Патент на изобретение №2209200

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАЛЬФАОЛЕФИНОВ

(57) Реферат:

Предлагается способ получения полиальфаолефинов, заключающийся в том, что способ проводят в двух последовательно расположенных реакторах проточного типа, заполненных твердым адсорбентом, в качестве которого используют гранулированную окись алюминия, предварительно подвергнутую термовакуумной обработке, при этом альфаолефины пропускают через первый реактор при повышенной температуре и давлении, полученный олигомеризат охлаждают и из него десорбируют BF₃ путем пропускания его через второй реактор в количестве не менее 100 объемов олигомеризата на 1 объем адсорбента, после чего порядок ведения процесса меняют на обратный: альфаолефины пропускают через второй реактор, а полученный олигомеризат – через первый с последующей переменной подачей альфаолефинов в первый или во второй реактор при вышеуказанных условиях, после десорбции BF₃ из олигомеризата ректификацией выделяют целевой продукт. Причем термическую обработку гранулированной окиси алюминия проводят при 150-250^oС под вакуумом, после чего охлаждают до 20-60^oС и обрабатывают газообразным BF₃ при избыточном давлении 0,1-1,2 МПа. При этом олигомеризацию осуществляют при температуре 40-160^oС и давлении 0,5-0,7 МПа, используют альфаолефины С₈-С₁₄, охлаждение олигомеризата по выходе из реактора осуществляют до 30-50^oС и в качестве целевого продукта выделяют полиальфаолефины с вязкостью при 100^oС 3,5-4,2 мм²/с. Предлагаемый способ позволяет получить полиальфаолефины с заданной вязкостью, предназначенных для использования в качестве базовых компонентов смазочных масел, а также позволяют полностью без потерь использовать избыточное количество BF₃, не вошедшего в реакцию, и исключить использование сопромоторов, в частности кислорода, как в известном способе. 3 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к способу получения полиальфаолефинов, которые могут быть использованы в качестве низкозастывающих базовых компонентов смазочных масел.

Известны способы получения полиальфаолефинов олигомеризацией альфаолефинов С₆-С₁₄ в присутствии катализатора ВF₃, вводимого в реакционную смесь как без промотора (патент США 4956513, 1990, кл.585-525), так и с промотором. В качестве промоторов могут быть использованы: вода (патент США 5210346, 1992, кл. 585-510), ацетон (патент США 5817899,1998, кл. 585-510), метилэтилкетон и другие кетоны и сложные эфиры: 2-этоксиэтанол, 2-бутоксиэтанол (патент США 4902846, 1990, кл. 585-525), 4-гидроокси-4-метил-2-пентанол (патент США 5420373, 1995, кл. 585-525).

Введение в реакцию олигомеризации указанных промоторов приводит к синтезу в основном димеров альфаолефинов с выходом 50-80% (мас.) на олигомер, характеризующихся низкой вязкостью при 100^oС не более 1,7 мм²/с, температура застывания – минус 63^oС.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения полиальфаолефинов, заключающийся в том, что альфаолефины С₃-C₁₈ пропускают через реактор проточного типа, заполненный катализатором, представляющим собой твердый адсорбент с нанесенным на нем ВF₃, при температуре (-50)-150^oС и давлении 1,7-3,5 МПа в присутствии 1 вес.% элементарного кислорода. В качестве твердого адсорбента используют силикагель.

В качестве сопромотора для достижения необходимой каталитической активности используют кислород.

Из полученного олигомеризата десорбируют ВF₃ и затем ректификацией выделяют целевой продукт. Десорбцию ВF₃ проводят путем пропускания через раствор продукта реакции азота под вакуумом при температуре 100^oC (патент США 4429177, 1984).

Недостатком известного способа являются потери ВF₃, связанные с условиями его извлечения из кислого олигомеризата, и дополнительные материальные затраты из-за использования в процессе кислорода в качестве сопромотора.

Задачей данного изобретения является разработка непрерывного способа получения полиальфаолефинов, исключающего использование в качестве промотора кислорода, а также потерю избыточного ВF₃, не вошедшего в реакцию.

Для решения поставленной задачи предлагается способ получения полиальфаолефинов, заключающийся в том, что способ проводят в двух последовательно расположенных реакторах проточного типа, заполненных твердым адсорбентом, в качестве которого используют гранулированную окись алюминия, предварительно подвергнутую термовакуумной обработке, при этом альфаолефины пропускают через первый реактор при повышенной температуре и давлении, полученный олигомеризат охлаждают и из него десорбируют ВF₃ путем пропускания его через второй реактор в количестве не менее 100 объемов олигомеризата на 1 объем адсорбента, после чего порядок ведения процесса меняют на обратный: альфаолефины пропускают через второй реактор, а полученный олигомеризат – через первый с последующей переменной подачей альфаолефинов в первый или во второй реактор при вышеуказанных условиях, после десорбции ВF₃ из олигомеризата ректификацией выделяют целевой продукт.

Причем термическую обработку гранулированной окиси алюминия проводят при температуре 150-250^oС под вакуумом, после чего охлаждают до температуры 20-60^oС и обрабатывают газообразным ВF₃ при избыточном давлении 0,1-1,2 МПа. При этом олигомеризацию осуществляют при температуре 40-160^oС и давлении 0,5-0,7 МПа, используют альфаолефины C₈-C₁₄, охлаждение олигомеризата по выходе из реактора осуществляют до температуры 30-50^oС и в качестве целевого продукта выделяют полиальфаолефины с вязкостью при 100^oС 3,5-4,2 мм²/с.

Отличия предлагаемого способа заключаются в том, что способ проводят в двух последовательно расположенных реакторах проточного типа, заполненных твердым адсорбентом, в качестве которого используют гранулированную окись алюминия, предварительно подвергнутую термовакуумной обработке, и десорбцию ВF₃ осуществляют пропусканием охлажденного олигомеризата, полученного в первом реакторе, через второй реактор в количестве не менее 100 объемов олигомеризата на 1 объем адсорбента, после чего порядок ведения процесса меняют на обратный: альфаолефины пропускают через второй реактор, а полученный олигомеризат – через первый с последующей переменной подачей альфаолефинов в первый или во второй реактор при вышеуказанных условиях.

Указанные отличия обеспечивают осуществление непрерывного способа получения полиальфаолефинов с заданной вязкостью, предназначенных для использования в качестве базовых компонентов смазочных масел, а также позволяют полностью без потерь использовать избыточное количество ВF₃, не вошедшего в реакцию, и исключить использование сопромоторов, в частности кислорода, как в известном способе.

Существо способа иллюстрируется приведенным примером.

Пример
Первый реактор проточного типа заполняют адсорбентом – гранулированной окисью алюминия, поднимают температуру до 250^oС при вакууме 0,03 МПа и выдерживают в течение 5 ч, после этого адсорбент охлаждают до температуры – 30^oС и подают в реактор газообразный ВF₃ в течение 2 ч при давлении 0,7 МПа. После подготовки адсорбента в реактор подают альфаолефины C₈-С₁₄, где при температуре 50^oС и давлении 0,7 МПа осуществляют олигомеризацию, полученный олигомеризат охлаждают до температуры 30^oС и направляют его во второй реактор, заполненный адсорбентом – гранулированной окисью алюминия, подвергнутой термообработке при температуре 200^oС в течениие 5 ч при остаточном давлении 0,02 МПа. Олигомеризат из первого реактора прокачивают через второй реактор, в котором осуществляют десорбцию ВF₃, в количестве 100 объемов на 1 объем адсорбента второго реактора. Олигомеризат охлаждают до температуры 30^oС и собирают в емкость для последующей ректификации, в результате которой выделяют фракцию, выкипающую в интервале 380-450^oС, имеющую вязкость при 100^oС -3,6 мм²/с, температуру застывания – минус 64^oС, в количестве 85 мас.% на сырье. После этого второй реактор используют для олигомеризации, туда подают сырье – фракция C₈-С₁₀, нагревают до температуры 160^oС, создают давление ВF₃ до 0,7 МПа. Полученный олигомеризат после охлаждения до 70^oС направляют в первый реактор, где осуществляют десорбцию ВF₃, олигомеризат собирают в емкость для последующей ректификации. Из полученного продукта ректификацией выделяют фракцию, выкипающую в интервале температур 380-470^oС, имеющую вязкость при 100^oС -3,8 мм²/с и температуру застывания – минус 70^oС, в количестве 87 мас.% на исходное сырье.

После этого первый реактор снова готов для проведения в нем олигомеризации.

Формула изобретения

1. Способ получения полиальфаолефинов, заключающийся в том, что альфаолефины пропускают через реактор проточного типа, заполненный твердым адсорбентом, с нанесенным на него BF₃, при повышенной температуре и давлении, из полученного олигомеризата десорбируют BF₃ и затем ректификацией выделяют целевой продукт, отличающийся тем, что способ проводят в двух последовательно расположенных реакторах проточного типа, заполненных твердым адсорбентом, в качестве которого используют гранулированную окись алюминия, предварительно подвергнутую термовакуумной обработке, и десорбцию BF₃ осуществляют пропусканием охлажденного олигомеризата, полученного в первом реакторе, через второй реактор в количестве не менее 100 объемов олигомеризата на 1 объем адсорбента, после чего порядок ведения процесса меняют на обратный: альфаолефины пропускают через второй реактор, а полученный олигомеризат – через первый с последующей переменной подачей альфаолефинов в первый или во второй реактор при вышеуказанных условиях.

2. Способ получения полиальфаолефинов по п.1, отличающийся тем, что используют альфаолефины С₈-С₁₄ и олигомеризацию осуществляют при температуре 40-160^oС и давлении 0,5-0,7 МПа.

3. Способ получения полиальфаолефинов по пп.1 и 2, отличающийся тем, что термическую обработку гранулированной окиси алюминия проводят при 150-250^oС под вакуумом, после чего охлаждают до 20-60^oС и обрабатывают газообразным BF₃ при избыточном давлении 0,1-1,2 МПа.

4. Способ получения полиальфаолефинов по пп.1-3, отличающийся тем, что олигомеризат по выходе из реактора охлаждают до 30-50^oС и в качестве целевого продукта выделяют полиальфаолефины с вязкостью при 100^oС 3,5-4,2 мм²/с.