一种润滑油用酯的制备方法及润滑油用酯技术

本发明专利技术提供了一种润滑油用酯的制备方法以及使用该方法制备的润滑油用酯，该方法包括在酯化反应条件下使脂肪族多元醇和足量或过量的脂肪族羧酸进行酯化反应，将所述酯化反应的产物与捕酸剂接触反应，除去未反应的捕酸剂。本发明专利技术提供的润滑油用酯的制备方法，可以有效提高酯的收率，充分降低酯的酸值，从而很大程度地降低基础油尤其是冷冻机油的酸值；实现环境友好、降低原料的消耗、消除了碱洗工艺过程中的乳化现象，提高了酯的储存稳定性。本发明专利技术提供的润滑油用酯的酸值很低为０．０２ｍｇＫＯＨ／ｇ以下，而且颜色为无色透明，是品质很高的润滑油基础油。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种润滑油用酯的制备方法及由该方法制备的润滑油用酯。
技术介绍
酯类润滑油尤其是多元醇酯类润滑油的性能优异，工艺及应用环保性强，且在短 时间内可生物降解，符合可持续发展的产业政策，如在国内2013年将强制使用环保型制冷 剂，从而全面取代氟利昂；同时随着节能环保的要求，现传统制冷空调将逐步被变频空调取 代，也将使用多元醇酯冷冻机油。随着我国新一轮产业结构的调整，酯类合成油无论从其自 身的性能优势，还是相关行业的性能要求上，必将得到更快的发展。多元醇脂肪酸酯(P0E)优选受阻多元醇脂肪酸酯，如新戊二醇脂肪酸酯、三羟甲 基丙烷脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、双季戊四醇脂肪酸酯以及混合多元醇脂肪酸酯等，以 其优良的润滑性、耐热性、热氧化稳定性、低温流动性、生物可降解性等，作为润滑油基础油 的应用日益增加。同时，为适应环保与节能需求，多元醇酯作为传统矿物油的替代品，其使 用范围也逐步扩大，例如随着不含氯的制冷剂氢氟烃的逐步使用，需要提供与之相容的润 滑油，而多元醇酯即为该含氢氟烃制冷剂用润滑油中的主要成分。多元醇脂肪酸酯主要通过醇和酸的酯化反应制备得到，需要在很高的反应温度与 过量羧酸的条件下进行，因此该反应所使用的羧酸以及酸性催化剂在酯化反应产物中有残 留，且使用工业级脂肪酸和多元醇反应所得到的酯的色泽随酯化程度的提高而变差，因此 需要对酯化反应产物进行脱酸、脱色处理。CN1347867A中公开了一种润滑油用酯的制造的方法，该方法包括在相对于1摩尔 的羧酸羧基，有0. 0001-0. 005摩尔的路易斯酸催化剂和0. 0003-0. 005摩尔的磷系还原剂 的存在下，进行醇与羧酸反应的步骤；以及将得到的酯类分离的步骤。将酯类分离以及对 酯进行精制的方法优选采用碱洗脱酸和用吸附剂进行吸附处理的方法。该专利申请中对酯 进行精制的方法直接用碱的水溶液液洗涤，酯的收率低，碱的消耗量高，原料羧酸的消耗量 高，且用碱的水溶液洗涤容易发生乳化现象，而且不能充分降低酸值。CN1449374A中公开了一种润滑油用酯的制造的方法，该方法包括，通过醇和羧酸 反应得到酯化粗产物的工序；以及相对于100重量份该酯化粗产物，添加5-100重量份的烃 类溶剂、并优选添加3-50重量份的1-3碳原子的醇类溶剂，然后使用碱水溶液进行脱酸的 工序；烃类溶剂选自甲苯、二甲苯、环己烷和正庚烷中的至少一种。该方法可以解决高粘度 的酯在碱洗过程中发生乳化的问题，但由于引入易挥发的烃类溶剂而产生环境问题，而且 碱的消耗量和原料羧酸的消耗量都很大，酯的收率低。CN1636960A公开了一种润滑油用酯的制造方法，该方法包括，(1)使脂肪族多元 醇和饱和脂肪族一元羧酸反应而得到含有酯的反应生成物；(2)对工序(1)得到的反应生 成物进行减压处理，从该反应生成物中除去饱和脂肪族一元羧酸；(3)对工序(2)脱酸后的 反应生成物进行脱色；(4)通过使可以吸附饱和脂肪族一元羧酸的酸吸附剂与工序(3)脱 色后的反应生成物接触而除去饱和脂肪族一元羧酸。酸吸附剂可以采用活性氧化铝、活性4白土、氢氧化铝、有阴离子交换吸附能力的合成沸石或离子交换树脂或水滑石等。该方法省 略了碱洗和水洗工艺，但脱酸效果较差，耗费大量吸附剂，酯的收率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术润滑油用酯的制造方法中酯的收率较低的 缺陷，提供了一种酯的收率较高的润滑油用酯的制备方法，还提供了一种润滑油用酯。本专利技术提供了一种润滑油用酯的制备方法，该方法包括在酯化反应条件下使脂肪 族多元醇和足量或过量的脂肪族羧酸进行酯化反应，将所述酯化反应的产物与捕酸剂接触 反应，除去未反应的捕酸剂，捕酸剂为式1和/或式2所示的化合物； 其中，礼为具有5-22个碳原子的具有直链或支链结构的烷基、芳基或芳烷基，R2为 具有3-22个碳原子的具有直链或支链结构的烷基、芳基或芳烷基。本专利技术还提供了一种润滑油用酯，该润滑油用酯是通过本专利技术所述的制备方法得 到的。本专利技术提供的润滑油用酯的制备方法，可以有效提高酯的收率，酯的收率可以达 到95重量％以上；可以充分降低酯的酸值，使酯的酸值降低至0. 007mgK0H/g以下，从而很 大程度地降低基础油尤其是冷冻机油的酸值；实现环境友好、降低原料的消耗、消除了碱洗 工艺过程中的乳化现象，提高了酯的储存稳定性。本专利技术提供的润滑油用酯的酸值很低，为0. 007mgK0H/g以下，而且颜色为无色透 明，是品质很高的润滑油基础油。具体实施例方式本文所述的术语“羟基值”表示lg样品中的羟基所相当的氢氧化钾的毫克数，以 mgKOH/g表示(采用国标GBT 7383来测定)。本文所述的术语“酸值”表示中和lg样品中的游离酸所需要消耗氢氧化钾的毫克 数，以mgKOH/g表示，酸值的大小反映了样品中游离酸含量的多少。本专利技术提供的润滑油用酯的制备方法包括，在酯化反应条件下使脂肪族多元醇和 足量或过量的脂肪族羧酸进行酯化反应，将所述酯化反应的产物与捕酸剂接触反应，除去 未反应的捕酸剂，捕酸剂为式1和/或式2所示的化合物 其中，礼为具有5-22个碳原子的具有直链或支链结构的烷基、芳基或芳烷基，R2为 具有3-22个碳原子的具有直链或支链结构的烷基、芳基或芳烷基。其中，礼为具有5-22个碳原子的具有直链或支链结构的烷基、芳基或芳烷基，更优 选队为具有5-22个碳原子的具有支链结构的烷基，最优选为具有“新”结构的烷基、即羰基 a碳原子被完全取代的烷基；R2为具有3-22个碳原子的具有直链或支链结构的烷基、芳基或芳烷基，优选R2为 具有5-22个碳原子的具有支链结构的烷基，最优选为具有“新”结构的烷基、即醚基a碳 原子被完全取代的烷基。作为式1所示的化合物，更优选礼为具有支链结构的烷基，最优选具有“新”结构、 即羰基a碳原子被完全取代的烷基。式1所示化合物的例子包括壬酸缩水甘油酯、庚酸缩 水甘油酯、戊酸缩水甘油酯、硬脂酸缩水甘油酯、异硬脂酸缩水甘油酯、油酸缩水甘油酯、苯 甲酸缩水甘油酯、叔丁基苯甲酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和 2,2' _ 二甲基辛酸缩水甘油酯中的一种或多种。其中优选壬酸缩水甘油酯、庚酸缩水甘油 酯、硬脂酸缩水甘油酯、和2，2' _ 二甲基辛酸缩水甘油酯中的一种或多种。作为式2所示的化合物，更优选R2为具有支链结构的烷基，最优选具有“新”结构、 即醚基a碳原子被完全取代的烷基。式2所示化合物的例子包括异丙基缩水甘油醚、烯丙 基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、叔丁基缩水甘油醚、戊基缩水甘油醚、庚基缩水甘油醚、辛 基缩水甘油醚、壬基缩水甘油醚、癸基缩水甘油醚、十一烷基缩水甘油醚、十二烷基缩水甘 油醚、十三烷基缩水甘油醚、十四烷基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、新戊二醇二缩 水甘油醚、三羟甲基三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、1，4_ 丁二醇二缩水甘油醚、1， 6-己二醇二缩水甘油醚、山梨醇多缩水甘油醚、聚烷撑二醇单缩水甘油醚、聚烷撑二醇二缩 水甘油醚；芳基缩水甘油醚，如苯基缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚；烷芳基缩水甘油 醚，如正丁基苯基缩水甘油醚、异丁基苯基缩水甘油醚、仲丁基苯基缩水甘油醚、叔丁基苯 基缩水甘油醚、戊基苯基缩水甘油醚、己基苯基缩水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种润滑油用酯的制备方法，该方法包括在酯化反应条件下使脂肪族多元醇和足量或过量的脂肪族羧酸进行酯化反应，将所述酯化反应的产物与捕酸剂接触反应，除去未反应的捕酸剂，捕酸剂为式１和／或式２所示的化合物；　　Ｒ↓［１］－＊－Ｏ－ＣＨ↓［２］－＊＊＊　式１　　Ｒ↓［２］－Ｏ－ＣＨ↓［２］－＊＊＊　式２　　其中，Ｒ↓［１］为具有５－２２个碳原子的具有直链或支链结构的烷基、芳基或芳烷基，Ｒ↓［２］为具有３－２２个碳原子的具有直链或支链结构的烷基、芳基或芳烷基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：费建奇，赵伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]