聚α-烯烃润滑油的工艺技术进展

炼油与化工2011年第3期REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY1聚a-烯烃润滑油的工艺技术进展韩雪梅',高宇新',曹婷婷',李杰',徐可忠3(1.大庆化工研究中心,黑龙江大庆163714; 2.大庆石化公司工程公司,黑龙江大庆163714; 3.中国石油天然气集团公司,北京1002)摘要:文中阑述了聚a-烯烃润滑油的工艺技术进展。说明了国外具有先进的聚ax烯烃润滑油生产T艺的著名公司的生产技术状况。并对国内的生产现状和研究进展进行了概括,对我国合成烃油的生产提出了建议。关键词:PAO;合成油;a烯烃;生产技术中图分类号:TE626.3文献标识码:B文章编号:1671- 4962(2011)03-0001-03聚a-烯烃润滑油(PAO)是由a-烯烃齐聚后经化剂为AlCI/Ti(OBu).,反应过程为:保持Al:Ti=加氢饱和制成的纯度很高的润滑油品。它对添加21 500,与癸烯-1预先混合1h,温度升到100 C,剂的感受性好,与矿物油相比,具有更好的氧化安压力> 0.1 MPa,反应时间2h。产品经硅胶过滤除定性,聚a-烯烃与双酯或多元醇酯的混合后具有去失活的催化剂，通过减压蒸馏除去癸烯单体和很好的热安定性和优良的综合性能,所以在许多部分二聚体。产品性能:100C运动粘度:2.10高档润滑油调和中被广泛使用。mm/s, ,40 C运动粘度: 25.40 mm2/s,粘度指数: 140,1国外的生产技术倾点:-27 C。国外工业上PAO的生产主要采用烯烃齐聚1.2 Chevron 公司法。以乙烯等低分子烯烃为原料通过齐聚1-癸烯Chevron公司生产能力为48kt/a。催化剂:;中间体来生产。由于采用不同的催化剂体系而使AlCl:盐酸三甲胺=2:1,反应过程:先把催化剂预操作条件及具体的工艺过程不同外,其生产过程混后加入39.2 g催化剂混合液和401.2 g癸烯-1。大体上可分为:(1)乙烯等低分子烯烃齐聚为开始温度0 C,后升到22 C,压力为0.1 MPa,反应C-CxQx-烯烃,并进行分离;(2)将其中PAO主要时间1 h, ,反应后用KOH中和催化剂,再用水洗除原料1-癸烯(约占25%)进一步齐聚,并将齐聚物生成的盐,选用镍进行加氢,通过蒸馏除去癸烯加氢饱和得到PAO基础油"。单体和部分二聚体。产品性能: 100 C运动粘度: .PAO的生产过程主要有聚合、催化剂分离、蒸31.6 mm2/s, 40 C运动粘度:283 mm'/s，粘度指数:馏和加氢4个单元组成。生产工艺流程见图1。152,倾点:-39 C, Noack损失: 1.68%。未反应嫌烃及二秦体Chevron公司的另- -生产工艺2。生产能力使化剂NaOH溶液水I送燃料为48 ktao催化剂: BF/1-Bu0H/EtOH,反应过程:a-娜烃35 C时加入1-12烯用氮气吹扫2h后,加人BF使压力升到0.25MPa,最后加入癸烯和1-BuOH或Et0H的混合物,压力变为0.2MPa,反应时间1~2h。得到的产品经水洗后再经过减压蒸馏最后加送燃料氢,加氢催化剂为Pd/Al20s。产品性能: 100 C运动中粘度PAO粘度:4.54 mm2/s, 40 C运动粘度:283 mm'/s,粘度指数: 136.倾点:-50 C, Noack损失:8.40%。-高粘度PAO1.3 Neste公司图1 PA0生产工艺流程Neste公司生产能力50kUa。催化剂:BFJ/1.1 Indial oil公司n-Bu0H,反应过程:1-癸烯和n-丁醇加人反应器Indial oil公司生产能力为50 kt/a。采用的催后,用氮气置换数次后,温度升到30 C,压力为BF,炼油与化工2REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY第22卷蒸汽本身的压力,反应30min,BF;的去除:用5%MAO,反应过程:温度升到65 C后,加入癸烯-1,NaOH水溶液碱洗后减压蒸馏,再加氢。产品性加入预先混合的催化剂,反应3 h后,用氢氧化钠能:100 C运动粘度:5.02 mm2/s , 40 C运动粘度:终止反应,有机层经水洗后,用硫酸镁干燥,未反20.76 mm2/s, 粘度指数:126,倾点:-57 C,闪点:应的癸烯-1和二聚体经减压蒸馏后除去,在232 C。170 C,2.7 MPa下用镍催化剂进行加氢。产品性14 Uniroyal公司能: 100 C运动粘度:9.50 mm'/s, 40 C运动粘度:Uniroyal公司生产能力50 kta。催化剂: EtAI/54.1 mm'/s,粘度指数:161,倾点:- 56 C, Noack损TiCL/烯丙基氯,反应过程:三乙基铝在庚烷中稀;失:6.7%。释后和癸烯-1预混后,再滴加癸烯-1和/烯丙基2国内生产及研究状况氯、四氯化钛,90min内滴加完,反应15min后减压国内目前PAO生产厂家主要有三家;抚顺石蒸馏。产品性能: 100 C运动粘度: 39.70 mm'/s,油化工一厂、燕山石化公司化工三厂和兰州石油40 C运动粘度:409.50 mm2/s，粘度指数: 146。化工厂。这三家均以蜡裂解ax-烯烃为原料,其组1.5 BP公司成较复杂,其中含有较多的内烯烃、双烯烃、烷烃、BP公司生产能力55 kU/ao催化剂: Cp:ZrCl/环烷烃和芳烃杂质。各厂的原料情况见表1。表1国内的生产厂家及所用原料项目抚顺石油化工一厂燕山石化公司化工三厂兰州石油化工厂软蜡(油)=28%蜻(油)=16%含油蜡(油)< 5%烯烃Cr- CsCr~ CoCr~ Cua-烯烃%55.1 .68内烯/%23.921.0420.52双烯/%4,44.461.08烷烃/%).412.88.芳烃1% .,.96.0.各厂的PAO生产工艺均以蜡裂解a烯烃为原与芳烃含量高,硫含量高,用它制备的PAO,性能料生产聚a-烯烃润滑油。工艺过程包括:聚合、石不太理想。灰、白土精制、常减压蒸馏、加氢精制、调和。工艺国内所用的催化剂大多数是无水三氯化铝催流程见图2。化剂,该催化剂既造成原料和聚合分子的异构化，失]谭加刑又使操作复杂、污染严重.铝渣处理困难,影响了聚a-烯烃的氧化安定性及油品的质量。目前我国聚a-烯烃基本上没有加氢处理,聚合油中仍然残菜|轻质润滑油调成留双键组分,尽管其低温性能好,但其它性能与矿「中质润滑油催化剂油接近,发达国家已经淘汰了这种生产方法。2.2燕山石化公司化工三厂图2国内生产PA0工艺流程燕山石化公司化工三厂聚a- ~烯烃合成油是以国内a-烯烃的聚合通常为三聚或四聚,粗聚软蜡等为原料,经裂解,聚合、分馏、白土精制等工液经白土.石灰精制除去胶质等杂质及残留催化序生产聚a-烯烃合成油。以流出口划分为合一剂，在常减压塔中拔出320-~340 C以前的馏分后,线合二线、合三线3个牌号,产量20 kUa。3个牌在减压塔中分馏出粘度不同的几个润滑油馏分,号最显著的特点是倾点低,合- -线、合二线倾点均各馏分经加氢精制后根据需要添加各种添加剂以小于- -60 C,而其它性能均不理想。表现为馏分过达到不同规格产品要求叫。寬,合一线流程为269.1-420.1C,合二线流程为2.1抚顺石油化工- -厂327.6- 476.2 C,合三线流程为372.9-580.2 C;蒸抚顺石油化工一厂采用的裂解原料中蜡油含发损失大,最大为70% ,粘温特性差，粘度指数低，量高,正构a-烯烃含量低,a-烯烃仅为44.5%,双烯最高为64;氧化安定性差,3个牌号的旋转弹性均