CN108473897A - 高粘度基础油料组合物 - Google Patents

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Abstract

提供生产具有高粘度并且还具有一种或多种代表优质基础油料的性质的第I类基础油料的方法。所得第I类基础油料可具有大于通过溶剂加工形成的常规第I类光亮油的相应粘度的在100℃下的粘度和/或在40℃下的粘度。另外，所得第I类基础油料可具有一种或多种代表优质基础油料的性质。

Description

高粘度基础油料组合物
技术领域
提供高粘度润滑剂基础油料组合物、制造这样的基础油料组合物的方法和包含这样的基础油料组合物的润滑剂。
背景技术
用于形成第I类基础油料的常规溶剂加工方法可产生各种类型的高粘度基础油料，如光亮油。但是，溶剂加工通常不太有效降低进料的硫和/或氮含量，这会产生具有有害的杂原子含量的基础油料。在溶剂加工之前和/或之后可以使用加氢精制(Hydrotreating)和/或加氢裂化工艺脱除杂原子，但这样的加氢处理(hydroprocessing)会显著降低所得加氢精制基础油料的粘度。
更通常，当炼厂从用于润滑剂基础油料生产的溶剂加工转向催化加工时，高粘度基础油料生产能力(capacity)下降。尽管催化加工适用于制造较低粘度基础油料，但催化加工过程中所用的加氢精制和加氢裂化工艺倾向于限制制造在100℃下的粘度大于大约10cSt的基础油料的能力。
高粘度基础油料的其它选择可包括特种聚合材料，如ExxonMobil SpectraSynTM基础油料中的聚-α-烯烃。这样的聚合物基础油料可具有光亮油型粘度及降低或最小化的硫含量。但是，由于需要特种进料形成所需聚合物，这样的聚合物基础油料的生产会是昂贵的。
美国专利4,931,197描述了由α,β-不饱和二羧酸酯和α-烯烃形成的共聚物。通过在过氧化物催化剂存在下在80℃–210℃的温度下共聚生产该共聚物。该共聚物被描述为适合用作用于热塑性塑料的成型处理的润滑剂。
美国专利4,913,794描述了用于生产高粘度润滑油的一种工艺配置。将润滑油和有机过氧化物共注入反应器以形成较高分子量产物。美国专利4,913,794中提供的实施例描述了在共注入进料中使用10重量％有机过氧化物的方法。
发明内容
概述
在一个方面中，提供一种基础油料组合物，所述基础油料组合物具有600g/mol至3000g/mol的数均分子量(Mn)、900g/mol至10000g/mol的重均分子量(Mw)、至少1.4的多分散性(Mw/Mn)、0℃或更低的倾点、至少35cSt的在100℃下的粘度、至少600cSt的在40℃下的粘度和至少50的粘度指数。
在另一方面中，提供一种形成基础油料组合物的方法，所述方法包括将具有50至120的粘度指数、12cSt或更低的在100℃下的粘度以及大于0.03重量％的硫含量和/或大于10重量％的芳族化合物含量的原料引入在有效偶联条件下的偶联反应阶段以形成偶联流出物；和分馏至少一部分偶联流出物以至少形成具有至少50的粘度指数、至少1.4的多分散性(Mw/Mn)、至少35cSt的在100℃下的粘度、至少600cSt的在40℃下的粘度和0℃或更低的倾点的第一产物馏分。
在另一方面中，提供一种形成基础油料组合物的方法，所述方法包括将具有50至120的粘度指数、12cSt或更低的在100℃下的粘度以及大于0.03重量％的硫含量和/或大于10重量％的芳族化合物含量的原料引入在有效偶联条件下的偶联反应阶段以形成偶联流出物；分馏至少一部分偶联流出物以形成至少第一偶联流出物馏分；和使至少一部分第一偶联流出物馏分在有效催化加工条件下暴露在催化剂下以形成具有至少50的粘度指数、至少1.4的多分散性(Mw/Mn)、至少35cSt的在100℃下的粘度、至少600cSt的在40℃下的粘度和0℃或更低的倾点的第一产物馏分。
附图简述
图1示意性显示使用过氧化物催化剂的偶联反应的一个实例。
图2示意性显示使用过氧化物催化剂的偶联反应的一个实例。
图3示意性显示在酸性反应环境中的偶联反应的一个实例。
图4示意性显示在酸性反应环境中的偶联反应的一个实例。
图5示意性显示在固体酸催化剂存在下的偶联反应的一个实例。
图6示意性显示基于烯烃低聚的偶联反应的一个实例。
图7示意性显示适用于制造如本文所述的高粘度组合物的反应系统的一个实例。
图8显示各种基础油料样品的凝胶渗透色谱法结果。
图9显示各种基础油料样品的表征数据。
图10显示各种基础油料样品的UV吸收系数数据。
图11显示使用各种基础油料配制的润滑剂的布鲁克菲尔德粘度数据。
图12显示使用各种基础油料配制的润滑剂的氧化诱发运动粘度变化。
图13显示使用各种基础油料配制的润滑剂的布鲁克菲尔德粘度数据。
图14显示使用各种基础油料配制的润滑剂的RPVOT数据。
具体实施方式
详述
本文中的详述和权利要求书内的所有数值是用“大约”或“大致”修饰的所示值，并将本领域普通技术人员预期的实验误差和变动考虑在内。综述
在各种方面中，提供生产具有高粘度并且还具有一种或多种代表优质基础油料的性质的第I类基础油料的方法。所得第I类基础油料可具有大于通过溶剂加工形成的常规第I类光亮油的相应粘度的在100℃下的粘度和/或在40℃下的粘度。另外，所得第I类基础油料可具有一种或多种代表优质基础油料的下列性质：0.5重量％或更低的硫含量；至少100的粘度指数；至少1.4或至少1.7的多分散性；小于-20℃的结晶温度；和/或其它性质。
本文所述的高粘度第I类基础油料组合物可通过来自第I类基础油料进料或任选非标准第I类基础油料型进料的化合物的偶联形成。在这一论述中，化合物的偶联被定义为包括烷基化、低聚和/或用于合并和/或偶联分子以提高分子量的其它反应。已经出乎意料地发现，可以通过偶联来自常规基础油料进料的组分形成具有合意的性质混合的高分子量组合物。所得组合物可具有高分子量组合物的许多益处，同时也保持常规低分子量第I类基础油料的许多合意性质。由于该组合物由来自较低粘度常规第I类基础油料的化合物的偶联形成，在偶联形成高粘度光亮油之前可以加氢处理初始进料以提供合意的硫、氮和/或芳族化合物含量。尽管这样的加氢处理通常降低基础油料的粘度，但基础油料偶联形成较高分子量化合物导致明显提高的粘度。因此，归因于加氢处理的任何粘度损失降低、最小化和/或减轻。
根据API’s分类，第I类基础油料被定义为具有少于90重量％饱和分子和/或至少0.03重量％硫含量的基础油料。第I类基础油料还具有至少80但小于120的粘度指数(VI)。第II类基础油料含有至少90重量％饱和分子和少于0.03重量％硫。第II类基础油料也具有至少80但小于120的粘度指数。第III类基础油料含有至少90重量％饱和分子和少于0.03重量％硫，粘度指数为至少120。
在这一论述中，一个阶段可对应于单个反应器或多个反应器。任选地，多个并联反应器可用于实施一个或多个工艺，或多个并联反应器可用于一个阶段中的所有工艺。各阶段和/或反应器可包括一个或多个含有加氢处理催化剂的催化剂床。
定义原料的一种方式基于该进料的沸程。用于规定沸程的一个选项是使用进料的初沸点和/或进料的终沸点。在一些情况下可提供进料的更有代表性的描述的另一选项是基于在一个或多个温度下沸腾的进料量表征进料。例如，进料的“T5”沸点或蒸馏点被定义为5重量％的进料馏出或沸腾的温度。类似地，“T95”沸点是95重量％的进料馏出或沸腾的温度。
在这一论述中，除非另行规定，催化和/或溶剂加工原料的润滑剂产品馏分相当于具有至少大约370℃(～700℉)的初沸点和/或T5蒸馏点的馏分。馏出物(distillate)燃料产品馏分(如柴油产品馏分)相当于具有大约177℃(350℉)至大约370℃(700℉)的沸程的产品馏分。因此，馏出物燃料产品馏分具有至少大约193℃的初沸点(或T5沸点)和大约370℃或更低的终沸点(或T95沸点)。石脑油燃料产品馏分相当于具有大约35℃(95℉)至大约177℃(350℉)的沸程的产品馏分。因此，石脑油燃料产品馏分具有至少大约35℃的初沸点(或T5沸点)和大约177℃或更低的终沸点(或T95沸点)。要指出，35℃大致相当于C5烷烃的各种异构体的沸点。当测定进料或产品馏分的沸点或沸程时，可以使用适当的ASTM试验方法，如ASTM D2887或D86中描述的程序。
用于形成高粘度基础油料的原料–第I类基础油料
本文所述的基础油料组合物可以由各种原料形成。一种方便类型的进料可以是通过常规溶剂加工形成的第I类基础油料。任选地，可以加氢处理这样的进料以实现所需硫含量、氮含量和/或芳族化合物含量。在一些方面中，该进料可相当于“粘度指数扩大的”第I类基础油料。“粘度指数扩大的”第I类基础油料在本文中被定义为具有与第I类基础油料类似的性质但该进料的粘度指数低于第I类基础油料的典型范围的进料。如本文中定义的粘度指数扩大的第I类基础油料可具有至少50的粘度指数。
用于形成如本文所述的高粘度基础油料的合适的第I类基础油料(和/或粘度指数扩大的第I类基础油料)可以以各种方式表征。例如，用作用于形成高粘度基础油料的进料的合适的第I类基础油料可具有2cSt至50cSt、或2cSt至40cSt、或2cSt至30cSt、或2cSt至20cSt、或2cSt至16cSt、或2cSt至12cSt、或2cSt至10cSt、或2cSt至8cSt、或4cSt至50cSt、或4cSt至40cSt、或4cSt至30cSt、或4cSt至20cSt、或4cSt至16cSt、或4cSt至12cSt、或4cSt至10cSt、或4cSt至8cSt、或6cSt至50cSt、或6cSt至40cSt、或6cSt至30cSt、或6cSt至20cSt、或6cSt至16cSt、或6cSt至12cSt、或6cSt至10cSt、或8cSt至50cSt、或8cSt至40cSt、或8cSt至30cSt、或8cSt至20cSt、或8cSt至16cSt、或8cSt至12cSt、或10cSt至50cSt、或10cSt至40cSt、或10cSt至30cSt、或10cSt至20cSt、或10cSt至16cSt、或12cSt至50cSt、或12cSt至40cSt、或12cSt至30cSt、或12cSt至20cSt的在100℃下的粘度。
附加地或替代性地，该原料可具有50至120、或60至120、或70至120、或80至120、或90至120、或100至120、或50至110、或60至110、或70至110、或80至110、或90至110、或50至100、或60至100、或70至100、或80至100、或50至90、或60至90、或70至90、或50至80、或60至80的粘度指数。要指出，一些上列粘度指数范围包括在第I类基础油料的定义外(下方)的粘度指数值，因此至少部分相当于粘度指数扩大的第I类基础油料。在一些方面中，至少50重量％的原料、或至少60重量％、或至少70重量％、或至少80重量％、或至少90重量％或基本所有原料(至少95重量％)可相当于具有在第I类基础油料的粘度指数值的常规范围内，如至少80和/或120或更低的粘度指数的第I类基础油料。任选地，该原料可包括一些第II类基础油料和/或第III类基础油料，如至少1重量％、或至少5重量％、或至少10重量％、或至少20重量％、或至少30重量％，和/或少于50重量％、或40重量％或更少、或30重量％或更少、或20重量％或更少、或10重量％或更少。该原料中第II类和/或第III类基础油料的量的各上述下限明确地与各上述上限结合考虑。
附加地或替代性地，该原料可具有0.92克/立方厘米或更低、或0.91克/立方厘米或更低、或0.90克/立方厘米或更低、或0.89克/立方厘米，如低至大约0.85克/立方厘米或更低的在15.6℃下的密度。
附加地或替代性地，该原料的分子量可基于数均分子量(相当于典型平均重量计算)和/或基于质均或重均分子量(其中将分子量的平方的总和除以分子量总和)和/或基于多分散性(其是重均分子量除以数均分子量)表征。
进料的数均分子量Mn可以数学表示为
(1)
在方程(1)中，Ni是具有分子量Mi的分子的数量。重均分子量Mw对较重分子给出较大权重。重均分子量可以数学表示为
(2)
多分散性可随后表示为Mw/Mn。在各种方面中，该原料可具有1.30或更小、或1.25或更小、或1.20或更小和/或至少大约1.0的多分散性。附加地或替代性地，该原料可具有400至1200g/mol的数均分子量(Mn)。附加地或替代性地，该原料可具有800至1400g/mol的重均分子量(Mw)。
作为用于形成常规第I类基础油料的加工的一个实例，可以使用溶剂脱蜡或使用催化脱蜡加工用于润滑剂基础油生产的原料。例如，在润滑油溶剂装置中，通过一定类型的真空蒸馏将减压瓦斯油(VGO)或另一合适的进料分馏成轻质中性(LN)和重质中性(HN)馏出物和塔底馏分。随后将塔底馏分脱沥青以回收沥青馏分和光亮油。然后溶剂萃取LN馏出物、HN馏出物和光亮油以作为萃出物除去大部分极性分子，和相应的LN馏出物、HN馏出物和光亮油萃余液。然后将萃余液溶剂脱蜡以获得具有可接受的低温性质的LN馏出物、HN馏出物和光亮油基础油料。有益地在溶剂脱蜡步骤之前或之后加氢补充精制(hydrofinish)润滑剂基础油料。所得润滑剂基础油料可含有显著量的芳族化合物(最多25％)和高硫(>300ppm)。因此，仅由溶剂脱蜡形成的典型基础油是第I类基础油料。或者，可以在溶剂脱蜡之前进行萃余液加氢转化步骤。该加氢转化基本上是在高H2压力下在金属硫化物基加氢处理催化剂存在下的处理，其除去大部分硫和氮。通常调节加氢转化反应中的转化量以获得粘度指数的预定提高和95％+饱和物。这使得溶剂脱蜡的润滑剂基础油料产品可用作第II类或第II+类基础油料。任选地，从溶剂脱蜡单元中回收的蜡也可通过催化脱蜡加工以产生第III类或第III+类润滑剂基础油料。
可以蒸馏、溶剂加工和/或加氢处理多种多样的石油和化学原料以形成适合用作用于形成高粘度基础油料的原材料的第I类基础油料。适用于溶剂加工的原料包括whole和reduced石油原油、常压渣油、丙烷脱沥青渣油，循环油、瓦斯油，包括减压瓦斯油和焦化瓦斯油，轻质至重质馏出物，包括粗制直馏馏出物(raw virgin distillates)、加氢裂化产物、加氢精制油、疏松蜡、费托蜡、萃余液和这些材料的混合物。任选地，具有适当沸程的衍生自生物来源的进料也可构成原料的至少一部分。
典型进料包括，例如，具有至少大约650℉(343℃)、或至少大约700℉(371℃)、或至少大约750℉(399℃)的初沸点的进料。或者，进料可以使用T5沸点表征，如具有至少大约650℉(343℃)、或至少大约700℉(371℃)、或至少大约750℉(399℃)的T5沸点的进料。在一些方面中，该进料的终沸点可以为至少大约1100℉(593℃)，如至少大约1150℉(621℃)或至少大约1200℉(649℃)。在另一些方面中，可以使用不大部分包含传统上会被视为真空蒸馏塔底物的分子的进料。例如，该进料可相当于已与传统真空塔底物部分分离的减压瓦斯油进料。此类进料包括，例如，具有大约1100℉(593℃)、或大约1000℉(538℃)或更低、或大约900℉(482℃)或更低的终沸点的进料。或者，进料可以使用T95沸点表征，如具有大约1100℉(593℃)或更低、或大约1000℉(538℃)或更低、或大约900℉(482℃)或更低的T95沸点的进料。合适类型的原料的一个实例是具有至少大约700℉(371℃)的T5沸点和大约1100℉或更低的T95沸点的宽馏分减压瓦斯油(VGO)进料。任选地，这样的宽馏分VGO进料的初沸点可以为至少大约700℉和/或终沸点可以为至少大约1100℉。要指出，具有更低初沸点和/或T5沸点的进料也可能合适，只要可提供足够的较高沸点材料以使该工艺的整体性质适用于润滑剂基础油料生产。
上文的进料描述相当于用于生产润滑剂基础油料的潜在进料。在一些方面中，可作为用于生产燃料和润滑剂的工艺的一部分产生润滑剂基础油料。由于燃料是此类工艺中的所需产品，含较低沸点组分的原料也可能合适。例如，适用于燃料生产的原料，如轻质循环油可具有至少大约350℉(177℃)，如至少大约400℉(204℃)的T5沸点。合适的沸程的实例包括大约350℉(177℃)至大约700℉(371℃)，如大约390℉(200℃)至大约650℉(343℃)的沸程。因此，用于燃料和润滑剂基础油料生产的进料的一部分可包括具有大约170℃至大约350℃的沸程的组分。此类组分可以是初始进料的一部分，或可以将具有大约650℉(343℃)的T5沸点的第一进料与包括沸点在200℃至350℃之间的组分的第二进料(如轻质循环油)合并。
用于润滑剂基础油料生产(或用于燃料和润滑剂基础油料生产)的初始进料可以蒸馏以形成各种馏分。对于常规第I类润滑剂生产，合适的馏分可包括减压瓦斯油馏分、脱沥青油馏分及其组合。
在原料的真空蒸馏过程中形成的一个馏分是减压瓦斯油馏分，其相当于具有至少大约650℉(343℃)或至少大约700℉(371℃)至大约1100℉(593℃)或更低、或大约1000℉(538℃)或更低、或大约900℉(482℃)或更低的沸程(如上所述)的馏出物馏分。减压瓦斯油馏分可以适用于溶剂加工以形成第I类基础油料。任选地，可以使用较窄的减压瓦斯油馏分，如具有至少大约750℉(399℃)或至少大约800℉(427℃)或至少大约850℉(454℃)的初沸点和/或T5沸点的较窄馏分。
在原料的真空蒸馏过程中形成的另一馏分是塔底物部分。这一塔底物部分可包括各种类型的分子，包括沥青质。溶剂脱沥青可用于将沥青质与塔底物部分的其余部分分离。这产生沥青或沥青质馏分和可适用于第I类基础油料生产的脱沥青塔底馏分。
溶剂脱沥青是一种溶剂萃取工艺。典型溶剂包括含有每分子大约3至大约6个碳的链烷或其它烃。合适的溶剂的实例包括丙烷、正丁烷、异丁烯和正戊烷。或者，其它类型的溶剂也可能合适，如超临界流体。在溶剂脱沥青过程中，将进料部分与溶剂混合。然后萃取可溶于溶剂的进料部分，留下几乎或完全不溶于溶剂的残渣。典型的溶剂脱沥青条件包括将原料馏分与溶剂以大约1:2至大约1:10，如大约1:8或更低的重量比混合。典型的溶剂脱沥青温度为大约40℃至大约150℃。溶剂脱沥青过程中的压力可以为大约50psig(345kPag)至大约500psig(3447kPag)。
被溶剂萃取出的脱沥青原料部分通常被称作脱沥青油。在各种方面中，来自真空蒸馏的塔底物可用作溶剂脱沥青塔的进料，因此被溶剂萃取出的部分也可被称作脱沥青塔底物。来自溶剂脱沥青工艺的脱沥青油的收率随各种因素而变，包括原料的性质、溶剂的类型和溶剂萃取条件。较低分子量溶剂如丙烷会产生比正戊烷低的脱沥青油收率，因为在越短链的烷烃中可溶的塔底馏分的组分越少。但是，来自丙烷脱沥青的脱沥青油通常具有较高质量，以使该脱沥青油的使用选择扩大。在典型的脱沥青条件下，提高温度也通常在提高所得脱沥青油的质量的同时降低收率。在各种实施方案中，来自溶剂脱沥青的脱沥青油收率可以为脱沥青工艺进料的大约85重量％或更低，或大约75重量％或更低。优选选择溶剂脱沥青条件以使脱沥青油的收率为至少大约65重量％，如至少大约70重量％或至少大约75重量％。来自溶剂脱沥青程序的脱沥青塔底物随后与来自真空蒸馏单元的较高沸点部分合并以供溶剂加工。
在脱沥青工艺后，脱沥青残渣的收率通常为脱沥青工艺进料的至少大约15重量％，但优选为大约35重量％或更低，如大约30重量％或更低或25重量％或更低。该脱沥青残渣可以例如用于制造各种等级的沥青。
作为第I类基础油料生产的一部分，可以对减压瓦斯油和/或脱沥青塔底物进行两种类型的溶剂加工。第一类型的溶剂加工是溶剂萃取以降低芳族化合物含量和/或极性分子的量。溶剂萃取工艺选择性溶解芳族组分以形成富芳族化合物萃出相，同时将更多链烷族的组分留在贫芳族化合物萃余相中。环烷分布在萃出相和萃余相之间。用于溶剂萃取的典型溶剂包括酚、糠醛和N-甲基吡咯烷酮。通过控制溶剂/油比率、萃取温度和使待萃取的馏出物与溶剂接触的方法，可以控制萃出相和萃余相之间的分离程度。可以使用任何方便类型的液-液萃取器，如对流液-液萃取器。根据脱沥青塔底物中的芳族化合物初始浓度，萃余相可具有大约5重量％至大约25重量％的芳族化合物含量。对于典型进料，芳族化合物含量为至少大约10重量％。
在一些方面中，脱沥青塔底馏分和减压瓦斯油馏分可以一起溶剂加工。或者，不同的馏分可以分开溶剂加工，以利于形成不同类型的润滑剂基础油。例如，减压瓦斯油馏分可以溶剂萃取，然后溶剂脱蜡以形成较低粘度的第I类基础油，而脱沥青塔底馏分可以溶剂加工以形成常规光亮油。当然，如果需要多于一种不同的第I类基础油和/或光亮油，多个减压瓦斯油馏分和/或脱沥青油馏分可以分开溶剂加工。
来自溶剂萃取的萃余液任选但优选萃取不足(under-extracted)。在这样的任选方面中，在仍从进料中除去大部分最低质量分子的同时使萃余液收率提高或最大化的条件下进行萃取。可以通过控制萃取条件，例如通过降低溶剂/油处理比和/或降低萃取温度使萃余液收率提高或最大化。来自溶剂萃取单元的萃余液随后可以在溶剂脱蜡条件下溶剂脱蜡以从萃余液中除去硬蜡。
溶剂脱蜡通常涉及将来自溶剂萃取单元的萃余液进料与冷脱蜡溶剂混合以形成油-溶剂溶液。此后通过例如过滤分离沉淀的蜡。选择温度和溶剂以使该油被冷溶剂溶解，同时使蜡沉淀。
合适的溶剂脱蜡工艺的一个实例涉及使用冷却塔，在此将溶剂预冷却并在沿冷却塔高度的几个点渐进加入。在冷却步骤的过程中搅拌该油-溶剂混合物以使预冷却溶剂与油基本瞬间混合。沿冷却塔的长度渐进加入预冷却溶剂以使平均冷却速率保持等于或低于10℉/分钟，通常大约1至大约5℉/分钟。冷却塔中的油-溶剂/沉淀蜡混合物的最终温度通常为0至50℉(-17.8至10℃)。然后可以将该混合物送往刮面式冷却器以从该混合物中分离沉淀蜡。
代表性的脱蜡溶剂是具有3-6个碳原子的脂族酮，如甲乙酮和甲基异丁基酮、低分子量烃如丙烷和丁烷、及其混合物。可以将该溶剂与其它溶剂如苯、甲苯或二甲苯混合。
一般而言，添加的溶剂量足以提供在脱蜡温度下5/1至20/1的液体/固体重量比和1.5/1至5/1的溶剂/油体积比。通常将该溶剂脱蜡油脱蜡至中间倾点，优选小于大约+10℃，如小于大约5℃或小于大约0℃。所得溶剂脱蜡的基础油料适用于形成一种或多种类型的第I类基础油。该溶剂脱蜡油中的芳族化合物含量通常大于10重量％。另外，该溶剂脱蜡油的硫含量通常大于300wppm。
在任一上述溶剂加工步骤之前或之后，原料也可以加氢精制或以其它方式加氢处理以降低该基础油料的硫含量。用于常规第I类基础油料生产的一些进料可具有至少1000wppm硫、或至少2000wppm、或至少4000wppm、或至少10,000wppm、或至少大约20,000wppm的初始硫含量。加氢处理可用于将所得常规第I类基础油料的硫含量降至大约1000wppm或更低、或大约500wppm或更低、或大约100wppm或更低。任选但优选地，该加氢处理也可在所得加氢处理的基础油料中保留至少大约10重量％芳族化合物、或至少大约15重量％、或至少大约20重量％、或至少大约25重量％、或至少大约30重量％，如最多大约50重量％或最多大约70重量％。
也可以通过来自溶剂萃取单元的萃余液的催化脱蜡形成第I类基础油料。合适的脱蜡催化剂可包括分子筛，如结晶铝硅酸盐(沸石)。合适的脱蜡催化剂的实例可包括但不限于ZSM-5、ZSM-11、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48、沸石Beta或其组合。基于ZSM-5的催化剂优选用于第I类基础油料的生产。在各种实施方案中，该脱蜡催化剂可任选进一步包括金属氢化组分。该金属氢化组分通常是第VI族和/或第VIII族金属。该金属氢化组分优选可以是第VIII族非贵金属与第VI族金属的组合。合适的组合可包括Ni、Co、或Fe与Mo或W的组合，优选Ni与Mo或W的组合。
对于该金属是第VIII族非贵金属与第VI族金属的组合的实施方案，金属总量可以为0.5重量％至40重量％、或2重量％至35重量％、或5重量％至30重量％.
可用于本公开的方法的脱蜡催化剂还可包括粘结剂。使用粘结剂配制的催化剂中的沸石量可以为粘结剂和沸石的总重量的大约30重量％沸石至90重量％沸石。沸石量优选为沸石和粘结剂的总重量的至少大约50重量％，如至少大约60重量％或大约65重量％至大约80重量％。
沸石可以以任何方便的方式与粘结剂合并。例如，可以通过由沸石和粘结剂的粉末开始、与外加的水合并和研碎粉末以形成混合物、然后将该混合物挤出以产生所需尺寸的粘结型催化剂而制造粘结型催化剂。也可以使用挤出助剂改变沸石和粘结剂混合物的挤出流动性质。
有效脱蜡条件可包括至少大约500℉(260℃)、或至少大约550℉(288℃)、或至少大约600℉(316℃)、或至少大约650℉(343℃)的温度。或者，该温度可以为大约800℉(427℃)或更低、或750℉(399℃)或更低、或大约700℉(371℃)或更低、或大约650℉(343℃)或更低。例如，脱蜡温度可以为大约600℉(316℃)至大约750℉(399℃)、或大约650℉(343℃)至大约750℉(399℃)、或大约650℉(343℃)至大约725℉(385℃)、或大约650℉(343℃)至大约700℉(371℃)、或大约675℉(357℃)至大约750℉(399℃)、或大约700℉(371℃)至大约750℉(399℃)。压力可以为至少大约250psig(1.8MPa)、或至少大约500psig(3.4MPa)、或至少大约750psig(5.2MPa)、或至少大约1000psig(6.9MPa)。或者，压力可以为大约5000psig(34.6MPa)或更低、或大约3000psig(20.7MPa)或更低、或大约1500psig(10.3MPa)或更低、或大约1200psig(8.2MPa)或更低、或大约1000psig(6.9MPa)或更低、或大约800psig(5.5MPa)或更低。液时空速(LHSV)可以为至少大约0.5hr-1、或至少大约1.0hr-1、或至少大约1.5hr-1。或者，LHSV可以为大约10.0hr-1或更低、或大约5.0hr-1或更低、或大约3.0hr-1或更低、或大约2.0hr-1或更低。处理气体率可以为至少大约500scf/bbl(89Nm3/m3)、至少大约750scf/bbl(134Nm3/m3)、或至少大约1000scf/bbl(178Nm3/m3)。或者，处理气体率可以为大约10000scf/bbl(1781Nm3/m3)或更低、或大约6000scf/bbl(1069Nm3/m3)或更低、或大约4000scf/bbl(712Nm3/m3)或更低、或大约2000scf/bbl(356Nm3/m3)或更低、或大约1500scf/bbl(267Nm3/m3)或更低。
用于形成高粘度基础油料的反应
有各种化学选项可用于提高第I类基础油料(任选包括粘度指数扩大的第I类基础油料)中存在的组分的分子量。合适的反应的实例可包括但不限于如烯烃低聚、Friedel-Craft芳族烷基化、借助过氧化物的自由基偶联或使用硫的催化偶联之类的反应。一般而言，较高温反应条件可提供提高的反应速率，而较长反应时间可改进偶联反应产物的收率。
图1显示经由使用过氧化物催化剂的自由基偶联法偶联化合物的通用方案的一个实例。图1中所示的反应作为一个实例提供，并且无意指示特定反应位置或产物。如图1中所示，使化合物暴露在过氧化物的存在下，这导致形成自由基。该自由基化合物具有提高的反应性，其可促进与另一化合物的偶联。要指出，尽管过氧化物在本文中可能被称作催化剂，但该过氧化物在反应过程中从过氧化物转化成两个醇。
与润滑剂沸程分子的自由基偶联反应的一个类似的示意性实例显示在图2中。图1中所示的反应作为一个实例提供，并且无意指示特定反应位置或产物。如图2中的示例性反应中所示，使用过氧化物的自由基偶联可用于将两个润滑剂沸程分子偶联在一起以形成更大的化合物。已经发现，将一部分润滑剂沸程进料(如第I类润滑剂基础油料)转化成更高分子量化合物可产生高粘度润滑剂基础油料。
在图2中所示的反应图式中，使用二烷基过氧化物作为过氧化物源。可以使用任何方便的二烷基过氧化物。任选地，该过氧化物中的烷基可以各自包括至少3个碳、或至少4个碳、或至少5个碳。在一些方面中，该过氧化物可以在叔碳处键合到一个或两个烷基上。例如，一个或两个烷基可以是t-丁基(叔丁基)。为了促进该偶联反应，可以将原料与5重量％至80重量％(相对于原料的重量计)的二烷基过氧化物、或5重量％至70重量％、或5重量％至60重量％、或5重量％至50重量％、或5重量％至40重量％、或5重量％至30重量％、或5重量％至20重量％、或10重量％至80重量％、或10重量％至70重量％、或10重量％至60重量％、或10重量％至50重量％、或10重量％至40重量％、或10重量％至30重量％、或10重量％至20重量％、或15重量％至80重量％、或15重量％至70重量％、或15重量％至60重量％、或15重量％至50重量％、或15重量％至40重量％、或15重量％至30重量％、或20重量％至80重量％、或20重量％至70重量％、或20重量％至60重量％、或20重量％至50重量％、或20重量％至40重量％、或20重量％至30重量％、或25重量％至80重量％、或25重量％至70重量％、或25重量％至60重量％、或25重量％至50重量％、或25重量％至40重量％、或30重量％至80重量％、或30重量％至70重量％、或30重量％至60重量％、或30重量％至50重量％、或30重量％至40重量％混合。可以使该原料暴露在二烷基过氧化物下方便的时间，如大约10分钟至大约10小时。原料暴露在二烷基过氧化物下的过程中的温度可以为大约50℃至大约300℃，优选大约120℃至大约260℃，任选至少大约140℃和/或任选大约230℃或更低。要指出，尽管上述时间和温度条件涉及分批操作，但本领域技术人员可以容易通过选择适当的流速/停留时间/温度将这一反应改造为连续流反应方案。美国专利4,913,794中描述的反应器配置和温度/空间速度提供可用于形成高粘度优质基础油料的条件的另一实例，其在反应器配置、温度和空间速度方面经此引用并入本文。
图3至5显示其它类型的反应方案的示意性实例，包括使用硫酸的芳族偶联(图3)、使用草酸、甲醛或硫的芳族偶联(图4)和在负载(贵)金属的分子筛催化剂存在下的芳族烷基化(图5)的实例。图3–5中显示的所有反应旨在作为实例，因为这些反应机制是本领域技术人员公知的。如图3中所示的使用硫酸的偶联通常可以在150℃至250℃的温度和大约100psig(0.7MPag)至1000psig(7MPag)的压力下进行。如图4中所示的使用硫或含羰基的有机化合物的偶联通常可以在100℃至200℃的温度下和/或在适用于一般Friedel-Craft烷基化的温度下进行。也可以将附加的酸引入反应环境以催化该反应。合适的酸可包括例如适用于Friedel-Craft烷基化的常规催化剂。在负载金属的分子筛存在下的芳族烷基化也是常规已知的工艺。图5显示在Pt/MCM-22催化剂存在下进行的芳族烷基化的一个实例，但可以使用任何方便的常规芳族烷基化催化剂。
要指出，图1–5中显示的所有反应机制涉及升高的温度和过氧化物催化剂、酸性催化剂和/或酸性反应环境的存在。在与图1–5中所示的那些类似的条件下还可发生的附加反应是烯烃低聚，其中进料内的两个含烯烃化合物偶联形成单个更大的含烯烃化合物。烯烃低聚反应的一个实例显示在图6中。任选地，如果适用于形成第I类基础油料的进料和/或第I类基础油料具有足量的含烯烃化合物，则可以使用烯烃低聚作为用于形成高粘度基础油料的主要偶联反应机制。
在使第I类基础油料暴露在偶联反应下之后形成的产物可相当于具有合意性质的高粘度基础油料，或任选可以使用附加加氢处理改进该高粘度基础油料的性质。作为一个实例，在该偶联反应基于过氧化物催化剂的方面中，该偶联反应可能将附加氧杂原子引入反应产物。在加氢处理之前，由于存在氧杂原子，高粘度基础油料产物的性质可能较不有利。高粘度基础油料的加氢处理可除去氧杂原子，以带来改进的性质。
图7显示适用于生产如本文所述的高粘度基础油料的反应系统的一个实例。在图7中，将第I类基础油料(或粘度指数扩大的第I类基础油料)的初始进料705送入偶联反应阶段710，如在过氧化物催化剂存在下偶联的反应阶段。将来自偶联阶段的流出物715送入分馏器720，如真空蒸馏塔。分馏器720能将偶联流出物715分离成多种产物，如一种或多种轻质中性产物732、一种或多种重质中性产物734和光亮油产物736。任选地，一部分光亮油产物736不经进一步处理即可使用。然后可以催化加工740光亮油产物的其余部分738。催化加工740可包括加氢精制、催化脱蜡和/或加氢补充精制的一种或多种。然后可以将催化加工流出物745分离750以形成至少燃料沸程产品752和高粘度基础油料产品755。该燃料沸程产品可具有大约750℉(399℃)或更低、或大约700℉(371℃)或更低、或大约650℉(343℃)或更低的T95沸点。任选地，可以形成多种燃料沸程产品752，这些附加燃料沸程产品相当于石脑油沸程产品、煤油沸程产品和/或附加较低沸程柴油产品。
要指出，一些进料能够在不使偶联流出物经过催化加工阶段740的情况下生产如本文所述的高粘度基础油料。例如，包含萃余液加氢转化流出物的进料可具有足够低的芳族化合物含量以可能避免需要催化处理该偶联流出物。
催化加工条件
在偶联反应后，可任选但优选催化加工本文所述的高粘度基础油料以改进基础油料的性质。该任选催化加工可包括加氢精制、催化脱蜡和/或加氢补充精制的一种或多种。在进行多于一种类型的催化加工的方面中，来自第一类型的催化加工的流出物可任选在第二类型的催化加工之前分离。例如，在加氢精制或加氢补充精制工艺后，可以进行气-液分离以除去可能形成的轻馏分、H2S和/或NH3。
加氢精制通常用于降低进料的硫、氮和芳族化合物含量。用于来自闪蒸分离器的原油的重质部分的加氢精制的催化剂可包括常规加氢处理催化剂，如包含至少一种第VIII族非贵金属(IUPAC周期表的第8-10列)，优选Fe、Co和/或Ni，如Co和/或Ni；和至少一种第VI族金属(IUPAC周期表的第6列)，优选Mo和/或W的那些。这样的加氢处理催化剂任选包括浸渍或分散在耐火载体或支承体如氧化铝和/或二氧化硅上的过渡金属硫化物。该载体或支承体本身通常没有明显/可测得的催化活性。基本无支承体或无载体的催化剂(常被称作本体催化剂)通常具有比它们的负载型对应物高的体积活性。
该催化剂可以是本体形式或负载形式。除氧化铝和/或二氧化硅外，其它合适的载体/支承体材料可包括但不限于沸石、二氧化钛、二氧化硅-二氧化钛和二氧化钛-氧化铝。合适的氧化铝是具有50至或75至 的平均孔径；100至300平方米/克、或150至250平方米/克的表面积；和0.25至1.0立方厘米/克、或0.35至0.8立方厘米/克的孔隙体积的多孔氧化铝，如γ或η。更通常，可以使用适用于馏出物(包括润滑剂基础油)沸程进料以常规方式加氢精制的催化剂的任何方便的尺寸、形状和/或孔径分布。在本公开的范围内可以在一个或多个反应容器中使用多于一种类型的加氢处理催化剂。
氧化物形式的所述至少一种第VIII族非贵金属通常可以以大约2重量％至大约40重量％，优选大约4重量％至大约15重量％的量存在。氧化物形式的所述至少一种第VI族金属通常可以以大约2重量％至大约70重量％，优选对于负载型催化剂，大约6重量％至大约40重量％或大约10重量％至大约30重量％的量存在。这些重量％基于催化剂的总重量计。合适的金属催化剂包括钴/钼(1-10％Co作为氧化物、10-40％Mo作为氧化物)、镍/钼(1-10％Ni作为氧化物、10-40％Co作为氧化物)或镍/钨(1-10％Ni作为氧化物、10-40％W作为氧化物)，在氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝或二氧化钛上。
该加氢精制在氢气存在下进行。因此将氢气料流供入或注入加氢处理催化剂所处的容器或反应区或加氢处理区。向反应区供应包含在氢气“处理气体”中的氢气。如本公开中提到的处理气体可以是纯氢气或含氢气体，其是含有足够用于预期反应的量的氢气的气体料流，任选包括一种或多种其它气体(例如氮气和轻质烃，如甲烷)，并且不会不利地干扰或影响反应或产物。杂质，如H2S和NH3不合意并通常在导入反应器之前从处理气体中除去。引入反应阶段的处理气体料流优选含有至少大约50体积％，更优选至少大约75体积％氢气。
氢气可以以大约100SCF/B(标准立方英尺氢气/桶进料)(17Nm3/m3)至大约1500SCF/B(253Nm3/m3)的速率供应。优选以大约200SCF/B(34Nm3/m3)至大约1200SCF/B(202Nm3/m3)提供氢气。氢气可以与输入进料并流供往加氢精制反应器和/或反应区或经由分开的气体导管分开供往加氢精制区。
加氢精制条件可包括200℃至450℃或315℃至425℃的温度；250psig(1.8MPag)至5000psig(34.6MPag)或300psig(2.1MPag)至3000psig(20.8MPag)的压力；0.1hr-1至10hr-1的液时空速(LHSV)；和200SCF/B(35.6m3/m3)至10,000SCF/B(1781m3/m3)、或500(89m3/m3)至10,000SCF/B(1781m3/m3)的氢气处理率。
附加地或替代性地，可以使潜在高粘度基础油料暴露在催化脱蜡条件下。催化脱蜡可用于改进高粘度基础油料的冷流性质，并且也可能实现一定杂原子脱除和芳族饱和。合适的脱蜡催化剂可包括分子筛，如结晶铝硅酸盐(沸石)。在一个实施方案中，该分子筛可以是、包含或基本由ZSM-5、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48、沸石Beta或其组合，例如ZSM-23和/或ZSM-48、或ZSM-48和/或沸石Beta构成。任选但优选地，可以使用对通过异构化脱蜡而非裂化具有选择性的分子筛，如ZSM-48、沸石Beta、ZSM-23或其组合。附加地或替代性地，该分子筛可以是、包含或基本由10元环1-D分子筛构成。实例包括EU-1、ZSM-35(或镁碱沸石)、ZSM-11、ZSM-57、NU-87、SAPO-11、ZSM-48、ZSM-23和ZSM-22。优选的材料是EU-2、EU-11、ZBM-30、ZSM-48或ZSM-23。ZSM-48最优选。要指出，具有二氧化硅/氧化铝比为大约20:1至大约40:1的ZSM-23结构的沸石有时可被称作SSZ-32。与上述材料同构的其它分子筛包括Theta-1、NU-10、EU-13、KZ-1和NU-23。任选但优选地，该脱蜡催化剂可包括用于该分子筛的粘结剂，如氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化锆或其组合，例如氧化铝和/或二氧化钛或二氧化硅和/或氧化锆和/或二氧化钛。
优选地，用于本公开的方法的脱蜡催化剂是具有低二氧化硅/氧化铝比的催化剂。例如，对于ZSM-48，沸石中的二氧化硅/氧化铝比可以小于大约200:1，如小于大约110:1、或小于大约100:1、或小于大约90:1、或小于大约75:1。在各种实施方案中，二氧化硅/氧化铝比可以为50:1至200:1，如60:1至160:1、或70:1至100:1。
在各种实施方案中，根据本公开的催化剂进一步包括金属氢化组分。该金属氢化组分通常是第VI族和/或第VIII族金属。该金属氢化组分优选是第VIII族贵金属。该金属氢化组分优选是Pt、Pd或其混合物。在另一优选实施方案中，该金属氢化组分可以是第VIII族非贵金属与第VI族金属的组合。合适的组合可包括Ni、Co或Fe与Mo或W的组合，优选Ni与Mo或W的组合。
该金属氢化组分可以以任何方便的方式添加到催化剂中。用于添加金属氢化组分的一种技术是通过初湿含浸。例如，在将沸石和粘结剂合并后，可以将合并的沸石和粘结剂挤出成催化剂粒子。这些催化剂粒子随后可以暴露在含有合适的金属前体的溶液中。或者，可以通过离子交换将金属添加到催化剂中，其中在挤出前将金属前体添加到沸石(或沸石和粘结剂)的混合物中。
该催化剂中的金属量可以为催化剂的至少0.1重量％、或至少0.15重量％、或至少0.2重量％、或至少0.25重量％、或至少0.3重量％、或至少0.5重量％，基于催化剂计。该催化剂中的金属量可以为催化剂的20重量％或更低、或10重量％或更低、或5重量％或更低、或2.5重量％或更低、或1重量％或更低。对于该金属是Pt、Pd、另一第VIII族贵金属或其组合的实施方案，金属量可以为0.1至5重量％，优选0.1至2重量％、或0.25至1.8重量％、或0.4至1.5重量％。对于该金属是第VIII族非贵金属与第VI族金属的组合的实施方案，金属总量可以为0.5重量％至20重量％、或1重量％至15重量％、或2.5重量％至10重量％。
该脱蜡催化剂还可包括粘结剂。在一些实施方案中，该脱蜡催化剂可以使用低表面积粘结剂配制，其中低表面积粘结剂代表具有100平方米/克或更低、或80平方米/克或更低或70平方米/克或更低的表面积的粘结剂。使用粘结剂配制的催化剂中的沸石量可以为粘结剂和沸石的总重量的大约30重量％沸石至90重量％沸石。沸石量优选为沸石和粘结剂的总重量的至少大约50重量％，如至少大约60重量％或大约65重量％至大约80重量％。
沸石可以以任何方便的方式与粘结剂合并。例如，可以通过由沸石和粘结剂的粉末开始、与外加的水合并和研碎粉末以形成混合物、然后将该混合物挤出以产生所需尺寸的粘结型催化剂而制造粘结型催化剂。也可以使用挤出助剂改变沸石和粘结剂混合物的挤出流动性质。该催化剂中的骨架氧化铝的量可以为0.1至3.33重量％、或0.1至2.7重量％、或0.2至2重量％、或0.3至1重量％。
在高硫环境(sour environment)中的催化脱蜡区中的工艺条件可包括200至450℃，优选270至400℃的温度、1.8MPag至34.6MPag(250psig至5000psig)，优选4.8MPag至20.8MPag的氢气分压和35.6m3/m3(200SCF/B)至1781m3/m3(10,000scf/B)，优选178m3/m3(1000SCF/B)至890.6m3/m3(5000SCF/B)的氢气循环率。在再一些实施方案中，条件可包括大约600℉(343℃)至大约815℉(435℃)的温度、大约500psig至大约3000psig(3.5MPag-20.9MPag)的氢气分压和大约213m3/m3至大约1068m3/m3(1200SCF/B至6000SCF/B)的氢气处理气体率。例如如果脱蜡阶段在高硫(sour)条件下运行，则这些后述条件可能是合适的。LHSV可以为大约0.2h-1至大约10h-1，如大约0.5h-1至大约5h-1和/或大约1h-1至大约4h-1。
附加地或替代性地，可以使潜在高粘度基础油料暴露在加氢补充精制或芳族饱和条件下。加氢补充精制和/或芳族饱和催化剂可包括含有第VI族金属、第VIII族金属及其混合物的催化剂。在一个实施方案中，优选金属包括至少一种具有强氢化功能的金属硫化物。在另一实施方案中，该加氢补充精制催化剂可包括第VIII族贵金属，如Pt、Pd或其组合。金属混合物也可作为本体金属催化剂存在，其中金属量为催化剂的大约30重量％或更高。合适的金属氧化物载体包括低酸性氧化物，如二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝或二氧化钛，优选氧化铝。用于芳族饱和的优选加氢补充精制催化剂包含在多孔载体上的至少一种具有相对较强氢化功能的金属。典型的载体材料包括非晶或结晶氧化物材料，如氧化铝、二氧化硅和二氧化硅-氧化铝。该载体材料也可以改性，如通过卤化或特别是氟化。该催化剂的金属含量通常对非贵金属而言高达大约20重量％。在一个实施方案中，优选的加氢补充精制催化剂可包括属于M41S催化剂类别或家族的结晶材料。该M41S家族的催化剂是具有高二氧化硅含量的介孔材料。实例包括MCM-41、MCM-48和MCM-50。这一类别的优选成员是MCM-41。如果对芳族饱和和加氢补充精制使用分开的催化剂，则可以基于对芳族饱和的活性和/或选择性选择芳族饱和催化剂，同时可以基于改进产品规格(如产品颜色和降低多核芳族化合物含量)的活性选择加氢补充精制催化剂。
加氢补充精制条件可包括大约125℃至大约425℃，优选大约180℃至大约280℃的温度、大约500psig(3.4MPa)至大约3000psig(20.7MPa)，优选大约1500psig(10.3MPa)至大约2500psig(17.2MPa)的氢气分压和大约0.1hr-1至大约5hr-1LHSV，优选大约0.5hr-1至大约1.5hr-1的液时空速。另外，可以使用35.6m3/m3至1781m3/m3(200SCF/B至10,000SCF/B)的氢气处理气体率。
高粘度基础油料的性质
在使原料暴露在偶联反应条件下之后和在任何任选催化加工之后，可以将所得流出物分馏以形成至少高粘度基础油料产物。该高粘度基础油料产物可以以各种方式表征以证实该组合物的新颖性质。
在本文所述的实例中，来自偶联反应的流出物的分馏相当于从来自偶联反应的产物中分离母体进料(较低分子量)的分馏。这可以例如使用短程单级真空蒸馏或经由任何其它方便类型的温度基分离器/分馏器进行。另一分馏选项可以是进一步分馏该偶联反应产物以制造多种基础油料，如由该偶联反应产物制造重质中性和光亮油范围材料。另一选项可以是进行分馏以与初始进料一起分离偶联反应产物的最轻(即最低分子量)部分。该偶联反应产物的这种类型的较窄馏分部分可以由该偶联反应产物提供更高粘度的基础油料但以收率缺点为代价。
表征高粘度基础油料的一种直接方法是使用凝胶渗透色谱法(GPC)表征高粘度基础油料的分子量分布。GPC是更常用于表征高分子量聚合物的技术。但是，由于如本文所述的高粘度基础油料比常规光亮油(或其它第I类基础油料)高的分子量分布，GPC会有益于阐明该差异。
可通过GPC(或通过任何其它方便的质量表征方法)测定的三种量是多分散性、Mw和Mn，都如上文定义。
相对于传统平均分子量，高粘度原料可具有600g/mol至3000g/mol的数均分子量(Mn)。例如，数均分子量可以为600g/mol至3000g/mol、或600g/mol至2500g/mol、或600g/mol至2000g/mol、或700g/mol至3000g/mol、或700g/mol至2500g/mol、或700g/mol至2000g/mol、或800g/mol至3000g/mol、或800g/mol至2500g/mol、或800g/mol至2000g/mol、或900g/mol至3000g/mol、或900g/mol至2500g/mol、或900g/mol至2000g/mol、或1000g/mol至3000g/mol、或1000g/mol至2500g/mol、或1000g/mol至2000g/mol、或1100g/mol至3000g/mol、或1100g/mol至2500g/mol、或1100g/mol至2000g/mol。
附加地或替代性地，高粘度原料可具有900g/mol至10000g/mol的重均分子量(Mw)。例如，重均分子量可以为900g/mol至10000g/mol、或900g/mol至9000g/mol、或900g/mol至8000g/mol、或900g/mol至7000g/mol、或1000g/mol至10000g/mol、或1000g/mol至9000g/mol、或1000g/mol至8000g/mol、或1000g/mol至7000g/mol、或1200g/mol至10000g/mol、或1200g/mol至9000g/mol、或1200g/mol至8000g/mol、或1200g/mol至7000g/mol、或1500g/mol至10000g/mol、或1500g/mol至9000g/mol、或1500g/mol至8000g/mol、或1500g/mol至7000g/mol、或2000g/mol至10000g/mol、或2000g/mol至9000g/mol、或2000g/mol至8000g/mol、或2000g/mol至7000g/mol。
附加地或替代性地，高粘度基础油料可具有相对于通过常规溶剂和/或催化加工形成的基础油料出乎意料地高的多分散性。多分散性可以表示为Mw/Mn。在各种方面中，该原料可具有至少1.40、或至少1.45、或至少1.50、或至少1.55、或至少1.60、或至少1.65、或至少1.70、或至少1.75、或至少1.80、或至少1.90、和/或6.0或更小、或5.0或更小、或4.0或更小的多分散性。
除上述分子量外，也可以使用GPC基于样品内的各种组分的洗脱时间以量区分高粘度基础油料与常规的第I类、第II类和/或第III类基础油料。GPC中的洗脱时间与分子量成反比，因此在较早时间的峰的存在证实在样品内存在较重的化合物。对于由矿物石油进料形成的常规基础油料，该常规基础油料的少于0.5重量％在前23分钟洗脱，其对应于大约3000g/mol的数均分子量(Mn)。这反映矿物石油样品的性质，其通常几乎或完全不含分子量大于3000g/mol的材料。相反，本文所述的高粘度基础油料可包括显著量的分子量(Mn)大于3000g/mol的材料，如具有至少大约5重量％、或至少大约10重量％、或至少大约20重量％或至少大约30重量％的分子量大于3000g/mol的化合物的高粘度基础油料。
可洞察组成差异的另一表征方法是定量13C-NMR。使用13C-NMR，可以基于在29–31ppm的特征峰测定样品内存在的ε碳数。ε碳是指距烃中的分支(和/或官能团)至少5个碳的碳。因此，ε碳的量指示组合物有多少相当于蜡样化合物。对于通过常规方法形成的第I类基础油料，ε碳的量可以为至少大约25重量％至27重量％。这反映典型的第I类基础油料(特别是通过溶剂加工形成的基础油料)包括高比例的蜡样化合物的事实。相反，如本文所述的高粘度基础油料可具有23.5重量％或更低、或23.0重量％或更低、或22.5重量％或更低、或22.0重量％或更低、或21.5重量％或更低的ε碳含量。考虑到用于形成用于高粘度基础油料的较大化合物的偶联反应，降低的ε碳量出乎意料。不受制于任何特定理论，但相信，高粘度基础油料的意外低的ε碳含量有助于意外有益的低温性质，如倾点、浊点和低温粘度。
意外有益的低温性质的一个实例可以是高粘度基础油料的结晶温度。常规第I类光亮油可具有在0℃至-10℃之间的结晶温度，这会造成在某些环境中的使用困难。相反，本文所述的高粘度基础油料可具有-25℃或更低、或-30℃或更低、或-35℃或更低、或-40℃或更低、或-50℃或更低的结晶温度。
附加地或替代性地，本文所述的高粘度基础油料可具有比常规高粘度基础油料有利的玻璃化转变温度。本文所述的高粘度基础油料可具有-40℃或更低、或-50℃或更低、或-60℃或更低的玻璃化转变温度。
尽管如本文所述的高粘度基础油料的组成明显不同于常规第I类基础油料，但该高粘度基础油料的一些性质可以保持与常规第I类基础油料类似和/或相当。高粘度基础油料在15.6℃下的密度可以为例如0.87克/立方厘米至0.93克/立方厘米，其类似于常规第I类光亮油的密度。例如，该密度可以为0.87克/立方厘米至0.93克/立方厘米、或0.87克/立方厘米至0.92克/立方厘米、或0.88克/立方厘米至0.93克/立方厘米、或0.88克/立方厘米至0.92克/立方厘米、或0.89克/立方厘米至0.93克/立方厘米、或0.89克/立方厘米至0.92克/立方厘米。
相对于常规基础油料表征如本文所述的高粘度基础油料的另一选项是基于粘度和/或粘度指数。关于粘度，用于比较的方便的值是在40℃下或在100℃下的运动粘度。对于常规第I类基础油料，460cSt的在40℃下的运动粘度合意地满足各种规范。第I类光亮油在40℃下的运动粘度的典型值通常会接近460cSt。相反，如本文所述的高粘度基础油料可具有至少600cSt、或至少650cSt、或至少700cSt、或至少800cSt、或至少1000cSt，如高达6000cSt或更高的在40℃下的运动粘度。附加地或替代性地，本文所述的高粘度基础油料可具有至少35cSt、或至少40cSt、或至少50cSt、或至少60cSt、或至少70cSt、或至少85cSt、或至少100cSt，如高达1000cSt或更高的在100℃下的运动粘度。
高粘度基础油料的粘度指数也可以适合使用该高粘度基础油料作为第I类基础油料和/或可以高于第I类基础油料的粘度指数范围。在各种方面中，高粘度基础油料的粘度指数可以为80至150、或80至135、或80至120、或90至150、或90至135、或90至120、或100至150、或100至135、或100至120。
附加地或替代性地，高粘度基础油料也可具有合意的倾点。在各种方面中，高粘度基础油料的倾点可以为0℃或更低、或-5℃或更低、或-10℃或更低、或-15℃或更低、或-20℃或更低，和/或低至任何方便的低倾点值，如-60℃或甚至更低。
高粘度基础油料的硫和芳族化合物含量也可以与第I类基础油料或光亮油的典型值相当和/或改进。对于常规光亮油，在加工过程中通常不对进料实施加氢处理，因为烈度足以除去硫和/或减少芳族化合物的加氢处理也可显著降低所得基础油料产品的粘度。相反，本文所述的高粘度基础油料可实际获益于各种类型的加氢处理(和/或其它催化加工)。因此，可以通过选择适当的催化加工条件提供高粘度基础油料的硫含量和/或芳族化合物含量的控制。在各种方面中，高粘度基础油料的硫含量可以为1.0重量％或更低、或0.75重量％或更低、或0.5重量％或更低、或0.4重量％或更低、或0.3重量％或更低、或0.1重量％或更低、或0.05重量％或更低，和/或至少0.01重量％、或至少0.03重量％。关于芳族化合物，高粘度基础油料中的总芳族化合物可以为大约30重量％或更低、或大约20重量％或更低、或大约15重量％或更低、或大约10重量％或更低、或大约8重量％或更低、和/或至少大约1重量％、或至少大约3重量％、或至少大约5重量％。
表征芳族化合物含量的另一方式可以基于样品中存在的多核芳族化合物的相对量。对通过偶联反应形成的基础油料的一个潜在担忧在于多核芳香核的数量可能增加。这可基于在各种波长下的UV吸收系数表征。在226nm的UV吸收大致对应于总芳烃量，而在302nm的吸收指示多核芳香核。在各种方面中，在302nm的UV吸收系数vs在226nm的UV吸收系数的比率可以为0.20或更小、或0.18或更小、或0.16或更小。
表征高粘度基础油料的实施例
在下列实施例1–4中，将相当于Core 100第I类基础油料的烃进料置于配有蒸馏冷凝器的玻璃圆底烧瓶中。关于反应条件和来自实施例1–4的产物的附加细节显示在图9中。进料首先用氮气吹扫，然后加热至150℃。使用注射泵经1–4小时缓慢加入自由基引发剂过氧化二叔丁基(DTBP，进料中的基础油料重量的10–60重量％)。通过蒸馏从反应混合物中连续除去DTBP的分解产物叔丁醇(主要)和丙酮(次要)。在完成DTBP的添加后，该反应混合物在150℃下保持另外1-2小时，然后升温至185℃另外1-2小时。首先通过真空蒸馏(<0.1mmHg或<0.013kPa，200℃)从反应混合物中除去过量和未反应的进料。对于实施例2–4，剩余材料随后经Pd/C催化剂在150℃-200℃下在500psig–1000psig(3.4–6.9MPag)氢气下加氢补充精制以产生最终产物。
对相当于第I类基础油料的进料和/或适用于形成第I类基础油料的进料实施偶联反应可产生具有比通过常规溶剂加工和/或催化加氢处理制成的润滑剂基础油料高的分子量的组分的产物。该较高分子量产物也可具有在常规润滑剂基础油产物中没有观察到的若干性质。不受制于任何特定理论，但相信，该高粘度基础油料的不寻常的组成性质与该高粘度基础油料在保持通常与较低分子量化合物相关联的其它基础油料性质的同时具有高分子量的能力有关。
表1显示几种基础油料的各种分子量相关性质。第一行显示Core 2500(可获自ExxonMobil Corporation)的性质，其是通过溶剂加工形成的常规第I类光亮油。第二行显示SpectraSynTM40的性质，其是可获自ExxonMobil Corporation的通过C8至C12α烯烃的低聚形成的聚α烯烃基础油料。实施例1–4代表通过4cSt常规第I类基础油料的偶联形成的基础油料。实施例1相当于在4cSt第I类基础油料进料的偶联后没有加氢处理的样品。实施例2–4是在偶联反应后加氢处理的如本文所述的高粘度基础油料的样品。如下表1中所示，相对于基础油料进料的量提高DTBP的量产生更高分子量产物。
表1–分子量性质
对于各组合物，表1显示如基于凝胶渗透色谱法测定的具有大于3000mol/g的分子量的组合物的重均分子量、数均分子量、多分散性和重量百分比。上面提供Mw、Mn和多分散性的定义。使用Agilent Technologies供应的配有三个300mm x 7.5mm 5um PLgel Mixed-D柱的Waters Alliance 2690HPLC仪器通过在环境条件下的凝胶渗透色谱法(GPC)分析样品的分子量。样品首先用四氢呋喃(THF)稀释成～0.6w/v％溶液。然后将100uL样品溶液注射到柱上并用购自Sigma-Aldrich的无抑制剂(un-inhibited)四氢呋喃(THF)以1mL/min流速洗脱。使用两个检测器，相当于Waters 2410 Refractive Index和Waters 486可调谐UV检测器@254nm波长。
如表1中所示，实施例2–4的高粘度基础油料具有与聚α烯烃基础油料的分子量相当或明显更高的分子量(Mw或Mn)。相反，实施例1的基础油料具有与常规第I类基础油料类似的分子量。
表1还显示样品的多分散性。如表1中所示，实施例2–4具有大于1.75的多分散性，其表明样品内的异常大的分子量变异量。相反，常规形成的第I类光亮油和聚α烯烃基础油料具有低于1.3的多分散性值。要指出，尽管实施例1具有明显常规的第I类基础油料的Mw和Mn值，但实施例1的1.60的多分散性更接近实施例2–4的多分散性值而非常规第I类光亮油或聚α烯烃的多分散性值。
表1中的最后一列显示在凝胶渗透色谱法(GPC)表征过程中在前23分钟(对应于3000g/mol)洗脱的各样品的重量％。如上所述，GPC中的洗脱时间与分子量成反比，因此在前23分钟的峰的存在证实在样品内存在较重的化合物。由于常规矿物石油源通常不含这种分子量的化合物的事实，选择通过GPC在前23分钟的峰的存在作为特征。常规第I类基础油料在这方面显示在表1中，其中在前23分钟洗脱的重量％小于0.2重量％。这清楚显示常规第I类基础油料和本文所述的高粘度基础油料之间的差异，因为在该高粘度基础油料内存在根本不存在于常规第I类基础油料内的化合物。关于各样品的GPC表征的进一步细节显示在图8中，其显示完整表征结果。
如表1和图8中所示，使用第I类基础油料作为进料进行偶联反应可生成具有不寻常的分子量分布的组合物。可以基于该组合物的性质进一步理解这些高粘度组合物的新颖性。图9显示来自实施例1–4的高粘度基础油料与常规CORE 2500第I类光亮油比较的各种物理和化学性质。
在图9中，显示的前两个性质相当于在40℃和100℃下的运动粘度。常规第I类基础油料的粘度值代表通过溶剂加工形成的光亮油的预期值。未加氢处理的实施例1具有略高但类似于常规第I类光亮油的运动粘度。相反，实施例3和4表现出明显提高的运动粘度，在100℃下的运动粘度大于100cSt和在40℃下的运动粘度大于3000cSt。
尽管实施例3和4具有出乎意料高的粘度，实施例2–4中的高粘度基础油料的粘度指数也比常规基础油料有利。实施例2和3都具有大于100的粘度指数值，而实施例4具有如果硫含量更低实际上会相当于第III类光亮油的粘度指数值。要指出，尽管实施例1没有加氢处理，实施例1的粘度指数仍足够高以相当于第I类光亮油。
图9中的下一性质是密度。照惯例，可能预计低聚基础油料的密度相对于用于形成该低聚物的单独化合物的密度提高。相反，实施例2–4中的基础油料中的高分子量化合物的形成没有造成显著密度提高。相反，实施例2–4中的高粘度基础油料的密度与常规第I类基础油料的密度相当。(实施例2实际上具有比对比第I类光亮油低的密度)较低密度对基础油料合意，因为较低密度通常与改进的能量效率相关联。
实施例2–4中的高粘度基础油料也可具有比常规光亮油有利的硫含量。图9中的常规第I类基础油料具有大约1重量％(根据ASTM D2622-1测定)的光亮油的典型硫值。相反，实施例2–4中的高粘度基础油料实际获益于加氢处理。这可以将硫减少至所需水平。这种减少的硫量会有益，因为至少一些润滑剂配制剂对硫敏感。
本文所述的高粘度基础油料也可基于苯胺点表征。如对实施例2–4所示，高粘度基础油料的加氢处理产生具有比常规第I类光亮油高的苯胺点的产物。实施例2–4各自具有至少125℃的苯胺点(根据ASTM D611测定)。
图9中的下两个性质是使用差示扫描量热法测定的玻璃化转变温度和结晶温度。本文所述的高粘度基础油料的玻璃化转变温度与常规第I类光亮油的玻璃化转变温度相当。但是，该高粘度基础油料的结晶温度出乎意料地优于常规第I类光亮油。如图9中所示，常规第I类光亮油具有在0℃至-10℃之间的结晶温度。相反，实施例2–4的高粘度基础油料具有-35℃或更低的结晶温度。这是冷流性质的显著改进，并表明该高粘度基础油料可以具有倾点和/或浊点之类性质的更优值。考虑到实施例3和4的明显更高的粘度，改进的冷流性质特别出乎意料。
图9中的最后两个性质是通过13C-NMR测定的性质。一种性质是样品中的ε碳的百分比，其对应于在29–31ppm的特征峰。ε碳是距烃或烃类化合物中的分支(和/或官能团)5个碳的碳。这样的ε碳指示样品内的长蜡质链的存在。尽管长蜡质链常存在于常规润滑剂基础油料中，这样的长蜡质链的量的增加通常与冷流性质如倾点或浊点的较不有利的值相关联。表2中的常规第I类光亮油具有大约27重量％的ε碳的典型值。尽管
实施例2–4中的样品的分子量明显更高，但所有样品的ε碳的百分比小于22重量％。实施例1的未加氢处理样品也具有小于22重量％的ε碳量。
13C-NMR也可用于基于在117ppm至150ppm之间的峰测定样品中的芳碳量。尽管加氢处理，但实施例2和3中的芳碳量实际上大于常规第I类光亮油中的芳族化合物量。
对通过偶联反应形成的基础油料的一个潜在担忧会是多核芳香核的数量可能增加。但是，实施例1至4中的高粘度基础油料没有表现出相对于常规第I类光亮油的多核芳香核量的增加。图10显示常规第I类光亮油和实施例1至4在各种波长下的UV吸收系数的比较。在226nm的UV吸收大致对应于总芳族化合物量，而302nm指示多核芳香核。如图10中所示，高粘度基础油料的PNAs与总芳族化合物的比率与常规第I类光亮油的该值相当。
实施例5:润滑剂配制剂–齿轮油性质
除上述物理和化学性质外，高粘度基础油料可提供其它类型的改进的性质。在这一实施例中，使用与实施例3对应的高粘度基础油料配制ISO VG 220齿轮油。也使用常规CORE 2500第I类光亮油配制ISO VG 220齿轮油。对这两种齿轮油都使用相同量的相同添加剂包和相同的再平衡轻质中性基础油料以制造所需粘度等级。测量两种配制剂性能特征。一种测量特征是使用ASTM试验方法D2983的低温性质，在-20℃下的布鲁克菲尔德粘度。第二种测量特征是使用US Steel S-200在121℃下13天的氧化稳定性。
图11显示使用常规第I类光亮油配制的齿轮油和使用实施例3的高粘度基础油料配制的齿轮油在-20℃下的布鲁克菲尔德粘度的比较。如图11中所示，使用实施例3配制的齿轮油具有小于100,000的布鲁克菲尔德粘度，而使用常规光亮油配制的齿轮油具有明显更高的粘度。如表2中所示，要指出，常规光亮油的结晶温度高于-20℃，这可能有助于高粘度。实施例3的高粘度基础油料的较低结晶温度允许配制成的齿轮油在低温下保持合意粘度。
图12显示对分别使用常规光亮油和实施例3的高粘度基础油料配制的齿轮油进行US Steel氧化试验的结果。照惯例，预计使用较高分子量基础油料配制的齿轮油在这种剧烈氧化试验下表现较差。但是，尽管分子量明显更高，但使用实施例3的高粘度基础油料配制的齿轮油具有与使用常规光亮油配制的齿轮油相当的氧化程度(在该方法的实验误差内类似)。
实施例6:润滑剂配制剂–齿轮油性质
在这一实例中，使用与实施例3对应的高粘度基础油料配制ISO VG 220齿轮油。也使用常规CORE 2500第I类光亮油配制第二ISO VG 220齿轮油。对配制的齿轮油使用相同量的相同添加剂包和相同的再平衡轻质中性基础油料以制造所需粘度等级。测量两种配制剂性能特征。一种测量特征是使用ASTM试验方法D2983的低温性质，在-35℃下的布鲁克菲尔德粘度。第二种测量特征是使用ASTM试验方法D2272，在150℃下的旋转压力容器氧化试验(Rotating Pressure Vessel Oxidation Test)(RPVOT)的氧化稳定性。
图13显示使用常规第I类光亮油配制的齿轮油、使用实施例3的高粘度基础油料配制的齿轮油和使用聚α烯烃(高粘度第IV类)基础油料配制的齿轮油在-35℃下的布鲁克菲尔德粘度的比较。如图13中所示，使用实施例3配制的齿轮油具有大约350,000的在-35℃下的布鲁克菲尔德粘度，而使用常规光亮油配制的齿轮油具有超过1,000,000的试验限的在-35℃下的布鲁克菲尔德粘度。如同实施例5中，使用本文所述的高粘度基础油料配制齿轮油提供比常规第I类光亮油优异的低温性能。在图13中，并不令人惊讶的是，使用第IV类基础油料配制的齿轮油提供更低的在-35℃下的布鲁克菲尔德粘度。
图14显示对使用与图13中相同类型的基础油料配制的齿轮油实施的旋转压力容器氧化试验(Rotating Pressure Vessel Oxidation Test)(RPVOT)(一种用于评估高稳定齿轮油的苛刻试验)的结果。在RPVOT氧化稳定性试验中，使用实施例3的高粘度基础油料配制的齿轮油与使用传统光亮油配制的齿轮油表现类似(在该试验的实验误差内)。尽管分子量较高(这传统上被认为对氧化稳定性有害)仍实现这种相当的性能。如预期，使用第I类基础油料配制的两种齿轮油都表现出比基于第IV类的配制剂差的性能。
附加实施方案
实施方案1.一种基础油料组合物，其具有600g/mol至3000g/mol的数均分子量(Mn)、900g/mol至10000g/mol的重均分子量(Mw)、至少1.4的多分散性(Mw/Mn)、0℃或更低的倾点、至少35cSt的在100℃下的粘度、至少600cSt的在40℃下的粘度和至少50的粘度指数。
实施方案2.实施方案1的组合物，其中所述多分散性为至少1.5或至少1.7或至少1.9，和任选小于5.0或小于4.0。
实施方案3.上述实施方案任一项的组合物，其中所述组合物具有通过13C-NMR测定的23.5重量％或更少的ε碳、或23.0重量％或更少、或22.5重量％或更少、或22.0重量％或更少。
实施方案4.上述实施方案任一项的组合物，其中所述数均分子量(Mn)为至少900g/mol或至少1000g/mol；或其中所述重均分子量(Mw)为至少1200g/mol或至少1500g/mol或至少2000g/mol；或其组合。
实施方案5.上述实施方案任一项的组合物，其中所述组合物具有-40℃或更低、或-50℃或更低、或-60℃或更低的玻璃化转变温度；或其中所述组合物具有-20℃或更低、或-30℃或更低、或-40℃或更低的结晶温度；或其组合。
实施方案6.上述实施方案任一项的组合物，其中所述组合物具有0.5重量％或更低、或0.4重量％或更低的硫含量。
实施方案7.上述实施方案任一项的组合物，其中所述组合物具有a)至少700cSt、或至少800cSt、或至少1000cSt的在40℃下的运动粘度；b)至少40cSt、或至少50cSt、或至少60cSt、或至少70cSt的在100℃下的运动粘度；或c)它们的组合。
实施方案8.上述实施方案任一项的组合物，其中所述粘度指数为至少80、或至少90、或至少100，和/或150或更小、或135或更小、或120或更小。
实施方案9.上述实施方案任一项的组合物，其中所述组合物具有0.20或更小、或0.18或更小的在302nm的UV吸收系数vs在226nm的UV吸收系数的比率。
实施方案10.一种配制润滑剂，其包含上述实施方案任一项的基础油料组合物。
实施方案11.一种形成基础油料组合物的方法，其包含：将具有50至120的粘度指数、12cSt或更低的在100℃下的粘度以及大于0.03重量％的硫含量和/或大于10重量％的芳族化合物含量的原料引入在有效偶联条件下的偶联反应阶段以形成偶联流出物；和分馏至少一部分偶联流出物以至少形成具有至少50的粘度指数、至少1.4的多分散性(Mw/Mn)、至少35cSt的在100℃下的粘度、至少600cSt的在40℃下的粘度和0℃或更低的倾点的第一产物馏分。
实施方案12.实施方案11的方法，其进一步包含使至少一部分偶联流出物在有效催化加工条件下暴露在催化剂下以形成催化加工流出物，其中分馏至少一部分偶联流出物包括分馏至少一部分催化加工流出物。
实施方案13.一种形成基础油料组合物的方法，其包含：将具有50至120的粘度指数、12cSt或更低的在100℃下的粘度以及大于0.03重量％的硫含量和/或大于10重量％的芳族化合物含量的原料引入在有效偶联条件下的偶联反应阶段以形成偶联流出物；分馏至少一部分偶联流出物以形成至少第一偶联流出物馏分；和使至少一部分第一偶联流出物馏分在有效催化加工条件下暴露在催化剂下以形成具有至少50的粘度指数、至少1.4的多分散性(Mw/Mn)、至少35cSt的在100℃下的粘度、至少600cSt的在40℃下的粘度和0℃或更低的倾点的第一产物馏分。
实施方案14.实施方案11–13任一项的方法，其中所述有效催化加工条件包含加氢精制条件、催化脱蜡条件和加氢补充精制条件的至少一种。
实施方案15.实施方案11–14任一项的方法，其中所述有效偶联条件包含使所述原料暴露在相对于原料和该过氧化物的总重量计至少20重量％或至少30重量％或至少40重量％的二烷基过氧化物下。
实施方案16.实施方案11–14任一项的方法，其中所述有效偶联条件包含酸催化的偶联条件，所述酸任选包含固体酸，优选分子筛。
当在本文中列举数值下限和数值上限时，考虑的是从任何下限到任何上限的范围。尽管已就具体实施方案描述了本公开，但其不受此限制。适用于在特定条件下的操作的变动/修改是本领域技术人员显而易见的。因此下列权利要求意在被解释为涵盖落在本公开的真实精神/范围内的所有这样的变动/修改。

Claims (20)

1.一种基础油料组合物，其具有600g/mol至3000g/mol的数均分子量(Mn)、900g/mol至10000g/mol的重均分子量(Mw)、至少1.4的多分散性(Mw/Mn)、0℃或更低的倾点、至少35cSt的在100℃下的运动粘度、至少600cSt的在40℃下的运动粘度和至少50的粘度指数。
2.权利要求1的组合物，其中所述多分散性为至少1.7。
3.权利要求1的组合物，其中所述组合物具有通过13C-NMR测定的23.5重量％或更少的ε碳。
4.权利要求1的组合物，其中所述数均分子量(Mn)为至少900g/mol。
5.权利要求1的组合物，其中所述重均分子量(Mw)为至少1500g/mol。
6.权利要求1的组合物，其中所述组合物具有-40℃或更低的玻璃化转变温度；或其中所述组合物具有-20℃或更低的结晶温度；或其组合。
7.权利要求1的组合物，其中所述组合物具有0.5重量％或更低的硫含量。
8.权利要求1的组合物，其中所述组合物具有a)至少700cSt的在40℃下的运动粘度；b)至少40cSt的在100℃下的运动粘度；或c)它们的组合。
9.权利要求1的组合物，其中所述粘度指数为至少80。
10.权利要求1的组合物，其中所述粘度指数为至少100。
11.权利要求1的组合物，其中所述粘度指数为150或更小。
12.权利要求1的组合物，其中所述组合物具有0.20或更小的在302nm的UV吸收系数vs在226nm的UV吸收系数的比率。
13.权利要求1的组合物，其进一步包含至少一种用于形成配制润滑剂基础油的添加剂。
14.一种形成基础油料组合物的方法，其包含：
将具有50至120的粘度指数、12cSt或更低的在100℃下的运动粘度以及大于0.03重量％的硫含量和/或大于10重量％的芳族化合物含量的原料引入在有效偶联条件下的偶联反应阶段以形成偶联流出物；和
分馏至少一部分偶联流出物以至少形成具有至少50的粘度指数、至少1.4的多分散性(Mw/Mn)、至少35cSt的在100℃下的运动粘度、至少600cSt的在40℃下的运动粘度和0℃或更低的倾点的第一产物馏分。
15.权利要求14的方法，其中所述有效偶联条件包含使所述原料暴露在相对于原料和该过氧化物的总重量计至少20重量％的二烷基过氧化物下。
16.权利要求14的方法，其中所述有效偶联条件包含酸催化的偶联条件。
17.权利要求14的方法，其进一步包含使至少一部分偶联流出物在有效催化加工条件下暴露在催化剂下以形成催化加工流出物，其中分馏至少一部分偶联流出物包含分馏至少一部分催化加工流出物。
18.权利要求17的方法，其中所述有效催化加工条件包含加氢精制条件、催化脱蜡条件和加氢补充精制条件的至少一种。
19.权利要求14的方法，其中所述多分散性为至少1.7。
20.一种形成基础油料组合物的方法，其包含：
将具有50至120的粘度指数、12cSt或更低的在100℃下的运动粘度以及大于0.03重量％的硫含量和/或大于10重量％的芳族化合物含量的原料引入在有效偶联条件下的偶联反应阶段以形成偶联流出物；
分馏至少一部分偶联流出物以形成至少第一偶联流出物馏分；和
使至少一部分第一偶联流出物馏分在有效催化加工条件下暴露在催化剂下以形成具有至少50的粘度指数、至少1.4的多分散性(Mw/Mn)、至少35cSt的在100℃下的运动粘度、至少600cSt的在40℃下的运动粘度和0℃或更低的倾点的第一产物馏分。
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