CN111909725A - 一种脱除费托合成油中含氧化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新的费托合成油脱氧的方法，其特征为先利用催化剂在低压下将费托合成油中的醛选择性加氢变成醇，加氢过程中尽量避免费托合成油中烯烃的加氢；然后将加氢后的费托合成油与金属钠进行反应，生成相应的醇钠；最后再将生成的醇钠与费托合成油进行分离，得到脱氧后的费托合成油和醇钠。
Description
技术领域
本发明属于化工生产领域，具体涉及一种脱除费托合成油中含氧化合物的方法。国际专利分类属于C07F。
背景技术
聚α-烯烃合成油(简称PAO)，具有很好的黏温性、低温流动性、氧化安定性和蒸发性等，均优于矿物基础油，广泛用于配制高档和专用的润滑油。PAO可调制不同品种的柴油机油、汽油机油、冷冻机油、热传导油、压缩机油、自动传动液和润滑脂等，尤其能调制高温及极寒条件下的润滑油，在很多苛刻条件下使用。
聚α-烯烃合成油的原料需要α-烯烃，α-烯烃的生产方法目前有乙烯齐聚法、石蜡裂解法、费托合成法。
乙烯齐聚法乙烯等低分子烯烃通过齐聚工艺，得到的产物为C4-C30的α-烯烃，然后将产物进行分离；将分离出的α-烯烃(主要是C8～C12)在催化剂作用下进行聚合，得到结构规则的齐聚物，再将产物进行加氢饱和处理，即得到PAO基础油成品。
石蜡裂解法通常以脱油的C20～C40的石蜡馏分或含油蜡为原料，高温使直链烷烃内部碳碳单键断裂，裂解产物经过分馏形成不同用途的产品。原料石蜡性质和石蜡裂解工艺条件是限制α-烯烃质量和收率的决定因素。裂解产物含有杂质(副产品芳烃、烷烃、双烯等)，组成相对复杂，裂解形成的α－烯烃既含有偶数碳也含有奇数碳，分离提纯较困难，α-烯烃收率较低且产品质量较差。
费托合成法是使用煤和水生成氢气和一氧化碳，然后利用氢气和一氧化碳在催化剂存在下合成液体燃料，可作为汽油和柴油，合成的产物中既有烷烃，也有烯烃，还有少量含氧化合物。其中烯烃主要是α-烯烃，含氧化合物包括各种碳数的醇、醛、酮。含氧化合物含量虽然很低，一般在2％左右，但这些含氧化合物的存在影响α-烯烃的聚合，因此需要将这些含氧化合物脱除。但目前尚没有很好的方法将这些含氧化合物脱除，加氢可以脱除含氧化合物，但直接采用加氢的方法脱除，会将大量烯烃饱和。因此需要开发新的方法将这些含氧化合物脱除，同时又不能让很多烯烃饱和。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种新的费托合成油脱氧的方法，本发明的目的通过脱除费托合成油中的氧化物，提高其中烯烃聚合的效率，从而提高PAO的收率。选择合适的催化剂，以及合适的工艺条件，通过固定床反应和置换反应将费托合成油中的氧化物脱除。并且该反应的反应条件温和，在较低温度以及低压条件下就能反应，能耗较低，操作简单。
本发明所采用的技术方案如下：
(1)先利用催化剂在低压下将费托合成油中的醛选择性加氢变成醇，加氢过程中尽量避免费托合成油中烯烃的加氢；
(2)将加氢后的费托合成油与金属钠进行反应，生成相应的醇钠；
(3)然后将生成的醇钠与费托合成油进行分离，得到脱氧后的费托合成油和醇钠。
在该方法中，可采用沉降分离、离心分离的方法分离生成的醇钠，也可采用蒸馏的方法将醇钠与费托合成油分离，醇钠留在蒸馏器底部，费托合成油为蒸出物。
采用该种方法，加氢催化剂是很重要的，加氢催化剂不能对烯烃加氢活性太强，否则会造成烯烃加氢过度，影响加氢后油中烯烃的含量，另外加氢反应温度不能太高，反应压力也不能太高，氢油比也不能高，否则都会加剧到烯烃的加氢。
采用这种方法，在合适的催化剂存在下，可以将费托合成油中90％以上的含氧化合物脱除，同时保留油中的烯烃。这就为费托合成油进一步聚合成聚α-烯烃合成油奠定了基础。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例以说明本发明的具体工艺。
实施例1:
(1)采用某种加氢催化剂，在反应器中装入50ml催化剂，以费托合成油为原料，氢压固定为1MPa、氢油比为50(体积比)，空速为2h-1。调节反应温度190℃，稳定条件3h后接样，得到加氢后的费托合成油。
(2)将加氢后的费托合成油100g与5g金属放在反应烧瓶中搅拌反应，并通入氮气保护，加热至120℃，反应20分钟，然后停止搅拌，将反应后的产物加热蒸发，得到蒸出物，生成的醇钠和没有反应的金属钠留在蒸馏瓶底，分析蒸出物组成，发现烯烃加氢转化率19.4％，含氧化合物的脱除率96.1％。
实施例2：
(1)采用某催化剂作为加氢催化剂。在反应器中装入50ml催化剂，以费托合成油为原料，氢压固定为1MPa、氢油比为50(体积比)，质量空速为2h-1。调节反应温度190℃，稳定条件3h后接样，得到加氢后的费托合成油。(2)将加氢后的费托合成油100g与5g金属放在反应烧瓶中搅拌反应，并通入氮气保护，加热至120℃，反应20分钟，然后停止搅拌，将反应后的产物加热蒸发，得到蒸出物，生成的醇钠和没有反应的金属钠留在蒸馏瓶底，分析蒸出物组成，发现烯烃加氢转化率25％，含氧化合物的脱除率95.5％。
通过以上例子可以看出，采用该方法可以脱除费托合成油中的含氧化合物，而又对其中的烯烃损失较少。当然，以上所述仅是本发明的一种实施方式而已，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种脱除费托合成油中含氧化合物的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)先利用催化剂在低压下将费托合成油中的醛选择性加氢变成醇，加氢过程中尽量避免费托合成油中烯烃的加氢；
(2)将加氢后的费托合成油与金属钠进行反应，生成相应的醇钠；
(3)然后将生成的醇钠与费托合成油进行分离，得到脱氧后的费托合成油和醇钠。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于采用沉降分离的方法分离生成的醇钠。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于采用蒸馏的方法将醇钠与费托合成油分离，醇钠留在蒸馏器底部，费托合成油为蒸出物。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于采用离心分离的方法分离生成的醇钠。
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| CN1597859A (zh) * | 2004-07-21 | 2005-03-23 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 费托合成油品加氢脱氧和烯烃饱和的催化剂及制法和应用 |
| CN110964563A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种合成气制混合醇粗产品的加氢精制方法 |
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