一种制备聚乙烯醚类润滑油基础油的方法技术

本发明专利技术提供了一种制备聚乙烯醚类润滑油基础的方法，属于工业催化技术领域。电石与醇在碱金属催化剂作用下反应生成乙烯基醚化合物单体和醇钙，用蒸馏法收集纯化乙烯基醚化合物，经蒸馏纯化后的乙烯基醚化合物单体在三氯化铝络合催化剂作用下于聚合釜内发生聚合反应生成聚乙烯醚粗产品，聚乙烯醚粗产品经过滤去除三氯化铝络合催化剂，过滤后聚乙烯醚粗产品进入减压蒸馏塔，减压蒸馏塔顶产品经气液分离得低聚物和未反应的乙烯基醚化合物单体，未反应的乙烯基醚化合物单体重新进入聚合釜发生聚合反应；聚乙烯醚粗产品经催化加氢除杂制得聚乙烯醚润滑油基础油。本方法简单，制备乙烯基醚化合物单体纯度高，聚乙烯醚润滑油基础油运动粘度可调。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于润滑油合成领域，涉及到一种制备聚乙烯醚类润滑油基础油的方法。
技术介绍
聚醚作为润滑剂，它的主要特点是：具有优良的粘温性质和高温下不结焦的特点，可作机械高温部位的润滑油；具有优良的低温性和对氢气、乙烯、天然气的溶解度小，与氟利昂气体有很好的互溶性的特点，可作气体压缩机油、冷冻机油及真空泵油等；具有良好的润滑性，并且有很好的溶解沉淀的作用，能使发动机内部保持清洁，当完全燃烧时不留残渣，适合全封闭式的内燃机油、齿轮油和冬夏齿轮油等；具有良好的增稠效果，抗剪切性能好，高压下不生成沉渣和漆状物，适于作抗燃液压油的基础油。乙烯基醚类化合物是一种重要的有机合成中间体及高聚物的单体，它的均聚物和共聚物被广泛地应用于粘合剂、涂料、润滑剂、增塑剂、杀虫剂和表面保护材料等许多领域，因此，乙烯基醚类化合物受到了极大的重视。乙烯基醚类化合物的制备方法有：乙炔法，反应通式如下：即在高温、高压下醇与乙炔气体直接反应制得，但由于使用高温高压设备、乙炔的爆炸极限范围较宽(与空气的体积比为2.5％～81％)，操作稍有不慎就会引发爆炸。脱卤化氢法，反应通式如下：此方法的反应条件较乙炔法温和但对反应的原料结构有要求，这是因为乙烯基醚化合物不能用一般醚类的合成方法来制备，因而合成的目标产物也受到一定限制。缩醛热分解法，反应通式如下：分解体系有气相体系与液相体系两种。气相裂解法使用金属做催化剂，使缩醛蒸汽通过高温下的催化剂层而发生裂解。缩醛在液相介质和适当催化剂存在条件下裂解。它具有设备简单、反应条件均匀和容易控制等。优点，其关键在于介质和催化剂的选择和如何将裂解产生的烯醚从反应体系中分离，并防止与裂解产生的醇重新结合。以上3种方法各有特点，以下就各种因素列表比较。针对聚乙烯醚类润滑油基础油合成单体制备危险性大、困难的问题，和聚乙烯醚类润滑油基础油加氢除杂困难等问题。我们另辟途径，将CaC2作为温和反应条件的辅助催化剂，而不直接使用乙炔气体。CaC2与醇反应生成乙烯基醚化合物的原理如下：混合产物中，可用蒸馏的方法收集乙烯基醚化合物，副产物Ca(OR)2因较稳定而残留，不会影响产物的纯度。经蒸馏纯化后的乙烯基醚化合物单体在三氯化铝络合催化剂作用下于聚合釜内发生聚合反应生成聚乙烯醚粗产品，聚合原理如下：聚乙烯醚粗产品经过滤去除三氯化铝络合催化剂，过滤后聚乙烯醚粗产品进入蒸馏塔，蒸馏塔顶产品经气液分离得低聚物和未反应的乙烯基醚化合物单体，未反应的乙烯基醚化合物单体重新进入聚合釜发生聚合反应。蒸馏塔塔底产品经加氢除杂制得聚乙烯醚类润滑油基础油色相改善至水白且具有良好的热稳定性。下述的已知技术，都存在一些不足：中国专利，公开号：CN100590110C，介绍一种乙烯基醚类的生产方法，该方法采用缩醛热分解法制备乙烯基醚类化合物。制备的乙烯基醚类化合物中含有醇，没有反应的二丁基缩醛，低沸点物和水，因此乙烯基醚类化合物纯度低，对后续聚合反应影响大。
技术实现思路
本专利技术公开了一种制备聚乙烯醚类润滑油基础油的方法，属于润滑油合成领域。该方法将电石与醇在碱金属催化剂作用下反应生成乙烯基醚化合物单体，经蒸馏纯化后聚合制得聚乙烯醚粗产品，聚乙烯醚粗产品经催化加氢除杂制得聚乙烯醚润滑油基础油。该方法简单，制备乙烯基醚化合物单体纯度高，聚乙烯醚润滑油基础油运动粘度可调。本专利技术的技术方案：一种制备聚乙烯醚类润滑油基础油的方法，步骤如下：在反应釜内电石与醇在碱金属催化剂作用下反应生成乙烯基醚化合物单体和醇钙，因醇钙较稳定，用蒸馏的方法收集纯化乙烯基醚化合物，经蒸馏纯化后的乙烯基醚化合物单体在三氯化铝络合催化剂作用下于聚合釜内发生聚合反应生成聚乙烯醚粗产品，聚乙烯醚粗产品经过滤去除三氯化铝络合催化剂，过滤后聚乙烯醚粗产品进入减压蒸馏塔，减压蒸馏塔顶产品经气液分离得低聚物和未反应的乙烯基醚化合物单体，未反应的乙烯基醚化合物单体重新进入聚合釜发生聚合反应。减压蒸馏塔塔底产品经加压与氢气混合直接进入装有加氢催化剂的加氢塔，进料温度150-170℃、氢气分压15-18MPa、体积空速0.4-0.6h-1、氢油体积比400：1；加氢催化剂为蛋壳型Pd催化剂，经催化加氢除杂制得聚乙烯醚润滑油基础油。所述的醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中的一种或两种以上混合；所述的电石与醇的摩尔比大于3，最适范围为3.5-5；所述的碱金属催化剂是是K、KOH、Na、NaOH的一种或两种以上混合；所述的减压蒸馏塔操作压力为10-30KPa。所述的蛋壳型Pd催化剂用于聚乙烯醚类润滑油基础油固定床连续加氢，首先用溶剂将聚乙烯醚类润滑油基础油稀释，聚乙烯醚类润滑油基础油所占的比例50％，然后与氢气混合进行加氢除杂去除聚乙烯醚类润滑油基础油中的双键和缩醛，蛋壳型Pd催化剂的使用避免了目标产物的进一步反应，可以提高不可逆串联反应过程中中间产物的选择性。并降低催化剂贵金属钯的用量。有效降低催化剂成本，利于放大生产，加氢除杂后的聚乙烯醚类润滑油基础油色相改善至水白色，热稳定性提高，粘度略有降低。本专利技术工艺简单，制备乙烯基醚化合物单体纯度高，聚乙烯醚润滑油基础油运动粘度可调，具有良好的工业应用前景。附图说明图1为本专利技术的工艺流程示意图。图中：1合成釜；2常压蒸馏塔；3聚合釜；4过滤器；5减压蒸馏塔；6加氢塔；7气液分离罐。具体实施方式以下结合技术方案和附图，进一步说明本专利技术的具体实施方式。实施例1：电石与醇在碱金属催化剂作用下反应生成乙烯基醚化合物单体。以碱金属催化剂为催化剂，催化剂的用量为电石质量的10％，在高温、高压下由醇与电石直接反应制得乙烯基醚化合物单体。考察醇种类，醇与电石摩尔比，碱金属催化剂种类对乙烯基醚化合物单体收率的影响。表1为甲醇与电石不同比例在不同碱催化剂乙烯基醚化合物收率。表2为乙醇与电石不同比例在不同碱催化剂乙烯基醚化合物收率。表3为丙醇与电石不同比例在不同碱催化剂乙烯基醚化合物收率。表4为异丙醇与电石不同比例在不同碱催化剂乙烯基醚化合物收率。实施例2：蒸馏纯化后的乙烯基醚化合物单体。以乙醇与电石摩尔比为5，使用K作为碱金属催化剂制得的乙烯基醚化合物为例。蒸馏塔操作温度为40-45℃。实施例3：乙烯基醚化合物单体聚合生成聚乙烯醚粗产品。以乙醇与电石摩尔比为5，使用K作为碱金属催化剂，经蒸馏纯化后的乙烯基醚化合物为单体，以三氯化铝为聚合催化剂，聚合温度为200-260℃。聚合催化剂还可以是三氟化硼。实施例4：聚乙烯醚粗产品过滤去除聚合催化剂。在实施例3的基础上，聚乙烯醚粗产品经200-800目的筛网过滤去除聚合催化剂。实施例5：聚乙烯醚粗产品蒸馏纯化。在实施例4的基础上，过滤后聚乙烯醚粗产品进入减压蒸馏塔，减压蒸馏塔顶产品经气液分离得低聚物和未反应的乙烯基醚化合物单体，未反应的乙烯基醚化合物单体重新进入聚合釜发生聚合反应。减压蒸馏塔操作压力为10-30Kpa，理论塔板数为40块以上。实施例6：减压蒸馏纯化后聚乙烯醚经催化加氢除杂制得聚乙烯醚润滑油基础油。首先用溶剂将减压蒸馏塔塔底产品稀释，聚乙烯醚类润滑油基础油所占的比例50％，然后与氢气混合进行加氢除杂去除聚乙烯醚类润滑油基础油中的双键和缩醛，经加压与氢气混合直接进入装有加氢催化剂的加氢塔，进料温度150-170℃、氢气分压15-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备聚乙烯醚类润滑油基础油的方法，其特征在于，步骤如下：在反应釜内电石与醇在碱金属催化剂作用下反应生成乙烯基醚化合物单体和醇钙，用蒸馏方法收集纯化乙烯基醚化合物单体，经蒸馏纯化后的乙烯基醚化合物单体在三氯化铝络合催化剂作用下于聚合釜内发生聚合反应生成聚乙烯醚粗产品，聚乙烯醚粗产品经过滤去除三氯化铝络合催化剂，过滤后聚乙烯醚粗产品进入减压蒸馏塔，减压蒸馏塔顶产品经气液分离得低聚物和未反应的乙烯基醚化合物单体，未反应的乙烯基醚化合物单体重新进入聚合釜发生聚合反应；减压蒸馏塔塔底产品经加压与氢气混合直接进入装有加氢催化剂的加氢塔，进料温度150‑170℃、氢气分压15‑18MPa、体积空速0.4‑0.6h‑1、氢油体积比400：1；所述的加氢催化剂为蛋壳型Pd催化剂，经催化加氢除杂制得聚乙烯醚润滑油基础油；所述的电石与醇的摩尔比大于3。

【技术特征摘要】
1.一种制备聚乙烯醚类润滑油基础油的方法，其特征在于，步骤如下：在反应釜内电石与醇在碱金属催化剂作用下反应生成乙烯基醚化合物单体和醇钙，用蒸馏方法收集纯化乙烯基醚化合物单体，经蒸馏纯化后的乙烯基醚化合物单体在三氯化铝络合催化剂作用下于聚合釜内发生聚合反应生成聚乙烯醚粗产品，聚乙烯醚粗产品经过滤去除三氯化铝络合催化剂，过滤后聚乙烯醚粗产品进入减压蒸馏塔，减压蒸馏塔顶产品经气液分离得低聚物和未反应的乙烯基醚化合物单体，未反应的乙烯基醚化合物单体重新进入聚合釜发生聚合反应；减压蒸馏塔塔底产品经加压与氢气混合直接进入装有加氢催化剂的加氢塔，进料温度150-170℃、氢气分压15-18MPa、体积空速0.4-0.6h-1、氢油体积比400：1；所述的加氢催化剂为蛋壳型Pd催化剂，经催化加氢除杂制得聚乙烯醚润滑油...

【专利技术属性】
技术研发人员：张廼文，梁长海，李闯，曲连国，邸鑫，殷东东，
申请(专利权)人：沈阳市宏城精细化工厂，大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21