專利名稱：一種以離子液體為催化劑制備的生物潤(rùn)滑油及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種生物潤(rùn)滑油及其制備方法，特別是涉及一種以BrSnsted酸 離子液體為催化劑的生物潤(rùn)滑油及其制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的礦物基潤(rùn)滑油在自然環(huán)境中的可生物降解能力差，能長(zhǎng)期滯留在水和土壤 中，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。美國(guó)環(huán)保局指出，油對(duì)水生物有急性致死毒性，也有長(zhǎng)期亞急 性致死毒性(即不會(huì)導(dǎo)致生物死亡，但破壞其正常的生態(tài))。開(kāi)發(fā)具有優(yōu)越的熱穩(wěn)定性和低 溫性能、易生物降解性和低毒性的潤(rùn)滑油已刻不容緩。以來(lái)源廣泛的可再生資源為原料，合 成環(huán)境可接受型潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)油受到廣泛的關(guān)注，具有很大的市場(chǎng)潛力。而其中以三羥甲 基丙烷油酸酯為代表的新戊基多元醇酯的綜合性能突出。作為一類新興的環(huán)境友好綠色溶劑，離子液體以其高密度酸性、易于分離和可循 環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注，近年來(lái)BrSnsted酸性離子液體在酯化反應(yīng)方面 的應(yīng)用受到了人們的重視。酯化反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中常見(jiàn)的反應(yīng)類型，通過(guò)這類型反應(yīng) 可合成一系列酯類化合物和環(huán)保生物燃料，廣泛應(yīng)用于精細(xì)化工和石化能源等方面。傳統(tǒng) 的酸性催化劑(如濃硫酸、磷酸、超強(qiáng)固體酸等)存在較多弊端，如設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，反應(yīng)過(guò) 程中副反應(yīng)較多，導(dǎo)致反應(yīng)選擇性偏低，后續(xù)分離困難；固體超強(qiáng)酸雖然可以克服液體酸 的部分缺點(diǎn)，但依然存在容易失活、使用壽命短等技術(shù)問(wèn)題，不符合綠色化學(xué)技術(shù)的要求。 Br5nsted酸性離子液體，與第一代氯化鋁體系離子液體和第二代耐水體系離子液體相比， 具有高密度酸性、對(duì)空氣和水穩(wěn)定、易于分離、低蒸汽壓、可循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)其不含鹵 素，兼有溶劑、催化劑雙重作用，無(wú)腐蝕，在水中溶解性能好，是新一代的綠色催化劑，具有 取代傳統(tǒng)酸性催化劑的潛力。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種以離子液體為催化劑制備的生物 潤(rùn)滑油及制備方法，該工藝過(guò)程簡(jiǎn)捷，可以有效降低生產(chǎn)成本低。本發(fā)明以天然油脂(主要 成分為甘油三酯)和三羥甲基丙烷為原料，以B酸離子液體為催化劑，通過(guò)轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，以 三羥甲基丙烷取代甘油三酯中的甘油，得到生物潤(rùn)滑油三甲基丙烷三酯和副產(chǎn)品甘油，產(chǎn) 物和催化劑經(jīng)冷卻后分別成固液兩相，具有自分離功能。本發(fā)明具體是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種以離子液體為催化劑的生物潤(rùn)滑油的制備方法，包括如下步驟(1)將植物油脂和三羥甲基丙烷按重量比1 3 1混和，然后加入上述兩樣原料 總重量數(shù)0. 5 1. 5%的B酸離子液體作催化劑；(2)將上述物料加熱至120 180°C，攪拌，反應(yīng)4 8小時(shí)；其中，三羥基丙烷與 甘油三酯酯交換反應(yīng)式如下式
權(quán)利要求
一種以離子液體為催化劑的生物潤(rùn)滑油的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將植物油脂和三羥甲基丙烷按重量比1～3∶1混和，然后加入上述兩種原料總重量數(shù)0.5～1.5％的B酸離子液體作催化劑；(2)將上述物料加熱至120～180℃，攪拌，反應(yīng)4～8小時(shí)；(3)將反應(yīng)后的物料迅速冷卻至30～50℃，旋流沉降，B酸離子液體冷卻后成固體，經(jīng)旋流沉降后沉降在旋流罐底部，而產(chǎn)物和未反應(yīng)完全的物料仍呈液相；(4)產(chǎn)物和未反應(yīng)完全的物料進(jìn)入精餾塔蒸餾，精餾塔頂產(chǎn)品為甘油，精餾中間物料為三羥甲基丙烷和未反應(yīng)完全的油脂原料，精餾塔底產(chǎn)品即為生物潤(rùn)滑油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述B酸性離子液體是吡 啶磺酸官能團(tuán)或咪唑磺酸官能團(tuán)質(zhì)子為陽(yáng)離子，雜多酸為陰離子的離子液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述雜多酸為磷鎢酸、磷鉬酸或硅鎢 酸根。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述B酸離子液體經(jīng)分離 后重新加入步驟(1)的反應(yīng)中進(jìn)行循環(huán)利用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，將步驟(4)中所述精餾中間物料返回 加入到步驟⑴的反應(yīng)中，重復(fù)⑴ ⑷步驟2 3次。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述蒸餾為減壓精餾。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述植物油脂為棕櫚油、 桐子油、菜籽油或大豆油。
8.—種以離子液體為催化劑制備的生物潤(rùn)滑油，其特征在于，它是由權(quán)利要求1 7任 意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制備方法制得的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種以離子液體為催化劑制備的生物潤(rùn)滑油及制備方法，具體步驟如下(1)將植物油脂和三羥甲基丙烷按重量比1～3∶1混和，然后加入上述兩種原料總重量數(shù)0.5～1.5％的B酸離子液體作催化劑；(2)將上述物料加熱至120～180℃，攪拌，反應(yīng)4～8小時(shí)；(3)將反應(yīng)后的物料迅速冷卻至30～50℃，旋流沉降，B酸離子液體冷卻后成固體，經(jīng)旋流沉降后沉降在旋流罐底部，而產(chǎn)物和未反應(yīng)完全的物料仍呈液相；(4)將產(chǎn)物和未反應(yīng)完全的物料進(jìn)入精餾塔蒸餾，精餾塔底產(chǎn)品即為生物潤(rùn)滑油。該生物潤(rùn)滑油生物降解性好，質(zhì)量好，毒性低，抗氧化性能和熱穩(wěn)定性好，而且中間產(chǎn)物都可以回收再利用，成本更低廉。
文檔編號(hào)C10M101/04GK101955849SQ20101028623
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者嚴(yán)宗誠(chéng), 李凱欣, 王紅林, 陳礪 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)