CS277629B6 - Process for producing hydrocarbon means - Google Patents
Process for producing hydrocarbon means Download PDFInfo
- Publication number
- CS277629B6 CS277629B6 CS224890A CS224890A CS277629B6 CS 277629 B6 CS277629 B6 CS 277629B6 CS 224890 A CS224890 A CS 224890A CS 224890 A CS224890 A CS 224890A CS 277629 B6 CS277629 B6 CS 277629B6
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- catalyst
- alpha
- olefins
- pao
- viscosity
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 17
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims description 10
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims description 10
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 67
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 claims description 15
- AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 1-decene Chemical compound CCCCCCCCC=C AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 abstract description 45
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 2
- 229920013639 polyalphaolefin Polymers 0.000 description 22
- -1 polyacetyles Polymers 0.000 description 17
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 14
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 14
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 14
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 13
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 11
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 10
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HFDVRLIODXPAHB-UHFFFAOYSA-N 1-tetradecene Chemical compound CCCCCCCCCCCCC=C HFDVRLIODXPAHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 6
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 1-dodecene Chemical compound CCCCCCCCCCC=C CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 3
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 3
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 3
- ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N 1-Heptene Chemical compound CCCCCC=C ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GQEZCXVZFLOKMC-UHFFFAOYSA-N 1-hexadecene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCC=C GQEZCXVZFLOKMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1-pentene Chemical compound CC(C)CC=C WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 101150017210 ccmC gene Proteins 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 229940069096 dodecene Drugs 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003606 oligomerizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004129 EU approved improving agent Substances 0.000 description 1
- 239000005069 Extreme pressure additive Substances 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 241001000594 Tanna Species 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 239000002998 adhesive polymer Substances 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007866 anti-wear additive Substances 0.000 description 1
- 238000005899 aromatization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010724 circulating oil Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000012208 gear oil Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000921 polyethylene adipate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000151 polyglycol Polymers 0.000 description 1
- 239000010695 polyglycol Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910002029 synthetic silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 239000010723 turbine oil Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Lubricants (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
Předložený vynález se týká způsobu výroby nových oligomerních uhlovodíkových přípravků, které vykazují výhodné vlastnosti při použití ve formě aditiv pro zlepšení viskozitního indexu maziv. Tento vynález se také týká nových oligomerů alfa-olefinů a mazivových směsí z nich vyráběných s běžnými poly-alfa-olefiny nebo mazivy na bázi minerálních olejů, vykazujících překvapující stupeň smykové stability a vysoké viskozitní index /VI/.
Syntetické poly-alfa-olefiny /PAO/ byly shledány jako široce vyhovující a obchodně úspěšné v oblasti maziv pro jejich výhodnost při použití v oboru maziv na bázi minerálních olejů. V oblasti zlepšování vlastností maziv vyvíjel průmyslový výzkum úsilí ve vývoji syntetických maziv, který vedl ke kapalinám PAO, vykazujícím výhodné viskozity v širokém rozsahu teplot, tj. zlepšený viskozitní index /VI/, přičemž také vykazují mazivost, teplotní stabilitu, stabilitu vůči oxidaci a bod tuhnutí stejné nebo lepší než minerální oleje. Tyto relativně nová syntetická maziva mají nižší mechanické tření, zvýšenou mechanickou účinnost v rámci úplného rozsahu mechanického zatížení a mají tím širší rozmezí podmínek použití než minerální oleje. Tyto PAO se připravují polymerací 1-alkenů obvykle za použití Lewisových kyselin nebo Zieglerových katalyzátorů. Jejich příprava a vlastnosti jsou popsány J. Brennanem v Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 1980, 19, str. 2-6. Zlepšení vlastností maziv pomocí PAO jsou také popsána v US patentech autora J. A. Brennana 3382291, 3742082 a 3769363.
Podle běžné praxe v oboru maziv, byly PAO míchány s různými aditivy jako jsou funkční chemikálie, oligomery a vyšší polymery a další syntetické a minerální oleje na bázi maziv s cílem udělení nebo zlepšení mazacích vlastností nezbytných pro aplikace jako jsou maziva pro motory, hydraulické kapaliny, převodová maziva atd. Směsi a jejich přídavné komponenty jsou popsány v práci Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, třetí vydání, sv. 14, strany 477-526. Zvláštním cílem při tvorbě směsí je zvýšení viskozitního indexu /VI/ přídavkem látky, která VI zlepšuje, která obvykle patří mezi vysokomolekulárni organické látky. Tato aditiva se běžně vyrábějí na bázi polyisobutylenů, polymethakrylátů a polyalkylstyrenů v rozmezí molekulárních hmotností od 45 000 do 1 700 000. Při účinném zlepšení indexu viskozity, se však tyto látky projevily jako nedostatečné v tom, že jejich vysokomolekulární charakter zlepšující index viskozity se přenáší rovněž na směs a chování smykové stability při použití těchto látek. Tento nedostatek podstatně redukuje rozsah vhodných aplikací pro mnoho látek zlepšujících VI. častěji používané látky zlepšující VI jsou vysokomolekulárni akrylové látky. Jejich vhodnost je však omezována cenou, jelikož se jedná o relativně drahé polymerní substance, které mohou tvořit významnou část konečné mazivové směsi. Z tohoto důvodu odborníci v oboru maziv pokračují ve výzkumu aditiv s cílem výroby lepších mazivových směsí s vysokým viskozitním indexem. Nicméně jsou preferovány ty látky zlepšující VI a mazivové směsi obsahující VI, které jsou méně náchylné k degradaci viskozity smykovými silami při skutečných aplikacích. Preferované kapaliny jsou ty, které vykazují newtonské chování za podmínek vysokých teplot a vysokých smykových rychlostí, tj. viskozity jsou nezávislé na rychlosti smyku. Podle rozsahů, které budou mít tyto kapaliny v oblasti stabilní viskozity za podmínek smykového stresu při vysokých teplotách, budou mít významnou výCS 277329 B6 hodu nad běžnými mazivy na bázi. minerálních olejů nebo mazivy na bázi syntetických uhlovodíkových /PAO/ maziv. Tato výhoda může být snadno demonstrována při aplikacích jako u vnitřních spalovacích motorů, kde použití maziva odolného smyku za vysokých teplot a z toho vyplývající vysoké smykové podmínky budou mít za následek menší opotřebitelnost motoru a jeho delší životnost. Tyto kapaliny musí také uchovávat nebo zlepšovat další důležité vlastnosti uspokojivých obchodních maziv jako je termická stabilita a stabilita vůči oxidaci.
V současné době nové mazivové přípravky /označované zde jako HVI-PAO a zpracované HVI-PAO/, obsahující alfa-olefiny a způsoby jejich přípravy za použití redukovaného chrómu na oxidu křemičitém jako nosiči jako katalyzátoru jsou uvedeny v US patentech 4827064 a 4827073. Postup zahrnuje kontakt suroviny C6-C20
1-alkenů s katalyzátorem na bázi oxidu chromového v redukovaném stavu na nosiči z porézního oxidu křemičitého v zóně oligomerace za vzniku vysoce viskozního kapalného uhlovodíkového maziva s vysokým VI s poměrem rozvětvení menším než 0,19 a bodem tuhnutí nižším než -15 °C. Tento postup se odlišuje při srovnání se známými oligomeračními postupy přípravy poly-alfa-olefinů za použití Lewisových kyselin jako katalyzátorů tím, že dochází k malé izomeraci olefinické vazby. Jejich skutečně unikátní struktura poskytuje příležitost pro přípravu kvalitních mazivových směsí.
U nových přípravků bylo nalezeno, že jsou zvláště vhodné jako činidla zlepšující viskozitní index maziv. Tyto přípravky obsahují rozvětvené uhlovodíky c30ci0000' které mají poměr rozvětvení menší než 0,19 a viskozitu při 100 °C mezi 725 mir^.s“1 až
000 mit^.s1. Mezi nové přípravky patří produkty oligomerace suroviny na bázi C6-C20 alfa-olefinů, nebo jejich směsí za podmínek oligomerace při teplotě mezi -20 °c až + 90 °C při kontaktu s kovovým katalyzátorem skupiny VIB v redukovaném stavu na porézním nosiči. Tyto přípravky mají viskuzitu při 100 ’C mezi
725 mm2.s_1 až 15 000 mm2.s_1. Příprava katalyzátoru zahrnuje oxidační zpracování při teplotě 200 °C až 900 °C v přítomnosti oxidačního plynu a pak zpracování s redukující látkou při teplotě a po dobu, které jsou dostatečné k redukci katalyzátoru na nižší valenční stav.
Při použití výše uvedených přípravků ve směsi s mazivy bylo zjištěno, že takto připravené mazivové směsi vykazují zvýšené indexy viskozity. S překvapením bylo zjištěno, že tyto směsi mají také zvýšenou stabilitu ke smykovému napětí při vysokých teplotách u všech směsí vyznačujících se tím, že jsou označovány jako Newtonské kapaliny.
Mazivové směsi podle předloženého vynálezu zahrnují předcházej ící nové přípravky a kapalná maziva ze skupiny, zahrnující minerální oleje, polyolefiny a hydrogenované polyolefiny, polyethery, vinylové polymery, pólyfluorováné uhlovodíky, polychlorofluorované uhlovodíky, polyestery, polykarbonáty, polyuretany, polyacetyly, polyamidy, polythioly, jejich kopolymery, terpolymery a jejich směsi.
Směsi podle vynálezu mohou také obsahovat další aditiva nebo aditivní složky jako jsou antioxidanta, dispergující látky, aditiva pro extrémní tlaky, moditifikátory tření, inhibitory koroze, protipěnivé látky, inhibitory oxidace, látky ovlivňující bod tuhnutí a další látky zlepšující VI.
V dalším popise, pokud není uvedeno jinak, jsou všechny odkazy na vlastnosti oligomerů nebo maziv podle vynálezu, vztahující se na hydrogenované olefiny a maziva prováděny v souladu se zavedenou praxí dobře známou odborníkům.
Předložený vynález se tedy týká způsobu výroby uhlovodíkového prostředku, který zahrnuje uvedení do kontaktu Cg-C20alfa-olefinů, nebo jejich směsí, za oligomeračních podmínek, s katalyzátorem, který na porézním nosiči obsahuje kov skupiny VIB v redukovaném valenčním stavu, přičemž tento katalyzátor byl zpracován oxidací při teplotě 200 až 900 ’C za přítomnosti oxidačního plynu a pak redukčním činidlem při teplotě a po dobu dostatečnou k redukci katalyzátoru na nižší valenční stav, takže se projeví zřetelná změna barvy a oddělení získaného prostředku, který se vyznačuje tím, že se oligomerační reakce provede při teplotě mezi -20 a 90 ’C.
Tyto nové oligomery podle vynálezu jakož i polyalfa-olefiny /HVI-PAO/ s vysokým indexem visozity uváděné výše, jsou jediněčné svojí strukturou ve srovnání s běžnými polyalfaolefiny /PAO/ z 1-decenu a liší se od HVI-PAO oligomerů v citovaném odkazu především v tom, že jsou více viskozní. Byl nalezen postup přípravy vysoceviskožních oligomerů z alfa-olefinů Cg-C20 se strukturou
HVI-PAO. Polymerace s novým katalyzátorem na bázi redukovaného chrómu popsaná dále vede k. oligomerům v podstatě prostým izomerizace na dvojné vazbě. Konvenční PAO promotované BF3 nebo AlC3, tvoří karboniový iont, který promotuje izomeraci na olefinické vazbě a tvorbu násobných izomerů. Látky HVI-PAO vyrobené podle předloženého vynálezu a podle citovaného vynálezu mají strukturu s poměrem CH3/CH2<0,19 ve srovnání s poměrem >0,19 pro PAO.
Bylo zjištěno, že zde popsaný postup podle vynálezu k výrobě nových vysokomolekulárních nebo vysoceviskožních HVI-PAO oligomerů může být řízen za výtěžku oligomerů o průměrné molekulární hmotnosti mezi 15 000 až 200 000 a číselnou průměrnou molekulární hmotnost mezi 5000 až 50 000. Vztaženo na počet uhlíků jsou molekulární hmotnosti v rozmezí od C30 do C10000, s výhodným rozmezím od C30 do Cgooo· Distribuce molekulárních hmotností, definovaná jako poměr průměré molekulární hmotnosti k číselné průměrné molekulární hmotnosti je v rozmezí od 1,00 do 5, s výhodou 1,01 až 4.
Olefiny vhodné jako výchozí surovina pro použití podle tohoto vynálezu zahrnují alfa-olefiny nebo 1-alkeny, obsahující 6 až 20 atomů uhlíku jako jsou 1-hexen, 1-okten, 1-decen, 1-dodecen a 1-tetradecen a rozvětvené isomery jako je 4-methyl-l-penten. Vhodné pro použití jsou také suroviny i odpady z rafinerií obsahující olefiny. Nicméně jsou pro použití podle vynálezu výhodné alfa-olefiny jako například 1-hepten až 1-hexadecen a ještě výhodněji l-okten až 1-tetradecen nebo směsi takových olefinu.
Oligomery alfa-olefinů podle vynálezu mají nízký poměr rozvětvení, menší než 0,19 a výhodné mazací vlastnosti ve srovnání s oligomery alfa-olefinů s vysokým poměrem rozvětvení, vyráběnými známými způsoby.
Tato nová třída oligomerů alfa-olefinů se připravuje oligomeračními reakcemi, při kterých hlavní část dvojných vazeb alfa-olefinů se neizomeruje. Tyto reakce zahrnují oligomerace alfa-olefinů za pomoci katalyzátorů na bázi oxidů kovů na nosičích, jako jsou Cr sloučeniny na oxidu křemičitém nebo jiné nanesené sloučeniny VIB skupiny periodické tabulky IUPAC. Nejpreferovanějšími katalyzátory jsou oxidy kovů o nižším valenčním stupni ze skupiny VIB na inertním nosiči. Preferovanými nosiči jsou oxid křemičitý, oxid hlinitý, oxid titaničitý, oxid křemičitohlinitý, oxid hořečnatý a podobně. Nosič váže katalyzátor na bázi oxidu kovu. Výhodné jsou porézní látky mající velikost pórů nejméně
Nosná látka má obvykle velkou povrchovou plochu a velký objem pórů s průměrnou velikostí pórů 40 až 350 x 10“7 mm. Vysoká plocha povrchu je výhodná pro tvorbu velkých množství vysoce rozptýlených aktivních center kovového chrómu, poskytujících maximální využití kovu a z toho vyplývající velmi vysokou účinnost katalyzátoru. Nosič by měl mít průměrnou velikost pórů nejméně . 107 mm, výhodně >60 až 300.10“7 mm. Tato velká velikost pórů nemá žádný omezující vliv na difúzi reaktantu a produktu z aktivních center kovového katalyzátoru ven a dovnitř, čímž se dále optimalizuje produktivita katalizátoru. Pro tento typ katalyzátoru, který se používá ve formě pevného lože nebo kaše v reaktoru a má být často recyklován a regenerován, je preferován nosič na bázi oxidu křemičitého s dobrými mechanickými vlastnostmi, zabraňujícími otěru částic katalyzátoru nebo jeho rozpadu během zpracování nebo reakce.
Katalyzátory na bázi oxidů kovů na nosičích se výhodně připravují impregnací solí kovů ve vodě nebo organických rozpouštědlech na nosič. Lze použít každé známé rozpouštědlo v oboru, například ethanol, methanol nebo kyselinu octovou. Tento pevný prekurzor katalyzátoru se pak vysuší a žíhá při 200 až 900 ’C za pomoci vzduchu nebo jiného kyslík obsahujícího plynu. Poté se katalyzátor redukuje různými způsoby redukčními činidly jako jsou například CO, H2, NH3, H2S, CS2, CHgSCHg, CH3SSCH3, alkylkovové sloučeniny jako jsou R3A1, R3B, R2Mg, RLi, R2Zn, kde R znamená alkyl, alkoxyl, aryl a podobně. Preferovány jsou CO nebo H2 nebo alkylkovové sloučeniny. Alternativně lze aplikovat kovy skupiny
VIB na nosič v redukované formě, jako například sloučeniny CR2+.
Výsledný katalyzátor je vysoce účinný pro oligomeraci olefinů v teplotním rozmezí až teploty pod teplotou místnosti až do
500 °C při tlaku 10 až 34 580 kPa. V uvedeném vynálezu bylo zjištěno, že oligomery s viskozitami mezi 725 mm2.s-1a 15 000 mm2.s_1 při teplotě 100 °C lze připravit při teplotách mezi -20 °C až 90 °C. Doba kontaktu mezi katalyzátorem a olefinem může kolísat od jedné sekundy do 24 hodin. Katalyzátor může být použit ve vsádkovém reaktoru nebo reaktoru s pevným ložem nebo kontinuálním průtokovém reaktoru.
Obecně může být nosný materiál přidán k roztoku sloučenin kovů, např. octanů nebo dusičnanů atd., směs se poté míchá a suší při teplotě místnosti. Do suchého pevného gelu se pak zavádí .plyn při dostatečně vysoké teplotě až 600 °C po dobu 16 až 20 hodin. Pak se katalyzátor ochladí v inertní atmosféře na teplotu od 250 do 450 °C a zavádí se proud čistého redukujícího činidla po dobu dostatečně dlouhou, která postačuje k redukci katalyzátoru, indikovanou barevnou změnou z jasně oranžové do bleděmodré. Obvykle se katalyzátor zpracuje množstvím CO ekvivalentním dvojnásobku stechiometrického přebytku, potřebného k redukci katalyzátoru na nižší valenční stav Cr2+. Nakonec se katalyzátor ochladí na teplotu místnosti a je připraven k použití.
Oligomerni produkt má velice široký rozsah viskozit s vysokým viskozitním indexem vhodným pro vysoce účinné mazání. Oligomerní produkt má také ataktickou molekulární strukturu většinou typu hlava-pata s některými spojeními hlava-hlava. Tyto oligomery s nízkým poměrem rozvětvení mají vysoké viskozitní indexy, přinejmenším o 15 až 20 jednotek a obvykle o 30 až 40 jednotek vyšší, než měly viskozity ekvivalentních oligomerů ze stávajícího stavu techniky, které měly zpravidla vyšší poměr rozvětvení a odpovídajícím způsobem nižší viskozitní indexy. Tyto nízkorozvětvené oligomery si udržují lepší nebo srovnatelné body tuhnutí.
Poměry rozvětvení jsou definovány jako poměr CH3 skupin k CH2 skupinám v olejovém mazivu a jsou vypočteny ze hmotnostních frakcí methylskupin získaných postupem infračervené spektroskopie publikované v Analytical Chemistry, sv. 25, č. 10, str. 1466 /1953/.
hmotn. frakce methylskupin
Poměr rozvětvení = -—l-/hmotn. frakce metylskupin
Oxid Cr na nosiči v různých stupních oxidace je znám jako katalyzátor polymerace alfa-olefinů od C3 do C20 /DE 3427319,
H.L.Kraus a v Journal of Catalysis 88, 424-430, 1984/ za použití katalyzátoru připraveného z CrO3 na oxidu křemičitém. V uvedených odkazech se poukazuje na to, že polymerace probíhá při nižších teplotách, obvykle nižších než 100 ’C, za vzniku adhezních polymerů a že při vyšší teplotě katalyzátor podporuje isomerizaci, kakování a reakce převodu vodíku. Tento vynález poskytuje oligomery střední molekulové hmotnosti za reakčních podmínek a za použití katalyzátorů, které minimalizují vedlejší reakce jako je isomerizace 1-olefinů, krakování a převod vodíku a aromatizace. K výrobě nových produktů o střední molekulové hmotnosti, vhodných pro použití spolu s dalšími olejovými látkami pro zlepšení VI, se reakce podle vynálezu provede při teplotách mezi -20 až 90 °C.
Katalyzátory použité v předloženém vynálezu nepůsobí významné množství vedlejších reakcí.
Tyto katalyzátory tak minimalizují všechny vedlejší reakce, avšak umožňují oligomeraci alfa-olefinů za vzniku polymerů se střední molekulovou hmotností s vysokou účinností. Ze současného stavu techniky je dobře známo, že oxidy chrómu, zejména s průměrnými oxidačními stupni +3, buď čisté nebo na nosičích, katalyzují izomeraci na dvojné vazbě, dehydrogenaci, krakování a podobně. Ačkoli přesnou charakteristiku oxidu Cr na nosiči je obtížné stanovit předpokládá se, že katalyzátor podle vynálezu je obohacen o podíl Cr/II/ na nosiči, kterým je oxid -křemičitý, který je účinnější při katalýze oligomerace alfa-oíefinů při vyšší teplotě bez působení významných podílů izomezace, krakování nebo hydrogenačních reakcí atd. Avšak katalyzátory podle citovaného krausseho mohou být obohaceny o podíl Cr/III/. Tyto katalyzátory polymerace alfa-olefinů při nízkých reakčních teplotách a poskytují polymery o vysoké molekulární hmotnosti. Nicméně jak se v uvedených odkazech uvádí, nežádoucí isoměrace, . krakování a hydrogenačni reakce probíhají při vyšších teplotách potřebných k výrobě mazivových produktů. V současném stavu techniky v oboru se také uvádí, že katalyzátory na bázi Cr, s vysokým podílem Cr/III/ nebo vyšších oxidačních stavů, katalyzují isomeraci 1-butenu s 10 3x vyšší účinností než polymeraci 1-butenu. Kvalita katalyzátoru, zpracování a reakční podmínky jsou podstatné pro provádění katalýzy a složení získaného produktu a odlišují předložený vynález od současného stavu techniky.
V uvedeném vynálezu se používají velmi nízké koncentrace katalyzátoru vzhledem k surovině, pro výrobu oligomerů jsou obvyklé koncentrace od 10 % hmot. do 0,01 % hmot.; zatímco v citované literatuře bývají koncentrace katalyzátoru vzhledem k surovině při přípravě vysokého polymeru 1:1.
Následující příklady 1 a 2 ilustrují způsob přípravy katalyzátoru používaného k oligomeraci alfa-olefinů za tvorby HVI-PAO oligomerů. Tento postup se také užívá pro přípravu katalyzátoru podle předloženého vynálezu. Příklad 2 ilustruje způsob modifikace obchodně dostupného katalyzátoru pro přípravu katalyzátoru podle vynálezu.
Příklad 1
1,9 g octanu chromnatého, Cr2/OCOCH3/4.2H2O /5,05 mmol/ /obchodně dostupného/ se rozpustí v 50 ml horké kyseliny octové. Pak se přidá 50 gramů silikagelu o velikosti 0,833-0,495 mm a ploše povrchu 300 m2.g-1 a velikosti objemu pórů 1 ml/g. Většina roztoku se absorbuje na silikagel. Výsledná směs se míchá půl hodiny na rotační vakuové odparce při teplotě místnosti a pak se vysuší na otevřené misce při teplotě místnosti. Nejprve se suchou pevnou látkou /20 g/ nechá procházet dusík při teplotě 250 °C v trubkové peci. Teplota pece se pak zvýší na 400 °C na dobu 2 hodin. Poté se teplota pece zvýší na 600 °C a nechá se procházet vzduch po dobu 16 hodin. Po této době se katalyzátor ochladí pod dusíkem na teplotu asi 300 eC. Poté se zavádí proud čistého oxidu
Ί
CS 277629 Β6 uhelnatého /99,9 % fy Matheson/ po dobu jedné hodiny. Nakonec se katalyzátor ochladí na teplotu místnosti pod dusíkem a je připraven pro použití.
Příklad 2
Použije se obchodně dostupný katalyzátor na bázi chrom/oxid křemičitý, který obsahuje 1 % Cr na syntetickém silikagelu o velkém objemu pórů. Katalyzátor se nejprve kalcinuje vzduchem při 800 °C po dobu 16 hodin a pak se redukuje oxidem uhelnatým při 300 “C po dobu 1,5 hodiny.
Jak bylo výše uvedeno, může být redukční stupeň přípravy HVI-PAO katalyzátoru proveden s různými redukčními činidly, ačkoliv je preferován oxid uhelnatý. V následujících příkladech 3 a 4 se katalyzátor připraví za použití oxidu uhelnatého a vodíku jako redukčního činidla a 1-hexen se oligomerůje za vzniku nového přípravku podle vynálezu. V obou příkladech 3 a 4 se oligomerační stupeň provede smísením 1,5 g katalyzátoru se 25 g 1-hexenu a zahřívá se pod atmosférou dusíku při 60 °C po dobu 16 hodin. Viskozní produkt se izoluje odfiltrováním katalyzátoru, oddestilováním nezreagovaného materiálu a nízkovroucích frakcí při 100 °C a 13 kPa. Tato oligomerace může být provedena při teplotách mezi -20 ’C a 90 V tabulce 1 jsou uvedeny podmínky přípravy katalyzátoru a vlastností oligomerního produktu z příkladů 3 a 4.
Tabulka 1
| Příklad | 3 | 4 |
| kalcinaee katalyzátoru | 800 °C/vzduch | 800 °C/vzduch |
| redukce katalyzátoru | CO/350 °C | H2/300 °C |
| výtěžek oligomeru,hmotn.% | 84 | 12,5 |
| vis. Q 100 °C, mm2.s_1 | 1882 | 737 |
| M. hmotn. č. χ 103 | 4,53 | 2,9 |
| O M. hmotn. hmotn. .10 | 18,75 | 12,5 |
| polydisperzita, M.hmotn.hmotn. | /M.hmotn.č. 4,14 | 4,2 |
Tyto produkty z oligomeračních reakcí obsahují určité nenasycené sloučeniny. Nicméně HVI-PAO s M.hmotn.č. většími než
8000, nebo přibližně 500 mm2.s-1 pro HVI-PAO založených na 1-decenu má při této syntéze velmi nízký stupeň nenasycenosti. Tato nenasycenost může být snížena hydrogenaci pro zlepšení termické a oxidační stability produktu.
Výsledky v tabulce 1 ukazují, že vysoké viskozity poly-l-hexenu lze dosáhnout katalyzátorem s aktivovaným chromém na oxidu křemičitém jako nosiči.Tímto způsobem lze při teplotě mezi -20 °C a 90 °C připravit vysoce viskozní oligomery z alfa-olefinů C7~C2O*
V tabulce 2 jsou uvedeny výsledky dosažené smísením produktu z příkladu 3 s minerálním olejem, obsahujícím jako základ parafinickou látku 100 SUS čištěnou rozpouštědlem. Výsledky vykazují výrazné zlepšení viskozity a VI dosažené ve směsi připravené s novým oligomerem podle vynálezu.
Tabulka 2
Hmotnostní procenta viskozita, mm2.s_1 produkt z minerální 100 ° 40 ’C IV příkladu 3 olej
| 100 | 0 | 1882,0 | - | - |
| 24,9 | 75,1 | 21,78 | 153,18 | 168 |
| 10,0 | 90,0 | 8,65 | 52,25 | 142 |
| 0 | 100 | 4,19 | 21,32 | 97 |
Následující příklad 5 dokládá, že jako výchozí surovinu pro výrobu nových oligomerů podle vynálezu lze užít směs alfa-olefinů.
Příklad 5
Tři gramy katalyzátoru z příkladu 4 se umístí do 9,5mm reaktoru s pevným ložem a reaktorem se nechá procházet směs alfa-olefinů obsahující 17 % 1-hexenu, 34 % 1-oktenu, 20 % 1-decenu, 14 % 1-dodecenu a 15 % 1-tetradecenu rychlostí 10 ml za hodinu při 49 °C za tlaku 2520 kPa. Výtok obsahuje 43,6 % mazivového oleje a 56,4 % nezreagovaného výchozího materiálu, který je možno recyklovat pro výrobu mazivového oleje. Mazivový olej má následující charakteristiky viskozity:
vis. 40 °C=21 497 mmZ.s“1, vis. v 100 °C = 1552,37 mm2.s-1,
VI = 316 při teplotě -9 °C.
Bylo objeveno, že vysoce viskózní HVI-PAO oligomery, připravené podle předloženého vynálezu mohou být míšeny s běžnými syntetickými polyalfa-olefiny za tvorby cross-viskozních motorových olejů /cross-graded/ jako jsou SAE OW-20, OW-30, 5W-40 a 5W-50. Začleněním určitých podílů vysoce viskozních HVI-PAO, obsahujících jeden až čtyřicet procent celkového množství olejového přípravku, poskytuje cross-viskozní produkt, který vykazuje vysoký viskozitní index. Dále bylo zjištěno, že výše uvedené směsi se chovají jako newtonské při vysokých teplotách /150 ’C/ a vysokých smykových rychlostech /jeden milion reciprokých sekund/ - HTHSR tj. za podmínek uvažovaných v plochách spalovacího motoru s běžně standardizovaných v testech vysokých smykových rychlostí jako je Tannas Taperes Bearing Simulátor /TBS/ - ASTM D4683 - a užívaných v normách motorových olejů v evropské CCMC.
Newtonská verze SAE 5W-50 vysokoúčinných syntetických motorových olejů se vyrobí například s 20 % 1046 mm2.s_1 Q 100 °C nebo 1073 mm2.s_1 Q 100 “C HVI-PAO. Tyto nové oleje mají HTHSR viskozity mezi 5,7 až 6,2 MPa.s ve srovnání s HTHSR viskozitními hodnotami 4,0 mPa.s u obchodně dostupných vysoce účinných SAE 5W-50 syntetických motorových olejů. Z toho vyplývá, že nové přípravky motorových olejů s včleněnými HVI-PAO mohou poskytovat lepší ochranu motoru než nej lepší běžně dostupné obchodní produkty třídy cross grade SAE.
Newtonské verze SAE OW-30 se vyrobí s 11,5 % 1073 mm2.s-1 Q 100 °C HVI-PAO. Tento olej . má HTHSR viskozitu 3,7 mPa.s převyšující obecný spodní limit 3,5 mPa.s vyhlášený v Evropě CCMC. S tímto limitem jsou běžně v souladu pouze syntetické přípravky SAE 5W-30 a přípravky na bázi minerálních olejů SAE OW-40. Z toho vyplývá, že výše uvedený typ nového motorového oleje SAE OW-30 se včleněným viskozitním HVI-PAO může poskytovat ekvivalentní ochranu motoru jako ty minerální a syntetické motorové oleje, které vyhovují požadavkům na minimální evropskou HTHSR viskozitu a přitom poskytují významně lepší ekonomii paliv a lepší účinnost při vysokých teplotách.
Dále se newtonská verze SAE OW-20 vyrobí s 8,4 %
1073 mm2^“1 HVI-PAO. Tento olej má HTHSR viskozitu 3,0 mPa.s převyšující neformální požadavky konstruktérů motorů v USA, kde je požadavek na spodní meze viskozity 2,6 - 2,9 mPa.s. Tento přípravek se včleněným vysoce viskozním HVI-PAO by poskytl postačující ochranu motorů pro automobily vyrobené v USA, přičemž by poskytl lepší ekonomii paliv a lepší nízkotepelnou účinnost ve srovnání s běžnými, obchodně dostupnými produkty vyhovujícími stejným HTHSR požadavkům.
Tyto nové přípravky motorových olejů podle vynálezu obsahují kromě vysoce viskozních HVI-PAO i syntetické PAO, komerčně získávané oligomerací 1-decenu za přítomnosti BF3 nebo A1C13. Nicméně mohou být použita další maziva mimo PAO nebo jako jeho náhrada. Tyto přípravky také zahrnují obvyklá komerční aditiva jako jsou estery a taková aditiva jako jsou antioxidanty, bezpopelová dispergační činidla a protiotěrové přísady. U syntetických olejů uvedených výše činí obsah aditiv 33 % přípravku. U přípravků na bázi minerálního oleje je tato koncentrace obecně nižší. Nej lepších výsledků směsí podle předloženého vynálezu lze dosáhnout při použití HVI-PAO od 100 rnn^.s”1 do 20 000 mm^s”1 při 100 C, kde směs musí obsahovat mezi 1 až 40 % nových HVI-PAO. Odborníkům v oboru maziv je známo, že použití látek s vyšší molekulovou hmotností, tj. výše viskozních HVI-PAO, může být použito v nižších koncentracích k dosažení požadovaného zlepšení VI. Při této úvaze však musí být uvážena možnost určitých ztrát ve smykové stabilitě, které obvykle doprovázejí použití látek zlepšujících VI o vysoké molekulové hmotnosti jako jsou HVI-PAO.
Tabulka 3 uvádí přípravky viskozitních tříd SAE OW-20, OW-30 a 5W-50 syntetických motorových olejů s včleněnými HVI-PAO podle vynálezu. Z výsledků HTHSR dynamických viskozit vyplývá, že výsledky podle Tannas ZBS /ASTM D4683/ a Cannon Capillary /ASTM D 4624/ viskozimetru jsou ekvivalentní. U všech příkladů je také zjevné, že dynamická viskozita při vysoké smykové rychlosti je stejná jako dynamická viskozita při nízké smykové rychlosti, kde viskozity byly stanoveny z hodnoty kinematické viskozity měřené při 150 ’C a hustoty vztažené na 150 °C metodou API z měření při teplotě místnosti a proto se tyto přípravky chovají jako newtonské při podmínkách HTHSR.
Ačkoliv citovanými příklady jsou HVI-PAO syntetické motorové oleje, je třeba chápat, že stejné formulační principy lze uplatnit na jakákoli maziva, kde je požadován vysoký VI, bez ztrát viskozity působených smykem, jako jsou hydraulické oleje, letecké oleje, převodové oleje, turbinové oleje, oběhové oleje a podobně.
Ačkoliv maziva s širokým cross viskozitním stupněm jako jsou SAE 5W-50 a OW-30 lze vyrobit pouze z výchozích surovin vysokého VI jako jsou PAO, ester, polyglykol a XHVI minerální oleje, maziva o nižším cross viskozitním stupni lze připravit ze surovin nižšího VI, jako jsou konvenční minerální oleje, které však budou mít zlepšenou stabilitu ve smyku vůči obdobným přípravkům pomocí konvenčních technik zlepšujících VI.
Mezi maziva, která lze použít jako suroviny pro postup s uvedenými látkami zlepšujícími VI patří maziva na bázi minerálních olejů vyráběná hydrokrakováním parafinů, označovaná zde jako maziva XHVI. Tyto suroviny jsou odvozeny od vosků separovaných z olejů během obvyklého rozpouštědlového odparafinování, zejména z frakcí mazacích olejů obsahujících jak neutrální /destilát/ tak zbytkové frakce. Při postupu zpracování vosků na XHVI mazivové suroviny, se oddělené vosky podrobí hydrokrakování při vysokém tlaku, obvykle při 10 445 až 20 790 kPa nad amorfním katalyzátorem jako je oxid hlinitý, obsahující komponentu kovu, obvykle na bázi kovové komponenty jako je nikl/wolfram. Postupy tohoto typu a získané produkty jsou popsány například v britských patentech č. 1390359, 1545828, 1324034, 1429291, 1429494 ve kterých je uveden detailní popis těchto produktů a postupů.
A!
G
G
M
CJ
Ό rH o
CJ
CM
| O | dP | dP | dP | H | ||||||
| co | lf> | rH | CO | r- | r- | CM | ||||
| 1 1 | 1 | *. | *» | O ! | 1 | - 1 | 1 * 1 | |||
| 5 | rH | in | co | rH | O | O | 00 | co | CO | |
| O | rH | in | CO | Lf) | rH | CM | CM | G |
O
Ό
O +>
Φ s
dP dP dP
Viskozitní třída SAE ---------- 5W-50---------- OW-20
| ir> | rH | -ď | tn | o | O | o e | ||||||||
| 1 | he | K | X | *» | CO | 1 | X | 1 | *1 | 1 | ||||
| 00 | 00 | CO | o | 00 | σι | rH | co | co | o | |||||
| uo | co | rH | CM | in | • | |||||||||
| rH | ,-x | |||||||||||||
| co | ||||||||||||||
| dP | dP | dP | •rl | 00 | ||||||||||
| >G | LO | |||||||||||||
| dP | σ | rH | 00 | CM | G | |||||||||
| *» | X | o | X | O | *» | Q | ||||||||
| 1 | rH | ID | CO | o | 00 | rH | 1 | 1 | 1 | 1 | I | rH | G | |
| CM | G | CO | rH | rH | CM ‘ | r-H | •P | a | ||||||
| 0 | EH | |||||||||||||
| +J | w | |||||||||||||
| tn | c | |||||||||||||
| dP | dP | G | A—» | |||||||||||
| Λ | ||||||||||||||
| dP | cn | rH | C' | in | Γ | in | LO | |||||||
| *» | X | X | O | *» | X | »· | *> | G | X | |||||
| o | 1 | [ | CO | Γ | LO | rH | o | 1 | LO | in | LD | I | • | |
| G | CO | 00 | rH | CM | co | CJ | ^-x | |||||||
| » | ||||||||||||||
| CM | ||||||||||||||
| O | LO | |||||||||||||
| in | G | |||||||||||||
| dP | dP | rH | Q | |||||||||||
| dP | σι | r*H | σ | in | CM | CM | CO | 0 | a | |||||
| X | X | O | X | CM | X | X | ie» | P | £h | |||||
| r-H | 1 | ID | CO | O | 00 | i—1 | 1 | LO | LO | LO | 1 | G | cn | |
| CM | -ď | co | rH | rH | CM | co |
G —* G φ CO >lH X >φ
| -3* | G | o | ||||||||||
| X! | -P | a | ||||||||||
| ^x. | rl | |||||||||||
| cn | N | CM | ||||||||||
| co | a | 0 | O | |||||||||
| X | Eh | G | Aí | LO | ||||||||
| Z*. | Aí | tn | CM | |||||||||
| G | G | G | cn | 0 | •rl | Q | ||||||
| 0 | G | G | > | |||||||||
| O | o | *s | G | G | G | 0 | a | |||||
| o | u | <J | G | G | ϋ | a | Mtj | Eh | ||||
| G | G | Γ | I | 1 | G | G | A! | cn | ||||
| 1 | .1 | > | CM | CJ | Eh rH | φ | U | |||||
| H | H | •rH | CM | in | O | ·—· | A—· | X | rH | •r| | A—» | |
| > | > | +J | CJ U Q | CM | co | a | Ό | -P | ||||
| a | a | •rl | • · | G | G | cn | G | P | ||||
| T3 | a | 1 | 1 | ϋ | 0 | a | -P | s | 0 | |||
| cn | cn | G | o o Eh | ©\ | Eh | tn | Φ | P | ||||
| ϋ | 0 | g o cn | *» | X | a | 0 | G | G | ||||
| a | j—-L__ | CM | a | a | > | •r| | i—1 | |||||
| LO | CO | O | G cn | X W | cn | cn a | cn a | G | G a: | A! | G g | |
| O | o | Λ | cn cn η | CJ | cj | Eh | Eh | >1 | >φ | rH | •r| | |
| rH | rH | G | 0 | 0 0 > | u | CJ | a | a | > | -ρ | X | cn |
V případě směsí PAO s HVI-PAO jak jsou uvedeny výše, se získá surovinová komponenta PAO z komerčních zdrojů jako od MOBIL Chemical Co. Komerční látka se obvykle připravuje oligomerací 1-alkenů za přítomnosti fluoridu boritého, chloridu hlinitého nebo Zieglerova katalyzátoru a je charakteristická tím, že má poměr rozvětvení větší než 0,19 a viskozitní index významně nižší než HVI-PAO. Další kapalná maziva vhodná jako přísady pro smísení s HVI-PAO v předloženém vynálezu zahrnují mazací minerální oleje z ropy. Další HVI-PAO příměsi pro smísení zahrnují nenasycené a hydrogenované polyolefiny jako je polybutylen a polypropylen, kapalný ethylen-propylenový kopolymer a podobně; vinylové polymery jako je polymethylmethakrylát a polyvinylchlorid; polyethery jako je polyethylenglykol, polypropylenglykol, propylenglykol, polyethylenglykolmethylether; polyfluorované uhlovodíky jako je polytetrafluorethylen a polyfluorchlorované uhlovodíky jako je polychlorfluorethylen; polyestery jako je polyethylentereftalát a polyethylenadipát; polykarbonáty jako je polybisfenol A karbonát; polyuretany jako je polyethylensukcinoylkarbamát; silikony; polyacetaly jako je polyoxymethylen; polyamidy jako je polykaprolaktam. Předchozí polymery zahrnují jejich kopolymer se známými přípravky, vykazující vhodné lubrikační vlastnosti nebo udělující směsi dispergační, antikorozivní nebo jiné vlastnosti. Ve všech případech mohou směsi obsahovat další aditiva.
Předložený vynález byl popsán ve svých výhodných provedeních. Nicméně je možno využít i dalších modifikací a variací, které spadají do rozsahu předloženého vynálezu.
Claims (5)
- PATENT O V É NÁROKY1. Způsob výroby uhlovodíkového prostředku, zahrnující uvedení do kontaktu Cg-C20 alfa-olefinů, nebo jejich směsí, za oligomeračních podmínek, s katalyzátorem, který na porézním nosiči obsahuje kov skupiny VIB v redukovaném valenčním stavu, přičemž tento katalyzátor byl zpracován oxidací při teplotě 200 až 900 °C za přítomnosti oxidačního plynu a pak redukčním činidlem při teplotě a po dobu dostatečnou k redukci katalyzátoru na nižší valenční stav, takže se projeví zřetelná změna barvy a oddělení získaného prostředku, vyznačující se tím, že se oligomerační reakce provede při teplotě mezi -20 ’C a 90 ’C.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že katalyzátor obsahuje CO redukovaný CrO3 a nosič obsahuje oxid křemičitý, mající velikost pórů alespoň 40 x 10“7 mm.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že alfa-olefin zahrnuje Cg-C14 1-alkeny.
- 4. Způsob podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že získaná uhlovodíková kompozice se podrobí hydrogenaci.
- 5. Způsob podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že jako alfa-olefin se použije poly-l-decen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS224890A CS277629B6 (en) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | Process for producing hydrocarbon means |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS224890A CS277629B6 (en) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | Process for producing hydrocarbon means |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS9002248A2 CS9002248A2 (en) | 1991-11-12 |
| CS277629B6 true CS277629B6 (en) | 1993-03-17 |
Family
ID=5359057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS224890A CS277629B6 (en) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | Process for producing hydrocarbon means |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS277629B6 (cs) |
-
1990
- 1990-05-07 CS CS224890A patent/CS277629B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS9002248A2 (en) | 1991-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5012020A (en) | Novel VI enhancing compositions and Newtonian lube blends | |
| US5146021A (en) | VI enhancing compositions and Newtonian lube blends | |
| US5157177A (en) | VI enhancing compositions and newtonian lube blends | |
| US4914254A (en) | Fixed bed process for high viscosity index lubricant | |
| US4827064A (en) | High viscosity index synthetic lubricant compositions | |
| US4906799A (en) | Process for the production of reduced viscosity high VI hydrocarbon lubricant | |
| JP2850147B2 (ja) | 潤滑剤 | |
| US5254274A (en) | Alkylaromatic lubricant fluids | |
| US5276227A (en) | C2 -C5 olefin oligomer compositions as shear stable viscosity index improvers | |
| US4967029A (en) | Liquid lubricants from alpha-olefin and styrene copolymers | |
| US5136118A (en) | High VI synthetic lubricants from cracked refined wax | |
| AU683982B2 (en) | Novel hydrocarbon lube and distillate fuel additive | |
| EP0511756B1 (en) | Process for producing alkylaromatic lubricant fluids | |
| JP2913506B2 (ja) | 潤滑性をもつオレフィン系オリゴマー類および該オリゴマー類の製造法 | |
| US5105039A (en) | Process for producing lubricant fluids of improved stability | |
| US5641736A (en) | Synergistic pour point depressant combinations and hydrocarbon lube mixtures | |
| CS277629B6 (en) | Process for producing hydrocarbon means | |
| US4967030A (en) | Hydrocracking high viscosity synthetic lubricant | |
| US4996384A (en) | Regeneration of reduced metal oxide oligomerization catalyst | |
| JPH09508151A (ja) | 新しい炭化水素潤滑剤および留出油燃料の添加剤 | |
| US5180863A (en) | Conversion of alpha-olefin dimer to liquid lubricant basestock | |
| JPH04504269A (ja) | 高粘度指数ポリα―オレフィンの硫化物アダクト | |
| AU668083B2 (en) | Dehydrocyclization of polyalpha-olefin lubricants | |
| JP3032806B2 (ja) | 還元クロム触媒によるｃ▲２▼−ｃ▲５▼オレフィンのオリゴマー化 | |
| CA2038947A1 (en) | Liquid lubricants from alpha-olefin and styrene copolymers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20090507 |