[發(fā)明專利]一種制備高級潤滑油mPAO的系統(tǒng)和方法

在審

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• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN112029021A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 羅睿;何琨;呂世軍;丁智翔;邢玉林;王濤;薛怡珺;余超;白玫;李真澤;李勇;宋佳琳
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化上海工程有限公司
• 主分類號: C08F10/00
• 分類號: C08F10/00;C08F2/01;C08F8/04;C10M107/02
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 郎祺

本發(fā)明涉及一種制備高級潤滑油mPAO的系統(tǒng)和方法，主要解決現(xiàn)有技術存在的間歇生產(chǎn)效率低、無法達到商業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模的問題。采用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，通過原料預處理、聚合反應、過濾分離、加氫精制等4個技術步驟，將α?烯烴原料制備為高級潤滑油mPAO產(chǎn)品，實現(xiàn)公稱規(guī)模200～20,000噸/年商業(yè)化連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)，其中：聚合反應停留時間、運動粘度(100℃)、粘度指數(shù)等工藝和技術指標均達到國際先進水平，可應用于制備高級潤滑油mPAO的生產(chǎn)中。

技術領域

本發(fā)明涉及高級潤滑油的制備方法，尤其涉及一種商業(yè)化工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模連續(xù)制備高級潤滑油mPAO的系統(tǒng)和方法。

背景技術

特高粘度指數(shù)茂金屬聚α烯烴mPAO是新一代具有超高粘度指數(shù)的高級潤滑油，擁有特高的粘度指數(shù)、更低的傾點以及良好的低溫使用性能。在苛刻的使用條件下，mPAO表現(xiàn)出更好的氧化安定性和良好的剪切穩(wěn)定性，具有更長的換油周期、更好的耐久性，以此能夠長時間保持潤滑油粘度等級，可用于高檔汽車、航天、航海、軍事、高速列車等領域。

2010年5月，世界最大的非政府石油天然氣生產(chǎn)商埃克森美孚化工公司首先推出新一代mPAO。目前，全球生產(chǎn)mPAO被國外企業(yè)壟斷，主要制造商有埃克森美孚、英力士和雪佛龍菲利普斯化工等。埃克森美孚推出的mPAO合成油有65、150和300cSt，年產(chǎn)能達到了5萬噸。英力士旗下的mPAO產(chǎn)品屬于Durasyn品牌，粘度分別是50、100和135cSt，年產(chǎn)能2萬噸。雪佛龍菲利普斯化工采用專利茂金屬催化工藝來生產(chǎn)65、100、150cSt的mPAO，年產(chǎn)能也達到0.9萬噸。合成mPAO的生產(chǎn)工藝主要采用間歇式生產(chǎn)工藝，埃克森美孚、BP和三井化學等公司的專利都采用在釜式反應器，氫氣氣氛中將反應物料加熱至反應溫度，注入預先配置好的催化劑甲苯溶液，待反應完全后，經(jīng)過水洗、加氫、蒸餾等步驟得到mPAO產(chǎn)品。BP公司在其專利中研究了以(R-Cp)₂ZrCl₂[其中R＝Me，nBu，iPr，tBu，1，3-Me₂，-(CH₃)₄，-(CH3)₅]為主催化劑，甲基鋁氧烷(MAO)為助催化劑，1-癸烯為原料合成一系列mPAO產(chǎn)品。埃克森美孚公司公開了一種采用取代的非橋聯(lián)茂金屬催化劑連續(xù)或半連續(xù)合成mPAO的方法，以不同烷基取代的雙環(huán)戊二烯二氧化鋯為主催化劑，以烷基鋁為助催化劑，Al/Zr為4:1-4000:1，以陰離子硼化物N，N-二甲基苯銨四(五氟苯基)硼酸鹽為活化劑，B/Zr為0.1:1-10:1，以1-癸烯為原料合成了mPAO產(chǎn)品。

國內主要生產(chǎn)傳統(tǒng)的低質量PAO基礎油，生產(chǎn)企業(yè)有中國石油蘭州石油化工公司、上海納克潤滑技術有限公司、潞安納克碳一化工等等。采用的原料主要是蠟裂解，通過費托合成得到α-烯烴基礎油，催化劑也是傳統(tǒng)的路易斯酸催化劑，如BF₃、AlCl₃等。目前，全球mPAO生產(chǎn)被國外企業(yè)壟斷，我國關于mPAO的工業(yè)化鮮有報道。2017年11月，國內首個低粘度(10cSt)mPAO基礎油中試生產(chǎn)裝置在潞安集團正式開工建設，所用的α-烯烴原料由費托合成得到，其質量與國外企業(yè)由乙烯齊聚得到的α-烯烴有一定的差距，從報道的粘度指數(shù)水平來看，均低于160。