CN103210071B - 具有改善粘度指数的高粘度基础油的制备方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种方法，该方法包括在反应器中于离子液体催化剂和一种或多种C5+α烯烃存在下使沸点小于82℃的一种或多种烯烃低聚以产生具有在100℃下36mm2/s或更高的运动粘度、和大于55的VI的基础油；并且其中所述沸点小于82℃的一种或多种烯烃占给进到反应器的总烯烃混合物的大于50wt%。提供了一种方法，该方法包括在离子液体催化剂、和衍生自废塑料的C5+α烯烃的混合物存在下使具有低沸点的烯烃低聚以产生具有在40℃下大于1100mm2/s的运动粘度、和大于55的VI的基础油。还提供由该方法制备的基础油。

Description

具有改善粘度指数的高粘度基础油的制备方法
本申请涉及题目为“PROCESS TO MAKE BASE OIL BYOLIGOMERIZING LOW BOILING OLEFINS”的共同提交的专利申请，以其全文并入本文。
技术领域
本申请涉及通过在一种或多种C5+α烯烃存在下使一种或多种低沸点烯烃进行低聚来制备具有提高粘度指数(VI)的基础油的方法。本申请还涉及基础油组合物。
概述
本申请提供了生产基础油的方法，该方法包括在反应器中于离子液体催化剂和一种或多种C5+α烯烃存在下使沸点小于82℃(180°F)的一种或多种烯烃低聚以产生具有在100℃下36mm2/s或更高的运动粘度、和大于55的粘度指数(VI)的基础油；并且其中所述沸点小于82℃(180°F)的一种或多种烯烃占给进到反应器的总烯烃混合物的大于50wt%。
本申请还提供了制备基础油的方法，该方法包括在离子液体催化剂、和衍生自废塑料的C5+α烯烃的混合物存在下使沸点小于82℃(180°F)的一种或多种烯烃低聚以产生具有在40℃下大于1100mm2/s的运动粘度和大于55的粘度指数(VI)的基础油。
本申请还提供了基础油，该基础油包含烯烃混合物的一种或多种低聚物，其中所述烯烃混合物包含丙烯和衍生自废塑料的一种或多种C5+烯烃；并且其中所述基础油具有在40℃下大于1100mm2/s的运动粘度，和至少70的粘度指数(VI)。
附图简要描述
图1是静态混合器环流反应器的一个实施方案的示意图。
图2是固定床接触器反应器的一个实施方案的示意图。
详述
基础油是可将其它油或物质加入到其中以生产成品润滑剂的油。
若干不同的烯烃具有小于82℃(180°F)的沸点。下文显示了一些具体实例。
在一个实施方案中，沸点小于82℃(180°F)的一种或多种烯烃主要或完全包含α烯烃。在一个实施方案中，所述一种或多种烯烃包含丙烯、丁烯（例如1-丁烯）、或它们的混合物。在另一个实施方案中，所述一种或多种烯烃具有小于65℃、小于50℃、小于40℃、小于30℃、小于20℃、小于10℃或小于0℃的沸点。例如在2009年8月10日提交的美国专利申请No.12/538,738中描述了丙烯的来源。
离子液体催化剂由形成络合物的至少两种组分组成。离子液体催化剂包含第一组分和第二组分。离子液体催化剂的第一组分可包含路易斯酸。路易斯酸可以是选自例如第13族金属的路易斯酸化合物组分的金属卤化物化合物，包括卤化铝、烷基卤化铝、卤化镓和烷基卤化镓。除第13族金属的那些外还可使用其它路易斯酸化合物，例如第3、4和5族金属卤化物。其它具体实例包括ZrCl4、HfCl4、NbCl5、TaCl5、ScCl3、YCl3和它们的混合物。使用版本日期为2007年6月22日的国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的周期表来定义第3、4、5和13族金属。在一个实施方案中，第一组分是卤化铝或烷基卤化铝。例如，三氯化铝可以是酸性离子液体的第一组分。
组成离子液体催化剂的第二组分是有机盐或盐的混合物。这些盐可以表征为通式Q+A-，其中Q+为铵阳离子、鏻阳离子、硼鎓阳离子、碘鎓阳离子或硫鎓阳离子，A-为带负电荷的离子例如Cl-、Br-、ClO4 -、NO3 -、BF4 -、BCl4 -、PF6 -、SbF6 -、AlCl4 -、TaF6 -、CuCl2 -、FeCl3 -、HSO3-、RSO3-、SO3CF3 -、烷基-芳基磺酸根阴离子、和苯磺酸根阴离子（例如3-硫三氧苯基(3-sulfurtrioxyphenyl)）。在一个实施方案中，第二组分选自具有季铵卤化物的那些，所述季铵卤化物含有一种或多种具有约1-约12个碳原子的烷基部分，例如三甲铵盐酸盐，甲基三丁基铵卤化物，或取代的杂环铵卤化物化合物如烃基取代的吡啶鎓卤化物化合物如1-丁基吡啶鎓卤化物、苄基吡啶鎓卤化物，或烃基取代的咪唑鎓卤化物如1-乙基-3-甲基-咪唑鎓氯化物。
在一个实施方案中，离子液体催化剂选自烃基取代吡啶鎓氯铝酸盐、烃基取代咪唑鎓氯铝酸盐、季胺氯铝酸盐、三烷基胺氯化氢氯铝酸盐、烷基吡啶氯化氢氯铝酸盐和它们的混合物。例如，离子液体催化剂可以是酸性卤铝酸盐离子液体，例如分别具有通式A和B的烷基取代吡啶鎓氯铝酸盐或烷基取代咪唑鎓氯铝酸盐。
在式A和B中；R、R1、R2和R3是H、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基，X为氯铝酸根。在一个实施方案中，X为AlCl4 -或Al2Cl7 -。在式A和B中，R、R1、R2和R3可以相同或不同。在一个实施方案中，离子液体催化剂是N-丁基吡啶鎓氯铝酸盐。
在一个实施方案中，离子液体催化剂包含选自烷基-吡啶鎓、烷基-咪唑鎓、或它们的混合物的阳离子。在另一个实施方案中，离子液体催化剂可具有通式RR’R’’NH+Al2Cl7 -，其中N是含氮基团，并且其中RR’和R’’是含有1-12个碳的烷基，其中RR’和R’’可以相同或不同。
第一组分的存在可给予离子液体催化剂富兰克林或路易斯酸性特性。在一个实施方案中，离子液体催化剂包括强路易斯酸性阴离子，例如Al2Cl7 -。例如，Al2Cl7 -是强路易斯酸性阴离子，而AlCl4 -不是。在一个实施方案中，第一组分与第二组分的摩尔比越大，则离子液体催化剂的酸度也越大。
可用作离子液体催化剂的化合物的其它实例包括1-丁基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐[bmim+][PF6-]，可作为CYPHOS IL101TM（烃溶性(己烷、甲苯)Tg—56℃）商购的三己基(十四烷基)氯化鏻[thtdPh+][Cl-]，和1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氯铝酸盐[emim+][AlCl4-]。可用作离子液体催化剂中第二组分的离子液体包括三己基(十四烷基)氯化鏻[thtdPh][Cl-]。
在一个实施方案中，将助催化剂或促进剂加入到离子液体催化剂中。助催化剂或促进剂的实例是含卤添加剂（halide containingadditive），例如烷基卤或卤化氢。其它助催化剂或促进剂是布朗斯台德酸。促进剂是可加速催化剂对反应的效果的物质。布朗斯台德酸是可向碱给予H+离子的任何物质。布朗斯台德酸是H+离子或质子给体。布朗斯台德酸的实例是HCl、HBr、HI、HF、硫酸、+NH4、CH3CO2H和它们的混合物。
用于本公开内容中一种或多种烯烃和基础油的沸程分布、初沸点、上沸点的测试方法是ASTM D2887-06a和ASTM D6352-04。该测试方法在本文称作“SIMDIST”。通过使用气相色谱模拟由蒸馏确定沸程分布。通过该测试方法获得的沸程分布基本上等于通过真实沸点(TBP)蒸馏（参见ASTM测试方法D2892）获得的那些。它们没有必要等于得自低效率蒸馏的结果例如用ASTM测试方法D86或D1160获得的那些。
通过所述方法生产的基础油具有高的运动粘度。在一个实施方案中，在100℃下运动粘度为20mm2/s或更高或36mm2/s或更高，例如大于40mm2/s、45mm2/s或更高、50mm2/s或更高、55mm2/s或更高、60mm2/s或更高、或65mm2/s或更高。在一些实施方案中，通过所述方法生产的基础油还具有在40℃下高的运动粘度。在40℃下高的运动粘度可通常在40℃下大于200mm2/s，和在某些实施方案中为300mm2/s或更高。在一些实施方案中，所述基础油具有在40℃下400mm2/s或更高、500mm2/s或更高、600mm2/s或更高、700mm2/s或更高、800mm2/s或更高、或甚至大于1100mm2/s的运动粘度。在一个实施方案中，所述基础油具有在40℃下大于1100mm2/s、1200mm2/s或更高、大于1500mm2/s、或大于1600mm2/s的运动粘度。在一个实施方案中，所述基础油具有在40℃下大于1100mm2/s至小于5000mm2/s的运动粘度。用于在40℃或100℃下确定运动粘度的测试方法是ASTM D445-09。
所述基础油的VI大于55、大于60，为至少70、至少80或至少90。在一个实施方案中VI小于140、小于120或小于100。用于测定VI的测试方法是ASTM D2270-04。
在一个实施方案中，所述基础油具有低的浊点，例如小于0℃，和在其它实施方案中浊点小于-10℃、小于-20℃、小于-30℃、小于-40℃、小于-50℃或小于-60℃。用于测定浊点的测试方法是ASTM D5773-10石油产品浊点的标准试验方法（Standard Test Method forCloud Point of Petroleum Products）（固定冷却速率法），或给出等效结果的任何其它方法。
在一个实施方案中，所述基础油具有低的倾点，例如小于0℃，和在某些实施方案中倾点小于-10℃、小于-20℃、小于-30℃、小于-40℃、小于-50℃或小于-60℃。倾点通过ASTM D5950-02(2007)石油产品倾点的标准试验方法（Standard Test Method for Pour Point ofPetroleum Products）（自动倾斜法）进行测定。在一个实施方案中，即使在未将基础油脱蜡时仍获得低的倾点。用于脱蜡的典型方法是溶剂脱蜡和加氢异构化脱蜡，它们二者均是本领域所熟知的。
在一个实施方案中，所述基础油的初沸点为650°F(343℃)或更小。在另一个实施方案中，所述基础油的初沸点为650°F(343℃)-700°F(371℃)。在一个实施方案中，所述基础油的主要沸程范围为482℃(900°F)-815.6℃(1500°F)。在本公开的上下文中，主要是指大于50wt%。在一些实施方案中，至少80wt%、高达100wt%的基础油的沸程为482℃(900°F)-815.6℃(1500°F)。在其它实施方案中，所述基础油的沸程高达749℃-(1380°F-)、760℃-(1400°F-)、或788℃-(1450°F-)的上限。有时期望具有宽范围的沸点，这是因为然后可将基础油蒸馏成具有不同运动粘度的不同馏分，其中的一些比该基础油在40℃下的运动粘度更高或更低。在一个实施方案中，所述基础油具有大于735℃(1355°F)的上沸点。
在一个实施方案中，沸点小于82℃的一种或多种烯烃占给进到反应器的总烯烃混合物的大于50wt%。在其它实施方案中，沸点小于82℃的一种或多种烯烃占给进到反应器的总烯烃混合物的大于20wt%、大于30wt%、大于40wt%、至少50wt%、至少60wt%、至少70wt%、至少80wt%、或高达95wt%。
在一个实施方案中，给进到反应器的液体烃混合物可包含多种烃的混合物，所述烃包括沸点小于82℃的一种或多种烯烃，一种或多种C5+α烯烃，并且还可包含一种或多种异链烷烃或其它烯烃，以及用作稀释剂的其它烃。
在一个实施方案中，一种或多种C5+α烯烃以提高基础油VI的量存在于反应器中。例如，一种或多种C5+α烯烃的量可以以给进到反应器的总烯烃混合物的小于50wt%、小于40wt%、小于30wt%或小于20wt%存在。C5+α烯烃的量可通常大于反应器中液体反应物的混合物的1wt%。在一些实施方案中，通过在反应器中存在C5+α烯烃，基础油的VI得到提高，而浊点没有得到提高。
在一个实施方案中，用于提高所述基础油VI的方法包括共同给进：烯烃的混合物，所述烯烃包含：1)一种或多种C5+α烯烃（以将所述基础油的VI提高至少10、至少15或至少20的量），和2)沸点小于82℃的一种或多种烯烃。在该实施方案中，所述基础油可具有在100℃下20mm2/s或更高的运动粘度。在一个实施方案中，所述基础油具有高的运动粘度和高的VI，例如在100℃下36mm2/s或更高的运动粘度和大于55的VI。
C5+α烯烃是包含5个或更多个碳原子的烯烃。在一个实施方案中，C5+α烯烃包含C8+α烯烃。C8+α烯烃是包含8个或更多个碳原子的烯烃。α烯烃在分子中具有在第一个碳和第二个碳之间的双键。在一个实施方案中，一种或多种C8+α烯烃包含1-癸烯、1-十二碳烯、或它们的混合物。C8+α烯烃的实例是1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、和C20+或C24+α烯烃。
α烯烃可具有偶数碳原子数、奇数碳原子数、或者是偶数和奇数碳原子数的混合物。α烯烃可以是线性或支链的。
用于制备α烯烃的多种方法描述于“Alpha Olefins”,M.Morgan,PERP Report02/03-4,Nexant Chem Systems,January2004中。用于制备C5+α烯烃的方法的实例是乙烯聚合，较重质烃类的热裂解，废塑料的热解，费-托法，脂肪酸的复分解，较重质烃类的催化裂化，和它们的组合。在一个实施方案中，C5+α烯烃通过在沸石催化剂上将叔醇转化来进行制备。一种如此进行的方法描述于美国专利No.5,157,192中。在一个实施方案中，C5+α烯烃衍生自废塑料例如聚乙烯的热解。在美国专利No.6,497,812和6,703,535中教导了用于使费-托衍生的含蜡进料热裂解以产生烯烃的方法。在美国专利No.6,774,272和6,822,126教导了用于使废塑料热解的方法。在一个实施方案中，从乙烯低聚制备的高纯度正构α-烯烃(NAO)过程蒸馏出(cut)C5+α烯烃。例如，非常高(99%+)纯度的C5+或C8+α烯烃可使用改进的Ziegler乙烯链增长技术进行制备。
在一个实施方案中，在一种或多种C5+α烯烃存在下的低聚与在不存在一种或多种C5+α烯烃情况下进行的类似过程相比使基础油的倾点降低。在一个实施方案中，所述倾点与在不存在一种或多种C5+α烯烃情况下进行的类似过程制得的基础油的倾点相比低至少5℃，或至少10℃。
在一个实施方案中，低聚条件包括离子液体催化剂的熔点与其分解温度之间的温度。在一个实施方案中，低聚条件包括约-10℃至约150℃，例如约0-约100℃、约10-约100℃、约0-约50℃、约40℃-60℃、或大约50℃的温度。
在一个实施方案中，低聚在小于5小时内进行，和在一些实施方案中可在小于2小时，或小于1小时内进行。在一个实施方案中，低聚在0.1分钟-60分钟、10分钟-45分钟、或15分钟-30分钟内进行。
在一个实施方案中，低聚条件包括0.1-10、0.5-5、1-5、1-2.5或1-1.5的一种或多种烯烃（沸点小于82℃的一种或多种烯烃或者一种或多种C5+烯烃）的LHSV。
在一个实施方案中，低聚条件包括大于50、大于100、大于200、大于300、或大于400的一种或多种烯烃与含卤添加剂的摩尔比。美国专利申请No.20100065476A1教导了如何调节和维持烯烃与含卤添加剂的高摩尔比来提高C10+产物的产率。
低聚在适合于在离子液体催化剂存在下使一种或多种烯烃低聚以制备基础油的目的的任何反应器中进行。低聚可以以一步或多步进行。可使用的反应器的实例是连续搅拌罐式反应器(CTSR)、喷嘴式反应器（包括喷嘴式环流反应器）、管式反应器（包括连续管式反应器），固定床反应器（包括固定床接触器反应器），和环流反应器（包括静态混合器环流反应器）。固定床接触器反应器描述于2010年6月28日提交的专利申请No.12/824,893中。在图2中显示了固定床接触器反应器的一个实施方案。
静态混合器环流反应器使用置于环路中的静态混合器，在所述环路中将静态混合器的流出物再循环到该静态混合器的入口。静态混合器环流反应器通过使一种或多种烯烃和离子液体催化剂泵送穿过环路中的静态混合器而实现了将所述一种或多种烯烃与离子液体催化剂搅拌和混合。静态混合器环流反应器的动力学行为非常类似于CTSR反应器，但是因为转化率提高，所以该反应器的行为变得更类似于具有流出物再循环的活塞流反应器的行为。剪切混合器环流反应器易于安装在允许在压力下工作的小体积布局中、甚至在小的实验室单元中。接触效率可通过改变经过静态混合器的压降而进行改变。在一个实施方案中，单次穿过静态混合器足以实现一种或多种烯烃的接近（near）定量转化。在一个实施方案中，流出物的再循环提高了热容量并能够更为有效地控制低聚的放热曲线。在图1中显示了静态混合器环流反应器的一个实施方案。
所述方法可以是连续的、半连续的、或间歇的。连续是指在不间断或停止的情况下工作（或意欲工作）的过程。例如连续过程可以是其中将反应物（例如一种或多种烯烃或离子液体催化剂）连续引入到一个或多个反应器中并将基础油连续取出的过程。半连续是指以定期中断来工作（或意欲工作）的系统。例如生产基础油的半连续过程可以是其中将反应物连续引入到一个或多个反应器中并将基础油产品间歇取出的过程。间歇过程是不连续或半连续的过程。
在一个实施方案中，所述方法必须将一种或多种烯烃分成在不同位置用于给进到包含离子液体催化剂的反应器中的多于一个进料流。如此进行的一个方法描述在美国专利申请US20090171134中。
在一个实施方案中，所述方法使用喷嘴分配由此将一种或多种烯烃和离子液体催化剂通过至少一个喷嘴注入到反应器中以实施低聚步骤。在该实施方案中，为了获得更多的产物和低聚控制，至少一个喷嘴提供了一种或多种烯烃与离子液体催化剂之间的密切接触。如此进行的一个方法描述在美国专利申请US20090166257中。
在一个实施方案中，将新鲜离子液体催化剂连续加入到反应器中和将钝化的离子液体催化剂从该反应器连续取出。离子液体催化剂可例如通过降低其酸度而被钝化。这可例如通过与低聚期间作为副产物形成的混合聚合物络合而发生。通过向反应器连续加入新鲜离子液体催化剂，可控制催化剂活性。可将钝化的离子液体催化剂全部或部分进行再生，并再循环回到反应器。
在一个实施方案中，例如当使用固定床接触器时，离子液体催化剂是在具有固体载体的反应器中。在该实施方案中，离子液体催化剂在反应器中的平均停留时间可不同于一种或多种烯烃在该反应器中的平均停留时间。
在一个实施方案中，离子液体催化剂和一种或多种烯烃不形成乳状液。所述方法的该实施方案的一个技术优点因此可以是离子液体催化剂与基础油的相分离明显困难较小；需要较少的设备，具有降低的工艺复杂性，需要较少的时间，或它们的组合。
在一个实施方案中，进入反应器中的包含一种或多种烯烃的烃进料的流量(flow)与离子液体催化剂的流速之间存在差异。在一个实施方案中，例如，当一种或多种烯烃占烃进料的20-25wt%时，进入固定床接触器反应器中的烃进料的流速与离子液体催化剂的流量之比可以为约10:1-约1000:1；约50:1-约300:1；或约100:1-约200:1（以体积计）。在一些实施方案中，可独立地改变在将离子液体催化剂引入到反应器期间离子液体催化剂的流量、和包含一种或多种烯烃的进料流的流量以使所述工艺最优化。
在一个实施方案中，以绝热方式操作用于低聚的反应器。在绝热过程期间，任何温度变化都是由内部系统波动引起的，并且不存在外部提供的加热或冷却。以这种模式进行操作可提供明显的设备节省和工艺复杂性的降低。可将反应器中的温度维持在合适范围内的一种方法是通过使挥发性烃从反应器中的反应区蒸发以冷却该反应器。通过使挥发性烃从反应区蒸发来冷却反应器，可使该反应器内的温度维持在10℃内、在5℃内、或在1℃内。在一个实施方案中，使挥发性烃从反应器中的反应区蒸发以冷却该反应器并将该反应器维持在25-100℃，例如30-70℃、35-50℃、35-40℃或约40-50℃的温度。这种冷却反应器的装置是高度可按比例缩放(scalable)，并且可按从研究实验室中的小型微单元反应器，到中试车间(pilot plant)中的反应器，一直到大型炼厂操作中的实际尺寸反应器的任何反应器尺寸使用。可提供冷却的来自反应区的挥发性烃的实例包括C6-正构烷烃、异链烷烃、和沸点小于约15℃的烯烃。具体实例是乙烯、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、异丁烯和它们的混合物。
在一个实施方案中，沸点为482℃+(900°F+)的产物的收率wt%大于来自低聚步骤的产物总收率的25wt%。在一些实施方案中，沸点为482℃+(900°F+)的产物的wt%收率为来自低聚步骤的产物总收率的至少35wt%、至少45wt%、至少50wt%、至少65wt%、或大于70wt%。
基础油可用于其中可使用光亮油或其它高粘度合成润滑剂的任何应用。基础油可用于例如替代在配制其它产品中所使用的一种或多种增稠剂。增稠剂的实例是聚异丁烯、高分子量复合酯、丁基橡胶、烯烃共聚物、苯乙烯-二烯聚合物、聚甲基丙烯酸酯、苯乙烯-酯、和超高粘度的PAO。可用作增稠剂的高分子量复合酯的实例是CrodaInternational PLC所注册商标的产品，例如1847、1851、1929、2040、2046、3952、3955和3986。如本公开中所使用的，“超高粘度PAO”具有在100℃下约150-1,000mm2/s或更高的运动粘度。
可将所述基础油调合成成品润滑剂。成品润滑剂的实例是：榨糖机润滑剂、齿轮油、传动流体、链条油、润滑脂、液压油、金属加工液、轧铝油和发动机油（包括两冲程和四冲程发动机油）。所述基础油可用于在其中边界润滑条件通常占主要(prevail)的重载荷、低速度的齿轮中，例如在蜗轮中所使用的齿轮油。在一个实施方案中，将所述基础油与一种或多种其它基础油调合以制备具有改善性能的基础油调合物，该基础油调合物具有选自提高的轴承油膜强度、降低的刮伤磨损（scuffing wear）、降低的油耗和它们的组合的改善性能。用于测量提高的轴承油膜强度的一种方法是ASTM D2670-95(2010)用于测量流体润滑剂磨损性能的标准试验方法（Standard Test Method forMeasuring Wear Properties of Fluid Lubricants）（Falex Pin和VeeBlock法）。用于测量降低的刮伤磨损的一种方法是ASTMD5182-97(2008)用于评价油的刮伤负荷能力的标准试验方法（Standard Test Method for Evaluating the Scuffing Load Capacityof Oils）（FZG Visual法）。用于测量降低的油耗的一种方法是ASTMD6750-10a用于评价高速、单缸柴油发动机-1K工序（0.4%燃料硫）和1N工序（0.04%燃料硫）中发动机油的标准试验方法（Standard TestMethods for Evaluation of Engine Oils in a High-Speed,Single-Cylinder Diesel Engine—1K Procedure(0.4%Fuel Sulfur)and1N Procedure(0.04%Fuel Sulfur)）。
还可将所述基础油与乳化剂调合以给用其调合的成品润滑剂同时提供增稠和乳化性能。
实施例
实施例1（对比）：
在引起丙烯低聚的条件下将来自炼厂的73wt%丙烯和27wt%丙烷的混合物引入到含有1-丁基吡啶鎓七氯铝酸盐离子液体的高压釜中。让所述混合物在该高压釜中搅动直到气态混合物的压力不再减小为止。在0℃下进行所述低聚并通过冷却控制温度上升。离子液体中丙烯的低聚产生具有在100℃下65mm2/s的运动粘度、在40℃下大于3100mm2/s的运动粘度、小于-60℃的浊点和+4℃的倾点的55-60wt%重油。所述倾点与在低温下油中蜡的形成无关，但是认为归因于其非常高的运动粘度。所述重油具有40的VI。
实施例2：
在引起丙烯低聚的条件下将来自炼厂的77wt%丙烯和23wt%丙烷的混合物引入到含有1-丁基吡啶鎓七氯铝酸盐离子液体和约10mol%的C10和C12α烯烃（约20wt%的总C10和C12烯烃）的高压釜中。让所述混合物在该高压釜中搅动直到气态混合物的压力不再减小为止。在0℃下进行所述低聚并通过冷却控制温度上升。在C10和C12烯烃存在下离子液体中丙烯的低聚产生具有410-1360°F沸程的重油。对该重油进行加氢处理并将其分馏成2个馏分：以61wt%收率的(900°F+)900-1360°F馏分，和以49wt%收率的(900°F-)410-900°F馏分。900°F+馏分具有在100℃下42mm2/s的运动粘度、在40℃下1010mm2/s的运动粘度、76的VI、小于-60℃的浊点、和-14℃的倾点。900°F-馏分具有在100℃下4mm2/s的运动粘度、在40℃下22mm2/s的运动粘度、75的VI、小于-60℃的浊点、和-56℃的倾点。在丙烯低聚期间由于存在较长链的α烯烃而显著改善了VI。900°F+馏分的运动粘度使在40℃下的运动粘度维持在300mm2/s或更高。
实施例3：
在引起丙烯低聚的条件下，将丙烯、正丁烷和19wt%十二碳烯的混合物引入到含有1-丁基吡啶鎓七氯铝酸盐离子液体的固定床接触器反应器中。该固定床接触器反应器描述于2010年6月28日提交的美国专利申请号12/824,893中。在下面的条件下以一步进行低聚：1-1.5的烯烃LHSV（基于空接触器反应器计算），约500的烯烃/HCl摩尔比，约40-45℃的温度，和大于90wt%烯烃转化率。该固定床接触器反应器不需要搅拌。该固定床接触器没有内部热传递表面，并且通过丁烷的蒸发以绝热方式控制温度。该固定床接触器反应器的一个优点是离子液体的流量独立于该反应器中其它反应物的流量。离子液体中丙烯和十二碳烯的低聚产生具有在100℃下24mm2/s的运动粘度和87的VI的重油。对所述重油进行加氢处理并将其分馏成3个馏分，即沸点为930°F和更高的65wt%馏分，沸点为680-930°F的27wt%馏分，和沸点小于680°F的7wt%馏分。沸点为930°F和更高的馏分的性能为：在100℃下57mm2/s的运动粘度，78的VI，在40℃下至少1614mm2/s的运动粘度，和小于-60℃的浊点。通过在反应器中包括十二碳烯，沸使点为930°F和更高的馏分的VI提高至少15。
实施例4：
在引起丙烯低聚的条件下，将丙烯、正丁烷和19wt%1-辛烯的混合物引入到与实施例3中相同的含有1-丁基吡啶鎓七氯铝酸盐离子液体的固定床接触器反应器中。在下面的条件下以一步进行低聚：1-1.5的烯烃LHSV（基于空接触器反应器计算），约500的烯烃/HCl摩尔比，约40-45℃的温度，和大于90wt%烯烃转化率。离子液体中丙烯和1-辛烯的低聚产生具有在100℃下29mm2/s的运动粘度和82的VI的重油。对所述重油进行加氢处理并将其分馏成3个馏分，即沸点为930°F和更高的67wt%馏分（900°F和更高的大于70wt%的馏分），沸点为680-930°F的27wt%馏分，和沸点小于680°F的6wt%馏分。沸点为930°F和更高的馏分的性能为：在100℃下69mm2/s的运动粘度，75的VI，在40℃下至少2336mm2/s的运动粘度。
实施例5：
在引起丙烯低聚的条件下将来自炼厂的77wt%丙烯和23wt%丙烷的混合物引入到含有1-丁基吡啶鎓七氯铝酸盐离子液体和约15mol%的C10α烯烃（约28wt%的总C10和C12烯烃）的高压釜中。让所述混合物在该高压釜中搅动直到气态混合物的压力不再减小为止。在0℃下进行所述低聚并通过冷却控制温度上升。在C10和C12烯烃存在下离子液体中丙烯的低聚产生具有410-1360°F沸程的重油。对该重油进行加氢处理并将其分馏成2个馏分：以65wt%收率的(900°F+)900-1360°F馏分，和以45wt%收率的(900°F-)410-900°F馏分。900°F+馏分具有在100℃下36mm2/s的运动粘度、在40℃下711mm2/s的运动粘度、81的VI、小于-60℃的浊点、和-16℃的倾点。900°F-馏分具有在100℃下4.5mm2/s的运动粘度、在40℃下25mm2/s的运动粘度、80的VI、小于-60℃的浊点、和-52℃的倾点。在丙烯低聚期间由于存在较长链的α烯烃而显著改善了VI。900°F+馏分的运动粘度使在40℃下的运动粘度维持在300mm2/s或更高。
实施例6：
将来自炼厂的77wt%丙烯和23wt%丙烷的混合物引入到含有1-丁基吡啶鎓七氯铝酸盐离子液体和约30wt%通过热解衍生自废塑料的α烯烃的高压釜中。所述废塑料α烯烃由落入140-310°F沸程的多种α烯烃（大部分C5-C10烯烃和3.4%芳族化合物（主要是萘或衍生物）组成。按实施例5中所述运行所述反应。让所述混合物在该高压釜中搅动直到气态混合物的压力不再减小为止（几乎全部丙烯消耗为指示）。所述低聚产生沸程为330-1360°F的低聚物。对这种低聚产物进行加氢处理并将其分馏成2个馏分：以49wt%收率的900°F+(482℃+)馏分，和以51wt%收率的(900°F-)410-900°F馏分。900°F+馏分具有在100℃下70.6mm2/s的运动粘度，在40℃下1608mm2/s的运动粘度，90的VI，小于-60℃的浊点，和-2℃的倾点。由于存在通过废塑料的热解衍生的α烯烃而显著改善了VI并且900°F+馏分的运动粘度使在40℃下的运动粘度维持在大于300mm2/s。
术语“包含”是指包括该术语后所确定的要素或步骤，但是任何这些要素或步骤并非是穷举的，并且实施方案可包括其它要素或步骤。就本说明书和所附权利要求而言，除非另外标明，表达量、百分比或比例的所有数和说明书和权利要求所用的其它数都应理解为在所有情况下用术语“约”做修饰。此外，本文公开的所有范围包含端点并且可独立地组合。只要披露了具有下限和上限的数值范围，也就明确地披露了落在该范围内的任何数值。
未定义的任何术语、缩略语或简写应理解为具有与申请的提交同时期的技术人员所使用的普通含义。除明确和毫不含糊地限于一个的情形，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代。
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本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，也使任何本领域技术人员能够制造和使用本发明。上述公开的本发明的示例性实施方案的许多修改对于本领域技术人员是很容易想到的。因此，本发明可被解释为包括落入所附的权利要求书的范围内的所有的结构和方法。除非另有规定，对各组分或组分的混合物可从中选择的元素、物质或其它组分的列举，旨在包括所列出的组分的所有可能的次级组合和它们的混合物。

Claims (26)

1.生产基础油的方法，该方法包括在反应器中于离子液体催化剂和一种或多种C8+α烯烃存在下使沸点小于82℃的一种或多种烯烃低聚以产生具有在100℃下36mm2/s或更高的运动粘度、在40℃下300mm2/s或更高的运动粘度和大于55的粘度指数(VI)的基础油；其中：
a.所述离子液体催化剂是分别具有通式A和B的烷基取代吡啶鎓氯铝酸盐或烷基取代咪唑鎓氯铝酸盐:
其中R、R1、R2和R3是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基，X为氯铝酸根；并且
b.所述沸点小于82℃的一种或多种烯烃占给进到反应器的总烯烃混合物的大于50wt％。
2.权利要求1的方法，其中在100℃下的运动粘度大于40mm2/s。
3.权利要求1的方法，其中在100℃下的运动粘度为45mm2/s或更高。
4.权利要求1的方法，其中在40℃下的运动粘度为1200mm2/s或更高。
5.权利要求1的方法，其中在40℃下的运动粘度大于1100mm2/s。
6.权利要求1的方法，其中所述基础油具有小于-20℃的浊点。
7.权利要求6的方法，其中所述浊点小于-30℃。
8.权利要求1的方法，其中所述基础油具有小于-10℃的倾点。
9.权利要求8的方法，其中未将所述基础油脱蜡。
10.权利要求1的方法，其中至少80wt％的所述基础油的沸点范围为482℃-815.6℃。
11.权利要求1的方法，其中所述一种或多种C8+α烯烃占给进到反应器的总烯烃混合物的小于40wt％。
12.权利要求1的方法，其中所述沸点小于82℃的一种或多种烯烃占给进到反应器的总烯烃混合物的至少60wt％。
13.权利要求12的方法，其中所述沸点小于82℃的一种或多种烯烃占给进到反应器的总烯烃混合物的至少70wt％。
14.权利要求1的方法，其中所述低聚以一步完成。
15.权利要求1的方法，其中所述沸点小于82℃的一种或多种烯烃包含丙烯、丁烯或它们的混合物。
16.权利要求1的方法，其中所述粘度指数(VI)为至少80。
17.权利要求16的方法，其中所述粘度指数(VI)为至少90。
18.权利要求1的方法，其中所述一种或多种C8+α烯烃包含1-癸烯、1-十二碳烯、或它们的混合物。
19.权利要求1的方法，其中所述由低聚产生的沸点为482℃+的产物的收率大于70wt％。
20.权利要求1的方法，其中所述一种或多种C8+α烯烃通过乙烯聚合、较重质烃类的热裂解、废塑料的热解、费-托法、脂肪酸的复分解、较重质烃类的催化裂化或它们的组合进行制备。
21.权利要求1的方法，其中所述低聚在固定床接触器反应器中进行。
22.权利要求1的方法，其中所述低聚在静态混合器环流反应器中进行。
23.制备基础油的方法，该方法包括在离子液体催化剂和衍生自废塑料的C8+α烯烃的混合物存在下使沸点小于82℃的一种或多种烯烃低聚以产生具有在40℃下大于1200mm2/s的运动粘度和大于55的粘度指数(VI)的基础油；其中所述离子液体催化剂是分别具有通式A和B的烷基取代吡啶鎓氯铝酸盐或烷基取代咪唑鎓氯铝酸盐：
其中R、R1、R2和R3是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基，X为氯铝酸根。
24.权利要求23的方法，其中所述粘度指数(VI)为至少80。
25.权利要求23的方法，其中所述粘度指数(VI)为至少90。
26.基础油，该基础油包含烯烃混合物的一种或多种低聚物，其中所述烯烃混合物包含丙烯和衍生自废塑料的一种或多种C5+烯烃；并且其中所述基础油具有在40℃下大于1200mm2/s的运动粘度，和至少70的粘度指数(VI)。
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