發(fā)布時間：2017-04-19 20:19

  本文關(guān)鍵詞：α-烯烴合成PAO潤滑油基礎(chǔ)油新技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著航空、汽車工業(yè)的迅速發(fā)展和節(jié)能環(huán)保要求的不斷提高,對高檔潤滑油的需求日益增加,合成PAO潤滑油因其卓越的性能得到迅速發(fā)展。長期以來,由于我國在α-烯烴生產(chǎn)及聚α-烯烴(PAO)合成技術(shù)方面存在明顯不足,高檔PAO合成油仍主要依賴進(jìn)口,研究α-烯烴合成PAO基礎(chǔ)油新工藝技術(shù),對扭轉(zhuǎn)我國高檔潤滑油基礎(chǔ)油長期依賴進(jìn)口的不利局面具有重要意義。本文通過不同方法制備了負(fù)載型α-烯烴聚合催化劑,并通過固定床連續(xù)聚合工藝系統(tǒng)研究了不同工藝制備的負(fù)載催化劑的活性及穩(wěn)定性,對負(fù)載催化劑的失活機理進(jìn)行分析,并探索了擬漿態(tài)床聚合反應(yīng)工藝。 論文首先以A1C13和TiC14為活性組分,活性炭、γ-Al2O3、分子篩等為載體,用浸漬法和氣相負(fù)載法制備催化劑,并以1-癸烯為原料,在小型固定床反應(yīng)器中進(jìn)行催化活性評價。結(jié)果表明,采用浸漬法制備催化劑,煤基活性炭和γ-Al2O3載體效果最好,合成PAO初始收率均在90%左右,連續(xù)反應(yīng)16h后,收率降至50%以下。采用氣相負(fù)載法,能夠提高AlCl3-TiCl4/γ-Al2O3催化劑的穩(wěn)定性,合成PAO初始收率達(dá)到93.63%,連續(xù)反應(yīng)50h,收率仍維持在50%左右。合成產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定,100℃運動粘度在10mm2/s左右,粘度指數(shù)均高于140,凝點均低于-65℃。 隨后,本文采用氣相負(fù)載法制備的AlCl3-TiCl4/γ-Al2O3催化劑,在固定床反應(yīng)器中系統(tǒng)考察了原料單體、溫度、空速等對聚合反應(yīng)的影響,并對齊聚產(chǎn)物進(jìn)行分析表征。結(jié)果表明,優(yōu)化的聚合工藝條件為：反應(yīng)溫度80-C,體積空速0.5h-1。該條件下,1-辛烯、1-癸烯和1-十二烯的合成PAO初始收率均在90%以上。合成PAO加氫精制后,100℃和40℃的運動粘度分別為10.22mm2/s和61.36mm2/s,粘度指數(shù)為154,凝點為-58℃,閃點為248℃,主要性質(zhì)達(dá)到商業(yè)PAO-10基礎(chǔ)油質(zhì)量指標(biāo)。H NMR分析表明產(chǎn)品支化度為0.1867,13C NMR分析表明產(chǎn)物端甲基含量為0.1527,GPC分析表明產(chǎn)品多分散指數(shù)為1.38。 此外,本文還結(jié)合氯含量測定、BET和TG-DSC分析等對負(fù)載催化劑的失活原因進(jìn)行分析研究。結(jié)果表明,活性組分流失是催化劑失活的主要原因,部分齊聚物吸附在催化劑孔道中,產(chǎn)生堵孔效應(yīng),也在一定程度上影響了聚合反應(yīng)效果和催化劑壽命。 最后,論文探索了擬漿態(tài)床聚合反應(yīng)工藝。在反應(yīng)溫度80℃、體積空速0.5h-1的條件下,連續(xù)聚合反應(yīng)150h左右時,PAO收率仍維持在60%以上,合成產(chǎn)品主要性質(zhì)達(dá)到商業(yè)PAO-15潤滑油基礎(chǔ)油指標(biāo)。與固定床工藝相比,穩(wěn)定運行的連續(xù)反應(yīng)時間提高1倍以上,合成PAO平均收率提高約20個百分點。
【關(guān)鍵詞】：聚α-烯烴 齊聚 潤滑油基礎(chǔ)油 AlCl_3/TiCl_4 負(fù)載催化劑
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TE626.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 前言11-12
• 第1章 文獻(xiàn)綜述12-24
• 1.1 潤滑油基礎(chǔ)油概述12-13
• 1.1.1 潤滑油基礎(chǔ)油簡介12
• 1.1.2 潤滑油基礎(chǔ)油分類12-13
• 1.2 合成潤滑油基礎(chǔ)油13-14
• 1.3 合成PAO潤滑油基礎(chǔ)油的性能及分類14-15
• 1.4 合成PAO基礎(chǔ)油的需求及發(fā)展15-16
• 1.5 PAO的合成16-18
• 1.6 PAO合成催化劑及研究進(jìn)展18-23
• 1.6.1 Lewis酸催化劑18-20
• 1.6.2 齊格勒-納塔催化劑20-21
• 1.6.3 茂金屬催化劑21-22
• 1.6.4 離子液體催化劑22
• 1.6.5 分子篩催化劑22
• 1.6.6 其他類型催化劑22-23
• 1.7 本論文的技術(shù)路線和主要研究內(nèi)容23-24
• 1.7.1 技術(shù)路線23
• 1.7.2 主要研究內(nèi)容23-24
• 第2章 實驗部分24-33
• 2.1 實驗原料與試劑24-25
• 2.2 實驗儀器與設(shè)備25
• 2.3 實驗方法25-29
• 2.3.1 浸漬法制備負(fù)載化催化劑25-26
• 2.3.2 氣相負(fù)載法制備負(fù)載化催化劑26-27
• 2.3.3 固定床聚合反應(yīng)工藝27
• 2.3.4 擬漿態(tài)床聚合反應(yīng)工藝27-28
• 2.3.5 聚合產(chǎn)物后處理28
• 2.3.6 PAO加氫28-29
• 2.4 分析測試方法29-33
• 2.4.1 催化劑負(fù)載氯含量測定29-30
• 2.4.2 合成PAO中氯含量測定30
• 2.4.3 溴值測定30
• 2.4.4 PAO性質(zhì)測定30-31
• 2.4.5 合成油收率的計算31
• 2.4.6 餾程測定31
• 2.4.7 氣相色譜分析31
• 2.4.8 BET分析31
• 2.4.9 EDS分析31
• 2.4.10 ICP-AES分析31
• 2.4.11 紅外光譜分析31-32
• 2.4.12 核磁共振分析32
• 2.4.13 GPC分析32
• 2.4.14 TG-DSC分析32
• 2.4.15 SEM表征32-33
• 第3章 α-烯烴合成PAO負(fù)載催化劑的制備及催化性能評價33-46
• 3.1 催化劑載體優(yōu)選33-35
• 3.2 溶劑對負(fù)載效果的影響35-36
• 3.3 煤基活性炭為載體制備催化劑36-39
• 3.3.1 浸漬時間的影響37
• 3.3.2 活性組分用量的影響37-38
• 3.3.3 浸漬溫度的影響38
• 3.3.4 煤基活性炭為載體制備催化劑的穩(wěn)定性考察38-39
• 3.4 活性氧化鋁為載體制備催化劑39-41
• 3.4.1 載體孔徑對催化劑穩(wěn)定性的影響39-40
• 3.4.2 載體粒徑對催化劑穩(wěn)定性的影響40-41
• 3.5 焙燒對催化劑制備效果的影響41-43
• 3.5.1 焙燒對催化劑負(fù)載氯含量的影響41-42
• 3.5.2 焙燒對負(fù)載AlCl_3-TiCl_4/γ-Al_2O_3催化劑穩(wěn)定性的影響42
• 3.5.3 焙燒對合成PAO性質(zhì)的影響42-43
• 3.6 氣相負(fù)載法制備催化劑的穩(wěn)定性43-44
• 3.7 負(fù)載AlCl_3-TiCl_4/γ-Al_2O_3催化劑性質(zhì)44-45
• 3.8 小結(jié)45-46
• 第4章 α-烯烴固定床合成PAO工藝條件的優(yōu)化和產(chǎn)物表征46-61
• 4.1 單體的影響46-49
• 4.2 溫度的影響49-52
• 4.3 空速的影響52-53
• 4.4 齊聚物的加氫精制53-54
• 4.5 加氫后齊聚產(chǎn)物表征54-59
• 4.5.1 齊聚產(chǎn)物的紅外光譜分析54-56
• 4.5.2 齊聚產(chǎn)物的~1H NMR分析56-57
• 4.5.3 齊聚產(chǎn)物的~(13)C NMR分析57
• 4.5.4 齊聚產(chǎn)物的氣相凝膠色譜分析57-58
• 4.5.5 齊聚產(chǎn)物的餾程分布58-59
• 4.6 反應(yīng)回收輕組分組成分析59-60
• 4.7 小結(jié)60-61
• 第5章 負(fù)載AlCl_3-TiCl_4/γ-Al_2O_3催化劑的失活機理研究61-67
• 5.1 AlCl_3-TiCl_4/γ-Al_2O_3催化劑負(fù)載氯含量測定61-62
• 5.2 聚合物中氯含量測定62
• 5.3 負(fù)載AlCl-3-TiCl_4/γ-Al_2O_3催化劑BET表征62-64
• 5.4 負(fù)載AlCl_3-TiCl_4/γ-Al_2O_3催化劑TG-DSC表征64-66
• 5.5 小結(jié)66-67
• 第6章 α-烯烴合成PAO擬漿態(tài)床聚合反應(yīng)工藝考察67-75
• 6.1 擬漿態(tài)床聚合反應(yīng)工藝67-68
• 6.2 連續(xù)聚合反應(yīng)效果68-69
• 6.3 擬漿態(tài)床聚合反應(yīng)活性下降原因分析69-72
• 6.3.1 催化劑活性組分流失69
• 6.3.2 漿態(tài)AlCl_3催化劑紅外光譜分析69-70
• 6.3.3 負(fù)載TiCl_4/γ-Al-2O_3催化劑EDS分析70-72
• 6.3.4 負(fù)載TiCl_4/γ-Al_2O_3催化劑BET表征72
• 6.4 單位質(zhì)量催化劑處理能力計算72-73
• 6.5 小結(jié)73-75
• 第7章 結(jié)論75-76
• 參考文獻(xiàn)76-82
• 致謝82-83
• 讀碩期間發(fā)表論文及申請專利情況83

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：α-烯烴合成PAO潤滑油基礎(chǔ)油新技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：317063