一种生物质基酯类基础油，其制备方法及其在制备烃类润滑油基础油中的应用

本发明属于生物质基润滑油基础油，更具体地说，是涉及一种生物质基酯类基础油，其制备方法及其在制备烃类润滑油基础油中的应用。

背景技术：

1、润滑油广泛应用于汽车、船舶、航空、农业机械等许多领域，是改善摩擦和磨损的重要手段。通过在设备摩擦接触表面采用材料分子间的摩擦代替干摩擦，从而达到降摩擦、减磨损、提高效率的目的，大大延长了设备的使用寿命。其中合成型润滑油具有更加优异的氧化安定性、热稳定性、粘温性和抗腐蚀性，可适应更加恶劣的工作环境，大大降低设备的维修周期与成本。随着中国经济的快速发展，对高质量润滑油的需求也在不断增加。

2、目前，合成型润滑油主要采用α-烯烃聚合再加氢的方式制备。中国专利(cn108559012a)报道了采用茂金属α-烯烃催化剂制备聚α-烯烃合成油(pao)；中国专利(cn106281434a)报道了采用三氯化铝和助催化剂(水，甲醇，乙醇，异丙醇，正丁醇，正辛醇等)的方式制备pao。但制成的烃类基础油碳数分布广，结构不可控，分离成本高，这无疑增加了生产成本，且α-烯烃主要来源于石油资源，该资源不可再生，生物降解性低，对环境有害。

3、为了降低石油资源的依赖性，中国专利(cn110804476a)报道了采用来源广泛且廉价的天然油脂化合物油酸或油酸甲酯代替石油基原料制备润滑油基础油。该反应路径包括油酸或者油酸甲酯氧化断裂，壬酸选择性加氢为壬醇，壬醇溴化制备溴代烷烃，壬二酸或壬二酸单甲酯制备壬二酸二甲酯，溴代格氏试剂与壬二酸二甲酯反应合成树杈型叔醇前体，进一步加氢得到树杈型结构的低粘度润滑油。其中壬酸选择性加氢为壬醇采用rusn/sio2催化剂，树杈型叔醇前体加氢采用pd/c催化剂，收率可达100％。

4、相比于石油基润滑油产品，生物质基润滑油产品具有更加突出的可降解性能。但其合成工艺步骤较多，增加了成本负担，不利于大规模生产。

技术实现思路

1、本申请的目的在于利用可再生的油脂类化合物与芳烃制备酯类和烷烃类两种生物质基润滑油基础油，避免化石能源的使用。原料廉价易得，绿色可再生，工艺路径简单，基础油产品收率高，结构可控，可实现油脂类化合物高效转化为酯类和烷烃类润滑油基础油。

2、一种生物质基酯类基础油的制备方法，包括以下步骤：

3、将油脂类化合物、芳烃、路易斯酸催化剂在一定温度下进行反应一段时间后，经稀盐酸进行淬灭反应，再旋蒸分离得生物质基酯类基础油。

4、进一步地，以摩尔比为计，油脂类化合物：芳烃＝30:1～1:1，油脂类化合物：路易斯酸催化剂＝0.5:1～5:1。

5、进一步地，所述油脂类化合物为油酸甲酯或亚油酸甲酯，所述芳烃为苯、甲苯、乙苯、丙苯、异丙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、4-异丙基甲苯、1,4-二异丙苯中的一种，所述路易斯酸催化剂为无水氯化铝、无水氯化镓、无水氯化钨、无水氯化铁、无水氯化钼中的一种。

6、进一步地，反应的温度条件为20～100℃，时间条件为1min～4h。

7、上述制备方法得到的生物质基酯类基础油。

8、上述的生物质基酯类基础油在制备烃类润滑油基础油中的应用。

9、一种烃类润滑油基础油的制备方法，包括以下步骤：

10、将上述制得的生物质基酯类基础油、加氢脱氧催化剂、环己烷溶剂按比例混合后，在氢气气氛以及一定温度和压力下，反应，反应结束后冷却，释放h2，旋蒸分离得到烷烃类润滑油基础油。

11、进一步地，所述加氢脱氧催化剂为负载型金属-金属氧化物催化剂，其中金属组分为pt、pd、rh、ir、ru中的一种或几种，金属氧化物组分为moox、reox、nbox、vox、wox中的一种或几种。

12、进一步地，以摩尔比为计，生物质基酯类基础油：加氢脱氧催化剂＝30:1-1:1，以质量比为计，生物质基酯类基础油：环己烷＝1:1～40。

13、进一步地，氢气压力条件为0.1～10mpa，反应的温度条件为140～280℃，反应的时间条件为1～24h。

14、与现有技术相比，本申请具有以下的技术效果：

15、(1)本发明以生物质基油脂类化合物和芳烃为原料，通过一步法可制备芳基酯类润滑油，通过两步法可制备烷烃类润滑油基础油，反应步骤简便，产品收率高，性能优异，具有极其广阔的商业化应用前景。

16、(2)本发明中，原料为可再生的生物质油脂类化合物和芳烃，构建烷基化反应和加氢脱氧反应，通过调控芳烃结构可实现芳基酯类基础油和烷烃类基础油的碳链和结构的调控，进而调控润滑油基础油性质。

17、(3)本发明所述制备方法避免了化石能源的使用，同时解决了生物基润滑油合成步骤复杂的问题，对生物质资源高值利用具有重要意义。

1.一种生物质基酯类基础油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种生物质基酯类基础油的制备方法，其特征在于，以摩尔比为计，油脂类化合物：芳烃＝30:1～1:1，油脂类化合物：路易斯酸催化剂＝0.5:1～5:1。

3.根据权利要求1所述的一种生物质基酯类基础油的制备方法，其特征在于，所述油脂类化合物为油酸甲酯或亚油酸甲酯，所述芳烃为苯、甲苯、乙苯、丙苯、异丙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、4-异丙基甲苯、1,4-二异丙苯中的一种，所述路易斯酸催化剂为无水氯化铝、无水氯化镓、无水氯化钨、无水氯化铁、无水氯化钼中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种生物质基酯类基础油的制备方法，其特征在于，油脂类化合物、芳烃、路易斯酸催化剂反应的温度条件为20～100℃，时间条件为1min～4h。

5.根据权利要求1-4任一项所述制备方法得到的生物质基酯类基础油。

6.如权利要求5所述的生物质基酯类基础油在制备烃类润滑油基础油中的应用。

7.一种烃类润滑油基础油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种烃类润滑油基础油的制备方法，其特征在于，所述加氢脱氧催化剂为负载型金属-金属氧化物催化剂，其中金属组分为pt、pd、rh、ir、ru中的一种或几种，金属氧化物组分为moox、reox、nbox、vox、wox中的一种或几种。

9.根据权利要求7所述的一种烃类润滑油基础油的制备方法，其特征在于，以摩尔比为计，生物质基酯类基础油：加氢脱氧催化剂＝30:1-1:1，以质量比为计，生物质基酯类基础油：环己烷＝1:1～40。

10.根据权利要求7所述的一种烃类润滑油基础油的制备方法，其特征在于，氢气压力条件为0.1～10mpa，反应的温度条件为140～280℃，反应的时间条件为1～24h。