專利名稱：：生產(chǎn)支鏈烴組分的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)烴組分的方法，和特別是一種生產(chǎn)用作新型基礎(chǔ)油的生物來源的高質(zhì)量支鏈飽和烴組分的方法。該方法包括醇醛縮合、加氫脫氧和異構(gòu)化步驟，使用優(yōu)選來源于生物來源原材料的原料，所述生物來源原材料最終衍生自植物油、動(dòng)物脂肪、天然蠟和碳水化合物。相應(yīng)的合成材料及其組合也可以用作原料?，F(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)油通常用于制造潤(rùn)滑劑，例如汽車用潤(rùn)滑油、工業(yè)潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑油脂。它們還用作操作油、白油和金屬加工油。精制的潤(rùn)滑劑由兩種常用組分構(gòu)成，該常用組分為潤(rùn)滑基礎(chǔ)油和添加劑。潤(rùn)滑基礎(chǔ)油為這些最終潤(rùn)滑劑中的主要成分，并且顯著有助于精制的潤(rùn)滑劑的性能。通常，一些潤(rùn)滑基礎(chǔ)油用來通過改變單獨(dú)潤(rùn)滑基礎(chǔ)油和單獨(dú)添加劑的混合物來制造多種精制的潤(rùn)滑劑。根據(jù)AmericanPetroleumInstitute(API)(美國石油協(xié)會(huì))組III或IV的分級(jí)，基礎(chǔ)油用于高質(zhì)量潤(rùn)滑劑。API基礎(chǔ)油分類在表1中示出。表l.API基礎(chǔ)油分類<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>III組的油為具有極高粘度指數(shù)(VHVI)的基礎(chǔ)油，其通過現(xiàn)代方法，由原油通過加氫裂解，隨后通過蠟質(zhì)線性鏈烷烴異構(gòu)化產(chǎn)生支化鏈烷烴來產(chǎn)生。III組的油還包括由來自礦物油的含油蠟(SlackWax)鏈烷烴產(chǎn)生的基礎(chǔ)油，和由通過費(fèi)-托合成法，例如使用相應(yīng)的異構(gòu)化技術(shù)由煤或天然氣得到的蠟(GTL蠟)產(chǎn)生的基礎(chǔ)油。IV組的油為合成聚a國烯烴(PAO)。類似的分類還由ATIEL(AssociationTechniquedeI'lndustrieEurop丟ennedesLubrifiants，或TechnicalAssociationoftheEuropeanLubricantsIndustry)使用，所述分類還包括VI組聚內(nèi)烯烴(Polymternalolefin)(PIO)。除官方分類之外，II+組也通常用于本領(lǐng)域，這種組包括粘度指數(shù)大于110,但低于120的飽和和非含硫基礎(chǔ)油。在這些分類中，飽和烴包括鏈烷烴和脂環(huán)烴化合物，但不包括芳烴化合物。根據(jù)API1509，對(duì)于基料還可使用如下定義"基料為由單一制造商按照相同規(guī)格(與原料來源或制造商所在地?zé)o關(guān))生產(chǎn)的潤(rùn)滑劑組分；其滿足相同的制造商規(guī)范；并由唯一的化學(xué)式、產(chǎn)品識(shí)別號(hào)或者兩者來標(biāo)識(shí)?；A(chǔ)油料可以4吏用各種不同的方法制造"?；A(chǔ)油為用于API特許油的基礎(chǔ)油料或基礎(chǔ)油料共混物?；A(chǔ)油料類型為l)礦物油(鏈烷烴、脂環(huán)烴、芳烴)，2)合成物(聚a-烯烴、烷基化芳烴、二酯、多元醇酯、聚亞烷基二醇、磷酸酯、硅氧烷)，和3)植物油。特別地，汽車工業(yè)已經(jīng)長(zhǎng)久要求潤(rùn)滑劑和由此的基礎(chǔ)油具有改善的工藝性能。精制的潤(rùn)滑劑的規(guī)范日益要求產(chǎn)品具有優(yōu)異的低溫性能、高氧化穩(wěn)定性和低揮發(fā)性。通常潤(rùn)滑基礎(chǔ)油為運(yùn)動(dòng)粘度在100。C(KV100)為約3cSt或更高；傾點(diǎn)(PP)為約-12t:或更低；和粘度指數(shù)(VI)為約100或更高的基礎(chǔ)油。通常，潤(rùn)滑基礎(chǔ)油應(yīng)具有不大于現(xiàn)有常規(guī)I組或II組輕質(zhì)中性油的Noack揮發(fā)性。不再可能由常規(guī)的礦物油生產(chǎn)滿足汽車制造商所需的大多數(shù)規(guī)范的潤(rùn)滑劑。通常，礦物油經(jīng)常含有過高濃度的芳烴、硫和氮化合物，以及進(jìn)一步地，它們還具有高揮發(fā)性和適度的粘度指數(shù)，也即粘度-溫度依賴性。另外，礦物油對(duì)于抗氧化添加劑的響應(yīng)經(jīng)常較低。合成物和所謂的半合成基礎(chǔ)油日益扮演重要的角色，特別是在汽車潤(rùn)滑劑中，例如發(fā)動(dòng)機(jī)和齒輪油中。對(duì)于工業(yè)潤(rùn)滑劑可以看到類似的發(fā)展。潤(rùn)滑劑的使用期限理想地為盡可能長(zhǎng)，由此避免使用者頻繁的換油，和進(jìn)一步可以延長(zhǎng)例如商用運(yùn)輸工具中的車輛的保養(yǎng)間隔。在過去十年中，載客汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)換油間隔已經(jīng)提高五倍，最多為50,000km。對(duì)于重型車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)換油間隔目前已經(jīng)處于100,000km的水平。潤(rùn)滑劑的制造日益受到有關(guān)產(chǎn)品的環(huán)境、健康和安全因素的常見"壽命周期法(LifeCycleApproach)"(LCA)的影響。LCA的目標(biāo)是延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用期限，并使與產(chǎn)品的制造、使用、操作和廢棄有關(guān)的環(huán)境缺點(diǎn)減到最小。高質(zhì)量基礎(chǔ)油的換油間隔較長(zhǎng)使得不可再生礦物原油基原料的消耗減少，并且使危險(xiǎn)廢物石油產(chǎn)品的量降低。除發(fā)動(dòng)機(jī)工藝和基礎(chǔ)油制造的需求之外，嚴(yán)格的環(huán)保要求同樣使得工業(yè)研發(fā)更復(fù)雜的基礎(chǔ)油。需要無疏燃料和基礎(chǔ)油，以便得到現(xiàn)代車輛中新的和高效的防污染技術(shù)的全部效果，和中斷氮氧化物、揮發(fā)性烴和顆粒的排放，以及實(shí)現(xiàn)廢氣中的二氧化硫的直接還原。歐盟已經(jīng)決定這些燃料應(yīng)從2005年用于市場(chǎng)，并且它們必須從2009年成為銷售的唯一形式。常規(guī)礦物油基礎(chǔ)油含有硫、氮、芳烴化合物，以及通常還含有揮發(fā)性化合物。與新的無硫和芳烴基礎(chǔ)油相比，它們較不適用于新的發(fā)動(dòng)機(jī)，并且因此在環(huán)境方面還更加有害?，F(xiàn)在，在潤(rùn)滑劑制造中使用回收油和可再生原料經(jīng)常是所考慮的分是理想的，因?yàn)榛蠒?huì)枯竭并且它們對(duì)環(huán)境的影響是有害的。與回收油有關(guān)的問題包括為得到具有高質(zhì)量的基礎(chǔ)油的提純和再加工步驟復(fù)雜。此外，運(yùn)行和大規(guī)?；厥蘸笄谙到y(tǒng)的研發(fā)是昂貴的。目前，只有酯用于可再生和生物來源的潤(rùn)滑劑。所述酯的使用限于一些特殊應(yīng)用，例如制冷壓縮才幾潤(rùn)滑劑用油、生物液壓油和金屬加工油。在普通汽車和工業(yè)潤(rùn)滑劑中，它們主要以添加劑規(guī)模使用。高價(jià)格也限制了酯的使用。另外，即使是在其中替代酯的化學(xué)組成基本上完全相似的情況下，在沒有進(jìn)行新的發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試的條件下，用于發(fā)動(dòng)機(jī)油配制料的酯也不可與其他酯互換。作為替代，由純烴結(jié)構(gòu)構(gòu)成的基礎(chǔ)油可部分彼此互換。還有一些與酯有關(guān)的技術(shù)問題。作為極性化合物，酯經(jīng)受比純烴更大的密封-溶脹傾向。這一點(diǎn)已經(jīng)產(chǎn)生許多與液壓應(yīng)用中的彈性體有關(guān)的問題。另外，酯基礎(chǔ)油更容易水解產(chǎn)生酸，其進(jìn)而引起潤(rùn)滑系統(tǒng)腐蝕。此外，酯的更大的缺點(diǎn)是為非極性烴基油開發(fā)的添加劑對(duì)酯基礎(chǔ)油無效。可以從醛和酮開始，利用使用醇醛縮合反應(yīng)的方法生產(chǎn)具有較長(zhǎng)烴鏈的不飽和和支化醛。該反應(yīng)經(jīng)由醇醛縮合進(jìn)行得到幾基醛，或羥基酮，隨后通過解離水，依據(jù)原料產(chǎn)生不飽和醛或不飽和酮。在該反應(yīng)中，堿性催化劑通常在80至400。C下使用。堿性均相催化劑，例如NaOH和Ca(OH)2，和負(fù)載的堿金屬，例如Na/Si02可以作為非均相催化劑提及，如由Kelly，G.J.等人，GreenChemistry,2002年，4,392-399頁中所述。只有當(dāng)?shù)吞紨?shù)原料進(jìn)行縮合時(shí)，含有季銨基團(tuán)的離子交換樹脂才可以用作催化劑，因?yàn)樵摌渲荒茉诟邷叵率褂?。脂肪醇可以由脂肪酸或脂肪酸烷基酯的氫化生產(chǎn)。用于由烷基酯生產(chǎn)醇的三類加氫裝置在工業(yè)中應(yīng)用氣相氫化、滴流床(trickle-bed)氫化和懸浮氫化。其中，開頭兩種包括固定床催化劑。在所有方法中，含有亞鉻酸銅的催化劑在200至250。C的溫度和20至30MPa的壓力下使用。使用不含鉻的銅-鋅催化劑生產(chǎn)不飽和脂肪醇。此外，飽和醇也可以在200至230°C，約20MPa的壓力下，使用用鉻、鐵或銠活化的鎳催化劑來生產(chǎn)。脂肪醛可以通過在脫氫反應(yīng)中脫除氫，由脂肪醇生產(chǎn)。該反應(yīng)與醇的氫化反應(yīng)相反，并且因此是吸熱的。在脫氫反應(yīng)中，使用相應(yīng)的加氫催化劑，但是溫度更高，并且因此潛在多種副反應(yīng)，例如裂化、異構(gòu)化、環(huán)化和聚合。負(fù)載的亞鉻酸銅催化劑通常用于由醇生產(chǎn)醛。在氣相脫氬中，通常使用250至400。C的溫度，和0.1至0.5MPa的壓力。此外，通常已知的是相應(yīng)的醛可以使用氧化鋁、二氧化硅-氧化鋁、氧化鉿和氧化鋯作為催化劑，由醇生產(chǎn)。該方法的產(chǎn)物通過改變方法溫度來加以控制。在低溫下得到醚，高溫下產(chǎn)生醛，而烯烴通常在300-350。C下得到。生產(chǎn)酮的方法是本領(lǐng)域中已知的，其中原料分子的官能團(tuán)互相反應(yīng)形成酮。與反應(yīng)的原料分子的碳數(shù)總和相比，形成的酮的碳數(shù)減少一。堿土金屬的金屬或氧化物用作催化劑。EP591297描述一種通過使用氧化鎂催化劑的熱解反應(yīng)，由脂肪酸生產(chǎn)酮的方法。EP0457665公開一種使用含氧化鐵的鋁礬土催化劑，由甘油三酸酯、脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸鹽和脂肪酸酐生產(chǎn)酮的方法。脂肪酸來源之外的醛和酮可以由碳水化合物通過生物質(zhì)的酸解制備。半纖維素的生物質(zhì)的主要成分為戊聚糖(C5碳水化合物)，纖維素的生物質(zhì)的主要成分為己聚糖(C6碳水化合物)，它們?cè)谒鈺r(shí)產(chǎn)生C5糖(戊糖)和C6糖(己糖)。糖中的羰基主要為醛以及只有少數(shù)為酮。5-碳糖比6-碳糖更迅速地降解，一種減少糖在酸解中降解的方法必須具有兩級(jí)步驟。第一級(jí)在溫和工藝條件下進(jìn)行，回收5-碳糖，而第二級(jí)在嚴(yán)酷條件下進(jìn)行回收6-碳糖。糖在礦物酸催化劑的存在下進(jìn)一步反應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)的醛或酮。存在兩種基本類型的酸法稀酸和濃酸，同樣伴隨各個(gè)步驟的變化。稀酸法在160-300。C的高溫和促進(jìn)連續(xù)處理的壓力下進(jìn)行，具有幾秒或幾分鐘的反應(yīng)時(shí)間。FI100248提供一種具有兩步的方法，其中通過植物油的羧酸或甘油三酸酯的氫化，產(chǎn)生線性正鏈烷烴，接著由所述正鏈烷爛的異構(gòu)化得到支化鏈烷烴，由植物油生產(chǎn)中間餾分。氯化在330至450°C,高于3MPa的壓力和0.5至51/h的液體時(shí)空速(LHSV)下進(jìn)行。異構(gòu)化步驟在200至500。C，在高壓和0.1至101/h的LHSV下進(jìn)行。EP209997公開一種通過異構(gòu)化衍生自原油的蠟質(zhì)烴生產(chǎn)基礎(chǔ)油的方法，由此僅產(chǎn)生少量輕質(zhì)餾分。該方法被用于例如由蠟質(zhì)氬化裂解底部油生產(chǎn)III組的基礎(chǔ)油。來自生物來源原材料含有大量的氧。在加工中，氧轉(zhuǎn)化成水、一氧化碳和二氧化碳。另外，生物來源原材料經(jīng)常含有被稱為貴金屬催化劑的催化劑毒物和抑制劑的氮、疏和磷。它們引起催化劑使用期限減少，并且使得催化劑需要頻繁的再生。在基礎(chǔ)油方法中，正鏈烷爛經(jīng)常被異構(gòu)化，在烴鏈中獲得支鏈，所述支鏈改善低溫性能。貴金屬催化劑用于異構(gòu)化方法。它們非常昂貴并且對(duì)催化劑毒物是高度敏感的。迄今尚未公開利用含有雜原子的生物來源原材料或中間體生產(chǎn)高質(zhì)量基礎(chǔ)油的方法，所述原材料任選經(jīng)歷熱和/或化學(xué)和/或物理和/或機(jī)械預(yù)處理步驟。根據(jù)上述教導(dǎo)，顯然對(duì)于優(yōu)選由生物來源原材料生產(chǎn)支鏈飽和烴組分的替代方法存在顯而易見的需求，所述方法有助于避免或至少基本減少與現(xiàn)有技術(shù)方案有關(guān)的問題。對(duì)于滿足高質(zhì)量基礎(chǔ)油質(zhì)量要求的支化、非極性鏈烷烴基礎(chǔ)油也存在顯著的需求，所述基礎(chǔ)油優(yōu)選為生物來源的，并且相比傳統(tǒng)礦物基礎(chǔ)油，對(duì)環(huán)境和最終用戶具有更優(yōu)選的影響。另外，對(duì)于基于使用可再生原料，由此節(jié)約不可再生原料的方法存在需求。發(fā)明目的發(fā)明目的為一種生產(chǎn)烴組分的方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的為一種生產(chǎn)烴組分的方法，其中使用生物來源原材料。本發(fā)明的另一個(gè)目的為一種生產(chǎn)基礎(chǔ)油的方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的為一種由生物來源原材料生產(chǎn)不含雜原子的新型支化鏈烷爛基礎(chǔ)油的方法。此外，本發(fā)明的一個(gè)目的為一種滿足API的III組要求的基礎(chǔ)油。本發(fā)明的方法和基礎(chǔ)油的特征在所附權(quán)利要求中給出。發(fā)明概述本發(fā)明的方法包括醛和酮的縮合步驟。優(yōu)選醛和酮衍生自脂肪酸或碳水化合物。反應(yīng)在以下流程圖I中顯示，其中原料的分子互相反應(yīng)，由此增加由此得到的支化組分的碳鏈長(zhǎng)度。進(jìn)一步地，本發(fā)明的方法包括從縮合產(chǎn)物中去除雜原子的加氫脫氧步驟，和最后，使分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生支鏈和由此改善鏈烷烴產(chǎn)物的低溫性能的異構(gòu)化步驟,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>(I)其中，R'-H(醛)，或C3-C23(酮)；和R=C2-C22。優(yōu)選主要使用來源于生物來源原材料的原料。另外，該方法可以包括任選的預(yù)加氫、精制和產(chǎn)物循環(huán)步驟。醇醛縮合反應(yīng)用于增加原料流的烴鏈長(zhǎng)度，得到一種屬于不飽和支化單官能羰基化合物的產(chǎn)物。這里，羰基化合物表示含有醛或酮的羰基官能團(tuán)的化合物。這里，脂肪酸表示碳數(shù)高于CI的生物來源的羧酸。衍生自脂肪酸的醛和酮；和脂肪醛和脂肪酮在此表示由生物來源的脂肪酸或甘油三酸酯得到的醛和酮。在此，加氫脫氧(HDO)表示通過氫氣由化合物脫除氧。水在反應(yīng)中釋放出，并且同時(shí)地，烯烴雙鍵被氫化，任何硫和氮化合物被去除。HDO步驟的反應(yīng)是放熱的。HDO步驟之后，原材料的結(jié)構(gòu)已經(jīng)變?yōu)殒溚闊N。在此，飽和基礎(chǔ)油包括飽和烴。術(shù)語"飽和烴"表示鏈烷烴和脂環(huán)烴化合物，但不表示芳烴化合物。鏈烷烴化合物可以為支化或線性的。脂環(huán)烴化合物可以包括單環(huán)結(jié)構(gòu)(單環(huán)烷烴)或兩個(gè)分離的環(huán)結(jié)構(gòu)(分離的二環(huán)烷烴)，或兩個(gè)稠環(huán)結(jié)構(gòu)(稠合二環(huán)烷烴)，或三個(gè)或更多個(gè)稠環(huán)結(jié)構(gòu)(多環(huán)環(huán)烷烴或多環(huán)烷烴)。在這里，碳數(shù)范圍的寬度表示最終產(chǎn)品中分子的最大碳數(shù)與最小碳數(shù)的差值加一。在這里，壓力為相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的表壓。元素的周期系統(tǒng)的分類為IUPAC分類。附圖現(xiàn)在用所附的圖l說明本發(fā)明，并不希望將本發(fā)明的范圍限制到所述附圖的實(shí)施方案。圖1中，包括衍生自脂肪酸或碳水化合物的醛和/或酮的原料流2和氫氣流3被引入預(yù)加氫反應(yīng)器20中，進(jìn)行雙鍵的任選預(yù)加氫?？梢匀芜x在預(yù)加氫反應(yīng)器20中加入要再循環(huán)的部分較輕產(chǎn)物餾分(102)，或要稀釋原料的另一種烴流201。稀釋劑流202包括再循環(huán)流102，或烴流201，或它們的混合物。飽和醛和/或酮產(chǎn)物作為流21從所述預(yù)加氫反應(yīng)器20到達(dá)醇醛縮合反應(yīng)器30?？蛇x擇地，可以將其他醛5，例如合成生產(chǎn)的醛單獨(dú)或與上述醛結(jié)合引入該方法。作為產(chǎn)物由醇醛縮合反應(yīng)器30得到的羥基羰基化合物或優(yōu)選a，p-不飽和羰基化合物作為流31到達(dá)HDO反應(yīng)器40，而氬氣作為流3到達(dá)HDO反應(yīng)器40。可選擇地，仍以流31示出的縮合反應(yīng)中未縮合的組分可以例如通過在蒸餾裝置60中蒸餾，隨后作為流61再循環(huán)到醇醛縮合反應(yīng)器30加以分離?？s合的組分作為流62到達(dá)HDO反應(yīng)器40。來自HDO步驟的支化鏈烷烴產(chǎn)物作為流41到達(dá)汽提器70，用于去除不希望有的雜質(zhì)。其后，鏈烷烴產(chǎn)物流71和氫氣流3被引入加氫異構(gòu)化反應(yīng)器80，所述反應(yīng)器還任選接收稀釋劑202。加氫異構(gòu)化80之后，支化鏈烷經(jīng)81可以任選使用氫氣流3進(jìn)行精制90,隨后使產(chǎn)物作為物流91到達(dá)蒸餾和/或分離裝置100。在所述蒸餾和/或分離裝置100中，分離在不同的溫度范圍下沸騰和/或用于特殊應(yīng)用的產(chǎn)物組分；煤氣104、汽油101、柴油102和基礎(chǔ)油103。發(fā)明詳述現(xiàn)已令人驚訝地發(fā)現(xiàn)通過本發(fā)明的方法得到支化飽和高質(zhì)量基礎(chǔ)油，所述方法包括含雜原子的醛和/或酮的醇醛縮合反應(yīng)、加氬脫氧反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)。在本發(fā)明的方法中，可以與加氫脫氧和異構(gòu)化反應(yīng)結(jié)合使用特別是生物來源的醛和酮的醇醛縮合反應(yīng)，以新的方式生產(chǎn)飽和基礎(chǔ)油。在醇醛縮合反應(yīng)步驟中，原料的烴鏈長(zhǎng)度增加，使得在分子的基本結(jié)構(gòu)中僅保留碳-碳鍵。這種醛或酮分子本身不合適用于基礎(chǔ)油，并且因此必須去除羰基中存在的氧，以及必須通過使分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生短支鏈改善低溫性能。此外，該方法可以任選包括預(yù)加氫步驟、產(chǎn)物的再循環(huán)和精制步驟。在特別是生物來源的醛和/或酮用作生產(chǎn)基礎(chǔ)油的原料的情況下，必須增加其烴鏈長(zhǎng)度，得到在基本結(jié)構(gòu)中僅具有碳-碳鍵的分子。根據(jù)本發(fā)明，通過使醛或酮互相反應(yīng)，由此在分子中產(chǎn)生碳-碳鍵實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在具有增加的烴鏈長(zhǎng)度的本發(fā)明產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)中，醛基連接到長(zhǎng)主烴鏈中部中的-CH2-基團(tuán)。如果酮在相同的縮合反應(yīng)中作為原料使用，那么在這些支鏈上存在四個(gè)較長(zhǎng)烴鏈和酮基，如流程圖(I)所示。兩種所述反應(yīng)也可以加以組合。原料的醛和酮也可以包括兩種或幾種官能化羰基，由此在產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)中獲得一些支化位置。在本發(fā)明的方法中，具有Cl至C40碳數(shù)的醛，優(yōu)選伯飽和醛，和/或具有C3至C79碳數(shù)的酮，在縮合步驟中互相反應(yīng)。用這種方法，原料的烴鏈長(zhǎng)度可以增加，并且其達(dá)到基礎(chǔ)油的碳數(shù)。也可以使用具有較短鏈的醛和/或酮，由此可以使碳數(shù)少于C12至C24的典型脂肪醛碳數(shù)或C23至C47的典型酮碳數(shù)的產(chǎn)物分子量增加，可以生產(chǎn)基礎(chǔ)油化合物的輕質(zhì)化合物。以類似方式，具有兩個(gè)或多個(gè)官能化羰基的醛和/或酮可以用于增長(zhǎng)烴鏈。所述具有短鏈和/或具有兩個(gè)或多個(gè)官能團(tuán)的醛可以為合成的和/或衍生自天然材料。在本發(fā)明的方法中，在加氫脫氧步驟中從醇醛縮合反應(yīng)的產(chǎn)物去除雜原子，由此以水的形式釋放羰基氧。另外，同時(shí)去除任何其他的氧、氮和硫化合物。在鏈中部具有支鏈的飽和支鏈烴作為產(chǎn)物獲得。加氫脫氧步驟中得到的產(chǎn)物(主要為鏈烷烴)進(jìn)行加氫異構(gòu)化。在加氫異構(gòu)化中，分子的非支鏈烴鏈被異構(gòu)化，使得它們含有更多的短支鏈，以便改善低溫性能。加氫異構(gòu)化步驟之后，通過任選的精制處理可以改善產(chǎn)物的氧化穩(wěn)定性。另外，在精制之前或之后可以進(jìn)行任選的脫蠟。原料方法的原料包括選自Cl-C40醛、C3-C79酮和C2-C40羥基醛及其混合物的至少一種醛或酮。合成和生物來源的醛和酮都可以用作原料。優(yōu)選使用任選經(jīng)歷現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)提純和/或調(diào)理步驟的優(yōu)選生物來源的C4-C24脂肪醛、C3-C47酮和C4-C24羥基醛。調(diào)理步驟包括例如水解產(chǎn)生脂肪酸，與醇或酸的酯交換，酯化產(chǎn)生脂肪酸烷基酯，還原脂肪酸或脂肪酸烷基酯得到醇，以及還原醇得到醛，或酮基化脂肪酸或脂肪酸烷基酯得到酮?？梢允褂帽绢I(lǐng)域中任何已知的方法產(chǎn)生醛和酮。醛和酮優(yōu)選由生物來源原材料產(chǎn)生，所述生物來源原材料衍生自植物、動(dòng)物和魚，并且選自植物油、植物蠟、植物脂肪、動(dòng)物油、動(dòng)物脂肪、動(dòng)物蠟、魚油、魚脂肪和魚蠟。衍生自藻類和昆蟲的相應(yīng)原材料，以及衍生自由碳水化合物制備的醛和酮的原材料也是預(yù)期的。合適的生物來源原材料適當(dāng)?shù)剡x自a)植物脂肪、植物油、植物蠟、動(dòng)物脂肪、動(dòng)物油、動(dòng)物蠟、魚脂肪、魚油、魚蠟，和b)通過植物脂肪、植物油、植物蠟、動(dòng)物脂肪、動(dòng)物油、動(dòng)物蠟、魚脂肪、魚油、魚蠟及其混合物的水解、酸酯交換或熱解反應(yīng)得到的游離脂肪酸或脂肪酸，和c)由植物脂肪、植物油、植物蠟、動(dòng)物脂肪、動(dòng)物油、動(dòng)物蠟、魚脂肪、魚油、魚蠟及其混合物的酯交換得到的酯，和d)由植物、動(dòng)物和魚來源的脂肪酸與醇的酯化得到的脂肪酸烷基酯，和e)游離脂肪酸，或來自植物脂肪、植物油、植物蠟、動(dòng)物脂肪、動(dòng)物油、動(dòng)物蠟、魚脂肪、魚油、魚蠟的還原或氫解產(chǎn)物得到的醇和醛，和f)由植物脂肪、植物油、植物蠟、動(dòng)物脂肪、動(dòng)物油、動(dòng)物蠟、魚脂肪、魚油、魚蠟得到的游離脂肪酸、酯、醇或醛的酮基化反應(yīng)得到的酮，和g)由生物來源的蠟水解、酯交換和熱解得到的脂肪醇，和h)廢棄和回收的食品級(jí)脂肪和油，以及由遺傳工程得到的脂肪、油和增,和i)所述原材料的混合物。植物和魚油以及動(dòng)物脂肪的典型基本結(jié)構(gòu)單元為甘油三酸酯。甘油三酸酯是甘油與三個(gè)脂肪酸分子的酯，具有以下結(jié)構(gòu)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>其中Rp&和R3表示C4-C30烴鏈。根據(jù)烴鏈，所述脂肪酸為具有長(zhǎng)鏈的無支鏈羧酸。主烴鏈長(zhǎng)度為18個(gè)碳(C18)。C18脂肪酸通常鍵合到甘油的中部羥基。與兩個(gè)其他羥基鍵合的脂肪酸的通常具有C14至C22的平均碳數(shù)。生物來源原材料的脂肪酸組成在來自不同來源的原料之中可以顯著不同。雖然脂肪酸中可以存在一些雙鍵，但是它們不共軛，而是在它們之間為至少一個(gè)中間-CHr單元。就構(gòu)型而論，天然脂肪酸的雙鍵為順式，氫原子因此位于較剛性雙鍵的同側(cè)。隨著雙鍵數(shù)目增加，它們通常位于鏈的活動(dòng)端。烴鏈的長(zhǎng)度和雙鍵的數(shù)目取決于用作脂肪酸來源的各植物或動(dòng)物脂肪、油或蠟。動(dòng)物脂肪通常含有比不飽和脂肪酸多的飽和脂肪酸。魚油的脂肪酸含有大量雙鍵，并且烴鏈的平均長(zhǎng)度比植物油和動(dòng)物脂肪的脂肪酸長(zhǎng)。生物來源原材料的脂肪酸組成在評(píng)價(jià)原料的抗氧化性、熱穩(wěn)定性和低溫性能中，以及在測(cè)量由醇醛縮合反應(yīng)得到的產(chǎn)物類型中起重要作用。原料中存在的不飽和組分容易進(jìn)行低聚，以及形成具有環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物，并且在氫化之后，在最終產(chǎn)物中產(chǎn)生更多的低聚烴和具有環(huán)結(jié)構(gòu)的烴。蠟主要為與具有長(zhǎng)鏈的醇酯化的脂肪酸。另外，蠟含有各個(gè)量的鏈烷烴(正烷烴)、酮和二酮，伯和仲醇、醛、烷烴酸(脂肪酸)和碎烯。這種脂肪酸和醇鏈的碳數(shù)通常為C12至C38。合適的生物原材料的實(shí)例包括魚油，例如波羅的海紳魚油、鮭魚油、緋魚油、金槍魚油、鳳尾魚油、沙丁魚油和鯖魚油；植物油，例如油菜籽油、菜籽油、低芥酸菜籽油、妥爾油、向日葵籽油、大豆油、玉米油、大麻籽油、橄欖油、棉籽油、芥子油、棕櫚油、花生油、蓖麻油、麻風(fēng)樹屬種子油、棕櫚堅(jiān)果油和椰子油；和此外，合適的還有動(dòng)物脂肪，例如豬油、牛油，以及廢棄和回收的食品級(jí)脂肪和油，以及由遺傳工程產(chǎn)生的脂肪、蠟和油。除脂肪和油之外，合適的生物來源原材料包括動(dòng)物蠟，例如蜂蠟、中國蠟(蟲蠟)、蟲膠蠟(shellacwax)和羊毛脂(羊毛蠟)，以及植物蠟，例如巴西棕櫚棕櫚蠟(carnaubapalmwax)、ouricouri棕櫚蠟、希蒙德木種子油(jojobaseedoil)、坎臺(tái)里蠟(candelillawax)、茅草蠟(espartowax)、曰本蠟和米糠油(ricebranoil)。該方法也可以用于加工來源于生物和合成原料的混合物，和必要時(shí)，由其他方法產(chǎn)生的原料，或適用于所述方法步驟的合成產(chǎn)生原料可以用作另外的原料。同樣預(yù)期純的合成原料，但是在這種情況下，產(chǎn)物不是基于可再生自然資源。除了脂肪醛之外，合成的羥基醛或衍生自生物來源原材料的羥基醛也可以用作本發(fā)明方法中的原料。為了要產(chǎn)生的基礎(chǔ)油的熱穩(wěn)定性，優(yōu)選使用不含叔碳的醛和/或酮。特別是為了改善低溫性能和產(chǎn)生重質(zhì)基礎(chǔ)油，可以使用支化附加組分在基礎(chǔ)油的結(jié)構(gòu)中得到支化位置。用作稀釋劑的烴，例如優(yōu)選生物來源的柴油分類的烴，可以任選加入到不同方法步驟中的原料。柴油分類的烴的沸程為150至400。C,通常為180至360°C。方法縮合步驟包括選自C1-C40醛、C3-C79酮、C2-C40雍基醛及其混合物的至少一種組分的原料進(jìn)行縮合反應(yīng)。醛和/或酮縮合顯著增加烴流的碳數(shù)。飽和醛和酮優(yōu)選用作原料。在該方法中，優(yōu)選使用醇醛縮合反應(yīng)，由此得到支化不飽和醛或酮。在縮合中，可以使用均相或非均相醇醛縮合催化劑。負(fù)載的堿金屬催化劑，例如Na/SK)2可以作為非均相催化劑被提到。均相催化劑優(yōu)選為堿或堿土金屬氫氧化物，例如NaOH、KOH或Ca(OH)2。反應(yīng)溫度為80至400°C，優(yōu)選較低溫度和較{氐分子量原料一起使用，較高溫度和較高分子量原料一起使用。可以使用任選溶劑，例如醇。用于反應(yīng)的均相催化劑的量由1至20wt%，優(yōu)選1.5至19wt%變化?？蛇x擇地，可以調(diào)整醇醛縮合的反應(yīng)條件，產(chǎn)生例如醛醇作為反應(yīng)產(chǎn)物的羥基醛，由此使基于雙鍵反應(yīng)的低聚減到最少。在這種情況下，在下一個(gè)HDO步驟中也必須將羥基以水的形式去除。加氫脫氧步驟在后續(xù)的HDO步驟中去除醇醛縮合反應(yīng)中得到的產(chǎn)物的雜原子。在本發(fā)明方法的HDO步驟中，醇醛縮合的產(chǎn)物和氫氣在0.1至20MPa，優(yōu)選1至15MPa的壓力，100至500。C，優(yōu)選150至350°C的溫度下反應(yīng)。在HDO步驟中，可以使用含有元素周期表VIII族和/或VIA族的金屬和氧化鋁和/或二氧化硅的特殊催化劑。HDO催化劑優(yōu)選為負(fù)栽的Pd、Pt、Rh、Ru、Ni、NiMo或CoMo催化劑，載體為活性炭、氧化鋁和/或二氧化硅。在優(yōu)選實(shí)施方案中，例如通過用蒸汽或用合適的氣體，例如輕質(zhì)烴、氮?dú)饣驓錃膺M(jìn)行汽提，提純HDO步驟之后得到的反應(yīng)產(chǎn)物。對(duì)于該方法優(yōu)選的是在加氫異構(gòu)化步驟和/或精制步驟之前盡可能有效地去除雜質(zhì)和水。加氫異構(gòu)化步驟在HDO和任選的提純步驟之后，通過在異構(gòu)化催化劑存在下，使氫氣、氫化組分和任選的鏈烷烴附加原料反應(yīng)進(jìn)行加氫異構(gòu)化。在加氫異構(gòu)化步驟中，壓力為0.1至20MPa,優(yōu)選為l至15MPa。溫度范圍為100至500°C，優(yōu)選為200至400。C。在加氬異構(gòu)化步驟中，可以使用含有分子篩和元素周期表V1H族的金屬，例如Ni、Pt和Pd的特殊催化劑。氧化鋁和/或二氧化硅可以用作載體。預(yù)加氫步驟原料以及來自醇醛縮合反應(yīng)的產(chǎn)物可以在溫和條件下進(jìn)行任選的預(yù)加氫步驟，氬化潛在的雙鍵和減少在下一個(gè)方法步驟中，由于催化活性大部分喪失引起的焦炭形成，所述催化活性大部分喪失歸因于在催化劑表面上形成煤。預(yù)加氫在加氫催化劑存在下，在50至400。C的溫度、0.1至20MPa的氫氣壓力下，優(yōu)選在150至300""C的溫度、1至10MPa的氫氣壓力下進(jìn)行。預(yù)加氫催化劑含有元素周期表VIII族和/或VIA族的金屬。預(yù)加氫催化劑優(yōu)選為負(fù)載的Pd、Pt、Ni、Ru、Rh、Cu、CuCr、NiMo或CoMo催化劑，載體為活性炭、氧化鋁和/或二氧化珪。脫蠟步驟加氫異構(gòu)化步驟之后，可以以催化形式或以溶劑基脫蠟形式進(jìn)行任選的脫蠟步驟。在催化脫蠟中，氫氣和要異構(gòu)化的氫化組分，以及任選的鏈烷經(jīng)附加原料在脫蠟催化劑存在下反應(yīng)。使用包括元素周期表VIII族金屬，例如Ni、Pt或Pd的沸石催化劑。在脫蠟步驟中，壓力為0.1至20MPa，溫度為100至500°C。在溶劑基脫蠟中，通過將油溶于例如曱乙酮和曱苯的溶劑混合物中，分離鏈烷烴蠟。在該方法中，溶劑和原料以逆流方式經(jīng)過，并由此混合。油(異構(gòu)化產(chǎn)物)和溶劑的混合物被引入冷卻裝置。冷卻導(dǎo)致鏈烷烴蠟結(jié)晶。冷卻溫度取決于產(chǎn)物的所需低溫性能。從混合物中過濾出蠟晶體，收集用于進(jìn)一步加工，并且通過從基礎(chǔ)油蒸發(fā)分離溶劑。精制步驟上述得到的產(chǎn)物可以任選被精制，用于去除任何雙鍵和芳烴。在催化劑存在下使用氫氣進(jìn)行所述精制的情況下，其被稱作加氫精制，因此壓力為1至20MPa，優(yōu)選2至15MPa，和溫度為50至500°C,優(yōu)選200至400。C。在加氫精制中，可以使用含有元素周期表VIII族金屬和氧化鋁和/或二氧化硅的特殊催化劑。加氫精制催化劑優(yōu)選為負(fù)載的Pd、Pt或Ni催化劑，栽體為氧化鋁和/或二氧化硅。精制也可以通過使用例如粘土或分子篩的吸附材料去除極性組分來完成。任選精制之后，產(chǎn)物到達(dá)蒸餾和/或分離裝置，產(chǎn)物組分在不同的溫度范圍沸騰和/或預(yù)定用于不同應(yīng)用的產(chǎn)物組分被分離。如果需要，作為產(chǎn)物得到的烴組分，或者另一種合適的烴可以在本發(fā)明方法的各個(gè)步驟中，例如在醇醛縮合、HDO和/或異構(gòu)化步驟中用作稀釋劑，用于增加轉(zhuǎn)化率和/或選擇率和/或用于控制反應(yīng)的放熱性質(zhì)。固定催化劑床反應(yīng)器，例如現(xiàn)有技術(shù)的滴流床反應(yīng)器優(yōu)選用于預(yù)加氫、HDO、加氫異構(gòu)化和加氫精制步驟。產(chǎn)物本發(fā)明的方法產(chǎn)生一種合適作為基礎(chǔ)油的高質(zhì)量支化和飽和烴組分。該基礎(chǔ)油產(chǎn)物具有優(yōu)異的粘度和低溫性能。本發(fā)明的方法通常也以副產(chǎn)物的形式產(chǎn)生適合于柴油池的鏈烷烴產(chǎn)物。該柴油組分通常含有一些短碳-碳側(cè)支鏈，導(dǎo)致濁點(diǎn)和冷濾點(diǎn)非常低，但是十六烷值仍然良好。另外，適合用作溶劑、汽油和/或汽油組分的烴組分以副產(chǎn)物形式得到。所有這些產(chǎn)物優(yōu)選為生物來源。原料，和優(yōu)選衍生自生物原材料的原料對(duì)產(chǎn)物的組成和餾程具有顯著的影響。衍生自脂肪酸的原料的組分可以通過蒸餾分餾，得到具有適合于各種應(yīng)用要求的窄碳數(shù)范圍的餾分。對(duì)于烴鏈為C16、C18、C20和C22的原料，產(chǎn)物的典型碳數(shù)分別為C32、C36、C40和C44。因?yàn)楫a(chǎn)物的餾程在很大程度上取決于原料的烴鏈長(zhǎng)度，所以得到具有窄碳數(shù)范圍和餾程的產(chǎn)物餾分。當(dāng)與現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)應(yīng)產(chǎn)物相比時(shí)，根據(jù)本發(fā)明得到的具有窄餾程的基礎(chǔ)油具有非常低的揮發(fā)性。本發(fā)明基礎(chǔ)油的碳數(shù)范圍非常窄，對(duì)于C12/C14、C14/C16和C16/C18原料，通常為至多5個(gè)碳寬。由本發(fā)明方法生產(chǎn)的基礎(chǔ)油(運(yùn)動(dòng)粘度為4-6cSt/100。C)的最典型結(jié)構(gòu)和碳數(shù)范圍在表2中給出。碳數(shù)取決于原料的碳數(shù)。最典型的碳數(shù)以粗斜體字示出。衍生自礦物油并且屬于相同粘度分類(約4至6cSt/100。C)的現(xiàn)有技術(shù)的合成加氫異構(gòu)烴基礎(chǔ)油VHVI、GTL和含油蠟(SlackWax)基礎(chǔ)油的典型結(jié)構(gòu)和碳數(shù)范圍(C25-C35)也在表2中給出。表2.基礎(chǔ)油的碳數(shù)和結(jié)構(gòu)<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表2中所示基礎(chǔ)油如下產(chǎn)生1.本發(fā)明的基礎(chǔ)油通過包括C18醛的原料的醇醛縮合、氫化和加氫異構(gòu)化得到。2.本發(fā)明的基礎(chǔ)油通過包括C23酮和C5醛的原料的醇酪縮合、氫化和加氫異構(gòu)化得到。3.本發(fā)明的基礎(chǔ)油通過包括C23酮的原料的醇醛縮合、氫化和加氫異構(gòu)化得到。4.GTL為Fischer-Tropsch蠟質(zhì)餾分的異構(gòu)化產(chǎn)物。5.SW為衍生自礦物油的含油蠟蠟質(zhì)餾分的異構(gòu)化產(chǎn)物。6.VHVI為4汙生自礦物油的加氫裂化和異構(gòu)化基礎(chǔ)油。由場(chǎng)離子化質(zhì)譜法(使用FIMS),根據(jù)碳和氫原子對(duì)飽和烴進(jìn)行分類:i。下1C(n).H(2n+2)鏈烷烴2C(n).H(2n)單環(huán)烷烴3C(n).H(2n-2)二環(huán)烷徑4C(n).H(2n-4)三環(huán)烷爛5C(n).H(2n-6)四環(huán)烷烴6C(n).H(2n-8)五環(huán)烷爛表2中，百分比(％，按FIMS計(jì))表示根據(jù)所述方法測(cè)定的化合物的基團(tuán)。使用具有不同烴鏈長(zhǎng)度的原料和醇醛縮合反應(yīng)，產(chǎn)物的分子質(zhì)量可以增加達(dá)到不同應(yīng)用所需的粘度范圍。在縮合反應(yīng)中，原料的烴鏈長(zhǎng)度增加。因此可以由具有短鏈的原料產(chǎn)生輕質(zhì)烴產(chǎn)物，例如溶劑、汽油和柴油，和由具有長(zhǎng)鏈的原料產(chǎn)生基礎(chǔ)油。如可以從表2看到的，就分子結(jié)構(gòu)而論，本發(fā)明的基礎(chǔ)油不同于現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)物。使用醛作為原料化合物由本發(fā)明的方法得到的產(chǎn)物包括主烴鏈中部的甲基支鏈(表2中的結(jié)構(gòu)1)。該產(chǎn)物不同于通常僅在鏈末端具有支鏈的現(xiàn)有技術(shù)的GTL和SW異構(gòu)化產(chǎn)物(表2中的結(jié)構(gòu)4和5)。如果醛和酮用作原料化合物，那么與現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)物(表2中的結(jié)構(gòu)4和5)相比，由本發(fā)明方法得到的產(chǎn)物具有明顯更長(zhǎng)的側(cè)鏈。最后，如果酮用作原料化合物，那么與現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)物(表2中的結(jié)構(gòu)4和5)相比，由本發(fā)明方法得到的產(chǎn)物具有甚至更長(zhǎng)的側(cè)鏈。相比鏈末端處的那些支鏈，位于烴鏈中部的支鏈?zhǔn)箖A點(diǎn)下降的顯著更多。除了支鏈位置之外，支鏈數(shù)量影響傾點(diǎn)，傾點(diǎn)隨著支化增加而下降，但是同時(shí)粘度指數(shù)也降低。因此，為了有利于傾點(diǎn)和粘度指數(shù)，應(yīng)限制支鏈的數(shù)目。通過由醇醛縮合反應(yīng)異構(gòu)化鏈烷烴蠟得到的產(chǎn)物(表2中的結(jié)構(gòu)l-3)在烴組分的末端具有甲基支鏈，和在較低程度內(nèi)在烴鏈內(nèi)具有乙基支鏈，和另外在主烴鏈的中部具有一個(gè)或多個(gè)支鏈。主烴鏈中僅包括很少的支鏈，在粘度指數(shù)和傾點(diǎn)之間存在最佳關(guān)系。因此，為改善傾點(diǎn)，與完全不含支鏈的現(xiàn)有技術(shù)的鏈烷烴蠟相比，具有一些支鏈的鏈烷烴要求在HDO步驟之后的本發(fā)明方法中較少異構(gòu)化。通常本發(fā)明的產(chǎn)物包括較高比例的含有大于30個(gè)碳原子的異構(gòu)化分子。即使傾點(diǎn)低于-2(TC，這種支化高分子化合物通常還顯示高粘度指數(shù)(VI)。根據(jù)本發(fā)明，基礎(chǔ)油包括碳數(shù)至少為C18的支鏈烴，并且其包括至少90wt%，優(yōu)選至少95wt%,和特別優(yōu)選至少97wt。/。的飽和爛(GC)。優(yōu)選基礎(chǔ)油為生物來源并且由生物來源原材料產(chǎn)生。其包括不多于15wt%,優(yōu)選不多于10wt。/。和特別優(yōu)選不多于5wt。/o的單環(huán)烷烴(FIMS)。其包括不多于lwt%，優(yōu)選不多于0.5wt。/。和特別優(yōu)選0.1wt%的稠合二環(huán)烷烴和多環(huán)烷烴(FIMS)。對(duì)于本發(fā)明的基礎(chǔ)油，粘度指數(shù)大于120，優(yōu)選至少為130和特別優(yōu)選至少為140(ASTMD2270)，傾點(diǎn)低于-9'C，優(yōu)選低于-12'C和特別優(yōu)選低于-15。C(ASTMD5950)。本發(fā)明基礎(chǔ)油的碳數(shù)范圍寬度為至多5個(gè)碳，優(yōu)選至多3個(gè)碳，特別優(yōu)選至多1個(gè)碳(FIMS)。至少60wt%，優(yōu)選至少75wto/。和特別優(yōu)選至少卯wt。/。的飽和烴在規(guī)定碳數(shù)范圍(不超過5等)內(nèi)。本發(fā)明基礎(chǔ)油的餾程為至多150°C，優(yōu)選至多100°C，特別優(yōu)選至多70。C(由ASTMD2887的方法測(cè)定，蒸餾點(diǎn)為D10和D90)。本發(fā)明的基礎(chǔ)油的硫含量低于300ppm，優(yōu)選低于50ppm，和特別優(yōu)選低于1ppm(ASTMD3120)。本發(fā)明的基礎(chǔ)油的氮含量低于100ppm，優(yōu)選4氐于10ppm，和特別優(yōu)選4氐于1ppm(ASTMD4629)。對(duì)于所述基礎(chǔ)油或基礎(chǔ)油組分，KV100為3cSt至8cSt的產(chǎn)物的揮發(fā)性至多2271.2*(KV100)-3'5373wt%，如由DIN51581-2法(基于ASTMD2887GC蒸餾的MathematicalNoack法)測(cè)定?；谏镌牧系谋景l(fā)明的基礎(chǔ)油含有碳14C同位素，其可以被認(rèn)為是使用可再生原料的指示。完全生物來源的產(chǎn)物中的總碳含量的典型"C同位素含量(比例)為至少100%。碳"C同位素含量根據(jù)1950年大氣中的放射性碳(碳"C同位素)含量測(cè)定(ASTMD6866)。在其中除生物組分之外的其他組分用于加工產(chǎn)物的情況下，本發(fā)明基礎(chǔ)油的"C同位素含量較低，但是所述含量超過50%，優(yōu)選超過90%，特別優(yōu)選超過99%。用這種方法，在其他烴基油類型中可以檢測(cè)到甚至少量的生物來源的基礎(chǔ)油。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)日/料，用于產(chǎn)生衍生自可再生自然資源的基礎(chǔ)油以及作為副產(chǎn)物的柴油和汽油組分。除了傳統(tǒng)原油之外，根據(jù)本發(fā)明提供用于高質(zhì)量支化鏈烷烴基礎(chǔ)油的全新原料來源。通過使用可再生原料來源代替不可再生原料，也可以減少對(duì)溫室效應(yīng)有影響的二氧化碳排放物。根據(jù)本發(fā)明，得到僅含有碳和氫的基礎(chǔ)油，所述基礎(chǔ)油在潮濕條件下的穩(wěn)定性高于含有酯或其他雜原子的基礎(chǔ)油的穩(wěn)定性。鏈烷烴烴組分不象形成腐蝕酸的酯那樣容易分解。使用本發(fā)明的方法得到不含硫的非極性和完全飽和的支鏈烴組分。原料的任何雜質(zhì)的氧和雜原子在HDO步驟中去除。在異構(gòu)化步驟中，碳鏈被支化，由此改善低溫性能，也即傾點(diǎn)降低，低溫流動(dòng)性提高，以及低溫下的過濾性改善。蠟在沒有共混限制的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)化成具有非常適合于基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)(粘度-溫度-依賴性)的油性烴，并且進(jìn)一步地，其與潤(rùn)滑劑添加劑完全相容。在整個(gè)方法中可以保持高氫分壓和低雜質(zhì)水平。一氧化碳、二氧化碳和水含量可以降低到在異構(gòu)化之前，HDO步驟中或獨(dú)立氣體/液體分離容器中的輕微汽提足以去除殘余雜質(zhì)的程度。通過任選的預(yù)加氫步驟，產(chǎn)量可以提高，并且導(dǎo)致催化劑表面上焦炭形成的副反應(yīng)，例如聚合、環(huán)化和烴鏈雙鍵的芳構(gòu)化，以及操作期間的還原可以減少。通過環(huán)化和聚合同樣改變了基礎(chǔ)油的粘度性能。利用本發(fā)明的方法可以生產(chǎn)具有低傾點(diǎn)的高質(zhì)量飽和基礎(chǔ)油，所述基礎(chǔ)油在低溫條件因此是非常有用的。產(chǎn)物通常不含疏，其粘度指數(shù)優(yōu)選為至少120，并且由此其也可以適當(dāng)?shù)赜糜贗II組基礎(chǔ)油的應(yīng)用。根據(jù)碳數(shù)蒸餾至各餾分的衍生自脂肪酸的脂肪醛和酮可以用作原料。根據(jù)本發(fā)明，可以由這些餾分加工具有窄沸程和不同物理性能的支化鏈烷烴基礎(chǔ)油。產(chǎn)物組分的典型碳數(shù)如下氣體Cl-C4、汽油C5-C10、柴油Cll-C26、基礎(chǔ)油至少C18。由具有單一碳數(shù)的原料產(chǎn)生的基礎(chǔ)油的餾程窄。窄餾程表示產(chǎn)物不含初始輕餾分(平均分子顯著低于平均值)，如產(chǎn)物揮發(fā)性降低可以看到的，以及導(dǎo)致排放物減少和實(shí)際應(yīng)用中的潤(rùn)滑劑應(yīng)用減少。產(chǎn)物不含任何由重質(zhì)組分(平均分子顯著高于平均值)組成"尾料"，使得產(chǎn)物的低溫性能優(yōu)異。對(duì)于本發(fā)明的基礎(chǔ)油，碳數(shù)和餾程取決于原料組成。對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)油，通過蒸餾產(chǎn)物得到具有所需運(yùn)動(dòng)粘度的餾分，調(diào)整餾程。優(yōu)選的是潤(rùn)滑劑包括具有窄碳數(shù)范圍和由此窄餾程的基礎(chǔ)油。因此，根據(jù)本發(fā)明，含有類似尺寸分子的基礎(chǔ)油的組成在不同條件下以類似方式表現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，基礎(chǔ)油具有高粘度指數(shù)，使得高價(jià)粘度指數(shù)改進(jìn)劑(VII)或其他術(shù)語形式的粘度調(diào)節(jié)劑(VM)的需求顯著降低。通常已知的是VII為添加劑，在車用發(fā)動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生最高量的沉積物。另外，VII的量減少導(dǎo)致成本的顯著節(jié)約。同樣，因?yàn)榛A(chǔ)油無毒、不含通常存在于常規(guī)礦物油基產(chǎn)物中的硫、氮或芳香族化合物，其可以更安全地用于其中最終用戶暴露于油或油霧的應(yīng)用。此外，本發(fā)明基礎(chǔ)油對(duì)于抗氧劑和傾點(diǎn)下降劑的響應(yīng)非常高，并因此相比基于常規(guī)基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑劑，該潤(rùn)滑油的壽命更長(zhǎng)，且它們可以用于更冷的環(huán)境。本發(fā)明的基礎(chǔ)油在化學(xué)上也比基于更反應(yīng)性的酯的產(chǎn)物更加穩(wěn)定，并且其抗氧化性優(yōu)于由生物來源的不飽和脂肪酸產(chǎn)生的基于脂肪酸或脂肪醇二聚物的基礎(chǔ)油，或基于酯的基礎(chǔ)油的抗氧化性。與酯相比，本發(fā)明的基礎(chǔ)油與衍生自原油的常規(guī)基礎(chǔ)油、由Fischer-Tropsch法得到的基礎(chǔ)油、烴基油以及潤(rùn)滑劑添加劑更加相容。此外，其與彈性體相容，并因此其可以用于沒有改進(jìn)的現(xiàn)代車用發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，基礎(chǔ)油的另外的優(yōu)點(diǎn)為其滿足API的III組基礎(chǔ)油規(guī)范。因此其可以在無需進(jìn)行新的發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試的基礎(chǔ)上，根據(jù)相同的互換MJ'j,用于發(fā)動(dòng)機(jī)油配制料，例如其他III組基礎(chǔ)油。本發(fā)明的基礎(chǔ)油優(yōu)選基于可再生自然資源。本發(fā)明方法的原材料可從全世界獲得，此外，與例如GTL技術(shù)形成對(duì)比，該方法的使用不受重大初期投資的限制。就使用和廢棄而論，本發(fā)明方法的產(chǎn)物為二氧化碳中性物，也即與衍生自化石原材料的產(chǎn)物相比，它們不會(huì)增加大氣的二氧化碳負(fù)荷。在由本發(fā)明方法產(chǎn)生的烴組分中的主烴鏈中部存在至少一個(gè)曱基支鏈。這種由C5-C13原料產(chǎn)生的柴油分類的具有至少一個(gè)甲基支鏈的Cll-C26烴具有優(yōu)良的低溫性能，也即它們即使在低溫下也是液態(tài)的，其濁點(diǎn)低。相反，對(duì)于重質(zhì)C26-C40烴組分和基礎(chǔ)油應(yīng)用，多于一個(gè)支鏈?zhǔn)潜匾?，所述支鏈大部分由加氫異?gòu)化獲得。用本發(fā)明方法產(chǎn)生的烴組分的性能優(yōu)異。該產(chǎn)物很好地適合作為沒有共混限制的基礎(chǔ)油，并且進(jìn)一步地，該產(chǎn)物也與潤(rùn)滑添加劑相容。實(shí)施例現(xiàn)在本發(fā)明更詳細(xì)地用以下實(shí)施例來說明。但是顯而易見的是本發(fā)明不局限于實(shí)施例中所述的實(shí)施方案。在不脫離本發(fā)明的前提下，本發(fā)明也可以以其他方式進(jìn)行。實(shí)施例1由C16醛制備烴組分在醇醛縮合反應(yīng)中，將200g衍生自棕櫚油的C16脂肪醛和100g溶于水的20%NaOH加入Parr反應(yīng)器中。將混合調(diào)節(jié)到250rpm，溫度調(diào)節(jié)到250。C和壓力調(diào)節(jié)到0.5MPa。保持少量的氮?dú)獯祾?，以清除反?yīng)中釋出的水。進(jìn)行反應(yīng)直到縮合的醛的量在GC分析中穩(wěn)定。反應(yīng)之后，用鹽酸中和產(chǎn)物，用水洗滌并用氯化鈣干燥。在下一個(gè)HDO步驟中，使用干燥的和活化的MMo/Al203催化劑，在高壓Parr反應(yīng)器中氫化以上得到的縮合醛，得到曱基支化鏈烷烴。在340。C、5MPa壓力、300rpm混合下氫化醛，直到在FTIR光傳中檢測(cè)不到醛峰。得到的甲基支化C32鏈烷烴蠟的傾點(diǎn)為69°C。實(shí)施例2由C23酮和糠醛制備烴組分在醇醛縮合步驟中，在80。C下在圓底燒瓶中將14.6g月桂酮(衍生自棕櫚堅(jiān)果油的C23酮)、150ml異丙醇和水中的15ml的10%NaOH混合并回流20分鐘。添加15g糠醛(衍生自己醛糖的醛)并繼續(xù)加熱回流5小時(shí)。冷卻之后，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中蒸發(fā)醇。重復(fù)反應(yīng)，并將兩次合成的殘余物溶于乙酸乙酯，在冰中冷卻，并由冷溶液中過濾未反應(yīng)的月桂酮。在下一個(gè)HDO步驟中，使用干燥的和活化的NiMo/Ah03催化劑，在高壓Parr反應(yīng)器中氫化以上得到的縮合產(chǎn)物，得到甲基支化鏈烷烴。該醛在320。C、5MPa壓力、300rpm混合下氬化5小時(shí)。得到的戊基支化蠟的傾點(diǎn)為irc。實(shí)施例3由衍生自植物油的酮制備經(jīng)組分在醇醛縮合步驟中，在圓底燒瓶中，將10g衍生自棕櫚油脂肪酸的C31/C33/C35酮混合物和2gNaOH在混合下加熱至400。C持續(xù)30分鐘。冷卻之后，將合成產(chǎn)物溶于50ml乙酸乙酯，過濾，和蒸發(fā)稀釋劑。在下一個(gè)HDO步驟中，如實(shí)施例2中氫化以上得到的縮合產(chǎn)物。支鏈蠟的傾點(diǎn)為35°C。實(shí)施例4加氫異構(gòu)化使用還原的Pt分子篩/Al203催化劑，實(shí)施例1中得到的C32鏈烷烴蠟在Parr反應(yīng)器中異構(gòu)化，得到基礎(chǔ)油分類的支化鏈烷烴。在3MPa氫氣壓力和34(TC下異構(gòu)化預(yù)熱的鏈烷烴，直到得到低于-15。C的傾點(diǎn)。最后，在減壓下由產(chǎn)物蒸餾輕質(zhì)餾分。實(shí)施例4中得到的基礎(chǔ)油的性能以及現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)物的性能在以下表3中給出。表3.根據(jù)實(shí)施例4的基礎(chǔ)油和現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)物。<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>C1-C40醛和/或C3-C79酮、C2-C40羥基醛及其混合物適合作為原料。合成和/或生物來源的醛和/或酮都可以使用。優(yōu)選使用任選經(jīng)歷一個(gè)或多個(gè)提純和/或調(diào)理步驟的現(xiàn)有技術(shù)的生物來源的C4-C24脂肪醛和/或C7-C47酮。權(quán)利要求1.基礎(chǔ)油，特征在于該基礎(chǔ)油包括碳數(shù)為至少C18的支鏈烴，其含有至少90wt％的飽和烴，含有不多于15wt％的單環(huán)烷烴和不多于1wt％的稠合二環(huán)烷烴和多環(huán)烷烴，并且至少60wt％的飽和烴的碳數(shù)范圍為至多5。。2.根據(jù)權(quán)利要求1的基礎(chǔ)油，特征在于該基礎(chǔ)油包括至少95wt%的飽和烴和至少75wt。/o的該飽和烴的碳數(shù)范圍為至多3。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的基礎(chǔ)油，特征在于其包括至少97wt%的飽和烴。4.根據(jù)權(quán)利要求l-3任一項(xiàng)的基礎(chǔ)油，特征在于該基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)大于120,優(yōu)選至少130。5.根據(jù)權(quán)利要求l-4任一項(xiàng)的基礎(chǔ)油，特征在于基礎(chǔ)油中總碳含量的"C同位素含量為1950年中"C同位素水平的至少50%，優(yōu)選至少90%。6.生產(chǎn)基礎(chǔ)油或根據(jù)權(quán)利要求l-5任一項(xiàng)的基礎(chǔ)油的方法，特征在于包括選自C1-C40趁、C3-C79酮、C2-C40羥基醛及其混合物的至少一種醛和/或酮的原料在醇醛縮合催化劑存在下，在80至400。C的溫度下縮合，在加氫脫氧催化劑存在下，在0.1至20MPa的氬氣壓力、100至500。C的溫度下將縮合產(chǎn)物加氫脫氧，然后在異構(gòu)化催化劑存在下，在0.1至20MPa的氬氣壓力、100至500。C的溫度下加氫異構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，特征在于原料包括選自C4-C24脂肪醛、C3-C47酮和C4-C24羥基醛及其混合物的至少一種原料組分。8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，特征在于所述原料組分衍生自生物來源原材料，所述生物來源原材料選自植物油、植物蠟和植物脂肪；動(dòng)物油、動(dòng)物脂肪和動(dòng)物蠟；魚油、魚脂肪和魚蠟；回收的食品級(jí)脂肪和油；由遺傳工程得到的脂肪、油和蠟；衍生自藻類和昆蟲的油和脂肪；由碳水化合物通過酸水解法制備的醛和酮，和所述原材料的混合物。9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)的方法，特征在于醇醛縮合催化劑為堿或堿土金屬氫氧化物。10.根據(jù)權(quán)利要求6-9任一項(xiàng)的方法，特征在于加氫脫氧在1至15MPa的氬氣壓力、150至350。C的溫度下進(jìn)^f亍。11.根據(jù)權(quán)利要求6-10任一項(xiàng)的方法，特征在于加氫脫氧催化劑含有選自元素周期表VIII族或VIA族的金屬的至少一種組分和載體，催化劑優(yōu)選含有Pd、Pt、Rh、Ru、Ni、NiMo或CoMo金屬，和活性炭、氧化鋁和/或二氧化硅載體。12.根據(jù)權(quán)利要求6-11任一項(xiàng)的方法，特征在于加氫異構(gòu)化在1至15MPa的氬氣壓力、200至40(TC的溫度下進(jìn)4亍。13.根據(jù)權(quán)利要求6-12任一項(xiàng)的方法，特征在于加氫異構(gòu)化催化劑包括元素周期表VIII族的金屬，分子篩和/或載體，所述催化劑優(yōu)選含有分子篩和Pd、Pt或Ni金屬和/或載體，所述載體為氧化鋁和/或二氧化珪。14.根據(jù)權(quán)利要求6-13任一項(xiàng)的方法，特征在于在縮合之前，預(yù)加氬在0.1至20MPa,優(yōu)選1至10MPa的氬氣壓力、50至400°C，優(yōu)選150至300。C的溫度下，在預(yù)加氫催化劑存在下進(jìn)行。15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，特征在于預(yù)加氫催化劑含有負(fù)載的元素周期表VIII族和/或VIA族的金屬，所述催化劑優(yōu)選為負(fù)載的Pd-、Pt-、Rh國、Ru-、Ni-、Cu-、CuCr-、NiMo-或CoMo畫催4匕劑，載體為活性炭、氧化鋁和/或二氧化硅。16.根據(jù)權(quán)利要求6-15任一項(xiàng)的方法，特征在于烴或烴混合物加入到原料中和/或作為稀釋劑加入到方法步驟中。17.根據(jù)權(quán)利要求6-17任一項(xiàng)的方法，特征在于柴油組分和汽油作為副產(chǎn)物產(chǎn)生。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生特別是生物來源的高質(zhì)量烴基礎(chǔ)油的方法。本發(fā)明的方法包括醇醛縮合、加氫脫氧和異構(gòu)化步驟。優(yōu)選生物來源的醛和/或酮用作原料。文檔編號(hào)C07CGK101360809SQ200680051468公開日2009年2月4日申請(qǐng)日期2006年12月12日優(yōu)先權(quán)日2005年12月12日發(fā)明者E·科伊烏薩爾米,I·吉爾佩萊南,J·馬蒂凱南,P·卡魯南申請(qǐng)人:耐思特石油公司