[發明專利]一種催化聚α烯烴完全加氫合成飽和烷烴的方法

無效

• 申請號: 201110156870.4
• 申請日: 2011-06-13
• 公開（公告）號: CN102304008A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 沈偉;侯磊;徐華龍;秦楓
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C07C5/03
• 分類號: C07C5/03;C07C9/22;B01J23/755;B01J37/03
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本發明屬于精細化工技術領域，具體涉及一種催化聚α烯烴完全加氫合成飽和烷烴的方法。

背景技術???

20世紀70年代以后，隨著各種發動機以及其他機械設備的技術進步和日益緊迫的“節能”“環保”要求，對潤滑油的粘溫性、揮發性、熱氧化安定性等主要性能也提出了日益苛刻的要求，天然礦物質基礎油的質量性能接近極限，難以再調制性能、規格更高的產品。這就直接推動了合成基礎油的發展。近年來由于潤滑油規格，特別是內燃機油規格更加嚴格，許多指標僅靠礦物油很難滿足新規格的要求，促使人們對合成油的興趣大增，也促進了合成潤滑油的需求增長。

長鏈飽和烷烴作為基礎油調制的發動機油與礦物油發動機油相比有許多優點。首先是這種烯烴的熱穩定性和氧化安定性明顯優于礦物油，可以延長換油期，降低了維修費用和減少停車時間。另外，使用這種合成潤滑油時，與礦物質基礎油常用的添加劑相容性好，且可以減少添加劑的用量，或用較便宜的添加劑，這可縮小這種合成潤滑油與礦物油型車用發動機油的價格差異。

合成潤滑油還具有操作溫度范圍寬、黏溫性能好、傾點低、黏度指數高、蒸發損失小，低揮發性，閃電、著火點、自燃點高，高溫下不吸濕，水解安定性好，剪切安定性好，對設備無腐蝕性。此外，在低溫和高溫條件下，對引擎磨損小，積碳少，可生物降解，而且使用壽命長，效率高，結焦少、無毒和對皮膚有浸潤作用等特點。

在生產合成潤滑油的過程中，希望對聚α烯烴進行加氫，使分子中殘余的烯烴雙鍵飽和，以保證產品的化學穩定性和熱穩定性。這一步對于產品的質量起著至關重要的作用。如果不進行這一步加氫反應，烯烴在急速運轉的引擎中或者高溫的汽輪機中壽命會很短。即便不在這樣的環境中，空氣中的氧氣也會和破壞雙鍵，從而使產品的質量性能大大降低，失去了其原有的意義。

目前用于聚α烯烴加氫的催化劑主要有雷尼鎳、共沉淀法的鎳鋁催化劑與浸漬法制備的鎳鋁催化劑。采用雷尼鎳雖然可以達到一定的加氫效果，但是雷尼鎳在空氣中不穩定，遇氧氣容易燃燒，給保存與使用帶來很大的不便。浸漬法雖然工藝簡單，可以節約金屬，但是但金屬組分的活性較差，且催化劑的壽命短容易失活，添加貴金屬后成本上升，也不適用于目前的工業化。共沉淀法是目前取得PAO氫化較好的制備方法之一，并且具有良好的穩定性，但是該方法所使用的金屬活性組分的量較大，一般在50wt.%左右，無形中大大增加了催化劑成本，所以在實際應用中常常遇到困難。

與之相比，采用沉積沉淀法生產催化劑首先具有節約金屬鎳的優點，并且Al₂O₃本身就是常用的工業化載體，具有表面積大惰性強原料廣泛易得的諸多優點。因此，本發明提供一種將活性組分鎳分散在氧化鋁上獲得高分散大外表面鎳催化劑的方法，并應用于聚α烯烴加氫。

發明內容

本發明的目的是提供一種工藝簡單、成本低廉、效率高的催化聚α烯烴完全加氫合成飽和烷烴的方法。?

本發明提供的聚α烯烴完全加氫合成飽和烷烴的方法，具體步驟為：將聚α烯烴與氫氣一同進入裝填催化劑的固定床進行催化反應，聚α烯烴完全氫化成烷烴；所述催化劑由氧化鋁與金屬鎳經沉積沉淀法合成，記為Ni/Al₂O₃催化劑。其反應式為：

C_nH_2n??+??H₂??→??C_nH_2n+2??(n=20—100)。

催化反應的具體條件為：?

（1）該催化反應的溫度范圍是60-200^oC；

（2）催化反應的壓力范圍是1.0-6.0?MPa；

（3）液時空速范圍為0.4-0.8?h^-1；

（4）氫氣與聚α烯烴摩爾比為5-20。

本發明中，所述的聚α烯烴，分子式為C_nH_2n,其中n是碳原子數為20-100。?

本發明中，所述沉積沉淀法合成Ni/Al₂O₃催化劑的步驟為：將金屬鎳的硝酸鹽水合物溶解在適量的水中，然后將活性組分通過沉積沉淀到具有細顆粒的氧化鋁材料上；再通過高溫空氣焙燒，生成NiO/Al₂O₃。催化劑使用前用還原氣體還原，得到Ni/Al₂O₃催化劑。本發明制得的催化劑表面積大、活性高、穩定性好。