-Mo基类催化剂对分子蒸馏后的酯类合成油进一步脱酸，得到精制的酯类合成油；
所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.3；所述多元醇为三羟甲基丙烷；所述羧酸为异辛酸、丙酸；所述异辛酸为丙酸总用量的40mol％；所述催化剂为钛酸四丁酯；所述分子蒸馏的温度为200℃，压力为70Pa，时间为30min；所述Co-Mo基类催化剂为硫化Co-Mo/硅藻土催化剂，所述浅度加氢脱酸处理的温度为300℃。
实施例11
一种酯类合成油的制备方法，包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的5wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；所述反应时间为20min，所述微波反应器搅拌升温至160℃，所述微波反应器的功率为300W，得到酯类合成油；
所述制备方法得到的酯类合成油的精制方法，步骤包括：蒸馏处理；所述蒸馏为对酯类合成油进行分子蒸馏得到精制的酯类合成油；
所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.3；所述多元醇为三羟甲基丙烷；所述羧酸为异戊酸、棕榈酸；所述异戊酸为棕榈酸总用量的40mol％；所述催化剂为钛酸四丁酯；所述分子蒸馏的温度为200℃，压力为70Pa，时间为30min。
实施例12
一种酯类合成油的制备方法，包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的5wt％的催化剂，放置于微波反应器中反应；所述反应时间为20min，所述微波反应器搅拌升温至160℃，所述微波反应器的功率为300W，得到酯类合成油；
所述制备方法得到的酯类合成油的精制方法，步骤包括：浅度加氢脱酸处理；所述浅度加氢脱酸处理为使用Co-Mo基类催化剂对分子蒸馏后的酯类合成油进一步脱酸，得到精制的酯类合成油；
所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.3；所述多元醇为三羟甲基丙烷；所述羧酸为异庚酸、月桂酸；所述异庚酸为羧酸总用量的40mol％；所述催化剂为钛酸四丁酯；所述Co-Mo基类催化剂为硫化Co-Mo/硅藻土催化剂，所述浅度加氢脱酸处理的温度为300℃。
性能测试
以实施例1-12所制备并精制后最终的酯类合成油为测试对象；通过GB/T3535对测试对象进行倾点测试；本发明采用GB/T265对测试对象进行运动粘度测试；本发明采用GB/T1995对测试对象进行黏度指数测试；本发明采用GB/T7304对对测试对象进行酸值测试；对测试对象进行与R407C制冷剂相容温度测试，与R410A制冷剂相容温度测试；测试结果如表1所示。
表1性能测试对象
前述的实例仅是说明性的，用于解释本公开的特征的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未被目前考虑的可能的等同物或子替换，且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (3)
1.一种酯类合成油的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：将多元醇与羧酸进行混合，并加入分量为多元醇与羧酸总重量的1-10wt%的催化剂，放置于微波反应器中反应；
所述反应时间为5-30min，所述微波反应器搅拌升温至20-200℃，所述微波反应器的功率为200～400W，得到酯类合成油；
所述羧酸为一元羧酸；所述一元羧酸中至少包括异构羧酸；
所述异构羧酸为羧酸总用量的40mol%；
所述一元羧酸中包括含奇数碳的一元羧酸和含偶数碳的一元羧酸；所述奇数碳一元羧酸和偶数碳一元羧酸的碳原子数的绝对值相差5；
所述多元醇与羧酸的重量份比值为1:3.1～1:3.5；
所述异构羧酸中碳原子数为7；
所述制备方法得到的酯类合成油的精制方法，步骤至少包括：蒸馏和浅度加氢脱酸处理；
所述蒸馏为对酯类合成油进行分子蒸馏；所述浅度加氢脱酸处理为使用脱酸催化剂对分子蒸馏后的酯类合成油进一步脱酸，得到精制的酯类合成油；
所述脱酸催化剂为Co-Mo基类催化剂和/或Ni-Mo基类催化剂；
所述分子蒸馏的温度为100~300℃，压力为0.1~100Pa，时间为10-50min。
2.如权利要求1所述酯类合成油的制备方法，其特征在于，所述多元醇选自三羟甲基丙烷、季戊四醇、乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、1,4-丁二醇中的一种或多种的组合。
3.如权利要求1所述酯类合成油的制备方法，其特征在于，所述催化剂选自浓硫酸、对甲苯磺酸、钛酸四丁酯中的一种或多种的组合。
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