華東理工大學(xué)材料學(xué)院米普科教授與中石油大慶化工研究中心合作開(kāi)發(fā)的“超高粘度指數(shù)（UHVI）PAO潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油技術(shù)”，所制備的就是具有高性能、綠色化、高附加值特點(diǎn)的聚α-烯烴（PAO）合成潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。3月22日，該項(xiàng)目獲得2016年上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

 

       破解難題 聯(lián)手攻關(guān)高端合成潤(rùn)滑油

 

       優(yōu)質(zhì)的潤(rùn)滑油具有抗磨損性、清潔性、低溫流動(dòng)性和高溫穩(wěn)定性，不但能延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，還能節(jié)省油耗。

 

       但是，要制備具有高粘度指數(shù)的PAO基礎(chǔ)油，就不得不面臨一系列問(wèn)題：如何高選擇制備高級(jí)α-烯烴？如何實(shí)現(xiàn)PAO組成設(shè)計(jì)和粘度控制？如何獲得超高粘度指數(shù)？如何將混合癸烯資源綜合利用？

 

       針對(duì)這些技術(shù)難題，米普科教授與中石油大慶化工研究中心聯(lián)手開(kāi)展了10余年的科技攻關(guān)。

 

       經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)、研究，超高粘度指數(shù)PAO潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油技術(shù)取得突破：開(kāi)發(fā)了催化劑分子設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)控制新方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)高級(jí)α-烯烴的高選擇性和高活性；通過(guò)載體修飾和過(guò)渡金屬摻雜技術(shù)調(diào)節(jié)Lewis酸催化劑活性種，實(shí)現(xiàn)了PAO分子組成和結(jié)構(gòu)可調(diào)可控。

 

       這種由烯烴聚合而成的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油，具有超高黏度指數(shù)（≧140），如同身體可以自我調(diào)節(jié)適應(yīng)各種環(huán)境一樣，也能通過(guò)“自我調(diào)節(jié)”從而適應(yīng)溫度變化，既能保證低溫條件下的流動(dòng)性，也能保證高溫下的穩(wěn)定性，來(lái)保證發(fā)動(dòng)機(jī)在極端溫度下的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

 

       綠色制造 創(chuàng)新與節(jié)能降耗兼顧

 

       令米普科教授開(kāi)心的是，PAO潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油技術(shù)的研發(fā)中還融入了節(jié)能環(huán)保理念。

 

       比如，在該項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)之一——負(fù)載Lewis酸催化劑制備技術(shù)及其活性種調(diào)控技術(shù)的研發(fā)上，針對(duì)均相Lewis酸催化劑不環(huán)保、產(chǎn)生大量污水、無(wú)法回收重復(fù)使用的難題，米普科將Lewis酸催化劑嫁接到載體上，創(chuàng)新性地開(kāi)發(fā)了載體修飾調(diào)控催化劑活性種結(jié)構(gòu)新方法，不但可以提高齊聚轉(zhuǎn)化率，而且可以節(jié)約用水和反復(fù)使用，同時(shí)，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕性也較小。

 

 

       以混合癸烯為原料合成高粘度指數(shù)PAO基礎(chǔ)油，是該項(xiàng)目的一個(gè)具有原創(chuàng)性的創(chuàng)新技術(shù)。在乙烯齊聚制備1-己烯工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生5℅左右的混合癸烯，這種副產(chǎn)物不但無(wú)任何用處，直接焚燒排放的話，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

 

       如何進(jìn)行廢物利用？在嘗試了很多方法之后，米普科和合作伙伴終于找到了方向——通過(guò)催化劑設(shè)計(jì)與齊聚工藝的協(xié)同效應(yīng)提高了PAO性能，開(kāi)發(fā)了以混合癸烯為原料制備的高粘度指數(shù)、低粘度PAO基礎(chǔ)油合成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了資源綜合利用。

 

 

       隨著我國(guó)汽車工業(yè)、機(jī)械裝備制造業(yè)、軍事工業(yè)的崛起，我國(guó)高品質(zhì)Ⅲ/Ⅳ類基礎(chǔ)油需求旺盛，2016年，中國(guó)潤(rùn)滑油市場(chǎng)總需求量約為750萬(wàn)噸。

 

       由于PAO合成技術(shù)含量高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，米普科教授領(lǐng)銜的這項(xiàng)技術(shù)，目前已在國(guó)內(nèi)多家大型石油化工企業(yè)獲得應(yīng)用，近3年實(shí)現(xiàn)新增產(chǎn)值近43億元，增加稅收2.7億元，利潤(rùn)9.5億元，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

 

       在為企業(yè)帶來(lái)效益的同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)也獲得了企業(yè)的認(rèn)同和贊譽(yù)。一家技術(shù)應(yīng)用單位負(fù)責(zé)人評(píng)價(jià)說(shuō)：“固載催化劑和PAO基礎(chǔ)油裝置投產(chǎn)以來(lái)，生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，技術(shù)成熟，反應(yīng)過(guò)程平穩(wěn)，無(wú)產(chǎn)品質(zhì)量事故，實(shí)現(xiàn)了綠色化工生產(chǎn)和使用。”而質(zhì)量跟蹤和用戶反饋意見(jiàn)也表明，該項(xiàng)技術(shù)制備的PAO潤(rùn)滑油在粘溫性能上甚至優(yōu)于殼牌Omala HD系列產(chǎn)品，顯示了比進(jìn)口油品更優(yōu)的特性。

 

       盡管如此，米普科依然憂心：目前，歐美潤(rùn)滑油市場(chǎng)高品質(zhì)Ⅲ/Ⅳ類基礎(chǔ)油使用比例超過(guò)50%，而我國(guó)產(chǎn)能僅為6%，高端基礎(chǔ)油依然嚴(yán)重依賴進(jìn)口。

 

       “我們要繼續(xù)深化α-烯烴齊聚催化劑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)，只有基礎(chǔ)油品級(jí)超越了進(jìn)口油，才能底氣十足地去與它們爭(zhēng)取市場(chǎng)。”米普科說(shuō)。