本發(fā)明涉及潤滑油基礎(chǔ)油，具體而言，涉及一種聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油的制備方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、聚α-烯烴作為一種性能優(yōu)異的基礎(chǔ)油，具有液相范圍寬，傾點低、粘度指數(shù)高、粘溫性能好、閃點高、低溫流動性好、氧化安定性和熱安定性好及蒸發(fā)損失小等優(yōu)點，廣泛用于高粘度工業(yè)齒輪油、極寒液壓油、螺桿式壓縮機和冷凍機油等要求苛刻的環(huán)境。目前，中國聚α-烯烴年均消費增長率在5％左右。高品質(zhì)潤滑油需求量占潤滑油整體需求量的比重正逐年上升，市場對于高端潤滑油產(chǎn)品的需求將帶動聚α-烯烴需求增長。

2、pao潤滑油基礎(chǔ)油(聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油)作為ⅳ類合成潤滑油基礎(chǔ)油因其分子結(jié)構(gòu)規(guī)整、優(yōu)異的粘溫性能、低溫流動性、抗高溫氧化性、低揮發(fā)性及清潔性等優(yōu)點而備受高端潤滑油市場青睞。我國生產(chǎn)pao的α-烯烴主要通過石蠟裂解法獲得，由于石蠟裂解法所產(chǎn)原料的組成復(fù)雜、餾程較寬且α-烯烴含量偏低，因此其制備的pao成品品質(zhì)較差，目前我國石蠟裂解產(chǎn)品生產(chǎn)的中、低檔潤滑油及大部分高檔潤滑劑都在淘汰之列，國產(chǎn)合成潤滑油基礎(chǔ)油的原料基礎(chǔ)油長期依賴進口，導致優(yōu)質(zhì)pao潤滑油基礎(chǔ)油的原料生產(chǎn)成本較高。

3、煤間接液化是合成氣(co和h2的混合氣體)在催化劑和適宜的條件下進行費托合成，生產(chǎn)液態(tài)碳氫化合物為主的油品生產(chǎn)技術(shù)。費托合成中間油品中α-烯烴占液相產(chǎn)物的比例近70wt％，此外為以正構(gòu)烷烴及醇類為主的含氧化合物。利用費托合成中間油品生產(chǎn)pao潤滑油基礎(chǔ)油，能夠提高pao潤滑油基礎(chǔ)油產(chǎn)品品質(zhì)，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，提高整個過程的經(jīng)濟效益。

4、現(xiàn)有文獻(公開號cn116590048a)公開了一種制備高粘度pao潤滑油基礎(chǔ)油的方法，包括：將費托合成中間油品進行脫氧，得到費托含氧化合物和脫氧費托合成中間油品；然后，將所述脫氧費托合成中間油品進行分餾，由此得到的中溫餾分油和高溫餾分油在聚合催化劑alcl3的作用下進行聚合反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)過進一步處理后，得到高粘度pao潤滑油基礎(chǔ)油。該工藝技術(shù)的催化劑消耗量大，固廢排放量大。

5、現(xiàn)有文獻(公開號cn1633402a)公開了一種用液體酸性離子型低聚催化劑在沒有有機稀釋劑的條件下制備高粘度聚α-烯烴的方法，該工藝方法是利用1-癸烯和1-十二烯為原料來生產(chǎn)高粘度pao產(chǎn)品，其產(chǎn)品生產(chǎn)成本昂貴。

6、在現(xiàn)有煤基合成聚α-烯烴的方法中，催化體系大都是以alcl3作為催化劑，雖然其具有較高的轉(zhuǎn)化率，但是存在催化劑用量大、反應(yīng)產(chǎn)物和催化劑不好分離、固廢排放量大造成環(huán)境污染等問題。

7、綜上所述，有必要研究并開發(fā)出一種能夠得到單一碳原子數(shù)的聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油的聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油的制備方法和系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油的制備方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中采用費托合成產(chǎn)物為原料制備得到的聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油的碳數(shù)分布寬，無法得到單一碳原子數(shù)的聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油的制備方法，該方法包括：步驟s1，對費托合成產(chǎn)物進行第一切割，得到含c9～c11烴類化合物的第一混合物；費托合成產(chǎn)物包括碳原子數(shù)為8～20的烴類化合物；步驟s2，對第一混合物進行第一脫氧處理，得到第一脫氧產(chǎn)物；步驟s3，采用第一蒸餾塔對第一脫氧產(chǎn)物進行第二切割得到含c10烴類化合物的第二混合物；第一蒸餾塔的塔頂壓力為2～6kpa，塔頂溫度為55～75℃；步驟s4，對第二混合物進行第二脫氧處理，得到第二脫氧產(chǎn)物；第二脫氧產(chǎn)物包括1-癸烯；步驟s5，在催化體系的催化下，使第二脫氧產(chǎn)物發(fā)生聚合反應(yīng)，得到聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油。

3、進一步地，步驟s3中的第二切割為第一減壓蒸餾；優(yōu)選地，第一減壓蒸餾的塔頂溫度為61～63℃，回流比為(20～40):1。

4、進一步地，以占第二混合物的重量百分含量計，第二混合物中的1-癸烯的含量≥90％；優(yōu)選地，以占第二脫氧產(chǎn)物的重量百分含量計，第二脫氧產(chǎn)物包括90～95％1-癸烯，3～5％內(nèi)烯烴和2～5％正癸烷。

5、進一步地，步驟s5包括：在催化體系的催化下，使第二脫氧產(chǎn)物發(fā)生聚合反應(yīng)，得到聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油粗產(chǎn)物，采用第二蒸餾塔對聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油粗產(chǎn)物進行第二減壓蒸餾，得到聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油；優(yōu)選地，第二蒸餾塔的塔頂壓力為3～5kpa，塔頂溫度為250～350℃，回流比為(5～10):1。

6、進一步地，費托合成產(chǎn)物中1-癸烯的重量百分含量為6～8％；和/或，以占第一混合物的重量百分含量計，第一混合物包括3～5％1-壬烯，8～12％壬烷，60～70％1-癸烯和5～7％癸烷。

7、進一步地，第二脫氧處理包括：采用吸附劑對所述第二混合物進行物理吸附，得到第二脫氧產(chǎn)物；或，采用脫氧劑對第二混合物進行處理，以使其中的含羥基和/或羧基的化合物脫除，得到第二脫氧產(chǎn)物；優(yōu)選地，第二混合物與吸附劑的重量比為(5～50):(1～5)；優(yōu)選地，第二混合物與脫氧劑的重量比為(10～60):(1～2)；優(yōu)選地，吸附劑選自白土、硅膠、3a分子篩、4a分子篩、5a分子篩和13x分子篩組成的組中的一種或多種；優(yōu)選地，脫氧劑包括分子篩、改性劑和粘結(jié)劑；優(yōu)選地，分子篩選自zsm-5、zsm-48和ts-1組成的組中的一種或多種；優(yōu)選地，改性劑為zro2、bao和mgo組成的組中的一種或多種；優(yōu)選地，粘結(jié)劑選自二氧化硅、氧化鋁和田菁粉組成的組中的一種或多種；更優(yōu)選地，分子篩、改性劑和粘結(jié)劑的重量比為(20～60):(5～15):(15～50)。

8、進一步地，第一脫氧處理包括：采用吸附劑對所述第一混合物進行物理吸附，得到第一脫氧產(chǎn)物；或，采用脫氧劑對第一混合物進行處理，以使其中的含羥基和/或羧基的化合物脫除，得到第一脫氧產(chǎn)物；優(yōu)選地，第一混合物與吸附劑的重量比為(5～50):1；優(yōu)選地，第一混合物與脫氧劑的重量比為(10～60):1；優(yōu)選地，脫氧劑包括分子篩、改性劑和粘結(jié)劑；優(yōu)選地，分子篩選自zsm-5、zsm-48和ts-1組成的組中的一種或多種；優(yōu)選地，改性劑為zro2、bao和mgo組成的組中的一種或多種；優(yōu)選地，粘結(jié)劑選自二氧化硅和/或氧化鋁；更優(yōu)選地，分子篩、改性劑和粘結(jié)劑的重量比為(20～60):(5～15):(15～50)。

9、進一步地，步驟s5中，催化體系包括茂金屬催化劑和助催化劑；優(yōu)選地，茂金屬催化劑為橋聯(lián)雙茂催化劑；優(yōu)選地，助催化劑選自烷基鋁氧烷和/或有機硼化物；優(yōu)選地，茂金屬催化劑與助催化劑的重量比為(1～5):(10～60)。

10、進一步地，步驟s5還包括：聚合反應(yīng)完成后，將反應(yīng)體系與淬滅劑混合以結(jié)束聚合反應(yīng)，得到聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油粗產(chǎn)物；優(yōu)選地，淬滅劑選自鹽酸乙醇溶液、堿液和水組成的組中的一種或多種；更優(yōu)選地，淬滅劑為質(zhì)量濃度為5～10％的鹽酸乙醇溶液。

11、進一步地，步驟s1中，采用常壓蒸餾塔進行第一切割得到第一混合物；優(yōu)選地，常壓蒸餾塔的塔頂溫度為144～165℃，優(yōu)選為150～160℃，回流比為(10～40):1。

12、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明另一個方面還提供了一種實施聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油的制備方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括第一蒸餾裝置、第一脫氧裝置、第二蒸餾裝置、第二脫氧裝置和聚合反應(yīng)裝置。第一蒸餾裝置用于對費托合成產(chǎn)物進行第一切割，得到第一混合物；第一蒸餾裝置設(shè)置有費托合成產(chǎn)物入口和第一混合物出口；第一脫氧裝置用于對第一混合物進行第一脫氧處理，得到第一脫氧產(chǎn)物；第一脫氧裝置設(shè)置有第一混合物入口和第一脫氧產(chǎn)物出口；第一混合物入口與第一混合物出口連通；第二蒸餾裝置用于對第一脫氧產(chǎn)物進行第二切割，得到第二混合物；第二蒸餾裝置設(shè)置有第一脫氧產(chǎn)物入口和第二混合物出口；第一脫氧產(chǎn)物入口與第一脫氧產(chǎn)物出口連通；第二蒸餾裝置為第一蒸餾塔；第二脫氧裝置用于對第二混合物進行第二脫氧處理，得到第二脫氧產(chǎn)物；第二脫氧裝置設(shè)置有第二混合物入口和第二脫氧產(chǎn)物出口；第二混合物入口與第二混合物出口連通；聚合反應(yīng)裝置用于在催化體系的催化下，使第二脫氧產(chǎn)物發(fā)生聚合反應(yīng)，得到聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油；聚合反應(yīng)裝置設(shè)置有催化體系入口、第二脫氧產(chǎn)物入口和第一聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油出口；第二脫氧產(chǎn)物入口與第二脫氧產(chǎn)物出口連通。

13、進一步地，第一脫氧裝置還設(shè)置有第一脫氧劑入口或第一吸附劑入口；和/或，第二脫氧裝置還設(shè)置有第二脫氧劑入口或第二吸附劑入口。

14、進一步地，聚合反應(yīng)裝置還設(shè)置有淬滅劑入口；和/或，聚合反應(yīng)裝置選自釜式攪拌反應(yīng)器或微流控反應(yīng)器。

15、進一步地，系統(tǒng)還包括：第三蒸餾裝置，第三蒸餾裝置用于對聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油粗產(chǎn)物進行第二減壓蒸餾，得到聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油；第三蒸餾裝置設(shè)置有聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油粗產(chǎn)物入口和第二聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油出口；聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油粗產(chǎn)物入口與第一聚α-烯烴潤滑油基礎(chǔ)油出口連通。

16、進一步地，第一蒸餾裝置為常壓蒸餾塔；和/或，第二蒸餾裝置為第一蒸餾塔，優(yōu)選為第一減壓蒸餾塔；和/或，第三蒸餾裝置為第二蒸餾塔，優(yōu)選為第二減壓蒸餾塔。

17、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，現(xiàn)有方法通常只對費托合成產(chǎn)物進行一次切割和一次脫氧得到的產(chǎn)物進行聚合反應(yīng)，其一次切割過程容易使原料發(fā)生裂解，難以得到成分單一的產(chǎn)物。而相比于現(xiàn)有方法，本技術(shù)對費托合成產(chǎn)物進行了兩次切割和兩次脫氧處理，且第二切割過程中第一脫氧產(chǎn)物不容易發(fā)生裂解，從而能夠提高第二混合物中c10組分的含量，使得到的第二脫氧產(chǎn)物的成分單一且1-癸烯含量高，采用本技術(shù)上述制備方法能夠抑制由裂解導致的pao潤滑油基礎(chǔ)油的產(chǎn)品品質(zhì)下降。而且，相比于采用純度較高的α-烯烴作為原料進行聚合反應(yīng)，本技術(shù)采用上述費托合成產(chǎn)物作為起始原料能夠顯著降低原料成本。在此基礎(chǔ)上，采用本技術(shù)提供的上述制備方法能夠在提高pao潤滑油基礎(chǔ)油的產(chǎn)品品質(zhì)的同時降低成本。

18、第二切割的壓力和溫度包括但不限于上述范圍，將其限定在上述范圍內(nèi)有利于抑制切割過程中原料裂解導致的產(chǎn)物成分復(fù)雜，提高第二脫氧產(chǎn)物中1-癸烯的含量，從而有利于提高pao潤滑油基礎(chǔ)油的產(chǎn)品品質(zhì)。