本发明专利技术公开了一种生物柴油制备硅基生物润滑油基础油的方法，步骤如下：含氢硅油和固体催化剂混合搅拌并加热至硅氢化反应温度，再向其中加入脂肪酸甲酯进行催化硅氢化反应，当碘值小于5.0g/100g时停止反应，趁热分离出固体催化剂，再直接减压蒸馏，最终得到澄清透明的硅基生物润滑油基础油。所述方法克服了现有技术生产的生物润滑油基础油环氧化、醚化工艺工业废水多，产品倾点高、闪点低，粘温性能差的缺点。而且，本生产工艺催化剂活性高可以循环使用、不腐蚀设备、生产工艺无废水产生。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物润滑油制备领域，尤其涉及一种生物柴油制备硅基生物润滑油基础油的方法。
技术介绍
随着人民环保意识的提高以及对发展可再生能源技术的重视，润滑油所引起的环境问题也引起了广泛关注，寻找一种可替代矿物油的绿色环保润滑油基础油已经成为重要问题。生物柴油降解性好、可再生性强，是当前主要研究的环境友好润滑油。但是生物柴油具有较差的热氧化稳定性和低温流动性能，为了解决这两个问题，可以对生物柴油进行化学改性。 当下对生物柴油最为经济有效的改性方法是环氧化-开环系列改性合成反应，这种方法可以有效提高生物柴油的热氧化稳定性和低温流动性能。 植物油或脂肪酸酯（如：生物柴油）的环氧化工艺已经比较成熟，环氧植物油或环氧脂肪酸酯（如：生物柴油）与醇类发生开环醇解的异构化反应的工艺也在进一步的研究中，并取得一定成果。Erhan等（Erhan Sevim Z,Adhvaryu A,Liu Zengshe.Chemical modification of vegetable oils for lubricant basestocks[J].American Society of Mechanical Engineers,2003(5):369-380）以水溶性酸为催化剂在100℃下对环氧化大豆油进行开环反应，反应时间为48h，得到开环产物。Hwang等（Hwang H,Erhan S Z.Synthetic lubricant basestocks from epoxidized soybean oil and Guerbet alcohols[J].Ind Crops Prod,2006,23(3):311-317）采用4种不同的格尔贝特醇(C12-、C14-、C16-和C18-)与环氧大豆油以硫酸做催化剂进行开环醇解、酯交换反应；控制反应条件分别得到0%（110℃搅拌反应20h）和 100%（120℃搅拌反应20h）酯交换的反应产物。Lathi等（Lathi P S,Mattiasson B.Green approach for the preparation of biodegradable lubricant base stock from epoxidized vegetable oil[J].Applied Catalysis B:Enviromental,2007,69:207-212.）以Amberlyst15(干)为催化剂在70℃下，搅拌速率1000r/min进行开环醇解反应，反应时间为15h，得到开环产物。陶德华、李清华在中国专利（CN101792827A）改进植物油抗氧性、倾点的双键饱和异构醚化工艺和杨天奎、牟英在中国专利（CN101760328A）一种支化生物柴油的生产方法中，都采用了环氧-开环的方法改善了氧化安定性。杨天奎、牟英在中国专利（CN101892128A）一种树脂催化生产支化生物柴油的方法中也得到了优良的开环产物。 虽然环氧-开环系列改性合成反应，成功地提高植物油、生物柴油的热氧化稳定性和低温流动性能，但是其改善程度不大，且其摩擦润滑性能并没有得到较大改善，更主要该生产工艺先要进行环氧化、再进行醚化，工艺路线复杂，同时环氧化工艺会产生大量的含油、含一定浓度甲酸或乙酸及微量硫酸的工业废水，该废水无法直接进行生化曝气处理，需要先使用氧化钙中和甲酸等（产生大量甲酸钙固体废渣），再生化曝气处理废水。因此需要开发一种新的绿色工艺来全面改善生物润滑油基础油的性能。
技术实现思路
为克服现有技术生物柴油生产的生物润滑油基础油倾点较高、闪点较低，粘温性能差，同时产生较多工业废水的缺点，本专利技术提供了一种生物柴油制备硅基生物润滑油基础油的方法，所述方法包括如下步骤： 将含氢硅油和固体催化剂混合搅拌并加热至硅氢化反应温度，再向其中加入脂肪酸甲酯进行硅氢化反应，当碘值小于5.0g/100g时停止反应，趁热分离固体催化剂，再减压蒸馏以拔出产品的少量轻组分，最终得到低凝、高闪点的 澄清透明的硅氢化产物-硅基生物润滑油基础油。 本专利技术所述脂肪酸甲酯即生物柴油。 所述方法将脂肪酸甲酯直接进行硅氢加成接枝异构化，通过选用适当的催化剂在生物柴油的不饱和的碳碳双键上选择性的加上硅基，实现脂肪酸甲酯的催化硅氢化反应。所获得的升级后的生物柴油综合了生物柴油与硅油的双重优势，具有凝固点低，非常高的热稳定性，可以作为环境友好润滑油基础油使用。同时，该生产过程不会生产环氧化工艺所产生的含油、含一定浓度甲酸或乙酸及微量硫酸的工业废水，因此具有非常好的应用前景。 优选地，所述含氢硅油具有如下分子式：RxXySiHz，X为Cl，R选自甲基、乙基、苯基、甲氧基或乙氧基中的任意一种或其组合，x为1、2或3，y为0、1或2，z为1、2或3，且x+y+z=4。 示例性的含氢硅油如RClSiH2，RCl2SiH，RSiH3，R2ClSiH，R2SiH2或R3SiH。 优选地，所述固体催化剂为活性组分为金属铂的催化剂，优选Pt/活性炭催化剂、Pt/石墨催化剂、Pt/MgO催化剂或Pt/γ-Al2O催化剂中的任意一种或者至少两种的混合物，优选Pt/活性炭催化剂或/和Pt/γ-Al2O催化剂。所述Pt/活性炭催化剂即为活性炭负载Pt的催化剂，Pt/石墨催化剂、Pt/MgO催化剂或Pt/γ-Al2O催化剂同理。所述固体催化剂可以重复使用，催化活性高，可以在较低温度、常压下进行。所述固体催化剂的制备为已有技术，所属领域的技术人员可以根据已有技术中公开的催化剂的制备方法进行制备。 优选地，所述脂肪酸甲酯与含氢硅油的质量比10:(1～10)，以使含氢硅油与脂肪酸甲酯反应完全，所述质量比例如10:1.5、10:2、10:2.5、10:3、10:3.5、10:4、10:4.5、10:5、10:5.5、10:6、10:6.5、10:7、10:7.5、10:8、10:8.5、10:9或10:9.5，优选10:(1.8～8.2)，即脂肪酸甲酯过量。 优选地，所述固体催化剂与脂肪酸甲酯的质量比为(0.01～1):100，例如0.05:100、0.1:100、0.15:100、0.2:100、0.25:100、0.3:100、0.35:100、0.4:100、0.45:100、0.5:100、0.55:100、0.6:100、0.65:100、0.7:100、0.75:100、0.8:100、0.85:100、0.9:100或0.95:100，优选(0.04～0.85):100。 优选地，所述硅氢化反应温度为50～120℃，优选60～100℃。本专利技术的硅氢化反应温度可以在保证转化率的情况下，得到的硅基生物润滑油基础油的质量好，色泽浅。 所述硅氢化反应温度例如为55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃或120℃。 与已有技术相比，本专利技术具有如下有益效果： 本专利技术通过生物柴油催化硅氢化反应合成的硅基生物润滑油基础油本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种生物柴油制备硅基生物润滑油基础油的方法，其特征在于，所述方
法包括如下步骤：
将含氢硅油和固体催化剂混合搅拌并加热至硅氢化反应温度，再向其中加
入脂肪酸甲酯进行硅氢化反应，当碘值小于5.0g/100g时停止反应，趁热分离
固体催化剂，再减压蒸馏，最终得到硅基生物润滑油基础油。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氢硅油具有如下分子式：
RxXySiHz，X为Cl，R选自甲基、乙基、苯基、甲氧基或乙氧基中的任意一种
或其组合，x为1、2或3，y为0、1或2，z为1、2或3，且x+y+z=4。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述固体催化剂为活性组
分为金属铂...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈昶乐，李为民，许汉祥，任庆功，徐庆瑞，高琦，
申请(专利权)人：江苏高科石化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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