DE3122078A1 - Liquid which can be used as lubricant oil, process for the preparation thereof, and the use thereof - Google Patents
Liquid which can be used as lubricant oil, process for the preparation thereof, and the use thereofInfo
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Abstract
Description
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer als Schmieröl verwendbaren Flüssigkeit/ die aus einem Alkylbenzol von spezieller Struktur besteht und vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich der kin ematischen Viskosität, einen hohen Viskositätsindex und einen niederen Stockpunkt aufweist.The invention relates to a method for producing a as Lubricating oil usable liquid / consisting of an alkylbenzene of special structure and advantageous properties in terms of kinematic viscosity, a high viscosity index and has a low pour point.
Verfahren zur Herstellung von Schmierölen durch Polymerisation (Oligomerisation) eines Olefins, z.B. eines ^-Olefins, in Gegenwart eines Lewis-Säurekatalysators, z.B. AlCl3, sind bereits bekannt. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß die Ausbeute an Polymerisaten mit einer für Schmieröle geeigneten kinematischen Viskosität (40 cST bei 34,80C) nur etwa 20 bis 50 % beträgt, viele schwere Nebenprodukte mit zu hoher kinematischer Viskosität entstehen und die Oxidationsstabilität durch Hydrieren der Doppelbindungen des Polymerisats verbessert werden muß. 5s ist bereits vorgeschlagen worden, die Ausbeute der gewünschten Polymerisate durch Verwendung eines Promotors zusammen mit dem Katalysator zu Verbessern. Dieses Verfahren ist jedoch vom wirtschaftlichen Standpunkt nachteilig, da. die Wiederverwendung des Aluminiumchlorid-Kataiysators nach der Reaktion erschwert ist.Processes for the production of lubricating oils by polymerization (oligomerization) of an olefin, for example a ^ -olefin, in the presence of a Lewis acid catalyst, for example AlCl 3 , are already known. However, these methods have the disadvantage that the yield of polymers having a form suitable for lubricating oils kinematic viscosity (40 cSt at 34.8 0 C) up to 50% is only about 20, many heavy byproducts with kinematic viscosity is too high and the oxidation stability by Hydrogenation of the double bonds of the polymer must be improved. It has already been proposed to improve the yield of the desired polymers by using a promoter together with the catalyst. However, this method is disadvantageous from an economic point of view because. it is difficult to reuse the aluminum chloride catalyst after the reaction.
Polymerisiert man das Olefin in Gegenwart eines Fluorwasserstoff-Katalysators, so sind zwar die Ausbeute an Polymeren mit dem gewünschten Molekulargewicht und die kinematische Viskosität hoch, jedoch hat das Produkt keinen zufriedenstellenden Viskositätsindex. Dies ist aber einer der wichtigen Parameter für Schmieröle in der Praxis.If the olefin is polymerized in the presence of a hydrogen fluoride catalyst, so are the yield of polymers with the desired molecular weight and the kinematic viscosity high, but the product does not have a satisfactory viscosity index. But this is one of the important parameters for lubricating oils in practice.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine als Schmieröl verwendbare Flüssigkeit (im folgenden: Schmieröl) bereitzustellen, die ausgezeichnete Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich kinematischer Viskosität, Viskositätsindex und Stockpunkt, aufweist. Ferner soll ein Verfahren bereitgestellt werden, das einfach und kostengünstig durchführbar ist und das Schmieröl in hoher Ausbeute ergibt.The object of the invention is therefore to provide one which can be used as a lubricating oil To provide liquid (hereinafter: lubricating oil) which has excellent properties, particularly with regard to kinematic viscosity, viscosity index and pour point. Furthermore, a method is to be provided which can be carried out easily and inexpensively and gives the lubricating oil in high yield.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß Alkylbenzole, die durch Umsetzen von Benzol oder dergleichen mit einem Polymer mit n-Olefinen ohne Hydrierung des letzteren erhalten werden, aufgrund der Abwesenheit von Doppelbindungen in dem Olefinpolymer hohe Oxidationsstabilität besitzen. Außerdem hat das Reaktionsprodukt eine hohe kinematische Viskosität, einen niedrigen Stockpunkt und einen sehr hohen Viskositätsindex und eignet sich daher als Schmieröl. Ferner wurde ge-, funden, daß ein derartiges Schmieröl dadurch hergestellt werden kann, daß man ein n-Olefin in Gegenwart eines Fluorwasserstoff-Katalysators zu einem n-Olefinoligomer polymerisiert und hierauf das Oligomer mit Benzol oder dergleichen in Gegenwart des Fluorwasserstoff-Katalysators umsetzt.Surprisingly, it has now been found that alkylbenzenes that obtained by reacting benzene or the like with a polymer having n-olefins without hydrogenating the latter, have high oxidation stability due to the absence of double bonds in the olefin polymer. aside from that the reaction product has a high kinematic viscosity, a low pour point and a very high viscosity index and is therefore suitable as a lubricating oil. Furthermore, found that such a lubricating oil can be made by reacting an n-olefin in the presence of a hydrogen fluoride catalyst polymerized to an n-olefin oligomer and then the oligomer with benzene or the like in the presence of the hydrogen fluoride catalyst.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Schmieröls, das dadurch gekennzeichnet ist, daß manThe invention relates to a process for producing a lubricating oil, which is characterized in that
(a) ein Cg-CU*—n-Qlefin in Gegenwart eines Fluorwasserstoff-Katalysators zu einem Oligomer mit 24 bis 48 Kohlenstoffatomen polymerisiert und(a) a Cg-CU * -n-olefin in the presence of a hydrogen fluoride catalyst polymerized to an oligomer with 24 to 48 carbon atoms and
(b) das Oligomer mit Benzol oder einem niederen Alkylbenzol (im folgenden: Benzol oder dergl.) in Gegenwart des Fluorwasserstoff-Katalysators oder eines anderen Lewis-Säure-Katalysators. zu einem Alkylbenzol mit einem Molekulargewicht von 414 bis 750 umsetzt.(b) the oligomer with benzene or a lower alkylbenzene (hereinafter: benzene or the like) in the presence of the hydrogen fluoride catalyst or another Lewis acid catalyst. to an alkylbenzene having a molecular weight from 414 to 750 converts.
Das als Ausgangsraaterial des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete n-Olefin kann sowohl ein a-Olefin als auch ein inneres Olefin sein. a-Olefine sind jedoch bevorzugt, da sie ein Schmieröl mit höherem Viskositätsindex ergeben»As a starting material for the process according to the invention n-olefin used can be both an α-olefin and a be internal olefin. However, α-olefins are preferred because they result in a lubricating oil with a higher viscosity index »
Im Vergleich zu verzweigten Olefinen ergeben n-Olefine ein Polymerisat mit recht hohem Viskositätsindex. Führt man z.B. das erfindungsgemäße Verfahren mit Propylen-tetramer, einem C,. „-Olefin, als Ausgangsmaterial durch, so beträgt der Viskositätsindex des erhaltenen Produkts nur 25. Andererseits haben die erfindungsgemäß hergestellten Produkte einen Viskositätsindex von etwa 140„ Außerdem kann bei Verwendung von verzweigten Olefinen als Ausgangsmaterialien bei der Reaktion zwischen dem Oligomer und Benzol oder dergleichen eine Spaltung des Oligomers auftreten, wodurch die Ausbeute beeinträchtigt wird.Compared to branched olefins, n-olefins yield Polymer with a very high viscosity index. For example, if the process according to the invention is carried out with propylene tetramer, a C ,. "-Olefin, as a starting material, so is the viscosity index of the product obtained only 25. On the other hand, the products prepared according to the invention have a viscosity index of about 140 "In addition, when branched olefins are used as starting materials in the reaction cleavage of the oligomer may occur between the oligomer and benzene or the like, thereby deteriorating the yield will.
Das als Äusgangsmaterial verwendete n-Olefin enthält vorzugsweise 8 bis 24 Kohlenstoffatome. Xm-Falle von weniger als 8 Kohlenstoffatomen entsteht ein Oligomer mit großem Verzweigungskoeffizienten j, was unerwünscht ist, da hierdurch der Viskositätsindex des bei der Reaktion zwischen dem Oligomer und Benzol oder dergleichen entstehenden Produkts niedriger wird- Bei mehr als 24 Kohlenstoffatomen wird andererseits die kinematische Viskosität des Endprodukts- zu hoch, der Bereich von 10 bis 20 Kohlenstoffatomen ist besonders bevorzugt.The n-olefin used as the starting material preferably contains 8 to 24 carbon atoms. Xm trap of less than 8 carbon atoms results in an oligomer with a large branching coefficient j, which is undesirable because it results in the Viscosity index of the product resulting from the reaction between the oligomer and benzene or the like is lower On the other hand, if there are more than 24 carbon atoms, the kinematic viscosity of the end product will be too high, the range of 10 to 20 carbon atoms is particularly preferred.
Der zur Oligomerisation der n-01efine verwendete Katalysator ist Fluorwasserstoff „ Zu Vergleich zu Aluminiumchloridkatalysatoren hat Fluorwasserstoff den Vorteil, daß die Ausbeute an Oligomeren mit dem gewünschten Molekulargewicht recht hoch ist. Beispielsweise beträgt die Ausbeute an Oligomeren mit dem gewünschten Molekulargewicht im Falle des Aluminiumchloridkatalysators 15 bis 35 %, während sie im Falle des Fluorwasserstoff-Katalysators bis zu 80 bis 90 % beträgt. Der Fluorwasserstoff-Katalysator kann wasserfrei sein oder Wasser in einer Menge von weniger als 10 Gewichtsprozent ent-The catalyst used for the oligomerization of the n-01efins is hydrogen fluoride. Compared to aluminum chloride catalysts, hydrogen fluoride has the advantage that the yield of oligomers with the desired molecular weight is quite high. For example, the yield of oligomers with the desired molecular weight is 15 to 35 % in the case of the aluminum chloride catalyst, while it is up to 80 to 90 % in the case of the hydrogen fluoride catalyst. The hydrogen fluoride catalyst can be anhydrous or contain water in an amount of less than 10 percent by weight.
halten. Der Fluorwasserstoff-Katalysator ist auch wirtschaftlich vorteilhaft, da er mehrmals rezykliert werden kann, während die Verwendung von rezykliertem Aluminiumchlorid-Katalysator schwierig ist.keep. The hydrogen fluoride catalyst is also economically advantageous because it can be recycled several times during the use of recycled aluminum chloride catalyst is difficult.
Die Reaktionsbedingungen bei der Olzgomerisierung der n-Olefine sind nicht besonders beschränkt. Vorzugsweise wendet man jedoch ein Molverhältnis von Fluorwasserstoff-Katalysator zu n-Olefin von 1 : 1 bis 50 : 1, insbesondere 3:1 bis 30 : 1, eine Reaktionszeit von 1 bis 3 0 Minuten, insbesondere 5 bis 20 Minuten, und eine Reaktionstemperatur von -20 bis +60 C, insbesondere 0 bis +40 C, an. Bei Durchführung der Reaktion innerhalb dieser Bereiche wird eine recht hohe Ausbeute an n-O.lef in-Oligomeren von 80 bis 90 % erzielt. Erfindungsgemäß kann dieses Reaktionsprodukt als solches in der nächsten Reaktionsstufe eingesetzt und dort mit Benzolen umgesetzt werden, ohne die unveränderten n-01efine abzutrennen.The reaction conditions in the olzgomerization of the n-olefins are not particularly limited. However, preference is given to using a molar ratio of hydrogen fluoride catalyst to n-olefin of 1: 1 to 50: 1 , in particular 3: 1 to 30: 1, a reaction time of 1 to 30 minutes, in particular 5 to 20 minutes, and a reaction temperature from -20 to +60 C, in particular 0 to +40 C, on. If the reaction is carried out within these ranges, a very high yield of nO.lef in oligomers of 80 to 90% is achieved. According to the invention, this reaction product can be used as such in the next reaction stage, where it can be reacted with benzenes without separating off the unchanged n-olefins.
Die beschriebene Oligomerisierung kann ohne ein Lösungsmittel durchgeführt werden, gegebenenfalls kann jedoch ein geeignetes Lösungsmittel eingesetzt werden. Bei Verwendung eines Cycloparaffins oder n-Paraffins als Lösungsmittel nimmt der Anteil an n-01efindimer in dem Reaktionsprodukt zu. Die Lösungsmittelmenge beträgt mehr als 0,5-fache, vorzugsweise mehr als das 1,0-fache des Volumen des n-01efins. Vorzugsweise stimmt die Anzähl der Kohlenstoffatome in dem n-Paräffinlösungsmittel mit der Kohlenstoffanzahl des n-01efins überein. Wenn daher als Ausgangsmaterial ein n-Olefin verwendet wird, das durch Dehydrierung von η-Paraffin erhalten wird, kann das als Dehydrierungsprodukt anfallende Gemisch aus n-Olefin und n-Paraffin als solches oder nach Einstellen des Gehalts an η-Paraffin für die Oligomerisierung eingesetzt werden.The oligomerization described can be carried out without a solvent can be carried out, but a suitable solvent can optionally be used. Using takes a cycloparaffin or n-paraffin as a solvent the proportion of n-01efin dimer in the reaction product increases. The amount of the solvent is more than 0.5 times, preferably more than 1.0 times the volume of the n-01efins. Preferably the number of carbon atoms in the n-paraffin solvent is correct corresponds to the carbon number of the n-01efin. Therefore, when an n-olefin is used as a raw material obtained by dehydrating η-paraffin the mixture of n-olefin and n-paraffin obtained as a dehydrogenation product can be used as such or after adjustment the content of η-paraffin can be used for the oligomerization.
Das erhaltene n-Olefin-Oligomer enthält 24 bis 48 Kohlenstoff atome. Vorzugsweise ist dieses Oligomer ein Dimer und/oder Trimer des eingesetzten n-Olefins„ Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome des Oligomers weniger als 24 beträgt, werden die kinematische Viskosität und der Viskositätsindex des Reaktionsprodukts aus Oligomer und Benzol oder dergleichen unerwünscht niedrig. Beträgt die Anzahl der Kohlenstoffatome andererseits mehr als 48, wird die kinematische Viskosität des Reaktionsprodukts zu hoch. Der bevorzugte Gehalt an Kohlenstoffatomen des n-Olefinoligomers beträgt 30 bis 40.The resulting n-olefin oligomer contains 24 to 48 carbon atoms. This oligomer is preferably a dimer and / or trimer of the n-olefin used "If the number of the carbon atoms of the oligomer is less than 24, the kinematic viscosity and the viscosity index become of the reaction product of oligomer and benzene or the like is undesirably low. Is the number of Carbon atoms, on the other hand, more than 48, becomes the kinematic Viscosity of the reaction product too high. The preferred content of carbon atoms of the n-olefin oligomer is 30 to 40.
Das in der vorstehenden Reaktion erhaltene Oligomer wird dann mit Benzol oder einem niederen Alkylbenzol umgesetzt. Geeignete niedere Alkylbenzole sind z.B. Mono- und Dialkylbenzole mit C.-C -Alkylgruppen, wie Toluol, Ä'thylbenzol, Xylol und Isopropy!benzol. Bei einer größeren Anzahl von Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe kann kristallines Material entstehen und mit zunehmender Anzahl an Alkylgruppen wird die Reaktion des Oligomers sterisch behindert. Aus diesen Gründen ist die Verwendung von Benzol besonders bevorzugt.The oligomer obtained in the above reaction is then reacted with benzene or a lower alkylbenzene. Suitable lower alkylbenzenes are, for example, mono- and dialkylbenzenes with C-C alkyl groups, such as toluene, ethylbenzene, Xylene and isopropyl benzene. With a larger number of carbon atoms Crystalline material can arise in the alkyl group and becomes with an increasing number of alkyl groups sterically hindered the reaction of the oligomer. For these reasons, the use of benzene is particularly preferred.
Der bei der Reaktion zwischen dem Oligomer und Benzol oder dergleichen angewandte Katalysator ist ein Lewis-Säure-Katalysator. Falls derselbe Fluorwasserstoff-Katalysator wie bei der Oligomerisierurig des n-01efins eingesetzt wird, kann das Oligomerisierungsprodukt als solches für die Reaktion mit Benzol oder dergl. eingesetzt werden, ohne daß der Katalysator abgetrennt werden muß.The catalyst used in the reaction between the oligomer and benzene or the like is a Lewis acid catalyst. If the same hydrogen fluoride catalyst is used as in the oligomerization of n-oil, The oligomerization product can be used as such for the reaction with benzene or the like. Without the Catalyst must be separated.
Da der Fluorwasserstoff-Katalysator bei der Oligomerisierung des n-01efins einen hohen Umsatz und eine hohe Selektivität ermöglicht, ist es von Vorteil, daß das Oligomerisierungsprodukt anschließend zur Reaktion mit Benzol oder dergleichen eingesetzt werden kann, ohne daß unveränderte n-01efine und schwere Nebenprodukte abgetrennt werden müssen. In diesem Fall kann zur Umsetzung zwischen dem Oligomer und Ben-Since the hydrogen fluoride catalyst in the oligomerization of n-01efin has a high conversion and a high selectivity allows, it is advantageous that the oligomerization product then to react with benzene or the like can be used without unchanged n-01efine and heavy by-products having to be separated off. In this Case can be used to implement between the oligomer and ben-
zol oder dergleichen gegebenenfalls weiterer Katalysator zugesetzt werden, jedoch verläuft die letztgenannte Reaktion im allgemeinen auch ohne Zusatz eines Katalysators. Wie bereits erwähnt, kann der Fluorwasserstoff-Katalysator wasserfrei sein oder Wasser in einer Menge von weniger als 10 Gewichtsprozent enthalten.zol or the like, optionally further catalyst are added, but the last-mentioned reaction generally also takes place without the addition of a catalyst. As mentioned earlier, the hydrogen fluoride catalyst can be anhydrous or less than water 10 percent by weight included.
Die Reaktion zwischen dem Oligomer und Benzol oder dergleichen erfolgt vorzugsweise unter folgenden Bedingungen: Die Molanzähl Benzol oder dergleichen beträgt das 0,5 bis 20-fache, vorzugsweise das 1- bis 10-fache, der Molzahl des Olefin-Ausgangsmaterials. Innerhalb dieses Bereiches wird eine überschüssige Menge an Benzol oder·dergleichen, bezogen auf das Oligomer, verwendet. Hierdurch entsteht überwiegend ein Monoaddukt des Oligomers mit Benzol ader dergleichen, während· die Bildung von· Verunreinigungen, 'ζ.Β.■schwereren Addukten (Diaddukt) 'mit zir'hoher Viskosität unterdrückt wird.The reaction between the oligomer and benzene or the like is preferably carried out under the following conditions: The molar number of benzene or the like is 0.5 to 20 times, preferably 1 to 10 times, the number of moles of the starting olefin material. Within this area is an excessive amount of benzene or the like on the oligomer. This mainly results in a monoadduct of the oligomer with benzene or the like, while · the formation of · impurities, 'ζ.Β. ■ heavier ones Adducts (diadduct) 'with zir'high viscosity is suppressed.
Die Katalysatormenge·wird geeignet gewählt, um den Reaktionsablauf zu begünstigen. Bei Verwendung des Fluorwasserstoff-Katalysators beträgt die Katalysatormenge vorzugsweise das 0,1 bis 3,0-fache, insbesondere das 0,5 bis 1,5-fache, des Volumens der Kohlenwasserstoffe. Wenn der Katalysator in ungenügender Menge verwendet wird, verläuft die Reaktion unzureichend. Andererseits sind zu große Katalysatormengen im Hinblick auf die Kosten für die Abtrennung, Rückgewinnung und Regenerierung des Katalysators unerwünscht.The amount of catalyst is chosen appropriately to favor the course of the reaction. When using the hydrogen fluoride catalyst the amount of catalyst is preferably 0.1 to 3.0 times, in particular 0.5 to 1.5 times, des Volume of hydrocarbons. If the catalyst is insufficient Amount is used, the reaction proceeds insufficiently. On the other hand, too large amounts of catalyst are in the In view of the cost of separating, recovering and regenerating the catalyst, undesirable.
Wie bereits erwähnt, ist es besonders bevorzugt, den Fluorwasserstoff-Katalysator sowohl für die Oligomerisierung des n-01efins als auch die Umsetzung zwischen Olefin und Benzol oder dergleichen einzusetzen. In diesem Fall gelingt es durch Einstellen der Katalysatormenge, damit keine weitere Katalysatorzugabe erforderlich ist, die letztgenannte Reaktion glatt durchzuführen, wobei nur Benzol oder dergleichen zugesetzt wird, ohne daß eine Abtrennung des Katalysators, nicht umgesetzter Materialien und schwererer Produkte erfor-As already mentioned, it is particularly preferred to use the hydrogen fluoride catalyst both for the oligomerization of n-oil and the conversion between olefin and benzene or the like. In this case, by adjusting the amount of catalyst, no more can be achieved Catalyst addition is required to carry out the latter reaction smoothly, using only benzene or the like is added without separating the catalyst, unreacted materials and heavier products.
derlich ist. Gegebenenfalls kann man jedoch nach der Oligomerisierung unverändertes Olefin,, Oligomer, schwerere und leichtere Nebenprodukte und Katalysator abtrennen oder rückgewinnen B bevor das Oligomer mit Benzol oder dergleichen umgesetzt wird. '••'Vr.1'..that is. Optionally, one can, however, after oligomerization ,, oligomer unchanged olefin, heavier and lighter separate by-products and catalyst or recover before the B oligomer with benzene or the like is implemented. '••' Vr. 1 '..
Die Temperatur bei der Reaktion des Oligomers mit Benzol oder dergleichen beträgt vorzugsweise -20 bis +60 C und bei Verwendung des Fluorwasserstoff-Katalysators +5 bis +600C, insbesondere +10 bis +40 C. Die Reaktionszeit beträgt vorzugsweise 1 bis 30 Minuten, insbesondere 5 bis 20 Minuten.The temperature during the reaction of the oligomer with benzene or the like is preferably -20 to +60 C, and when using the hydrogen fluoride catalyst +5 to +60 0 C, more preferably +10 to +40 C. The reaction time is preferably 1 to 30 minutes , especially 5 to 20 minutes.
Nach der Umsetzung des Oligomers mit Benzol oder dergleichen wird das gewünschte Produkt, d.h„ das Schmieröl, auf übliche Weise erhalten- Bei Verwendung des Fluorwasserstoff-Katalysators in der Reaktion zwischen dem Oligomer und Benzol oder dergleichen wird praktisch keine Bildung von schwereren und leichteren Nebenprodukten beobachtet, so daß ihre Abtrennung entfällt«After the oligomer is reacted with benzene or the like, the desired product, i.e., the lubricating oil, becomes conventional Way obtained- When using the hydrogen fluoride catalyst in the reaction between the oligomer and benzene or like this, practically no formation of heavier and lighter by-products is observed, so that their separation not applicable "
Unter den Produkten der Reaktion zwischen den n-Olefin-Oligomeren und Benzol oder dergleichen werden Produkte mit einem Molekulargewicht von 414 bis 750 als Schmieröl verwendet. Ein besonders bevorzugter Molekulargewichtsbereich ist 498 bis 638« Wenn das Molekulargewicht weniger als 414 beträgt, sind die kinematische Viskosität und der Viskositätsindex des Schmieröls zu niedrig. Beträgt das Molekulargewicht mehr als 750, wird die kinematische Viskosität unerwünscht hoch.Among the products of the reaction between the n-olefin oligomers and benzene or the like, products having a molecular weight of 414 to 750 are used as the lubricating oil. A particularly preferred molecular weight range is 498 to 638 «If the molecular weight is less than 414, the kinematic viscosity and the viscosity index of the lubricating oil are too low. If the molecular weight is more than 750, the kinematic viscosity becomes undesirably high.
Das erfindungsgemäß hergestellte Schmieröl hat folgende charakteristische Eigenschaften?The lubricating oil produced according to the present invention has the following characteristic properties?
a) die kinematische. Viskosität ist für Schmieröle geeignet,a) the kinematic. Viscosity is suitable for lubricating oils,
s.B. 28 bis 48 cSt bei 37,8°C?
h) der Viskositätsindex ist für Schmieröle geeignet, z»B.sB 28 to 48 cSt at 37.8 ° C?
h) the viscosity index is suitable for lubricating oils, e.g.
138 bis 140.138 to 140.
Beim Vergleich, mit einem hydrierten Produkt eines Oligomers, das unter Verwendung des Fluorwasserstoff-Katalysators hergestellt wurde, sind sowohl die kinematische Viskosität als auch der Viskositätsindex des hydrierten Oligomers niedriger als beim erfxndungsgemäßen Produkt.When compared with a hydrogenated product of an oligomer, produced using the hydrogen fluoride catalyst are both the kinematic viscosity and the viscosity index of the hydrogenated oligomer is also lower than that of the product according to the invention.
Führt man das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung eines verzweigten Olefins, z.B. Propylen-tetramer, anstelle des n-Olefins als Ausgangsmaterial durch, so beträgt der Viskositätsindex des erhaltenen Produkts nur 25, so daß es nicht als Schmieröl verwendbar ist.If the process according to the invention is carried out using a branched olefin, for example propylene tetramer, instead of the n-olefins as the starting material, the viscosity index is of the obtained product only 25, so that it is not useful as a lubricating oil.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.The following examples illustrate the invention.
Ein 3-Liter-Rührautoklav aus Monel-Metall wird mit 2 Mol 1-Dodecen und 20 Mol Fluorwasserstoff-Katalysator beschickt. Das Gemisch wird 10 Minuten kräftig bei 20°C gerührt, worauf man das Reaktionsgemisch mit 6 Mol Benzol versetzt und weitere 10 Minuten bei 20°C rührt. Hierauf destilliert man Benzol und Fluorwasserstoff aus dem Reaktionsgemisch ab und überführt nach dem Abkühlen den Bodenrückstand in ein Polyäthylengefäß. Der Gefäßinhalt wird mit einer 3prozentigen wäßrigen Kalilauge neutralisiert, mit warmem Wasser von 400C gespült und dann getrocknet. Das erhaltene Produkt wird unter" vermindertem Druck destilliert, um Komponenten mit Siedepunkten unter 3310C (umgerechnet auf Atmosphärendruck) abzutrennen, wobei ein erfindungsgemäßes Schmieröl erhalten wird.A 3 liter stirred autoclave made of Monel metal is charged with 2 moles of 1-dodecene and 20 moles of hydrogen fluoride catalyst. The mixture is stirred vigorously at 20 ° C. for 10 minutes, after which 6 mol of benzene are added to the reaction mixture and the mixture is stirred at 20 ° C. for a further 10 minutes. Benzene and hydrogen fluoride are then distilled off from the reaction mixture and, after cooling, the soil residue is transferred to a polyethylene vessel. The vessel content is neutralized with a 3 per cent aqueous potassium hydroxide solution, rinsed with warm water of 40 0 C and then dried. The product obtained is distilled under reduced pressure in order to separate off components with boiling points below 331 ° C. (converted to atmospheric pressure), a lubricating oil according to the invention being obtained.
Bei diesem Produkt werden die kinematische Viskosität nach der Norm JIS K 2283 (ähnlich ASTM D-445) und der Viskositätsindex nach der Norm JIS K 2284 (ähnlich ASTM D- 2270) bestimmt. Der Olefinumsatz, die Ausbeute an Schmieröl, die kinematische Viskosität, der Viskositätsindex etc. sind in Tabelle I genannt.The kinematic viscosity of this product is determined in accordance with JIS K 2283 (similar to ASTM D-445) and the viscosity index in accordance with JIS K 2284 (similar to ASTM D-2270). The olefin conversion, the yield of lubricating oil, the kinematic Viscosity, the viscosity index, etc. are in the table I called.
- 11 Beispiele 2 bis 6- 11 examples 2 to 6
Gemäß Beispiel 1 werden Schmieröle unter Verwendung der in Tabelle I genannten n-Olefine hergestellt. Die Eigenschaften der erhaltenen Schmieröle sind ebenfalls in Tabelle I genannt .According to Example 1, lubricating oils are prepared using the n-olefins mentioned in Table I. The properties of the lubricating oils obtained are also listed in Table I.
B e i s pi el 7 (Oxidations-S.tabilitätstest)EXAMPLE 7 (Oxidation stability test)
Schmieröle werden gemäß Beispiel 1 bzw. dem folgenden Vergleichsbeispiel 2 hergestellt. Die erhaltenen Flüssigkeiten werden einer beschleunigten Oxidation unterworfen, indem man 24 Stunden 15 Liter Luft/h bei 16O°C durchleitet. Die Abnahme der kinematischen Viskositäten bei 37,8 C vor und nach der Oxidation wird gemessen. In dem Produkt aus Vergleichsbeispiel 2 beträgt die Abnahme 1,26 %, bei dem Produkt aus Beispiel 1 1,24 %. Hieraus ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäß hergestellte Schmieröl ausgezeichnete Oxidationsstabilität aufweist, die vergleichbar ist mit der eines hydrierten a-Olefinpolymers.Lubricating oils are according to Example 1 or the following comparative example 2 manufactured. The liquids obtained are subjected to accelerated oxidation by Passes 15 liters of air / h at 160 ° C through for 24 hours. The decrease in kinematic viscosities at 37.8 C before and after Oxidation is measured. In the product from Comparative Example 2, the decrease is 1.26%, in the case of the product from Example 1 1.24%. From this it can be seen that the invention produced lubricating oil has excellent oxidation stability, which is comparable to that of a hydrogenated α-olefin polymer.
Vergleichsbeispiel 1Comparative example 1
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch verwendet man Propylen-tetramer als Olefin-Ausgangsmaterial. Die Testergebnisse sind in Tabelle I genannt.The procedure of Example 1 is repeated but used propylene tetramer is used as the olefin feedstock. The test results are given in Table I.
Vergleichsbeispiel 2Comparative example 2
Die Polymerisation von 1-Dodecen wird gemäß Beispiel \, jedoch ohne Zusatz von Benzol durchgeführt. Das Reaktionsprodukt wird in ein anderes Gefäß überführt, um Fluorwasserstoff und unverändertes Olefin abzudestillieren. Anschließend neutralisiert man das Produkt mit 3prozentiger wäßriger Kalilauge, spült mit warmem Wasser und trocknet« DasThe polymerization of 1-dodecene is carried out according to Example \, but without the addition of benzene. The reaction product is transferred to another vessel to distill off hydrogen fluoride and unchanged olefin. The product is then neutralized with 3 percent aqueous potassium hydroxide solution, rinsed with warm water and dried
erhaltene Produkt wird unter Verwendung eines 5 % Pd-Y-Al9O--obtained product is obtained using a 5% Pd-Y-Al 9 O--
o ^jo ^ j
Katalysators bei 200 C hydriert, wobei ein Schmieröl mit einer Bromzahl von weniger als 0,0.1 erhalten wird. Die Eigenschaften dieses Produkts sind in Tabelle I genannt.Catalyst hydrogenated at 200 C, with a lubricating oil a bromine number less than 0.0.1 is obtained. the Properties of this product are given in Table I.
gangsmaterialOlefin production
gang material
ümsatsOlefin
ümsats
AusbeuteLubricating oil
yield
Molekularmiddle
Molecular
tat (cSt)kinematic viscose,
act (cSt)
(98,9°C)210 ° F
(98.9 ° C)
tätsinViscose
activity
H»
U)I.
H"
U)
des Schmier
ölsweight
of the lubricant
oil
(37,8 0C)10O 0 F
(37.8 0 C)
liche Anzahlaverage
actual number
in dem erhal
tenen Oligomerof carbon atoms
in the received
ten oligomer
tetramerPropylene
tetramer
beispiel 1Comparison
example 1
beispiel 2Comparison
example 2
Die Ergebnisse von Tabelle I zeigen, daß in den erfindungsgemäßen Beispielen 1 bis 6 hohe Olefinumsätze erzielt werden und die kinematischen Viskositäten und Viskositätsindices der erhaltenen Produkte zufriedenstellend sind. Demgegenüber ist der Viskositätsindex des Reaktionsprodukts aus Vergleichsbeispiel· 1 sehr niedrig. In Vergleichsbeispiel 2 ist außerdem die kinematische Viskosität niedriger als in Beispiel 1, in dem dasselbe Äusgangsmaterial (1-Dodecen) verwendet wird.The results of Table I show that in the inventive Examples 1 to 6 high olefin conversions can be achieved and the kinematic viscosities and viscosity indices of the products obtained are satisfactory. In contrast is the viscosity index of the reaction product from Comparative Example · 1 very low. In Comparative Example 2, the kinematic viscosity is also lower than in Example 1, in which the same starting material (1-dodecene) is used.
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