CN116507414A - 在高活性催化剂存在下不饱和聚α-烯烃的同时异构化/氢化 - Google Patents

在高活性催化剂存在下不饱和聚α-烯烃的同时异构化/氢化 Download PDF

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Abstract

在高活性催化剂存在下通过同时异构化和氢化不饱和聚α‑烯烃制备饱和异构化聚α‑烯烃的方法。这一方法可包括使至少一种不饱和聚α‑烯烃与催化剂接触，催化剂能够异构化和氢化该聚α‑烯烃，其中催化剂包括沸石或中孔材料，沸石的二氧化硅与氧化铝摩尔比为约5至约100和α值为约10至约1,000，和中孔材料的三甲基吡啶吸收为约100μmol/g至约500μmol/g，其中将VIB至VIIIB族金属以约0.01重量％至约60.00重量％的浓度掺入到催化剂中，和其中沸石选自ZSM‑48、ZSM‑23、ZSM‑12、ZSM‑35、ZSM‑11、ZSM‑57、β沸石、丝光沸石、USY沸石、具有MWW骨架的沸石及其组合。

Description

在高活性催化剂存在下不饱和聚α-烯烃的同时异构化/氢化
优先权
本申请要求于2020年11月17日提交的美国临时申请No.63/114,714的优先权和权益，其公开内容通过引用全部到结合本文中。
技术领域
本发明的实施方案一般涉及聚α-烯烃的提质方法。更具体地，这些实施方案涉及通过在表现出高活性的催化剂存在下，同时异构化和氢化不饱和聚α-烯烃来制备饱和异构化聚α-烯烃的方法。
背景技术
由于环境问题的加剧，对用于发动机油和其它润滑剂的高质量基础油料的需求增加。聚α-烯烃(PAO)构成一类合成烃油，其在润滑剂市场中作为基础油料已经实现了重要性。通常通过不饱和α-烯烃如1-己烯、1-辛烯、1-癸烯和1-十二碳烯或其混合物的聚合来制备PAO。还可以使用低级烯烃如乙烯和丙烯的聚合物，其中包括乙烯与高级烯烃的共聚物，如美国专利No.4,956,122中所述。
以这种方式生产的中间PAO是不饱和的，因此可以进行异构化和氢化的单独步骤以生产具有改进性能的饱和异构化PAO。这种改进的性能包括低挥发性、低摩擦、低倾点、高温稳定性、低CCS粘度(其可改进冷发动机启动)和抗氧化性(其在内燃机中用作基础油料润滑剂时可防止污泥积聚)。
通常在无氢反应器中，在酸催化剂存在下，进行不饱和PAO的异构化，而在含有氢气和金属氢化催化剂的单独反应器中进行异构化PAO的随后氢化。因此，分别进行异构化和氢化两个步骤的成本可能相对较高。以这种方式提质不饱和PAO的另一个缺点是形成轻质烯烃，例如C4至C20烯烃，其是异构化步骤的裂化副产物。这种轻质烯烃的存在可能不期望地影响最终PAO产物的性质，因此通常通过例如从PAO产物中蒸馏而除去，这可能甚至更多地增加生产PAO产物的成本。
因此，需要一种降低异构化和氢化不饱和PAO的成本的方法。还希望使异构化过程中形成的裂化副产物的量最小化，以改进产物收率。
发明概述
提供了通过在高活性催化剂存在下，同时异构化和氢化不饱和聚α-烯烃来制备饱和异构化聚α-烯烃的方法。在一个或多个实施方案中，制备饱和异构化聚α-烯烃的方法可包括使至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂接触，所述催化剂能够使所述至少一种不饱和聚α-烯烃异构化和氢化以形成至少一种饱和异构化聚α-烯烃，其中所述催化剂包括沸石或中孔材料，所述沸石具有约5至约100的二氧化硅与氧化铝摩尔比和约10至约1,000的α值，并且所述中孔材料具有约100μmol/g至约500μmol/g的三甲基吡啶吸收，其中基于催化剂的总重量，以约0.01重量％至约60.00重量％的浓度，在所述催化剂中掺入第VIB至VIIIB族金属，和其中所述沸石选自ZSM-48、ZSM-23、ZSM-12、ZSM-35、ZSM-11、ZSM-57、β沸石、丝光沸石、USY沸石、具有MWW骨架的沸石及其组合。
在一个或多个实施方案中，制备饱和异构化聚α-烯烃的方法可包括：使至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂接触，所述催化剂能够使所述至少一种不饱和聚α-烯烃异构化和氢化以制备至少一种饱和异构化聚α-烯烃，其中所述催化剂包含选自ZSM-48、ZSM-23及其组合中的沸石，所述沸石具有约20至约100的二氧化硅与氧化铝摩尔比和约50至约600的α值，和其中基于催化剂的总重量，以约0.01重量％至约60.00重量％的浓度，在所述催化剂中掺入第VIB至VIIIB族金属。
详细说明
应当理解以下公开内容描述了用于实现本发明的不同特征、结构和/或功能的几个示例性实施方案。以下描述了组分、排列和配置的示例性实施方案，以简化本发明的公开内容；然而，这些示例性实施方案仅作为示例提供，并不旨在限制本发明的范围。另外，本发明的公开内容可以在各种示例性实施方案中重复附图标记和/或字母。这种重复是为了简单和清楚的目的，并且本身不指示各种示例性实施方案之间的关系。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，以下呈现的示例性实施方案可以以任何方式组合，即，来自一个示例性实施方案的任何要素可以在任何其他示例性实施方案中使用。
另外，在以下说明书和权利要求书中使用某些术语来指代特定组分。如本领域技术人员将理解的，各种实体可以通过不同的名称指代相同的组分，并且因此，除非本文另有具体定义，否则本文描述的要素的命名惯例不旨在限制本发明的范围。此外，本文使用的命名惯例不旨在区分名称不同但功能不同的组分。
在下面的讨论和权利要求书中，术语“包括”和“包含”以开放式方式使用，因此应该解释为“包括但不限于”。短语“基本上由......组成”是指所描述/要求保护的组合物不包括将实质上改变其性质的任何超过该性质的5％的任何其它组分，并且在任何情况下不包括任何其它组分至大于3质量％的水平。
除非本文另有明确说明，否则术语“或”旨在涵盖排他性和开放式两种情况，即，“A或B”旨在与“A和B中的至少一个”同义。
不定冠词“一”和“一个”是指单数形式(即“一个”)和复数形式(即一个或多个)，除非上下文另有明确说明。例如，使用“烯烃”的实施方案包括其中使用一种、两种或更多种烯烃的实施方案，除非另有说明或上下文明确指出仅使用一种烯烃。
术语“wt％”是指重量百分比，“vol％”是指体积百分比，“mol％”是指摩尔百分比，“ppm”是指百万分率，“ppm wt”和“wppm”可互换使用，是指基于重量的百万分率。除非另有说明，否则本文中的所有浓度均基于所讨论的组合物的总量表示。
术语“烃”是指含有与碳键合的氢的一类化合物，并且包括(i)饱和烃化合物；(ii)不饱和烃化合物；和(iii)烃化合物(饱和和/或不饱和)的混合物，其中包括具有不同n值的烃化合物的混合物。
本文所用的“碳数”是指烃中的碳原子数。同样，“Cx”烃是具有x个碳原子(即碳数x)的烃，并且“Cx-Cy”或“Cx-y”烃是具有x至y个碳原子的烃。
术语“烷烃”是指通式为CnH(2n+2)的非芳族饱和烃，其中n为1或更大。烷烃可以是直链或支链的。烷烃的实例包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷和辛烷。“烷烃”旨在包括烷烃的所有结构异构形式。例如，丁烷包括正丁烷和异丁烷；戊烷包括正戊烷、异戊烷和新戊烷。
术语“烯烃”和“链烯烃”可互换使用，是指具有一个或多个碳-碳双键的支链或非支链不饱和烃。简单的烯烃包括通式CnH2n，其中n为2或更大。烯烃的实例包括乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯和庚烯。“烯烃”旨在包括烯烃的所有结构异构形式。例如，丁烯包括丁-1-烯、(Z)-丁-2-烯等。
术语“聚合物”和“低聚物”可互换使用，是指任何两个或更多个相同或不同的重复单元/单体单元或单元。术语“均聚物”是指具有相同单元的聚合物。术语“共聚物”是指具有两个或更多个彼此不同的单元的聚合物，并且包括三元共聚物等。术语“三元共聚物”是指具有三个彼此不同的单元的聚合物。术语“不同的”在其涉及单元时表示单元彼此相差至少一个原子或者是异构不同的。同样，本文所用的聚合物的定义包括均聚物、共聚物等。举例来说，当共聚物被称为具有10wt％至30wt％的“丙烯”含量时，应理解共聚物中的重复单元/单体单元或简称单元衍生自聚合反应中的丙烯，并且衍生单元以10wt％至30wt％存在，基于共聚物的重量。
术语“α-烯烃”是指在α和β碳原子之间具有至少一个双键的碳和氢的任何直链或支链化合物。出于在本说明书和所附权利要求书中的目的，当聚合物或共聚物被称为包括α-烯烃，例如聚α-烯烃时，存在于这种聚合物或共聚物中的α-烯烃是α-烯烃的聚合形式。
术语“反应器”是指发生化学反应的任何容器。反应器包括不同的反应器，以及单个反应器装置内的反应区，并且如果适用，包括跨多个反应器的反应区。例如，单个反应器可以具有多个反应区。
在此使用的元素及其族的命名是根据国际纯粹与应用化学联合会在1988年之后使用的周期表。元素周期表的一个例子示于F.Albert Cotton等人的Advanced InorganicChemistry，第6版(John Wiley&Sons,Inc.，1999)的封面内页。
现在将提供详细描述。所附权利要求中的每一个限定了单独的发明，出于侵权目的，其被认为包括权利要求中指定的各种要素或限制的等同物。取决于上下文，在一些情况下，对“发明”的所有提及可以仅指某些具体实施方案。在其他情况下，将认识到，对“发明”的引用将指代一个或多个但不一定是所有权利要求中所述的主题。现在将在下面更详细地描述每个发明，包括具体实施方案、版本和示例，但是本发明不限于这些实施方案、版本或示例，当本公开内容中的信息与公众可获得的信息和技术组合时，这些实施方案、版本或示例被包括以使本领域普通技术人员能够制造和使用本发明。
公开了一种制备饱和异构化聚α-烯烃的方法，该方法可包括使至少一种不饱和聚α-烯烃(PAO)与催化剂接触，所述催化剂能够异构化和氢化所述至少一种不饱和PAO以制备至少一种饱和异构化PAO。该催化剂可包括与粘合剂组合的沸石或中孔材料，并且可基于催化剂的总重量，以约0.01重量％至约60.00重量％的浓度，将第VIB至VIIIB族金属掺入到催化剂中。如本文所用，术语“中孔材料”是指具有约20埃至约200埃的最大垂直截面孔尺寸的多孔材料。可使用约5至约100的相对低氧化硅对氧化铝(SiO2/Al2O3)摩尔比和α值为约2至约600的沸石以生产高活性催化剂。也可在催化剂中使用具有约100μmol/g至约500μmol/g的三甲基吡啶吸收的中孔材料以产生高活性催化剂。
“α值”是催化剂裂化活性的量度，测定这里公开的α值的试验描述于美国专利3,354,078和Journal of Catalysis，第4卷，第527页(1965)；第6卷，第278页(1966)和第61卷，第395页(1980)中，这些文献均引入本文作为参考。如Journal of Catalysis，第61卷，第395页(1980)中详细描述的，在538℃的恒定温度和可变流量下进行试验。
根据以下工序，在具有改进的气体和蒸气输送系统的TA Instruments Q5000型TGA机器(购自TA Instruments，New Castle，Delaware)上测量催化剂的“三甲基吡啶吸收”。首先，将10至50mg的催化剂样品在流动N2(90cm3/min)下，在200℃下干燥60分钟或直至达到稳定的重量。然后将流过三甲基吡啶(2,4,6-三甲基吡啶，保持在35℃下)的储器和冷凝器(保持在26℃下)的N2流(90cm3/min)递送至样品。三甲基吡啶的分压由冷凝器的温度和N2流量设定。将喷射的三甲基吡啶递送到样品上60分钟，然后用流动的N2汽提60分钟。样品重量的增加表明三甲基吡啶的吸附。吸收以μmol(即微摩尔)三甲基吡啶/g催化剂报告。
本文公开的催化剂有利地具有高活性，并且可用于不饱和PAO的异构化和氢化两者以在单个反应器中生产饱和异构化PAO。因此，使用这种催化剂可以显著降低不饱和PAO的提质成本。此外，催化剂的高活性可以允许异构化/氢化在温和的工艺条件下，特别是在低温下进行，并因此导致对所需PAO产物的选择性提高和裂化副产物的产生降低。据信形成了小于约3重量％的裂化副产物，即具有C4至C20烯烃单体单元的PAO。此外，使用高活性催化剂可以期望地导致具有较低倾点的最终PAO产物。据信通过使用本文公开的催化剂，倾点可以降低约5℃至15℃。通过工业标准ASTM D5950(“自动倾斜方法”)进行异构化/氢化PAO产物的倾点测量，以测量所有LoVis PAO产物的倾点。设计此测试方法以测量石油产品从-57℃到+51℃的倾点。即便如此，该方法成功地用于测量降至-90℃的倾点，其显示出成功地与使用手动倾点法D97相关。在该分析仪中，允许含有流体的测试罐在一定温度下平衡，然后将其从垂直位置朝向水平位置倾斜以引起流体的移动。测试罐的倾斜以3℃的冷却间隔自动进行，直到出现“无流动”点。检测到流体移动的前述温度被认为是“倾点”。在实践中，当测试烧瓶倾斜并保持在水平位置5秒而没有检测到样本移动时，出现“无流动”状态。
异构化和氢化方法
在有效同时异构化和氢化不饱和PAO并形成饱和异构化PAO的条件下，可以将不饱和PAO与足够量的H2一起进料到含有本文公开的催化剂的反应器中。如本文所公开的，术语“同时”是指异构化和氢化反应都在单一类型的催化剂存在下发生。可以使用宽范围的反应器配置，其中包括固定床和流化床，优选固定床。异构化反应可导致不饱和PAO中双键的移动和骨架异构化。骨架异构化导致形成支链。取决于所用的催化剂体系和工艺条件，每个分子可形成至多约20个支链。这些支链的形成可有助于降低PAO的倾点。氢化反应可以通过向PAO添加H2对，引起双键的饱和或去除。PAO的异构化由PAO的倾点下降指示，而PAO的氢化由PAO的溴值降低指示。溴值是PAO中不饱和双键的量度。可以以g Br/100g成品PAO产物样品，测量溴值。当最终饱和异构化PAO产物是低粘度PAO时，其可以具有：大于约-99℃且小于约-45℃或甚至小于约-90℃的倾点；和小于约0.5g Br/100g样品的溴值。这种低溴值表明进料到反应器的不饱和PAO几乎完全氢化。或者，当最终饱和异构化PAO产物是低粘度PAO时，其可以具有：大于约-51℃且小于约-30℃的倾点；和小于约2.0g Br/100g样品的溴值。
通常，将过量H2用于氢化反应。H2的用量范围可以为约0.1至约3.0重量％，优选约0.2至约2.0重量％，和更优选约0.5至约1.5重量％，基于PAO进料的总重量。进料到反应器的H2的压力可以是约689至约6,895kPa的范围内。
通常在适于将反应介质保持在液相的条件下，进行异构化/氢化方法。优选地，在温和的工艺条件下，特别是在低温下操作反应器。反应器温度范围可以为约150℃至约500℃，优选约180℃至约400℃，和更优选约220℃至约300℃。反应器压力范围可以为约345kPa绝对压力至约6,895kPa绝对压力，优选约689kPa绝对压力至约5,171kPa绝对压力，和更优选约1,034kPa绝对压力至约6,895kPa绝对压力。PAO进料可以采用范围为约0.1h-1至约10.0h-1的重时空速(WHSV)供应至反应器。优选地，WHSV范围(如所测试的)为约3.0至约4.5h-1。相对于液体进料流量将氢气流量设定为约1至10摩尔当量。
优选地，异构化反应对所需的饱和异构化PAO产物，例如具有C20+烯烃单体单元的饱和异构化PAO具有高选择性，并且表现出最小的副反应例如低聚和裂化(以形成具有C4至C20烯烃单体单元的PAO)。
异构化和氢化催化剂
异构化/氢化催化剂可以包括沸石或中孔材料和粘合剂与在其内掺入的第VIB至VIIIB族金属的混合物。催化剂中的沸石含量或中孔材料含量范围可以为约10重量％至约100重量％，优选约20重量％至约90重量％，和更优选约50重量％至约65重量％。催化剂可含有余量的粘合剂，其范围为约0重量％至约90重量％，优选约10重量％至约80重量％，和更优选约35重量％至约50重量％。上述重量百分比基于催化剂的总重量。
第VIB至VIIIB族金属的实例包括Pt、Pd或其组合。在这种情况下，金属含量范围可以为约0.01重量％至约10.00重量％，优选约0.05重量％至约5.00重量％，和更优选约0.10重量％至约1.00重量％，基于催化剂的总重量。第VIB至VIIIB族金属的其它实例包括Co、Ni、W、Mo或其组合。在这种情况下，基于催化剂的总重量，金属含量范围可以为约0.05重量％至约60.00重量％，优选约0.50重量％至约30.00重量％，和更优选约1.00重量％至约20.00重量％。第VIB至VIIIB族金属还可包括Pt、Pd、Co、Ni、W或Mo的任何组合。可以通过将其与沸石或中孔材料和粘合剂混合或通过将其浸渍在催化剂上，将第VIB族至VIIIB族金属掺入到催化剂中。
在其中催化剂是沸石的实施方案中，沸石的α值范围可以是约2至约600，约20至约400，或约60至约300。由于α值可以指示催化剂的裂化量，因此优选较低的α值以抑制低级烯烃的形成。沸石可以是或可以包括微孔结晶材料(即分子筛)，优选微孔结晶铝硅酸盐。优选的微孔结晶铝硅酸盐是具有十元或十二元环孔开口、通道或口袋的那些。如本文所用，术语“微孔材料”是指含有孔直径小于约20埃的材料。
在一个或多个实施方案中，合适的微孔结晶铝硅酸盐是具有约4.5至约5.5埃优选约5.0至约5.5埃的中等孔尺寸，和具有约2至约12的约束指数(如美国专利No.4,016,218中所定义的，其在此引入作为参考)的那些，其中包括ZSM-23、ZSM-35、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-48、ZSM-57及其组合。优选的微孔结晶铝硅酸盐是ZSM-23、ZSM-48及其组合，其具有约20至约100的二氧化硅与氧化铝摩尔比。美国专利No.4,076,842中描述了ZSM-23。美国专利No.4,016,245中描述了ZSM-35。例如美国专利No.3,709,979中描述了ZSM-11的组成和制造方法。例如美国专利No.4,556,477和WO 93/25475中描述了ZSM-12的组成和制造方法。例如美国专利No.4,375,573中描述了ZSM-48的组成和制造方法。例如美国专利No.4,973,870中描述了ZSM-57的组成和制造方法。所有上述专利的全部内容通过引用结合到本文中。
在一个或多个实施方案中，合适的微孔结晶铝硅酸盐是具有约5.8至约7.5埃的较大孔尺寸和约束指数小于约2(如美国专利No.4,016,218中所定义)的那些，其中包括具有MWW骨架的分子筛、β沸石、丝光沸石、不稳定Y(USY)沸石及其组合。
可以在www.iza-structure.org上找到由国际沸石协会的结构委员会测定的MWW骨架的结构。具有MWW骨架的合适分子筛的实例包括MCM-22族的分子筛。术语“MCM-22族”是指以下类型的分子筛中的一种或多种：
由常见的第一度结晶结构单元晶胞制成的分子筛，该晶胞具有MWW骨架拓扑结构；
由常见的第二度结构单元制成的分子筛，其是这样的MWW骨架拓扑结构晶胞的二维平铺，从而形成一个晶胞厚度，优选一个c-晶胞厚度的单层；
由常见的第二度结构单元制成的分子筛，其是一个或多于一个晶胞厚度的层，其中多于一个晶胞厚度的层由堆叠、填充或结合一个晶胞厚度的至少两层单层制成。这种第二度结构单元的堆叠可以是规则方式、不规则方式、随机方式或其任何组合；和
由具有MWW骨架拓扑结构的晶胞的任何规则或随机2维或3维组合制成的分子筛，
其中术语“晶胞”是指原子的空间排列，如果在三维空间中平铺，则描述晶体结构。在“Atlas of Zeolite Framework Types”，第五版，2001中讨论了这种晶体结构，其全部内容通过引用结合到本文中。
MCM-22族分子筛的X-射线衍射图通常包括12.4±0.25、6.9±0.15、3.57±0.07和3.42±0.07埃的d-间距最大值。使用铜的K-α双线作为入射辐射线和配备有闪烁计数器和相关计算机作为收集系统的衍射仪，通过标准技术获得表征该材料所使用的X-射线衍射数据。MCM-22族的分子筛包括MCM-22(描述于美国专利号4,954,325、美国专利号7,883,686和美国专利号8,021,643)、PSH-3(描述于美国专利No.4,439,409)、SSZ-25(描述于美国专利No.4,826,667)、ERB-1(描述于欧洲专利No.0293032)、ITQ-1(描述于美国专利No.6,077,498)、ITQ-2(描述于国际公开No.WO97/17290)、MCM-36(描述于美国专利No.5,250,277)、MCM-49(描述于美国专利No.5,236,575)、MCM-56(描述于美国专利No.5,362,697)以及它们的组合。MCM-49是MCM-22族的优选分子筛。
优选的沸石是高度酸性的和因此是高活性的。如下选择沸石的二氧化硅与氧化铝摩尔比以帮助实现这样的高活性。ZSM-12、β沸石、丝光沸石、USY沸石和具有MWW骨架的沸石(例如MCM-49)优选具有约10至约60，更优选约16至约30的二氧化硅与氧化铝摩尔比。ZSM-23优选具有约30至约60，更优选约35至约45的二氧化硅与氧化铝摩尔比。ZSM-48优选具有约50至约100，更优选约60至约80的二氧化硅与氧化铝摩尔比。ZSM-35优选具有约20至约60，更优选约20至约30的二氧化硅与氧化铝摩尔比。ZSM-11优选具有约20至约60，更优选约20至约40的二氧化硅与氧化铝摩尔比。此外，ZSM-57优选具有约30至约60，更优选约40至约50的二氧化硅与氧化铝摩尔比。
在其中催化剂是与粘合剂混合的中孔材料的实施方案中，中孔材料具有高表面酸度，这通过其高的三甲基吡啶吸收所示。特别地，中孔材料可以具有约100至约500μmol/g，更优选约150至约500μmol/g的三甲基吡啶吸收。
在一个或多个实施方案中，中孔材料可包括结晶相材料。在这样的方面中，中孔材料可以是层状的或非层状的，其中“非层状的”在本文中定义为非分层的。在层状(即，分层)材料中，晶格的两个方向上的原子间键合与第三方向上的原子间键合基本上不同，从而产生含有类似片材的内聚单元的结构。通常，这些片材内的原子之间的键合是高度共价的，而相邻层通过离子力或范德华相互作用保持在一起。这些后者的力通常可以通过相对适度的化学手段中和，而层内原子之间的键合保持完整且不受影响。具有结晶骨架的优选中孔材料在煅烧后在大于约18埃单位的位置处显示出具有至少一个峰的X射线衍射图案，相对强度为100的d间距，并且在50托(6.7kPa)和25℃下具有大于约15克苯/100克无水材料的苯吸附容量。这种中孔材料的优选实例是MCM-41，其具有均匀尺寸的孔的六边形排列，并且描述于美国专利Nos.5,098,684和5,057,296中，其全部内容通过引用结合到本文中。优选地，MCM-41具有约20至60埃的孔尺寸和约15至50的二氧化硅与氧化铝摩尔比。
在一个或多个实施方案中，中孔材料可包括无定形相材料，其中术语“无定形相材料”是指不是高度结晶的材料。合适中孔材料的实例包括无定形二氧化硅、无定形氧化铝和无定形混合金属氧化物例如无定形二氧化硅-氧化铝和无定形二氧化硅-二氧化钛。特别合适的中孔材料是可从Sasol Performance Chemicals GmbH以商品名SiralTM商购获得的无定形二氧化硅-氧化铝水合物。无定形材料可以任选地包括掺杂剂以增加其酸度。合适掺杂剂的实例包括锆、镁、钍、铍、钛、硫酸盐(SO4)及其组合，其中硫酸盐是优选的。通常，基于催化剂的总重量，掺杂剂可以采用范围为约0.1重量％至约20重量％，诸如约1重量％至约10重量％的用量存在。掺杂剂可以通过本领域已知的任何方法加入，优选通过用含有掺杂剂的溶液浸渍无定形材料。例如，方便的锆源包括水合氯化氧锆和乙酸锆溶液，而方便的硫酸盐源是硫酸铵溶液。
如前所述，催化剂可包括与沸石或中孔材料混合的粘合剂或基质材料。合适粘合剂的实例包括粘土和/或无机氧化物，其耐受异构化/氢化过程中使用的温度和其它条件。可用作粘合剂的天然存在的粘土包括蒙脱石和高岭土家族的那些，这些家族包括通常称为Dixie、McNamee、Georgia和Florida粘土的亚膨润土和高岭土，或其中主要矿物成分是埃洛石、高岭石、地开石、珍珠陶土或蠕陶土的其它粘土。这样的粘土可以以最初开采的原始状态使用，或者最初进行煅烧、酸处理或化学改性。合适的无机氧化物粘合剂可以是天然存在的或呈凝胶状沉淀物或凝胶的形式，其中包括二氧化硅和金属氧化物的混合物。合适无机氧化物粘合剂的具体实例包括二氧化硅、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、二氧化硅-氧化铝、二氧化硅-氧化镁、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化钍、二氧化硅-氧化铍、二氧化硅-二氧化钛以及三元组合物如二氧化硅-氧化铝-氧化钍、二氧化硅-氧化铝-氧化锆、二氧化硅-氧化铝-氧化镁和二氧化硅-氧化镁-氧化锆。
不饱和PAO进料
不饱和PAO进料可以包括如美国石油学会(API Publication1509；www.api.org)所定义的一种或多种第IV类基础油。第IV类基础油是合成的聚合烯烃。不饱和PAO进料可以是或可以包括根据ASTM D-445(100℃，D-445)在100℃下运动粘度为约2至约10cSt的低粘度PAO。或者，不饱和PAO进料可以是或可包括运动粘度为约20至约300cSt(100℃，D-445)的高粘度PAO。PAO通常由α-烯烃的相对低分子量的氢化聚合物或低聚物组成，所述α-烯烃包括C4至约C20α-烯烃例如1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯等。然而，在C14至C18范围内的高级烯烃的二聚体可用于提供低挥发性的低粘度PAO。取决于粘度等级和起始低聚物，低粘度PAO也可以主要是起始烯烃的三聚物、四聚物和五聚物，以及少量的高级低聚物。
可以方便地通过在聚合催化剂如路易斯酸催化剂如BF3或AlCl3或Friedel-Crafts催化剂如三氯化铝、三氟化硼或三氟化硼与水、醇如乙醇、丙醇或丁醇和羧酸或酯如乙酸乙酯或丙酸乙酯的络合物存在下聚合α-烯烃制备不饱和PAO。制备PAO的合适方法公开在美国专利4,149,178和3,382,291中，其相关部分在此引入作为参考。PAO合成的其它描述可见于以下美国专利Nos：3,742,082；3,769,363；3,876,720；4,239,930；4,367,352；4,413,156；4,434,408；4,910,355；4,956,122；和5,068,487中。C14-C18烯烃的二聚体描述于美国专利4,218,330中。
替代地或另外，聚合催化剂可包括一种或多种非茂金属齐格勒-纳塔催化剂。替代地或另外，催化剂体系可包括负载于惰性材料上的金属氧化物，例如负载于二氧化硅上的氧化铬。此类催化剂体系及其在制备PAO的方法中的用途公开于以下美国专利Nos：4,827,073；4,827,064；4,967,032；4,926,004；和4,914,254中，其相关部分通过引用结合到本文中。
替代地或另外，聚合催化剂可以包括一种或多种金属茂催化剂。茂金属催化的PAO(mPAO)可以是由单一α-烯烃进料制成的均聚物，或者可以是由两种或更多种不同α-烯烃(各自通过使用合适的茂金属催化剂体系)制成的共聚物。合适的茂金属催化剂可以是或可以包括通过例如甲基铝氧烷(MAO)或非配位阴离子，如N,N-二甲基苯胺四(全氟苯基)硼酸盐或其他等效的非配位阴离子活化或促进的一种或多种简单的茂金属、取代的茂金属或桥连的茂金属催化剂。mPAO和使用茂金属催化生产mPAO的方法描述于WO 2007/011832和美国专利申请No.2009/0036725中，其相关部分通过引用结合到本文中。
可以由选自C4-C20范围内的α-烯烃中的单一α-烯烃制备均聚物mPAO组合物。均聚物可以是全同立构的、无规立构的、间同立构的或具有任何其它合适的立构规整度。可通过选择聚合催化剂、聚合反应条件、氢化条件或其组合来定制立构规整度。
可以由至少两种C2-C30范围的α-烯烃制备共聚物mPAO组合物，并且它典型地具有无规分布在成品共聚物中的单体。有利地，乙烯和丙烯(如果存在于进料中)可以单独地以小于50质量％或优选地以组合小于50质量％的量存在。共聚物可以是全同立构的、无规立构的、间同立构的或具有任何其它合适的立构规整度。
也可以由具有选自C2-C30线性α-烯烃中的2至26种不同线性α-烯烃的混合进料线性α-烯烃(LAO)制备共聚物mPAO组合物。可以使用铝催化剂或茂金属催化剂，由乙烯生长方法获得这种混合进料LAO。生长烯烃可以主要是C6至C18 LAO。也可以使用来自其他工艺的LAO。
可以在异构化/氢化之前，预处理PAO进料以除去水分、含氧化合物、硝酸盐和其它可能使异构化/氢化催化剂失活的杂质。通常，通过使进料通过含有分子筛的保护床来进行预处理。通常，预处理的进料含有小于约50wppm的水，基于进料的重量，更优选小于约25wppm。
实施例：
可参考以下非限制性实施例进一步描述前述讨论。
如下所述制备12种不同的异构化/氢化催化剂(实施例1-9)。当使用小晶体时，晶体尺寸小于约0.1微米(μm)。
实施例1：Pt涂覆的H形式的ZSM-48晶体
根据美国专利No.7,482,300中描述的方法，合成二氧化硅/氧化铝摩尔比为约70的高活性ZSM-48小晶体，该专利在此通过引用结合到本文中。原样合成的材料的XRD图谱显示出ZSM-48的典型相拓扑。原样合成的材料的SEM显示该材料由小晶体的附聚物组成。将所得干燥晶体在氮气中在约1000°F下煅烧约3小时，与当量浓度为约1N的硝酸铵进行铵交换，并在空气中在约1,000°F下煅烧约6小时。最终的H-形式的晶体具有约100的α值、47mg/g的己烷吸附和296m2/g的表面积。然后使用四氨合硝酸铂，通过初湿含浸法，用铂(0.6wt％Pt负载量)浸渍煅烧的材料，然后在250°F(120℃)下干燥并在680°F(360℃)下在全空气中煅烧3小时。
实施例2：Pt涂覆的H形式的ZSM-23晶体
根据美国专利No.8,500,991中描述的方法，制备二氧化硅/氧化铝摩尔比为约40的高活性ZSM-23小晶体，该专利在此通过引用结合到本文中。原样合成的材料的XRD图显示ZSM-23的典型相拓扑结构。原样合成的材料的SEM显示该材料由小晶体的附聚物组成。通过在室温下与硝酸铵溶液进行三次离子交换，然后在250°F(120℃)下干燥并在1,000°F(540℃)下煅烧6小时，将原样合成的晶体转化为氢形式。所得ZSM-23晶体的α值为约520，己烷吸附值为约50mg/g，表面积为287m2/g。然后使用四氨合硝酸铂，通过初湿含浸法用铂(0.6wt％Pt负载量)浸渍煅烧的材料，然后在250°F(120℃)下干燥并在680°F(360℃)下在全空气中煅烧3小时。
实施例3：Pt涂覆的ZSM-48/氧化铝挤出物
在研磨机中，混合65重量份(基准：538℃煅烧)根据美国专利No.7,482,300合成的ZSM-48晶体(二氧化硅/氧化铝摩尔比为约70)与35重量份(基准：538℃煅烧)的假勃姆石氧化铝(可从UOP Honeywell商购的VersalTM 300)。将ZSM-48、氧化铝和水的混合物挤出制成1/16″四叶挤出物，然后在121℃下干燥过夜。在氮气(N2)中在538℃下煅烧干燥的挤出物,以分解并除去有机模板。用饱和空气加湿经N2煅烧的挤出物，并与1N硝酸铵交换以除去钠(规格:<500ppm Na)。在硝酸铵交换之后，在干燥之前，用去离子水洗涤挤出物以除去残留的硝酸根离子。将铵交换的挤出物在121℃下干燥过夜并在空气中在538℃下煅烧。H-形式的催化剂显示出68的α值，约283m2/g的表面积和39.2mg/g的己烷吸附。然后使用四氨合硝酸铂,通过初湿含浸法用铂(0.3重量％Pt负载量)浸渍所得材料，然后在250°F(120℃)下干燥并在680°F(360℃)下在全空气中煅烧3小时。
实施例4：Ni/W涂覆的ZSM-48/氧化铝挤出物
在Simpson研磨机中，混合65重量份(基准：538℃煅烧)ZSM-48晶体与35份(基准：538℃煅烧)假勃姆石氧化铝(可从Sasol Performance Chemicals GmbH商购获得的CatapalTM 200)。加入足够的水，在挤出机上产生可挤出的糊剂。将包含ZSM-48、假勃姆石氧化铝和水的混合物的糊剂挤出，并在热包装烘箱中在121℃下干燥过夜。在N2中在538℃下煅烧干燥的挤出物，分解并除去有机模板。用饱和空气加湿经N2煅烧的挤出物，并与当量浓度为1N的硝酸铵交换以除去钠(规格:<500ppm Na)。在硝酸铵交换之后，在干燥之前，用去离子水洗涤挤出物以除去残留的硝酸根离子。将铵交换的挤出物在121℃下干燥过夜并在空气中在538℃下煅烧。空气煅烧后，将挤出物在700°F下汽蒸3小时。然后用Ni和W(～3重量％Ni和15重量％W)浸渍H形式的汽蒸催化剂。测定所得催化剂的以下性质:α值＝23；己烷吸附～16mg/g；以和表面积～130m2/g。
实施例5：Pt涂覆的ZSM-23/氧化铝挤出物
在研磨机中，混合65重量份(基准：538℃煅烧)根据美国专利No.8,500,991制备的ZSM-23晶体(二氧化硅/氧化铝摩尔比为约40)与35重量份(基准：538℃煅烧)的氧化铝粘合剂。挤出ZSM-23、氧化铝和水的混合物，制成1/16″四叶挤出物，然后在121℃下干燥过夜。在N2中在538℃下煅烧干燥的挤出物，分解并除去有机模板。用饱和空气加湿经N2煅烧的挤出物，并与1N硝酸铵交换以除去钠(规格:<500ppm Na)。在硝酸铵交换之后，在干燥之前，用去离子水洗涤挤出物以除去残留的硝酸根离子。将铵交换的挤出物在121℃下干燥过夜并在空气中在538℃下煅烧。H-形式的催化剂显示出230的α值，约310m2/g的表面积和44.9mg/g的己烷吸附。然后使用四氨合硝酸铂，通过初湿含浸法用铂(0.3wt％Pt负载量)浸渍所得材料，然后在250°F(120℃)下干燥并在680°F(360℃)下在全空气中煅烧3小时。
实施例6：Pt涂覆的β/氧化铝挤出物
在研磨机中，由80重量份(基准：538℃煅烧)二氧化硅/氧化铝摩尔比为约37的小β晶体和20重量份(基准：538℃煅烧)假勃姆石氧化铝(VersalTM 300)的混合物制备催化剂。加入足够的水以在挤出机上产生可挤出的糊剂。将β、假勃姆石氧化铝和水的混合物挤出成挤出物，然后在121℃下干燥。在N2中在538℃下煅烧干燥的挤出物，分解并除去有机模板。用饱和空气加湿经N2煅烧的挤出物，并与当量浓度为1N的硝酸铵交换以除去钠。在硝酸铵交换之后，在干燥之前，用去离子水洗涤挤出物以除去残留的硝酸根离子。将铵交换的挤出物在121℃下干燥并在空气中在538℃下煅烧。空气煅烧后，测定所得催化剂的以下性质:α值＝810；己烷吸附＝113mg/g；和BET表面积(SA)＝642m2/g。然后使用四氨合硝酸铂，通过初湿含浸法用铂(0.3wt％Pt负载量)浸渍H-形式的挤出物，然后在250°F(120℃)下干燥并在680°F(360℃)下在全空气中煅烧3小时。
实施例7：Pt涂覆的ZSM-12/氧化铝挤出物
在研磨机中，由65重量份(基准：538℃煅烧)的二氧化硅/氧化铝摩尔比为约45的ZSM-12小晶体和35重量份(基准：538℃煅烧)的假勃姆石氧化铝(VersalTM 300)的混合物，制备催化剂。加入足够的水以在挤出机上产生可挤出的糊剂。将中孔丝光沸石、假勃姆石氧化铝和水的混合物挤出成挤出物，然后在121℃下干燥。在N2中在538℃下煅烧干燥的挤出物以分解并除去有机模板。用饱和空气加湿经N2煅烧的挤出物，并与当量浓度为1N的硝酸铵交换以除去钠。在硝酸铵交换之后，在干燥之前，用去离子水洗涤挤出物以除去残留的硝酸根离子。将铵交换的挤出物在121℃下干燥并在空气中在538℃下煅烧。空气煅烧后，测定所得催化剂的以下性质:α值＝590；己烷吸附＝37.5mg/g；和BET SA＝277m2/g。然后使用四氨合硝酸铂，通过初湿含浸法用铂(0.3wt％Pt负载量)浸渍H-形式的挤出物，然后在250°F(120℃)下干燥并在680°F(360℃)下在全空气中煅烧3小时。
实施例8：Pt涂覆的丝光沸石/氧化铝挤出物
在研磨机中，由65重量份(基准：538℃煅烧)的二氧化硅/氧化铝摩尔比为约21的中孔-丝光沸石小晶体和35重量份(基准：538℃煅烧)的假勃姆石氧化铝(VersalTM 300)的混合物，制备催化剂。加入足够的水以在挤出机上产生可挤出的糊剂。将中孔-丝光沸石、假勃姆石氧化铝和水的混合物挤出成挤出物，然后在121℃下干燥。在N2中在538℃下煅烧干燥的挤出物以分解并除去有机模板。用饱和空气加湿经N2煅烧的挤出物，并与当量浓度为1N的硝酸铵交换以除去钠。在硝酸铵交换之后，在干燥之前，用去离子水洗涤挤出物以除去残留的硝酸根离子。将铵交换的挤出物在121℃下干燥并在空气中在538℃下煅烧。空气煅烧后，测定所得催化剂的以下性质:α值＝500；己烷吸附＝53.8mg/g；和BET SA＝479m2/g。然后使用四氨合硝酸铂，通过初湿含浸法用铂(0.3wt％Pt负载量)浸渍H-形式的挤出物，然后在250°F(120℃)下干燥并在680°F(360℃)下在全空气中煅烧3小时。
实施例9：Pt涂覆的USY/氧化铝挤出物
在研磨机中，由80重量份(基准：538℃煅烧)的氧化硅/氧化铝摩尔比为约10.2的铵形式的USY沸石晶体(购自Tosoh Corp.的Tosoh HSZ-350HUA)和20重量份(基准：538℃煅烧)的假勃姆石氧化铝(VersalTM 300)的混合物，制备催化剂。加入足够的水以在挤出机上产生可挤出的糊剂。将USY、假勃姆石氧化铝和水的混合物挤出成挤出物，然后在121℃下干燥。将生坯挤出物在121℃下干燥并在空气中在538℃下煅烧。空气煅烧后，测定所得催化剂的以下性质:α值＝370；己烷吸附＝121.2mg/g；和BET SA＝816m2/g。然后使用四氨合硝酸铂，通过初湿含浸法用铂(0.3重量％Pt负载量)浸渍H-形式的煅烧挤出物，然后在250°F(120℃)下干燥并在680°F(360℃)下在全空气中煅烧3小时。
实施例10：Pt涂覆的MCM-49/氧化铝挤出物
在研磨机中，由80重量份(基准：538℃煅烧)MCM-49晶体和20重量份(基准：538℃煅烧)高表面积氧化铝(VersalTM 300)的混合物制备催化剂。将MCM-49、氧化铝和水的混合物挤出成挤出物，然后在热包装烘箱中在121℃下干燥过夜。在N2中在538℃下煅烧干燥的挤出物以分解并除去有机模板。用饱和空气加湿经N2煅烧的将挤出物，并与当量浓度为1N的硝酸铵交换以除去钠。在硝酸铵交换之后，在干燥之前，用去离子水洗涤挤出物以除去残留的硝酸根离子。将铵交换的挤出物在121℃下干燥过夜并在空气中在538℃下煅烧。在空气煅烧后，测定所得H形式的挤出物的以下性质:α值＝520；己烷吸附～91mg/g；和BET表面积＝536m2/g。然后使用四氨合硝酸铂，通过初湿含浸法用铂(0.3重量％Pt负载量)浸渍H形式的煅烧挤出物，然后在250°F(120℃)下干燥并在680°F(360℃)下在全空气中煅烧3小时。
实施例11：Pt涂覆的SO4掺杂的二氧化硅-氧化铝水合物挤出物
根据以下步骤，制备表现出高三甲基吡啶吸收的SO4掺杂的自粘合二氧化硅-氧化铝水合物挤出物催化剂。首先，研磨粉末形式的SiralTM-20无定形二氧化硅-氧化铝水合物样品(从Sasol Performance Chemicals GmbH商购获得)。将水以足以产生可挤出糊剂的量添加到研磨的二氧化硅-氧化铝水合物中，之后将所得糊剂挤出成1/16英寸(0.16cm)四叶挤出物。将所制备的挤出物在120℃下干燥3小时，随后在空气中在500℃下煅烧3小时。然后用所需量的硫酸铵溶液浸渍煅烧的挤出物，干燥，随后在538℃下在空气中煅烧3小时。最终催化剂组合物表现出1.49重量％的硫含量和253μmol/g的三甲基吡啶吸收。然后使用四氨合硝酸铂，通过初湿含浸法，用铂(0.3重量％Pt负载量)浸渍煅烧的材料，然后在250°F(120℃)下干燥并在680°F(360℃)下在全空气中煅烧3小时。
实施例12：Pt涂覆的MCM-41/氧化铝挤出物
根据以下工序将根据美国专利No.7,538,065(其通过引用结合到本文中)的方法制备并具有30埃孔和二氧化硅/铝摩尔比为约25的Al-MCM-41晶体用于制备65重量％MCM-41/35重量％氧化铝颗粒。首先，研磨65重量份(基准:538℃煅烧)的Al-MCM-41晶体与35重量份(基准:538℃煅烧)的假勃姆石氧化铝(VersalTM-300)。将去离子水以足以产生可挤出糊剂的量添加到研磨混合物中，之后将研磨混合物挤出成1/16英寸(0.16cm)四叶挤出物。将所制备的挤出物在120℃下干燥3小时，随后在空气中在540℃下煅烧3小时。最终催化剂组合物表现出59.7mg/g的己烷吸附，814m2/g的表面积和260μmol/g的三甲基吡啶吸收。然后使用四氨合硝酸铂，通过初湿含浸法，用铂(0.3重量％Pt负载量)浸渍煅烧的挤出物，然后在250°F(120℃)下干燥并在680°F(360℃)下在全空气中煅烧3小时。
在前述实施例中，如详细说明中所述测定α值和三甲基吡啶吸收量。在35℃下将煅烧的沸石粉末脱气4小时后，用Micromeritics Tristar II 3020仪器，通过氮吸附/解吸，测量总BET和t-图微孔表面积。通过从总BET表面积减去t-图微孔，获得中孔表面积。中孔体积源自相同的数据组。关于该方法的更多信息，可以在例如“Characterization of PorousSolids and Powders：Surface Area，Pore Size and Density”，S.Lowell等人，Springer，2004中找到。
用具有多通道检测器的Bruker D4 Endeavor衍射系统，使用铜K-α辐射，收集X-射线衍射数据(粉末XRD或XRD)。通过0.018度2θ的扫描模式，其中θ是布拉格角，并且每个步骤使用约30秒的有效计数时间，记录衍射数据。
使用Scherrer方程(P.Scherrer，N.G.W.Gottingen，Math-Pys.，2，第96-100页(1918))基于X射线衍射图中的三个(200)、(020)和(002)峰，计算a、b和c晶体矢量中的晶体尺寸。该方法及其对沸石的应用也描述于A.W.Burton，K.Ong，T.Rea，I.Y.Chan，Microporous and Mesoporous Materials，117，第75-90页(2009)中。对于本文所述的测量，使用Materials Data，Inc.的Jade 9.5.1版X射线衍射分析软件进行计算。
使用实施例1(Pt/ZSM-48)或实施例2(Pt/ZSM-23)中制备的催化剂，在连续、等温、管式固定床反应器中异构化/氢化不饱和PAO，进行七次不同的试验(试验1-7)。将每种催化剂与约15至20g的碳化硅(SiC)一起以表1中指定的量装载到反应器中。将催化剂装载在SiC的两个单独部分之间，使得其牢固地定位在反应器的等温区中。首先将具有干燥催化剂床的反应器在250sccm的N2下在环境压力下以10℃/min的升温速率加热至150℃持续0.5小时，然后切换至250sccm的H2流量并在环境压力下升温至300℃持续3小时，然后降低至150℃的温度。在达到所需温度之后，改变H2流量和压力到下表1中指定的所需水平，并在2h-1下进料液体进料(由茂金属催化低聚C8-C12 LAO内部获得的一批不饱和PAO进料)。一旦液体进料达到产物顶出机构(knock out)，则将液体流量改变为下表1中规定的所需反应流量(液时空速(LHSV))，并将温度以10℃/min升高至所需反应温度(参见下表1)。然后将从反应器中收集的粗产物在165℃下在1.5-2.5托下蒸馏，以除去产生的任何可能的轻质材料，从而获得最终的饱和PAO产物。
下表1总结了对于试验1-7，所使用的催化剂和反应条件，以及所得饱和异构化PAO产物的分析。为了比较，还包括通过用Ni/Al2O3催化剂的标准氢化生产的成品饱和PAO产物(比较例1)的性质。根据ASTM D-445，测定100℃下的运动粘度(KV100)和40℃下的运动粘度(KV40)。根据ASTM D2270，测定粘度指数。根据ASTM D5950，测定倾点(PP)。通过测量g Br/100g产物样品来测定溴值(Br#)，溴值是PAO产物中残留不饱和双键的量度。
表1：异构化/氢化PAO的工艺条件和性能
令人惊奇地发现与使用对比例1的催化剂生产的PAO产物相比，试验1-2和5-6的最终PAO产物的倾点下降6℃-9℃。倾点的这种下降表明在试验1-2和5-6中PAO产物的更好异构化。所有PAO产物显示溴值从理论值35下降到低于1，从而表明PAO产物已经经历完全氢化。
实施方案列表
本公开还可包括以下非限制性实施方案中的任何一个或多个：
1.一种制备饱和异构化聚α-烯烃的方法，该方法包括：使至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂接触，所述催化剂能够使所述至少一种不饱和聚α-烯烃异构化和氢化以形成至少一种饱和异构化聚α-烯烃，其中所述催化剂包含沸石或中孔材料，所述沸石具有约5至约100的二氧化硅与氧化铝摩尔比和约10至约1,000的α值，并且所述中孔材料具有约100μmol/g至约500μmol/g的三甲基吡啶吸收，其中基于催化剂的总重量，将第VIB至VIIIB族金属以约0.01重量％至约60.00重量％的浓度掺入到催化剂中，和其中所述沸石选自ZSM-48、ZSM-23、ZSM-12、ZSM-35、ZSM-11、ZSM-57、β沸石、丝光沸石、USY沸石、具有MWW骨架的沸石及其组合。
2.根据实施方案1的方法，其中沸石包含二氧化硅与氧化铝摩尔比为约50至约90的ZSM-48、二氧化硅与氧化铝摩尔比为约30至约60的ZSM-23，或其组合。
3.根据实施方案1或2的方法，其中所述至少一种不饱和聚α-烯烃包含根据ASTMD-445在100℃下的运动粘度为约2cSt至约10cSt的低粘度聚α-烯烃。
4.根据实施方案1至3中任一项的方法，其中所述至少一种不饱和聚α-烯烃包含根据ASTM D-445在100℃下的运动粘度为约20cSt至约300cSt的高粘度聚α-烯烃。
5.根据实施方案1至4中任一项所述的方法，其中所述沸石包含约5.0埃至约7.5埃的孔尺寸。
6.根据实施方案1至5中任一项所述的方法，其中所述沸石包含约20至约600的α值。
7.根据实施方案1至6中任一项所述的方法，其中ZSM-12、β沸石、丝光沸石、USY沸石和具有MWW骨架的沸石的二氧化硅与氧化铝摩尔比为约10至约60，其中ZSM-35和ZSM-11的二氧化硅与氧化铝摩尔比为约20至约60，并且其中ZSM-57的二氧化硅与氧化铝摩尔比为约40至约60。
8.根据实施方案1至7中任一项所述的方法，其中所述中孔材料包括无定形氧化铝、无定形二氧化硅、无定形二氧化硅-氧化铝、无定形二氧化硅-二氧化钛、MCM-41或其组合。
9.根据实施方案8的方法，其中无定形氧化铝、无定形二氧化硅、无定形二氧化硅-氧化铝或无定形二氧化硅-二氧化钛包含选自硫酸盐、锆、镧、镁、钍、铍、钛及其组合中的掺杂剂，和其中掺杂剂含量为约0.1重量％至约20重量％。
10.根据实施方案1至9中任一项所述的方法，其中所述中孔材料具有约150μmol/g至约500μmol/g的三甲基吡啶吸收。
11.根据实施方案1至10中任一项的方法，其中催化剂包含与沸石或中孔材料组合的粘合剂，其中粘合剂包含粘土、二氧化硅、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、二氧化硅-氧化铝、二氧化硅-氧化镁、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化钍、二氧化硅-氧化铍、二氧化硅-二氧化钛或其组合，和其中催化剂中的粘合剂含量为约10重量％至约80重量％。
12.根据实施方案1-11中任一项的方法，其中第VIB至VIIIB族金属包含Pt、Pd或其组合，和其中第VIB至VIIIB族金属含量为约0.01重量％至约10.00重量％。
13.根据实施方案1-12中任一项的方法，其中第VIB至VIIIB族金属包含Co、Ni、W、Mo或其组合，和其中第VIB至VIIIB族金属含量为约0.05重量％至约60.00重量％。
14.根据实施方案1至13中任一项所述的方法，其中在单个反应器中，在约150℃至约500℃的温度和约345kPa绝对压力至约6,895kPa绝对压力的压力下，并且基于所述至少一种不饱和聚烯烃的总重量，在浓度为约0.1wt％至约3.0wt％的H2存在下，进行至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂的所述接触。
15.根据实施方案1至14中任一项所述的方法，其中在单个反应器中，在约220℃至约300℃的温度和约1,034kPa至约6,895kPa的压力下，并且基于所述至少一种不饱和聚烯烃的总重量，在浓度为约0.1wt％至约3.0wt％的H2存在下，进行至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂的所述接触。
16.一种制备饱和异构化聚α-烯烃的方法，该方法包括：使至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂接触，所述催化剂能够异构化和氢化所述至少一种不饱和聚α-烯烃以制备至少一种饱和异构化聚α-烯烃，其中所述催化剂包含选自ZSM-48、ZSM-23及其组合的沸石，所述沸石具有约20至约100的二氧化硅与氧化铝摩尔比和约50至约600的α值，并且其中基于所述催化剂的总重量，将第VIB至VIIIB族金属以约0.01重量％至约60.00重量％的浓度掺入到催化剂中。
17.根据实施方案16所述的方法，其中所述至少一种不饱和聚α-烯烃包含根据ASTM D-445在100℃下的运动粘度为约2cSt至约10cSt的低粘度聚α-烯烃，和其中所制备的至少一种饱和异构化聚α-烯烃包含溴值小于约0.50g Br/100g的至少一种饱和异构化聚α-烯烃样品和根据ASTM D5950的倾点大于约-99且小于约-45。
18.根据实施方案16或17的方法，其中至少一种不饱和聚α-烯烃包含根据ASTM D-445在100℃下的运动粘度为约20cSt至约300cSt的高粘度聚α-烯烃，和其中所制备的所述至少一种饱和异构化聚α-烯烃包含溴值小于约2.0g Br/100g所述至少一种饱和异构化聚α-烯烃样品和根据ASTM D5950的倾点大于约-51℃且小于约-30℃。
19.根据实施方案16至18中任一项所述的方法，其中所述沸石包含约4.5埃至约5.5埃的孔尺寸。
20.根据实施方案16至19中任一项所述的方法，其中ZSM-48具有约50至约90的二氧化硅与氧化铝摩尔比，并且其中ZSM-23具有约30至约60的二氧化硅与氧化铝摩尔比。
21.根据实施方案16至20中任一项所述的方法，其中第VIB至VIIIB族金属包含Pt、Pd或其组合，和其中第VIB至VIIIB族金属含量为约0.01重量％至约10.00重量％。
22.根据实施方案16至21中任一项的方法，其中第VIB至VIIIB族金属包含Co、Ni、W、Mo或其组合，和其中第VIB至VIIIB族金属含量为约0.05重量％至约60.00重量％。
23.根据实施方案16至22中任一项所述的方法，其中在单个反应器中，在约150℃至约500℃的温度和约345kPa绝对压力至约66,895kPa绝对压力的压力下，并且基于至少一种不饱和聚烯烃的总重量，在浓度为约0.1重量％至约3.0重量％的H2存在下，进行至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂的所述接触。
24.根据实施方案16至23中任一项所述的方法，其中在单个反应器中，在约220℃至约300℃的温度和约1,034kPa至约6，895kPa的压力下，并且基于至少一种不饱和聚烯烃的总重量，在浓度为约0.1重量％至约3.0重量％的H2存在下，进行至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂的所述接触。
已经使用一组数值上限和一组数值下限描述了某些实施方案和特征。应当理解，除非另有说明，否则预期包括任何两个值的组合的范围，例如任何下限值与任何上限值的组合、任何两个下限值的组合和/或任何两个上限值的组合。某些下限、上限和范围出现在下面的一个或多个权利要求中。所有数值都是“约”或“大约”所指值，并且考虑了本领域普通技术人员将预期的实验误差和变化。
上面已经定义了各种术语。在权利要求中使用的术语未在上文定义的情况下，应当给予其相关领域的人员已经给予该术语的最广泛的定义，如在至少一个印刷出版物或授权专利中所反映的。此外，本申请中引用的所有专利、测试工序和其他文献通过引用全部结合，只要这样的公开内容与本申请不矛盾并且在允许这样的结合的所有权限下。
虽然前述内容涉及本发明的实施方案，但是在不脱离本发明的基本范围的情况下，可以设计本发明的其他和进一步的实施方案，并且本发明的范围由所附权利要求书确定。

Claims (24)

1.一种制备饱和异构化聚α-烯烃的方法，该方法包括：
使至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂接触，该催化剂能够使该至少一种不饱和聚α-烯烃进行异构化和氢化两者以形成至少一种饱和异构化聚α-烯烃，其中该催化剂包含沸石或中孔材料，该沸石具有约5至约100的二氧化硅与氧化铝摩尔比和约10至约1,000的α值，并且该中孔材料具有约100μmol/g至约500μmol/g的三甲基吡啶吸收，其中基于催化剂的总重量，将第VIB至VIIIB族金属以约0.01重量％至约60.00重量％的浓度掺入到该催化剂中，和其中该沸石选自ZSM-48、ZSM-23、ZSM-12、ZSM-35、ZSM-11、ZSM-57、β沸石、丝光沸石、USY沸石、具有MWW骨架的沸石及其组合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中该沸石包含二氧化硅与氧化铝摩尔比为约50至约100的ZSM-48、二氧化硅与氧化铝摩尔比为约30至约60的ZSM-23或其组合。
3.根据权利要求1所述的方法，其中该至少一种不饱和聚α-烯烃包含根据ASTM D-445在100℃下的运动粘度为约2cSt至约10cSt的低粘度聚α-烯烃。
4.根据权利要求1所述的方法，其中该至少一种不饱和聚α-烯烃包含根据ASTM D-445在100℃下的运动粘度为约20cSt至约300cSt的高粘度聚α-烯烃。
5.根据权利要求1所述的方法，其中该沸石包含约5.0埃至约7.5埃的孔尺寸。
6.根据权利要求1所述的方法，其中该沸石包含约20至约600的α值。
7.根据权利要求1所述的方法，其中ZSM-12、β沸石、丝光沸石、USY沸石和具有MWW骨架的沸石具有约10至约60的二氧化硅与氧化铝摩尔比，其中ZSM-35和ZSM-11具有约20至约60的二氧化硅与氧化铝摩尔比，并且其中ZSM-57具有约30至约60的二氧化硅与氧化铝摩尔比。
8.根据权利要求1所述的方法，其中该中孔材料包括无定形氧化铝、无定形二氧化硅、无定形二氧化硅-氧化铝、无定形二氧化硅-二氧化钛、MCM-41或其组合。
9.根据权利要求8所述的方法，其中该无定形氧化铝、无定形二氧化硅、无定形二氧化硅-氧化铝或无定形二氧化硅-二氧化钛包含选自硫酸盐、锆、镧、镁、钍、铍、钛及其组合的掺杂剂，和其中掺杂剂含量为约0.1重量％至约20重量％。
10.根据权利要求1所述的方法，其中该中孔材料具有约150μmol/g至约500μmol/g的三甲基吡啶吸收。
11.根据权利要求1所述的方法，其中该催化剂包含与沸石或中孔材料组合的粘合剂，其中该粘合剂包含粘土、二氧化硅、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、二氧化硅-氧化铝、二氧化硅-氧化镁、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化钍、二氧化硅-氧化铍、二氧化硅-二氧化钛或其组合，和其中该催化剂中的粘合剂含量为约10重量％至约80重量％。
12.根据权利要求1所述的方法，其中第VIB至VIIIB族金属包含Pt、Pd或其组合，和其中第VIB至VIIIB族金属含量为约0.01重量％至约10.00重量％。
13.根据权利要求1所述的方法，其中第VIB至VIIIB族金属包含Co、Ni、W、Mo或其组合，和其中第VIB至VIIIB族金属含量为约0.05重量％至约60.00重量％。
14.根据权利要求1所述的方法，其中在单个反应器中，在约150℃至约500℃的温度和约345kPa绝对压力至约6,895kPa绝对压力的压力下，并且基于至少一种不饱和聚烯烃的总重量，在浓度为约0.1wt％至约3.0wt％的H2存在下，进行至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂的所述接触。
15.根据权利要求1所述的方法，其中在单个反应器中，在约220℃至约300℃的温度和约1,034kPa至约6,895kPa的压力下，并且基于至少一种不饱和聚烯烃的总重量，在浓度为约0.1wt％至约3.0wt％的H2存在下，进行至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂的所述接触。
16.一种制备饱和异构化聚α-烯烃的方法，该方法包括：
使至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂接触，该催化剂能够使该至少一种不饱和聚α-烯烃进行异构化和氢化两者以制备至少一种饱和异构化聚α-烯烃，其中该催化剂包含选自ZSM-48、ZSM-23及其组合的沸石，该沸石具有约20至约100的二氧化硅与氧化铝摩尔比和约50至约600的α值，和其中基于催化剂的总重量，将第VIB至VIIIB族金属以约0.01重量％至约60.00重量％的浓度掺入到该催化剂中。
17.根据权利要求16所述的方法，其中至少一种不饱和聚α-烯烃包含根据ASTM D-445在100℃下的运动粘度为约2cSt至约10cSt的低粘度聚α-烯烃，和其中所制备的至少一种饱和异构化聚α-烯烃包含溴值小于约0.50g Br/100g的至少一种饱和异构化聚α-烯烃样品和根据ASTM D5950的倾点大于约-99℃且小于约-45℃。
18.根据权利要求16所述的方法，其中至少一种不饱和聚α-烯烃包含根据ASTM D-445在100℃下的运动粘度为约20cSt至约300cSt的高粘度聚α-烯烃，和其中所制备的至少一种饱和异构化聚α-烯烃包含溴值小于约2.0g Br/100g的至少一种饱和异构化聚α-烯烃样品和根据ASTM D5950的倾点大于约-51℃且小于约-30℃。
19.根据权利要求16所述的方法，其中该沸石包含约4.5埃至约5.5埃的孔尺寸。
20.根据权利要求16所述的方法，其中ZSM-48具有约50至约100的二氧化硅与氧化铝摩尔比，和其中ZSM-23具有约30至约60的二氧化硅与氧化铝摩尔比。
21.根据权利要求16所述的方法，其中第VIB至VIIIB族金属包含Pt、Pd或其组合，和其中第VIB至VIIIB族金属含量为约0.01重量％至约10.00重量％。
22.根据权利要求16所述的方法，其中第VIB至VIIIB族金属包含Co、Ni、W、Mo或其组合，和其中第VIB至VIIIB族金属含量为约0.05重量％至约60.00重量％。
23.根据权利要求16所述的方法，其中在单个反应器中，在约150℃至约500℃的温度和约345kPa绝对压力至约66895kPa绝对压力的压力下，并且基于至少一种不饱和聚烯烃的总重量，在浓度为约0.1重量％至约3.0重量％的H2存在下，进行至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂的所述接触。
24.根据权利要求16所述的方法，其中在单个反应器中，在约220℃至约300℃的温度和约1,034kPa至约6,895kPa的压力下，并且基于至少一种不饱和聚烯烃的总重量，在浓度为约0.1重量％至约3.0重量％的H2存在下，进行至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂的所述接触。
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Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3354078A (en) 1965-02-04 1967-11-21 Mobil Oil Corp Catalytic conversion with a crystalline aluminosilicate activated with a metallic halide
US3382291A (en) 1965-04-23 1968-05-07 Mobil Oil Corp Polymerization of olefins with bf3
US3709979A (en) 1970-04-23 1973-01-09 Mobil Oil Corp Crystalline zeolite zsm-11
US3742082A (en) 1971-11-18 1973-06-26 Mobil Oil Corp Dimerization of olefins with boron trifluoride
US3769363A (en) 1972-03-13 1973-10-30 Mobil Oil Corp Oligomerization of olefins with boron trifluoride
US3876720A (en) 1972-07-24 1975-04-08 Gulf Research Development Co Internal olefin
US4016245A (en) 1973-09-04 1977-04-05 Mobil Oil Corporation Crystalline zeolite and method of preparing same
US4016218A (en) 1975-05-29 1977-04-05 Mobil Oil Corporation Alkylation in presence of thermally modified crystalline aluminosilicate catalyst
CA1064890A (en) 1975-06-10 1979-10-23 Mae K. Rubin Crystalline zeolite, synthesis and use thereof
US4149178A (en) 1976-10-05 1979-04-10 American Technology Corporation Pattern generating system and method
US4218330A (en) 1978-06-26 1980-08-19 Ethyl Corporation Lubricant
US4239930A (en) 1979-05-17 1980-12-16 Pearsall Chemical Company Continuous oligomerization process
US4375573A (en) 1979-08-03 1983-03-01 Mobil Oil Corporation Selective production and reaction of p-Disubstituted aromatics over zeolite ZSM-48
JPS56126315A (en) 1980-03-11 1981-10-03 Sony Corp Oscillator
US4367352A (en) 1980-12-22 1983-01-04 Texaco Inc. Oligomerized olefins for lubricant stock
DE3117135A1 (de) 1981-04-30 1982-11-18 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Kristallines alumosilicat, verfahren zu dessen herstellung sowie dessen verwendung zur katalytischen umwandlung von methanol und/oder dimethylether in kohlenwasserstoffe
US4956122A (en) 1982-03-10 1990-09-11 Uniroyal Chemical Company, Inc. Lubricating composition
US4413156A (en) 1982-04-26 1983-11-01 Texaco Inc. Manufacture of synthetic lubricant additives from low molecular weight olefins using boron trifluoride catalysts
US4556477A (en) 1984-03-07 1985-12-03 Mobil Oil Corporation Highly siliceous porous crystalline material ZSM-22 and its use in catalytic dewaxing of petroleum stocks
US4826667A (en) 1986-01-29 1989-05-02 Chevron Research Company Zeolite SSZ-25
US4954325A (en) 1986-07-29 1990-09-04 Mobil Oil Corp. Composition of synthetic porous crystalline material, its synthesis and use
US4827064A (en) 1986-12-24 1989-05-02 Mobil Oil Corporation High viscosity index synthetic lubricant compositions
IT1205681B (it) 1987-05-26 1989-03-31 Eniricerche Spa Materiale sintetico cristallino poroso contenente ossidi di silicio e boro
US4827073A (en) 1988-01-22 1989-05-02 Mobil Oil Corporation Process for manufacturing olefinic oligomers having lubricating properties
JPH0429136Y2 (zh) 1988-07-11 1992-07-15
US4910355A (en) 1988-11-02 1990-03-20 Ethyl Corporation Olefin oligomer functional fluid using internal olefins
US4926004A (en) 1988-12-09 1990-05-15 Mobil Oil Corporation Regeneration of reduced supported chromium oxide catalyst for alpha-olefin oligomerization
US4914254A (en) 1988-12-12 1990-04-03 Mobil Oil Corporation Fixed bed process for high viscosity index lubricant
US4967032A (en) 1989-09-05 1990-10-30 Mobil Oil Corporation Process for improving thermal stability of synthetic lubes
US5057296A (en) 1990-12-10 1991-10-15 Mobil Oil Corp. Method for synthesizing mesoporous crystalline material
US5102643A (en) 1990-01-25 1992-04-07 Mobil Oil Corp. Composition of synthetic porous crystalline material, its synthesis
US5068487A (en) 1990-07-19 1991-11-26 Ethyl Corporation Olefin oligomerization with BF3 alcohol alkoxylate co-catalysts
US5250277A (en) 1991-01-11 1993-10-05 Mobil Oil Corp. Crystalline oxide material
US5236575A (en) 1991-06-19 1993-08-17 Mobil Oil Corp. Synthetic porous crystalline mcm-49, its synthesis and use
JPH07506801A (ja) 1992-06-05 1995-07-27 エクソン　ケミカル　パテンツ　インコーポレイテッド Ｚｓｍ−２２ゼオライト
US5362697A (en) 1993-04-26 1994-11-08 Mobil Oil Corp. Synthetic layered MCM-56, its synthesis and use
ES2124154B1 (es) 1995-11-08 1999-12-01 Univ Politecnica De Valencia C Metodo de preparaciion y propiedades cataliticas de un solido microporoso con alta superficie externa.
ES2105982B1 (es) 1995-11-23 1998-07-01 Consejo Superior Investigacion Zeolita itq-1
US7538065B2 (en) 2004-09-08 2009-05-26 International Business Machines Corporation Noble metal-containing catalyst containing a specific ratio of silica to aluminum in the framework
AU2006270083B2 (en) 2005-07-19 2011-01-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Lubricants from mixed alpha-olefin feeds
US7482300B2 (en) 2005-12-13 2009-01-27 Exxonmobil Research And Engineering Company High activity ZSM-48 and methods for dewaxing
WO2007094938A1 (en) 2006-02-14 2007-08-23 Exxonmobil Chemical Patents Inc. An mcm-22 family molecular sieve composition
BRPI0714316B1 (pt) 2006-07-28 2018-05-15 Exxonmobil Chemical Patents Inc Composição de peneira molecular da família de mcm-22, seu método de preparação, e uso para conversões de hidrocarboneto
US8513478B2 (en) 2007-08-01 2013-08-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process to produce polyalphaolefins
US8500991B2 (en) 2008-12-16 2013-08-06 Exxonmobil Research And Engineering Company High activity MTT framework type molecular sieves
SI2253608T2 (sl) * 2009-05-19 2021-11-30 Neste Oyj Postopek za izdelavo razvejenih nasičenih ogljikovodikov
WO2012134688A1 (en) * 2011-03-30 2012-10-04 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polyalphaolefins by oligomerization and isomerization

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