由生物质来源的脂肪酸制备优质润滑剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种制造优质润滑基础油(符合III类或更高标准)的方法，包括：使源自生物来源的油类和脂肪的混合脂肪酸进行脱羰反应以产生混合烯烃；使混合烯烃进行低聚反应以产生烯烃类润滑基础油；以及进行加氢以从烯烃类润滑基础油中除去烯烃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及由生物质来源的脂肪酸生产中等至大分子的控类化合物，例如润滑基 础油。更具体而言，本专利技术设及制造优质润滑基础油（例如，符合m类或更高标准）的方 法，其中该方法包括：通过脱幾反应将源自生物来源的生物质的混合脂肪酸转化为混合締 控，换言之，使源自生物来源的油类和脂肪的混合脂肪酸进行脱幾反应W产生混合締控；使 混合締控进行低聚反应，W产生締控类润滑基础油；W及进行加氨W从締控类润滑基础油 中除去締控。
技术介绍
尽管石油能源对人类社会的发展具有巨大的贡献，但是伴随着它的使用目前存在 许多问题，包括逐渐减少的储量、资源的不平均分配、环境污染等，因此已经积极开展W生 物质作为石油资源的整体/部分替代品的研究。 广义上说生物质"旨在包涵源自生物来源的所有物质。狭义上说，它是指植物或 基于植物的物质，如玉米、豆类、亚麻巧、甘薦、栋桐油等，但是它的含义通常可W扩展至活 的生物体W及碳循环产生的部分代谢产物。 从20世纪70年代起就已经开始了由生物质制备高附加值物质的积极研究，但是 仍没有提出任何具有商业实用性的独立模式。原因可归结于生物质的一些W下劣势：首先， 来自生物质的产品在数量上有限。虽然石油资源局部分布在世界上，但是数量上可充分满 足世界的能源和化学需求。与此相对，虽然与石油资源相比，生物质是普遍存在的，但是需 要附加工艺将其制造为有用的物质。因此，就产量而言，生物质远逊于石油资源。其次，生 物质的成本竞争力差。由于生物质从根本上是在消耗的基础上制造的，因此难W寻求低价 的过剩生物质作为代替石油资源的供料。再次，生物质难W保证充足的量。对于石油资源， 不存在创造方面的问题，因为它们是自然存在在特定地区且在开采场地制造的。另一方面， 由于生物质从根本上需要大种植面积用于其生产，因此难W保证大量的生物质作为资源使 用。最后，由于生物质基的产品受限于低价材料（如，汽油或柴油）的替代品，因此难W提 出独立商业化而不需要政策支持的模式。 阳〇化]但是，近年来，已经对生物质制造技术进行改进W克服上述问题。特别是对于作为 过剩生物质的CP0 (粗栋桐油）和SB0(大豆油），它们的世界产量多达几百万吨，并且从自 由市场上可W买到一百万吨W上的量。另外，随着生物质产品制造的逐年增加，它们表现 出低的价格波动并且能够从自由市场上购买到。另外，CP0已经作为石油基产品的替代物 而引起人们的注意，因为它能够大批量获得并且其在自由市场上的价格稳定。CP0由90至 95%的甘油S醋构成，主要构成甘油S醋的C16:C18的碳链比大约为45:55(W重量计）。 除甘油S醋W外的剩余物，即，5至10重量％的CP0主要包括C16和/或C18脂肪酸和含 量约10%的单甘油醋或甘油二醋。从精制CP0中选择性分离的甘油S醋被称作RBD(精制 脱色脱臭）栋桐油，而所除去的、占5-10重量％的脂肪酸W及单甘油醋或甘油二醋被称作 PFAD(栋桐脂肪酸馈出物）。目前从自由市场上获得的量大约为：CP0 1，000, 000吨，PFAD 400, 000吨。RBD甘油S醋、W及PFAD的示例性脂肪酸组分示于图1中。CPO和PFAD的碳 链构成列于下表1中。表1阳008] 1:主要包含甘油S醋 2:主要包含脂肪酸 同时，最近提出了由生物质商业化制造高附加值产品（如润滑基础油而非燃料） 的模式。例如，通过低聚、脱氧和异构脱蜡（IDW)由含有50重量％W上量的不饱和化合物 的材料制造III类润滑基础油（例如，美国专利No. 7, 459, 597和7, 888, 542等）。上述反 应意在使生物质中存在的締控聚合，因此要求所述材料具有50%或更高的締控含量W增加 活性。因为聚合反应为随机聚合，因而导致产生了环烧控含量约72%的环烧控润滑基础油。 特别是，进行异构脱蜡W改善润滑基础油的流动性。另一方面，提出了通过预加氨处理、酬 基化反应、加氨脱氧（皿0)和IDW由脂肪酸制造润滑基础油的技术（例如，US8, 048, 290)。 据记载运些工艺W占供料（脂肪酸）36%的收率制造产品（III类基础油）。 W11] 另外，由甘油；醋制造1-癸締的方法是已知的，1-癸締用作PA0(聚a-締控）W 及对应于V类醋润滑基础油的原料（美国专利申请No. 2012/0115762)。该方法包括复分 解、低聚和加氨异构化。考虑到经济利益，重要的是要在该技术中将C18:l的含量控制在高 水平。此外，在用于醋骨架异构化的加氨过程中，需要防止醋的结构塌陷W及贵金属催化剂 的纯化。
技术实现思路
阳〇1引技术问题 根据本专利技术的一个示例性实施方案，提供一种通过不同于常规技术的反应路线由 生物质来源的脂肪酸经济有效地制造优质润滑基础油（具体而言，III类W上的润滑基础 油，更具体为m+类润滑基础油）的方法。 解决问题的方案 根据本专利技术的一个方面，提供一种由生物质来源的脂肪酸制造润滑基础油的方 法，包括： a)提供生物质来源的混合脂肪酸； b)使所述混合脂肪酸进行脱幾反应W产生混合締控； C)使所述混合締控进行低聚反应W产生締控类润滑基础油；W及 d)进行加氨W从所述締控类润滑基础油中除去締控。 在本专利技术的一个示例性实施方案中，步骤a)的所述脂肪酸可包括生物质的甘油 =醋经脱脂作用所衍生的脂肪酸、生物质自身所含的脂肪酸、或者它们的组合。 在本专利技术的另一个示例性实施方案中，步骤a)还包括预加氨处理（pre-HDT)步 骤，其中通过饱和作用可除去脂肪酸中存在的至少一部分双键。 在本专利技术的另一个示例性实施方案中，步骤b)所得混合締控中的締控比所述混 合脂肪酸中相应的脂肪酸少一个碳原子数。 在本专利技术的另一个示例性实施方案中，在步骤d)之后，所述方法还可W任选地包 括异构化步骤，W进一步改善润滑基础油的低溫性能。 有益效果 根据本专利技术的示例性实施方案，通过对由源自各种生物质的混合脂肪酸转化的混 合締控中的双键位置进行控制，能够制备优质润滑基础油（例如，III类润滑基础油，更具 体而言，III+类润滑基础油）。特别是，使低聚反应发生在由脱幾反应产生的締控的a位 或其移动位置的双键处，而不是先前存在于生物质中的双键处，从而能够W高粘度指数W 及低倾点和浊点提供所得润滑基础油，而不需要常规技术中必需的异构化。而且，根据本发 明的实施方案，通过简单可操作的脱幾反应和低聚反应能够将任何生物质来源的脂肪酸制 造成优质润滑基础油。此外，根据本专利技术方法的实施方案，能够根据需要控制润滑基础油的 质量，而不需要改变原料。所W，预期本专利技术能够给经济带来显著的波动效应，并且发现广 泛的应用。【附图说明】 图1示出CP0(粗栋桐油）中所含甘油S醋和脂肪酸的典型化学结构。 图2示出根据本专利技术示例性实施方案由生物质来源的脂肪酸制造润滑基础油的 工艺图。 图3示出通过使由甘油=醋转化的混合脂肪酸进行脱幾反应制造混合締控的反 应方案（包括締控中双键的移位）。 图4为根据本专利技术示例性实施方案的締控（a-締控和内締控）低聚反应的反应 方案。 图5示出根据本专利技术示例性实施方案通过低聚反应（二聚）由締控制造的締控类 润滑基础油（低聚体）的结构和性质。 图6示出实施例2中对硬脂酸脱簇时締控收率和a-締控选择性相对于反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由生物质来源的脂肪酸制造润滑基础油的方法，包括：a)提供生物质来源的混合脂肪酸；b)使所述混合脂肪酸进行脱羰反应以产生混合烯烃；c)使所述混合烯烃进行低聚反应以产生烯烃类润滑基础油；以及d)进行加氢以从所述烯烃类润滑基础油中除去烯烃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：全熙仲，梁慈炫，金泰禛，李永焕，李钟瓒，权玩燮，玉珍熙，
申请(专利权)人：SK新技术株式会社，SK润滑油株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR