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近日，中國科學(xué)院上海高等研究院先進(jìn)潤(rùn)滑材料實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的低粘度茂金屬PAO基礎(chǔ)油(mPAO基礎(chǔ)油)技術(shù)，在山西潞安化工集團(tuán)位于山西省長(zhǎng)治市的中試裝置上完成中試生產(chǎn)試驗(yàn)，打通了整體工藝流程，得到符合性能指標(biāo)要求的中試產(chǎn)品。裝置的設(shè)計(jì)產(chǎn)能為3000噸/年，以煤制油產(chǎn)品的副產(chǎn)物α-烯烴為原料，采用該團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的茂金屬為核心催化劑，主要生產(chǎn)潤(rùn)滑行業(yè)急需的低粘度mPAO基礎(chǔ)油產(chǎn)品。

潤(rùn)滑油脂是現(xiàn)代制造業(yè)重要的支撐和保障，在確保機(jī)械裝備穩(wěn)定運(yùn)行中起到關(guān)鍵作用。聚α-烯烴(PAO)合成基礎(chǔ)油是生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)、高鐵、風(fēng)電等高端裝備潤(rùn)滑油的關(guān)鍵原材料。潤(rùn)滑材料實(shí)驗(yàn)室研究員李久盛團(tuán)隊(duì)與山西潞安化工集團(tuán)合作，于2014年開展煤制α-烯烴制備mPAO的研發(fā)工作，取得一系列關(guān)鍵制備技術(shù)的進(jìn)展，申請(qǐng)多項(xiàng)發(fā)明專利，推動(dòng)了國內(nèi)低粘度PAO基礎(chǔ)油的技術(shù)與產(chǎn)品研究的發(fā)展。2020年11月，在上述研究工作的基礎(chǔ)上，雙方合作實(shí)現(xiàn)了中試生產(chǎn)裝置開車，完成了烯烴原料預(yù)處理段、烯烴聚合段、聚合后精餾段和聚烯烴加氫段的穩(wěn)定運(yùn)行和工藝參數(shù)優(yōu)化。試驗(yàn)結(jié)果表明，自主研發(fā)的茂金屬催化劑具有超高的催化活性(不小于60kg/g)和優(yōu)異的選擇性，烯烴原料轉(zhuǎn)化率大于98%。中試生產(chǎn)的mPAO 4、6、8、10四個(gè)產(chǎn)品與進(jìn)口產(chǎn)品相比，具有優(yōu)異的低溫性能和出色的熱穩(wěn)定性以及更高的粘度指數(shù)。

先進(jìn)潤(rùn)滑材料實(shí)驗(yàn)室發(fā)揮mPAO基礎(chǔ)油的性能優(yōu)勢(shì)，開展應(yīng)用研究工作，已聯(lián)合多家設(shè)備制造商，在無人直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)潤(rùn)滑油、航空抗燃液壓油、航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)油、軌道交通齒輪油和耐高溫長(zhǎng)壽命工業(yè)齒輪油等高端潤(rùn)滑油油產(chǎn)品的配方開發(fā)方面取得進(jìn)展，多款油品已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用的驗(yàn)證階段。低粘度mPAO基礎(chǔ)油中試生產(chǎn)試驗(yàn)的成功，對(duì)我國潤(rùn)滑行業(yè)的發(fā)展具有重要意義，并為煤化工行業(yè)下游產(chǎn)品的精細(xì)化、高值化利用提供了重要的技術(shù)路線。

先進(jìn)潤(rùn)滑技術(shù)可顯著降低設(shè)備無效功耗、減少故障率、延長(zhǎng)使用壽命，有助于實(shí)現(xiàn)裝備的節(jié)能減排及高效運(yùn)行。mPAO合成基礎(chǔ)油的國產(chǎn)化有助于實(shí)現(xiàn)高端潤(rùn)滑油脂的研發(fā)和工業(yè)應(yīng)用，進(jìn)而提升能源生產(chǎn)和消費(fèi)過程中設(shè)備的可靠性，降低設(shè)備運(yùn)維成本，為我國盡早實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(A類)“變革性潔凈能源關(guān)鍵技術(shù)與示范”、山西省科技廳國際合作重大專項(xiàng)“煤基合成及產(chǎn)業(yè)鏈延伸關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”和山西省揭榜招標(biāo)項(xiàng)目“性能穩(wěn)定的低粘度PAO制備技術(shù)”等的資助。