一种采用煤基原料制备聚α-烯烃合成油的方法
【专利摘要】本发明涉及一种采用煤基原料制备聚α-烯烃合成油的方法；将煤炭间接液化过程产出的α-烯烃粗产品分离得到馏程范围为40-275℃、碳数为C5-C12的α-烯烃组分，在催化剂作用下，于压力0.1-0.4MPa，温度80-140℃进行聚合反应，聚合物精制、分离后得到聚α-烯烃合成油；催化剂为AlCl3或AlCl3与醇类的络合物；聚合物精制为白土精制和加氢精制；本方法制备的PAO其粘度指数与进口烯烃制备的PAO产品的粘度指数相当，高于蜡裂解烯烃制备的PAO产品的粘度指数，粘度指数大于145，解决了从石油资源中获取α-烯烃的诸多依赖，煤制烯烃制备PAO，原料成本低廉、来源广泛、能满足生产需要。
【专利说明】一种采用煤基原料制备聚α-烯烃合成油的方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种煤炭间接液化过程产生的α -烯烃进行碳数分离，得到制备ΡΑ0 的适宜组分，采用高选择性阳离子催化剂，经聚合反应、精制、分离得到高性能聚α -烯烃 合成油（以下简称ΡΑ0)，产品粘度指数高达145,其性能既优于传统石蜡裂解烯烃制备的 ΡΑ0,又能打破依赖进口 α -烯烃的局面，为ΡΑ0的生产提供了一条更为有效的途径。
【背景技术】：
[0002] ΡΑ0是由α -烯烃在催化剂作用下聚合而获得的一类具有比较规则的长链烷烃。 工业上制取原料α-烯烃的方法有石蜡裂解法和乙烯齐聚法两大类。石蜡裂解法通过高温 气相裂解制备出奇偶碳数连续分布的α-烯经，其中C 8_C12馏分用于制备ΡΑΟ, α-烯烃含量 60-85%，含有少量S、Ν、炔烃等杂质。乙烯齐聚法制得偶数碳α -烯烃，其C8、C1(l、C12 α -烯 烃及其混合烯均是制备ΡΑΟ的原料，α-烯烃含量98-99%。石蜡裂解法的工艺简单、成熟、 不用催化剂、操作简单，但由于此法要求的原料蜡质量高，来源有限，所得α-烯烃的质量 差，成本高，目的烯烃的收率低，同乙烯齐聚法相比逐渐失去竞争力，国内仅有一套生 产装置。乙烯齐聚法获得的直连α-烯烃纯度高，杂质少，最适宜制备ΡΑ0,但国内尚未掌 握关键技术，α-烯烃全部依靠进口。以上原料均从石油中获得，称之为常规原料。煤制油 (C 〇al-t〇-liquids，CTL)是以煤炭为原料，通过化学加工过程生产油品和石油化工产品的 一项技术，包含煤直接液化和煤间接液化两种技术路线。煤的间接液化首先把煤气化，再通 过费托合成转化为烃类燃料，其过程产品中含有α-烯烃(见附图-1)，经过分离，可将适宜 组分用于生产ΡΑ0。
【发明内容】
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[0003] 本发明的目的是提供一种采用煤基原料制备聚α -烯烃合成油的方法；用煤制烯 烃替代传统的蜡裂解烯烃，对工艺条件优化，以满足煤制烯烃生产需要，该方法包括：以煤 制烯烃为原料，高选择性阳离子物质为催化剂，在常压条件下进行反应而制备ΡΑ0。这种 方法克服了生产ΡΑ0时进口烯烃原料不足及价格高昂的问题，同时克服了蜡裂解烯烃制备 ΡΑ0产品粘度指数低的问题，使煤制烯烃制备ΡΑ0成为可能，其ΡΑ0粘度指数I 3 145,粘度 及凝点都优于蜡裂解烯烃原料制备的ΡΑ0,并于进口烯烃制备的ΡΑ0对比相应指标相当。
[0004] 本发明所述的一种采用煤基原料制备聚α -烯烃合成油的方法；
[0005] (1)将煤炭间接液化过程产出的α-烯烃粗产品，通过分离得到馏程范围为 40-275 °C、碳数为C5_C12的α -烯烃组分，在催化剂作用下，于压力〇. 1-0. 4MPa，温度 80_140°C进行聚合反应，聚合物精制、分离后得到聚α-烯烃合成油；
[0006] 所述的催化剂为A1C13或A1C13与醇类的络合物；
[0007] 所述的聚合物精制为白土精制和加氢精制；
[0008] 所述的白土精制是将聚合物与活性白土和氢氧化钙按照100:1?4 :1?4 (重量 t匕）混合，在80-250°C温度下反应0. 5-3小时；
[0009] 所述的加氢精制是指镍系催化剂存在下，聚合物与氢气混合，在压力1. 0-5. OMPa， 温度100-270°C下进行加氢反应。
[0010] 所述的醇类为甲醇、乙醇、丙醇、异丁醇、异辛醇中的一种。
[0011] 普通的ΡΑ0用于汽车润滑油或工业润滑油，但是按照本发明制备的ΡΑ0具备高粘 度指数，可作为高档润滑油基础油的需要。
[0012] 更详细地，在按照本发明制备ΡΑ0的方法中，催化剂为以传统催化剂及络合催化 剂为聚合反应的催化剂体系，最关键的是以创新的方式用煤制烯烃作为原料来源。
[0013] 本发明的特点是利用煤基原料制备ΡΑ0,在产品性能不受影响的同时，有利于获取 更广泛的α-烯烃资源。
[0014] 本发明提出的煤基原料制备ΡΑ0是指煤炭液化过程中得到的适宜α -烯烃馏分作 为原料制备ΡΑ0。
[0015] 本发明提出的适宜馏分是指从以上工艺过程中获取的过程产品，通过馏分分离， 得到的C 5_C12 α -烯烃，可直接用于制备ΡΑ0。
[0016] 本发明提出的煤基原料，通过A1C13或其络合物催化反应、精制、分离可制备出ΡΑ0 的粘度指数高于145。
[0017] 本发明方法，制备的ΡΑ0在同样的粘度情况下，其粘度指数与进口烯烃制备的ΡΑ0 产品的粘度指数相当，而更高于蜡裂解烯烃制备的PA0产品的粘度指数，粘度指数大于 145,从而找出了一种更加低廉、来源广泛、能满足生产需要的一种有效的α -烯烃，突破了 传统生产ΡΑ0产品原料的供求关系。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1煤炭液化流程图。
【具体实施方式】：
[0019] 见图1煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应，使煤炭气化、转化成合成气（一氧化碳 和氢气的混合物)，然后再在催化剂的作用下合成获得粗产品，粗产品经过炼制加工精制分 离后获得α-烯经。
[0020] 对煤炭液化过程生成的α-烯烃进行分离，测定不同组分馏程、α-烯烃含量、烷 烃含量、异构及芳烃含量如下表-1。
[0021] 表-1煤制烯烃组分分析
[0022]
【权利要求】
1. 一种采用煤基原料制备聚α-烯烃合成油的方法；其特征在于： (1)将煤炭间接液化过程产出的α -烯烃粗产品，通过分离得到馏程范围为40-275?、 碳数为C5_C12的α -烯烃组分，在催化剂作用下，于压力0. 1-0. 4MPa，温度80-140°C进行聚 合反应，聚合物精制、分离后得到聚α-烯烃合成油； 所述的催化剂为A1C13或A1C13与醇类的络合物； 所述的聚合物精制为白土精制和加氢!精制； 所述的白土精制是将聚合物与活性白土、氢氧化钙按照100:1?4 :1?4重量比混合， 在80?250°C温度下反应0. 5?3小时； 所述的加氢精制是指镍系催化剂存在下，聚合物与氢气混合，在压力1. 〇?5. OMPa，温 度100?270°C下进行加氢反应。
2. 根据权利要求1所述的采用煤基原料制备聚α-烯烃合成油的方法；其特征在于： 醇类为甲醇、乙醇、丙醇、异丁醇、异辛醇中的一种。
【文档编号】C10G50/00GK104152176SQ201310176482
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年5月14日 优先权日:2013年5月14日
【发明者】赵崇智, 孙中华, 张仁峰, 王会东, 杨俊杰, 李晓东, 刘中大, 冯乐刚, 李磊, 李红平 申请人:中国石油天然气股份有限公司