专利名称：多烷基环戊烷的制备方法
技术领域：
本发明涉及由多烷基环戊二烯通过加氢制备多烷基环戊烷的方法。
背景技术：
多烷基环戊烷是一种接近单分子的化合物，具有很低的挥发性和饱和蒸汽压，优良的高低温性能和润滑性能，可直接用作高性能特种润滑剂基础油、调和组分或润滑剂添加剂。
由多烷基环戊二烯通过加氢制备多烷基环戊烷的方法是已知的。
US 4,929,782公开了一种制备方法，该方法是采用负载钯为催化剂，采用烷烃溶剂或不用溶剂，氢气压力在3-20MPa，反应温度在75-200℃范围内选择，可以由多烷基环戊二烯加氢得到多烷基环戊烷。
上述制备方法可以得到很高的反应转化率，但是负载钯催化剂价格昂贵，致使反应成本很高。
发明内容
本发明的目的是提供一种由多烷基环戊二烯通过加氢制备多烷基环戊烷的方法，该方法通过采用一种价廉且高效的催化剂，在得到与现有技术相近的高反应转化率的同时可以降低反应成本。
本发明提供的多烷基环戊烷的制备方法包括将多烷基环戊二烯用C6-C12烷烃稀释后，并与非晶态镍催化剂混合后，放入高压反应釜中，通入氢气，在氢压为3-20MPa，温度为50℃-200℃的条件下发生加氢反应，收集产物多烷基环戊烷。
所说的多烷基环戊二烯是含有2-4个烷基的环戊二烯的混合物，其中二烷基环戊二烯、三烷基环戊二烯与四烷基环戊二烯的重量含量约为10-15％、70-90％和0-20％，其中的烷基是C5-C24的正构或异构烷基，如正癸基、异十三烷基、二十烷基等。
多烷基环戊二烯可以从市场购买或按照公开的文献自制，例如，可以按照以下方法制备将C5-C24正构或异构醇、固体氢氧化钾和双环戊二烯混合后加入装有搅拌器、分液漏斗、冷凝管、分水器、温度计的反应烧瓶中加热。当分水器中不再有水产生时，停止反应。将反应产物水洗、干燥、过滤后，得到多烷基环戊二烯。
所说的作为稀释剂的烷烃是C6-C12正构烷烃、异构烷烃或环烷烃，优选环己烷、正庚烷和十氢化萘。烷烃与多烷基环戊二烯的稀释比例(稀释度)为1-50∶100(质量)，最好是5-30∶100。
其中非晶态镍的用量为多烷基环戊二烯烷烃稀释液重量的0.1-10％，最好是0.8-3％。
反应条件为氢压为3-20MPa，最好为3-8MPa，反应温度为50℃-200℃，最佳是120℃-190℃。反应时间为5-30小时，最好是15-20小时。反应完成后，将反应物冷却，取出物料，过滤，除去稀释剂，得到合成产品多烷基环戊烷。
本发明的特征在于选择了一种价廉且高效的催化剂-非晶态镍，与现有的使用负载钯等贵金属催化剂的制备方法相比，优点在于在得到与使用负载钯等贵金属催化剂的制备方法相近的高反应转化率的同时大大降低了反应成本；而与现有的使用雷尼镍催化剂的制备方法相比，反应转化率提高。
具体实施例方式
实施例1将多(二烷基10.2％、三烷基70.6％、四烷基19.2％)正癸基环戊二烯(自制)与正庚烷配成稀释度为10％的溶液。称量200g此溶液与3.6g非晶态镍催化剂混合后放入高压反应釜中，通入氢气直至氢压达到5MPa，在良好的搅拌条件下加热至155℃，反应20小时后停止反应。待反应物冷却后取出物料，过滤后除去溶剂，得到合成产品多(含二、三和四)正癸基环戊烷，反应转化率达到95％以上。
实施例2将多(二烷基10.2％、三烷基70.6％、四烷基19.2％)正癸基环戊二烯(自制)与十氢化萘配成稀释度为15％的溶液。称量200g此溶液与3.6g非晶态镍催化剂混合后放入高压反应釜中，通入氢气直至氢压达到5MPa，在良好的搅拌条件下加热至155℃，反应20小时后停止反应。待反应物冷却后取出物料，过滤后除去溶剂，得到合成产品多(含二、三和四)正癸基环戊烷，反应转化率达到95％以上。
实施例3将多(二烷基15.8％、三烷基84.2％)异十三烷基环戊二烯(自制)与正庚烷配成稀释度为10％的溶液。称量200g此溶液与3.6g非晶态镍催化剂混合后放入高压反应釜中，通入氢气直至氢压达到5MPa，在良好的搅拌条件下加热至165℃，反应20小时后停止反应。待反应物冷却后取出物料，过滤后除去溶剂，得到合成产品多(含二、三)异十三烷基环戊烷，反应转化率达到95％以上。
实施例4将多(二烷基15.8％、三烷基84.2％)异十三烷基环戊二烯(自制)与十氢化萘配成稀释度为20％的溶液。称量200g此溶液与5g非晶态镍催化剂混合后放入高压反应釜中，通入氢气直至氢压达到6MPa，在良好的搅拌条件下加热至165℃，反应20小时后停止反应。待反应物冷却后取出物料，过滤后除去溶剂，得到合成产品多(含二、三)异十三烷基环戊烷，反应转化率达到95％以上。
实施例5将多(二烷基11.6％、三烷基88.4％)二十烷基环戊二烯(自制)与十氢化萘配成稀释度为10％的溶液。称量200g此溶液与3.6g非晶态镍催化剂混合后放入高压反应釜中，通入氢气直至氢压达到5.5MPa，在良好的搅拌条件下加热至185℃，反应20小时后停止反应。待反应物冷却后取出物料，过滤后除去溶剂，得到合成产品多(含二、三)二十烷基环戊烷，反应转化率达到95％以上。
比较例1将多(二烷基10.2％、三烷基70.6％、四烷基19.2％)正癸基环戊二烯与正庚烷配成稀释度为10％的溶液。称量200g此溶液与3g负载钯催化剂(其中钯含量为0.75％)混合后放入高压反应釜中，通入氢气直至氢压达到5MPa，在良好的搅拌条件下加热至155℃，反应20小时后停止反应。待反应物冷却后取出物料，过滤后除去溶剂，得到合成产品多(含二、三和四)正癸基环戊烷。
比较例2将多(二烷基10.2％、三烷基70.6％、四烷基19.2％)正癸基环戊二烯与正庚烷配成稀释度为10％的溶液。称量200g此溶液与3.6g雷尼镍催化剂混合后放入高压反应釜中，通入氢气直至氢压达到5MPa，在良好的搅拌条件下加热155℃，反应20小时后停止反应。待反应物冷却后取出物料，过滤后除去溶剂，得到合成产品多(含二、三和四)正癸基环戊烷。
表1本发明与已有用负载钯作催化剂的技术的比较催化剂 催化剂用量 产品溴价反应物转化率 每吨催化剂价格/％/g(Br)·(100g)-1/％ /元负载钯催1.50.1 99.5 200万左右化剂非晶态镍1.80.1 99.5 20万左右催化剂表2本发明与用雷尼镍催化剂的技术的比较催化剂 催化剂用量 产品溴价 反应物转化率/％ /g(Br)·(100g)-1/％非晶态镍 1.8 0.1 99.5催化剂雷尼镍 1.8 1.3 93.8催化剂
权利要求
1.一种多烷基环戊烷的制备方法，包括将多烷基环戊二烯用C6-C12烷烃稀释后，并与非晶态镍催化剂混合后，放入高压反应釜中，通入氢气，在氢压为3-20MPa，温度为50℃-200℃的条件下发生加氢反应，收集产物多烷基环戊烷。
2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所说的多烷基环戊二烯是含有2-4个烷基的环戊二烯的混合物，其中的烷基是C5-C24的正构或异构烷基。
3.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所说的多烷基环戊二烯中二烷基环戊二烯、三烷基环戊二烯与四烷基环戊二烯的含量分别为10-15％、70-90％和0-20％。
4.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所说的作为稀释剂的烷烃是环己烷、正庚烷或十氢化萘。
5.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，烷烃与多烷基环戊二烯的稀释比例为1-50∶100。
6.按照权利要求5所述的制备方法，其特征在于，烷烃与多烷基环戊二烯的稀释比例为5-30∶100。
7.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中非晶态镍的用量为多烷基环戊二烯烷烃稀释液重量的0.1-10％。
8.按照权利要求7所述的制备方法，其特征在于，其中非晶态镍的用量为多烷基环戊二烯烷烃稀释液重量的0.8-3％。
9.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氢压为3-8MPa，反应温度为120℃-190℃。
10.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，反应时间为5-30小时。
全文摘要
本发明涉及由多烷基环戊二烯通过加氢制备多烷基环戊烷的方法，是将多烷基环戊二烯用C6－C12烷烃稀释后，并与非晶态镍催化剂混合后，放入高压反应釜中，通入氢气，在氢压为3－20MPa，温度为50℃－200℃的条件下发生加氢反应，收集产物多烷基环戊烷。其中非晶态镍的用量为多烷基环戊二烯烷烃稀释液重量的0.1－10％。该方法通过采用一种价廉且高效的催化剂，在得到与现有技术相近的高反应转化率的同时可以降低反应成本。
文档编号C07C13/00GK1634815SQ200310122460
公开日2005年7月6日 申请日期2003年12月25日 优先权日2003年12月25日
发明者陈晓伟, 梁宇翔, 汪孟言 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院