一种聚α-烯烃合成油催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚α

【技术实现步骤摘要】
一种聚
α
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烯烃合成油催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化剂制备领域领域，具体涉及一种聚α
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烯烃合成油催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着润滑油升级速度越来越快，市场对于高端润滑油产品的需求带动了聚α
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烯烃（PAO）基础油需求的迅速增长。与矿物油相比，PAO基础油具有更好的抗氧化安定性和黏温性能，黏度指数高，倾点低，对添加剂感受性能好，而且能与矿物油以任意比例混合。由于PAO理化性质优异，它在航空航天、军事工业、高级汽车等领域得到了广泛的应用。
[0003]用于合成PAO的催化剂主要有AlCl3、BF3、茂金属和离子液体催化剂等。由于AlCl3催化剂价廉且反应条件温和，目前仍然是主流的PAO催化剂。专利US 8115040B2披露了一种以AlCl3为催化剂合成PAO的方法，该过程加入少量HCl作为促进剂，产物具有小于
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50℃的倾点，粘度指数至少为134。雪佛龙的专利US 8178739B2公开了一种以AlCl3为催化剂合成PAO的方法该专利调整低聚步骤以生产运动粘度为20
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90的基础油。专利CN 104250564A以AlCl3与TiCl4的混合物作为催化剂，可用于煤蜡裂解烯烃合成聚α
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烯烃润滑油基础油的工业生产中。专利CN 101977879A、CN105925340A公开了一种低聚的聚α
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烯烃的制备方法，包括使低分子量PAO低聚物在路易斯酸催化剂如促进的AlCl3或BF3存在下在低聚条件下进行低聚。用作该方法进料或进料组分的低分子量PAO低聚物是轻质烯属副产物馏分，其包含源于茂金属催化的PAO低聚工艺的二聚体和轻质馏分，其特征在于分子量为150～600且末端烯烃(亚乙烯基)含量为至少25％。专利US 12261388、US 12538746使用AlCl3作为催化剂，得到粘度指数最高达145，倾点最低
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54 ℃的系列基础油产品。且AlCl3也被使用在离子液体催化剂体系中，专利US 8222471B2使用沸点均低于82 ℃的烯烃，获得在40 ℃下运动粘度大于1100 mm2/s的润滑油基础油；专利US 12763866利用AlCl3与1
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丁基氯化吡啶制备离子液体催化剂，通过烷基化低聚烯烃的方式制备出粘度指数不低于134，但倾点不高于
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28 ℃的润滑油合成油。
[0004]根据大量披露的专利或报道可知，由于AlCl3酸性强，且粒径较大，现有技术仍然存在催化剂使用量大，回收困难，设备腐蚀严重，催化剂利用率低等问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种聚α
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烯烃合成油催化剂及其制备方法与应用，该催化剂以大孔分子筛为载体，将其用于合成聚α
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烯烃合成油时，具有活性高、催化剂使用量小，设备腐蚀小，产品粘度低等优点。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种聚α
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烯烃合成油催化剂，其是将AlCl3负载在作为载体的酸性分子筛上而构成；其具体是将AlCl3溶于水制备成饱和溶液，过滤除去多余的AlCl3后，向所得AlCl3饱和溶液中加入酸性分子筛，并于80℃搅拌24小时，随后过滤收集处理后的分子筛，用去离子水洗
涤后，120℃烘干24小时而制得。
[0007]进一步地，所述催化剂中AlCl3的含量为0.01wt%~10wt%，优选为0.1wt%~5wt%。
[0008]进一步地，所述酸性分子筛选自HY、H
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USY、Hβ、HZSM
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22、HZSM
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5、HZSM
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11中的任意一种。
[0009]所述催化剂可用于聚α
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烯烃的催化合成，其应用方法具体是在惰性溶剂中依次加入所述聚α
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烯烃合成油催化剂和反应原料，于30~150℃搅拌反应0.1~10h，收集所得聚α
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烯烃。
[0010]进一步地，所述惰性溶剂为己烷、环己烷、甲基环己烷或1,2
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二氯乙烷。
[0011]进一步地，所述反应原料为1
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辛烯、1
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癸烯、1
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十二烯中的至少一种。
[0012]本专利技术首次采用酸性分子筛负载AlCl3制备成催化剂，其制得的催化剂与现有技术相比具有以下优点：（1）利用分子筛的路易斯酸性和布朗斯酸性调节AlCl3的强酸性，在催化α
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烯烃聚合过程中能控制飞温；（2）降低了氯化铝的用量，提高了AlCl3的利用率，达到降低酸性和减缓设备腐蚀的目的；（3）利用分子筛的限域效应控制产物分布，获得低分子量、低倾点、低黏度且分布窄的PAO产物；（4）催化剂可回收利用，达到循环利用的目的。
具体实施方式
[0013]为了使本专利技术所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本专利技术所述的技术方案做进一步的说明，但是本专利技术不仅限于此。
[0014]实施例1：取2g AlCl3，加入水中制成饱和溶液后，抽滤除去多余的AlCl3，随后向AlCl3饱和溶液中加入1g HY分子筛，80℃搅拌24小时后过滤，所得分子筛用去离子水洗涤后，在120℃真空烘箱中烘干24小时除水，得到AlCl3/HY分子筛催化剂。
[0015]实施例2：将所用HY分子筛替换为等质量的HZSM
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5分子筛，其余操作同实施例1，得到AlCl3/HZSM
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5分子筛催化剂。
[0016]实施例3：将实施例1中AlCl3的用量改为1g，其余操作同实施例1。
[0017]实施例4：将实施例2中AlCl3的用量改为1g，其余操作同实施例2。
[0018]实施例5：将实施例1中AlCl3的用量改为3g，其余操作同实施例1。
[0019]实施例6：将实施例2中AlCl3的用量改为3g，其余操作同实施例2。
[0020]对比例1：将所用HY分子筛替换为等质量的MCM
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41介孔材料，其余操作同实施例1，得到
AlCl3/MCM
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41催化剂。
[0021]对比例2：将所用HY分子筛替换为等质量的SBA
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15分子筛，其余操作同实施例1，得到AlCl3/SBA
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15分子筛催化剂。
[0022]对比例3：使用2g AlCl3。
[0023]对比例4：使用5g AlCl3。
[0024]应用实施例1：聚α
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烯烃的合成α
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烯烃的合成实验在三口烧瓶中进行，其操作为：1）取出提前干燥好的三口烧瓶和转子称重，将三口烧瓶分别连接热耦、冷凝管、翻口塞；手本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚α
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烯烃合成油催化剂，其特征在于，所述催化剂是将AlCl3负载在作为载体的酸性分子筛上而构成；其中AlCl3的含量为0.01wt%~10wt%。2.根据权利要求1所述的聚α
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烯烃合成油催化剂，其特征在于，所述酸性分子筛选自HY、H
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USY、Hβ、HZSM
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22、HZSM
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5、HZSM
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11中的任意一种。3.一种如权利要求1所述的聚α
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烯烃合成油催化剂的制备方法，其特征在于，将AlCl3溶于水制备成饱和溶液，过滤除去多余的AlCl3后，向所得AlCl3饱和溶液中加入酸性分子筛，并于80℃搅拌24小时，随后过...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘惠，徐人威，刘倩，薛丽丽，
申请(专利权)人：中化泉州能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：