【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烯烃聚合领域，特别涉及一种聚α-烯烃的制备方法。
技术介绍
1、聚α-烯烃合成油(简称pao)化学结构规整、黏度指数较高、倾点低、低温黏度较小、热氧化安定性优异，在润滑油中表现出优异的性能，尤其是在减小摩擦磨损、提高燃油经济性、延长设备寿命和换油期以及减少环境污染等方面具有其它矿物基础油难以比拟的优势，其中100℃运动黏度为10mm2/s的pao可以生产pao4、pao6、pao8等低黏度基础油，是制备高档内燃机油的主要组分。
2、生产pao的核心技术是聚合工艺，其中原料与催化剂技术非常关键。目前，具有产业化规模工艺使用的催化剂是lewis酸催化剂，主要包括alc13、albr3、rnalx3-n、sncl2、bf3等，但这类催化剂具有强腐蚀性，与产物分离困难，在工业生产中容易产生大量废水，使其应用受到越来越多的限制。
3、离子液体由有机阳离子和无机或有机阴离子组成，在室温下呈液体状态，具有一定的流动性，优点突出。目前用于pao合成的离子液体催化剂还是以路易斯酸型离子液体为主，其不仅酸性易于调节、酸强度分布均匀，而且分离简单，可循环使用，大大减少了环境污染，并且降低了生产成本。目前已有许多相关的研究报道。
4、cn104370675a采用溴化-1-乙基-3-甲基咪唑/alcl3催化十二碳烯在微通道反应器中进行连续法低聚反应，考察了反应温度、停留时间以及催化剂浓度对原料转化率和目标产物选择性的影响，得到了低黏度的pao，其中以3-4聚物为主。
5、cn1163922 a
6、us2009156874a1介绍了合成pao的方法，该方法先使用茂金属催化剂例如双(1-甲基-3-正丁基环戊二烯基)二甲基锆对癸烯进行低聚，然后将二聚体馏分作为起始原料，使用离子液体例如1-乙基-3-甲基咪唑鎓七氯铝酸盐进行聚合反应，制备得到的pao的100℃黏度为9.25cst，黏度指数为135，倾点为-54℃。
7、cn103210071介绍了一种高黏度基础油的制备方法。该制备方法是以烷基取代吡啶铝氯酸盐离子液体催化c5+α-烯烃混合物低聚合成100℃黏度大于36mm2/s的基础油，使具有低沸点的烯烃低聚以产生具有在40℃下大于1100mm2/s的运动黏度、和黏度指数大于55的基础油。
8、cn102776023提供了一种聚α-烯烃合成油及其制备方法，该方法利用胺类离子液体得到100℃黏度大于50mm2/s的pao合成油，其中的胺类离子液体由阴离子组分和阳离子组分组成，阴离子组分选自三氯化铝、烷基铝、卤代烷基铝、溴化铝中的一种或几种的混合物；阳离子组分选自烷基铵盐中的一种或几种的混合物。
9、以上文献介绍的pao合成方法中采用的催化剂均为离子液体催化剂，主要关注于α-烯烃的聚合反应，但对反应后聚合物中可能含有的离子液体催化剂如何进行分离和处理并没有特别的关注，在这些方法中并没有发挥这些催化剂残余的催化活性，造成pao产品的转化率不高，并且产物的性能没有达到最优的效果，需要进一步改进。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的缺陷，本专利技术提出了一种聚α-烯烃的制备方法。
2、本专利技术的聚α-烯烃的制备方法，包括：在氮气保护下，采用离子液体催化剂使c10～c20的ɑ-烯烃在100～130℃进行催化聚合反应，在反应结束后降温至20～40℃，加入c6～c9的ɑ-烯烃搅拌均匀，在5～20℃恒温静置48～240h，分出上层油相，水洗、干燥、减压蒸馏得到聚α-烯烃产物。
3、根据本专利技术，所述离子液体催化剂可以选用铝氯酸离子液体催化剂。
4、根据本专利技术，所述铝氯酸离子液体催化剂是烷基胺盐酸盐、卤化烷基咪唑和卤化烷基吡啶中的一种或多种与无水三氯化铝的反应产物。
5、根据本专利技术，所述烷基胺盐酸盐可以为双烷基胺盐酸盐、三烷基胺盐酸盐和四烷基胺盐酸盐中的一种或多种，其中所述的烷基可以为c1～c4的直链或支链烷基。例如，所述烷基胺盐酸盐可以选用盐酸三乙胺、盐酸三甲胺和氯化四乙铵中的一种或多种，优选盐酸三乙胺、盐酸三甲胺。根据本专利技术，所述的卤化烷基咪唑可以为氯化烷基咪唑和/或溴化烷基咪唑，其中所述的烷基可以为c1～c4的直链或支链烷基。例如，所述的卤化烷基咪唑可以选用氯化1-乙基-3-甲基咪唑、氯化1-丁基-3-甲基咪唑、氯化1-丁基-2,3-二甲基咪唑和溴化1-乙基-3-甲基咪唑中的一种或多种，优选氯化1-丁基-3-甲基咪唑。
6、根据本专利技术，所述的卤化烷基吡啶可以为氯化烷基吡啶和/或溴化烷基吡啶，其中所述的烷基可以为c1～c4的直链或支链烷基，例如可以选用氯化1-丁基吡啶。
7、根据本专利技术，所述烷基胺盐酸盐、卤化烷基咪唑和卤化烷基吡啶中的一种或多种与无水三氯化铝之间的摩尔比可以为1：1～5，优选1：1.2～1.5，更优选1：1.3～1.4；所述烷基胺盐酸盐、卤化烷基咪唑和卤化烷基吡啶中的一种或多种与无水三氯化铝发生反应的温度可以为0～200℃，优选为20～100℃；所述烷基胺盐酸盐、卤化烷基咪唑和卤化烷基吡啶中的一种或多种与无水三氯化铝发生反应的时间可以为1～40h，优选为2～30h。
8、根据本专利技术，所述离子液体催化剂具体可以选用盐酸三乙胺-三氯化铝、氯化1-丁基-3-甲基咪唑-三氯化铝、氯化1-丁基吡啶-三氯化铝、盐酸三甲胺-三氯化铝中的一种或多种，优选盐酸三乙胺-三氯化铝。
9、根据本专利技术，所述的c10～c20的ɑ-烯烃可以选用c10的ɑ-烯烃、c12的ɑ-烯烃、c14的ɑ-烯烃、c16的ɑ-烯烃、c18的ɑ-烯烃和c20的ɑ-烯烃中的一种或多种，优选c10的ɑ-烯烃、c12的ɑ-烯烃和c14的ɑ-烯烃中的一种或多种。
10、根据本专利技术，所述催化聚合反应的时间可以为0.5～10h，优选为2～5h。
11、根据本专利技术，所述催化聚合反应的温度优选为105～125℃。
12、根据本专利技术，所述的c6～c9的ɑ-烯烃可以选用c6的ɑ-烯烃、c7的ɑ-烯烃、c8的ɑ-烯烃和c9的ɑ-烯烃中的一种或多种，优选c6的ɑ-烯烃、c7的ɑ-烯烃和c8的ɑ-烯烃中的一种或多种。
13、根据本专利技术，所述离子液体催化剂、c10～c20的ɑ-烯烃、c6～c9的ɑ-烯烃之间的质量比可以为1：5～50：0.2～10，优选为1：10～30：2～6。
14、根据本专利技术，所述恒温静置的温度优选为10～15℃。
15、根据本专利技术，所述恒温静置的时间优选为60～200h。
16、根据本专利技术，所述恒温静置优选在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.聚α-烯烃的制备方法，包括：在氮气保护下，采用离子液体催化剂使C10～C20的ɑ-烯烃在100～130℃进行催化聚合反应，在反应结束后降温至20～40℃，加入C6～C9的ɑ-烯烃搅拌均匀，在5～20℃恒温静置48～240h，分出上层油相，水洗、干燥、减压蒸馏得到聚α-烯烃产物。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子液体催化剂为铝氯酸离子液体催化剂，所述铝氯酸离子液体催化剂是烷基胺盐酸盐、卤化烷基咪唑和卤化烷基吡啶中的一种或多种与无水三氯化铝的反应产物。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述烷基胺盐酸盐为双烷基胺盐酸盐、三烷基胺盐酸盐和四烷基胺盐酸盐中的一种或多种，其中所述的烷基为C1～C4的直链或支链烷基；所述的卤化烷基咪唑为氯化烷基咪唑和/或溴化烷基咪唑，其中所述的烷基为C1～C4的直链或支链烷基；所述的卤化烷基吡啶为氯化烷基吡啶和/或溴化烷基吡啶，其中所述的烷基为C1～C4的直链或支链烷基。
4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述烷基胺盐酸盐为盐酸三乙胺、盐酸三甲胺和氯化四乙铵中的一种或多种；所述卤化烷基
5.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述烷基胺盐酸盐、卤化烷基咪唑和卤化烷基吡啶中的一种或多种与无水三氯化铝之间的摩尔比为1：1～5，优选1：1.2～1.5；所述烷基胺盐酸盐、卤化烷基咪唑和卤化烷基吡啶中的一种或多种与无水三氯化铝发生反应的温度为0～200℃，优选为20～100℃；所述烷基胺盐酸盐、卤化烷基咪唑和卤化烷基吡啶中的一种或多种与无水三氯化铝发生反应的时间为1～40h，优选为2～30h。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子液体催化剂为盐酸三乙胺-三氯化铝、氯化1-丁基-3-甲基咪唑-三氯化铝、氯化1-丁基吡啶-三氯化铝、盐酸三甲胺-三氯化铝中的一种或多种。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的C10～C20的ɑ-烯烃选自C10的ɑ-烯烃、C12的ɑ-烯烃、C14的ɑ-烯烃、C16的ɑ-烯烃、C18的ɑ-烯烃和C20的ɑ-烯烃中的一种或多种，优选C10的ɑ-烯烃、C12的ɑ-烯烃和C14的ɑ-烯烃中的一种或多种；所述的C6～C9的ɑ-烯烃选自C6的ɑ-烯烃、C7的ɑ-烯烃、C8的ɑ-烯烃和C9的ɑ-烯烃中的一种或多种，优选C6的ɑ-烯烃、C7的ɑ-烯烃和C8的ɑ-烯烃中的一种或多种。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化聚合反应的时间为0.5～10h；所述催化聚合反应的温度为105～125℃。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子液体催化剂、C10～C20的ɑ-烯烃、C6～C9的ɑ-烯烃之间的质量比为1：5～50：0.2～10，优选为1：10～30：2～6。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.聚α-烯烃的制备方法，包括：在氮气保护下，采用离子液体催化剂使c10～c20的ɑ-烯烃在100～130℃进行催化聚合反应，在反应结束后降温至20～40℃，加入c6～c9的ɑ-烯烃搅拌均匀，在5～20℃恒温静置48～240h，分出上层油相，水洗、干燥、减压蒸馏得到聚α-烯烃产物。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子液体催化剂为铝氯酸离子液体催化剂，所述铝氯酸离子液体催化剂是烷基胺盐酸盐、卤化烷基咪唑和卤化烷基吡啶中的一种或多种与无水三氯化铝的反应产物。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述烷基胺盐酸盐为双烷基胺盐酸盐、三烷基胺盐酸盐和四烷基胺盐酸盐中的一种或多种，其中所述的烷基为c1～c4的直链或支链烷基；所述的卤化烷基咪唑为氯化烷基咪唑和/或溴化烷基咪唑，其中所述的烷基为c1～c4的直链或支链烷基；所述的卤化烷基吡啶为氯化烷基吡啶和/或溴化烷基吡啶，其中所述的烷基为c1～c4的直链或支链烷基。
4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述烷基胺盐酸盐为盐酸三乙胺、盐酸三甲胺和氯化四乙铵中的一种或多种；所述卤化烷基咪唑为氯化1-乙基-3-甲基咪唑、氯化1-丁基-3-甲基咪唑、氯化1-丁基-2,3-二甲基咪唑和溴化1-乙基-3-甲基咪唑中的一种或多种；所述卤化烷基吡啶为氯化1-丁基吡啶。
5.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述烷基胺盐酸盐、卤化烷基咪唑和卤化烷基吡啶中的一种或多种与无水三氯化铝之间的摩尔比为1：1～...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘依农，苏朔，马静，叶正扬，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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