EA021611B1 - Catalyst of ionic liquid composition for obtaining polyalphaolefin synthetic basic lubricants - Google Patents
Catalyst of ionic liquid composition for obtaining polyalphaolefin synthetic basic lubricants Download PDFInfo
- Publication number
- EA021611B1 EA021611B1 EA201300383A EA201300383A EA021611B1 EA 021611 B1 EA021611 B1 EA 021611B1 EA 201300383 A EA201300383 A EA 201300383A EA 201300383 A EA201300383 A EA 201300383A EA 021611 B1 EA021611 B1 EA 021611B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- catalyst
- synthesis
- olefin
- ion
- alpha
- Prior art date
Links
- 229920013639 polyalphaolefin Polymers 0.000 title claims abstract description 43
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 62
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 36
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 title abstract description 8
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 42
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 7
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 6
- -1 amine salt Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 claims description 2
- 150000005332 diethylamines Chemical group 0.000 claims 1
- DYFFAVRFJWYYQO-UHFFFAOYSA-N n-methyl-n-phenylaniline Chemical compound C=1C=CC=CC=1N(C)C1=CC=CC=C1 DYFFAVRFJWYYQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 abstract description 35
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 33
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 32
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 31
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 abstract description 24
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 20
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 17
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 abstract description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 229940063656 aluminum chloride Drugs 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 description 24
- CPNWPWZLPUVOCF-UHFFFAOYSA-O [ClH]1[AlH]C(=CC=C1)C(=O)O Chemical compound [ClH]1[AlH]C(=CC=C1)C(=O)O CPNWPWZLPUVOCF-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 19
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 18
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 1-decene Chemical compound CCCCCCCCC=C AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 7
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 7
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- AOJFQRQNPXYVLM-UHFFFAOYSA-N pyridin-1-ium;chloride Chemical compound [Cl-].C1=CC=[NH+]C=C1 AOJFQRQNPXYVLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 4
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007033 dehydrochlorination reaction Methods 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 3
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylaniline Chemical compound CN(C)C1=CC=CC=C1 JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005703 Trimethylamine hydrochloride Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 2
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GGSUCNLOZRCGPQ-UHFFFAOYSA-N diethylaniline Chemical compound CCN(CC)C1=CC=CC=C1 GGSUCNLOZRCGPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- CBPYOHALYYGNOE-UHFFFAOYSA-M potassium;3,5-dinitrobenzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC([N+]([O-])=O)=CC([N+]([O-])=O)=C1 CBPYOHALYYGNOE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- SZYJELPVAFJOGJ-UHFFFAOYSA-N trimethylamine hydrochloride Chemical compound Cl.CN(C)C SZYJELPVAFJOGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 1-dodecene Chemical compound CCCCCCCCCCC=C CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000382509 Vania Species 0.000 description 1
- CWNKMHIETKEBCA-UHFFFAOYSA-N alpha-Ethylaminohexanophenone Chemical compound CCCCC(NCC)C(=O)C1=CC=CC=C1 CWNKMHIETKEBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- RNFNDJAIBTYOQL-UHFFFAOYSA-N chloral hydrate Chemical compound OC(O)C(Cl)(Cl)Cl RNFNDJAIBTYOQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000006772 olefination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003606 oligomerizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- NBRKLOOSMBRFMH-UHFFFAOYSA-N tert-butyl chloride Chemical compound CC(C)(C)Cl NBRKLOOSMBRFMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
(57) Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к получению эффективных хлоралюминатных ионно-жидкостных каталитических систем для процесса синтеза полиальфа-олефиновых синтетических базовых смазочных масел с высокой производительностью олигомеризацией α-олефинов Сб-Сп. Задача, поставленная в изобретении, заключается в создании эффективных хлоралюминатных каталитических систем ионно-жидкостного состава, обеспечивающих синтез поли-альфа-олефиновых синтетических смазочных базовых масел с высоким выходом. Предлагаемая каталитическая система создана на основе комплексной соли, полученной взаимодействием аминов с трифторуксусной кислотой и алюминий хлоридом, и олигомеризация α-олефинов в его присутствии обеспечивает синтез поли-альфа-олефиновых базовых масел с высоким выходом (80-92,3 мас.%), хорошими температурно-вязкостными свойствами и высокой стабильностью против окисления.(57) The invention relates to the field of petrochemistry, in particular to the production of effective chloraluminate ion-liquid catalyst systems for the synthesis of polyalpha-olefin synthetic base lubricants with high performance oligomerization of α-olefins Sb-Sp. The objective of the invention is to create effective chloraluminate catalytic systems of ion-liquid composition, providing the synthesis of poly-alpha-olefin synthetic lubricant base oils in high yield. The proposed catalyst system is based on a complex salt obtained by the interaction of amines with trifluoroacetic acid and aluminum chloride, and the oligomerization of α-olefins in its presence provides the synthesis of poly-alpha-olefin base oils in high yield (80-92.3 wt.%) good temperature-viscosity properties and high stability against oxidation.
Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к получению хлоралюминатных ионножидкостных каталитических систем, обеспечивающих синтез поли-альфа-олефиновых синтетических базовых смазочных масел, с высокой производительностью, олигомеризацией линейных α-олефинов С8С12.The invention relates to the field of petrochemistry, in particular to the production of chloroaluminate ion-liquid catalytic systems for the synthesis of poly-alpha-olefin synthetic base lubricants, with high performance, oligomerization of linear C 8 C12 α-olefins.
Известен способ получения синтетических поли-альфа-олефиновых смазочных базовых масел олигомеризацией α-олефинов, в частности децена-1, в присутствии каталитической системы, полученного взаимодействием диспергированного до 4-40 мкм металлического алюминия с трет-бутилхлоридом при соотношении компонентов А1:ТВХ=3,6-7,5:1,0 [1]. По этому способу олигомеризация децена-1 осуществляется в присутствии катионно-активного катализатора состава [(СН3)3С]+[А1С13,5]- при температуре 60150°С, атмосферном давлении и времени 30-120 мин в среде азота. Продукт олигомеризации децена-1, полученный с конверсией 79 мас.%, в присутствии катализатора, синтезированного при соотношении ТБХ/А1=7,36, в оптимальном режиме, в частности, при температуре 95°С и времени олигомеризации 30 мин состоит, мас.%: димеров 23, тримеров 33,6, тетрамеров 15,0, пентамеров 21,7 и высших олигомеров.A known method of producing synthetic poly-alpha-olefin lubricating base oils by oligomerization of α-olefins, in particular decene-1, in the presence of a catalytic system obtained by the interaction of metal aluminum dispersed to 4-40 microns with tert-butyl chloride in the ratio of components A1: TBX = 3 6-7.5: 1.0 [1]. According to this method, the decene-1 oligomerization is carried out in the presence of a cationically active catalyst of the composition [(CH 3 ) 3 C] + [A1C1 3 , 5 ] - at a temperature of 60150 ° C, atmospheric pressure and a time of 30-120 min in a nitrogen atmosphere. The oligomerization product of decene-1, obtained with a conversion of 79 wt.%, In the presence of a catalyst synthesized at a ratio of TBH / A1 = 7.36, in the optimal mode, in particular, at a temperature of 95 ° C and an oligomerization time of 30 min, consists of, wt. %: dimers 23, trimers 33.6, tetramers 15.0, pentamers 21.7 and higher oligomers.
С целью удаления хлора, содержащегося до 1 мас.% в составе полученного олигомерного продукта, на первой стадии осуществляется термическое дегидрохлорирование олигомеризата в присутствии водного раствора щелочи при температуре 300-330°С, на следующей стадии дистилляцией выделяется фракция, состоящая из 14,5 мас.% димера и 85,5 мас.% тримера. Для получения поли-альфа-олефиного масла с достаточно высокой удовлетворительной термической стабильностью на последней стадии, над палладиевым катализатором [(Рй)А12О3, 0,2 мас.% Ρά], при температуре 200-250°С и давлении водорода 2 МПа фракция, состоящая из димеров и тримеров децена, подвергается гидрированию.In order to remove chlorine, which contains up to 1 wt.% In the composition of the obtained oligomeric product, the first stage is the thermal dehydrochlorination of the oligomerizate in the presence of an aqueous solution of alkali at a temperature of 300-330 ° C. In the next stage, a fraction consisting of 14.5 wt. .% dimer and 85.5 wt.% trimer. To obtain a poly-alpha-olefin oil with a sufficiently high satisfactory thermal stability in the last stage, over a palladium catalyst [(Рй) А1 2 О 3 , 0.2 wt.%], At a temperature of 200-250 ° С and hydrogen pressure 2 The MPa fraction, consisting of dimers and trimers of decene, undergoes hydrogenation.
В результате гидрирования получается синтетическое полиальфаолифиновое базовое масло РАОМ4, характеризующееся нижеприведенными физико-химическими свойствами: кинематическая вязкость при 40°С 15,27 мм2/с; при 100°С 3,61 мм2/с, индекс вязкости 126, температура вспышки 202°С. Строение полученного продукта таково: СН3/1000 СН2=400-430; {С=С}=3,4-10-6 моль/г.As a result of hydrogenation, a synthetic polyalphaoliphine base oil RAOM4 is obtained, characterized by the following physicochemical properties: kinematic viscosity at 40 ° C 15.27 mm 2 / s; at 100 ° C 3.61 mm 2 / s, viscosity index 126, flash point 202 ° C. The structure of the resulting product as follows: CH 3/1000 CH 2 = 400-430; {C = C} = 3.4-10 -6 mol / g.
Оставшуюся часть олигомерного продукта в количестве 30-45 мас.%, состоящего из олигомеров, содержащих С40 и более углеродных атомов, деполимеризуют при температуре 300-360°С с получением поли-альфа-олефинового масла РАОМ-6 с выходом 25-35%, характеризующегося нижеприведенными температурно-вязкостными свойствами: кинематическая вязкость при 40°С 30,5 мм2/с, при 100 5,9 мм2/с, индекс вязкости 135, температура вспышки 238°С, температура застывания -68°С.The remaining part of the oligomer product in an amount of 30-45 wt.%, Consisting of oligomers containing C 40 or more carbon atoms, is depolymerized at a temperature of 300-360 ° C to obtain a polyalphaolefin oil RAOM-6 with a yield of 25-35% characterized by the following temperature and viscosity properties: kinematic viscosity at 40 ° C 30.5 mm 2 / s, at 100 5.9 mm 2 / s, viscosity index 135, flash point 238 ° C, pour point -68 ° C.
Общий выход масла, полученного по указанному способу, составляет 70 мас.% в расчете на исходный олефин.The total yield of oil obtained by the specified method is 70 wt.% Calculated on the starting olefin.
Недостаток указанного способа синтеза поли-альфа-олефиного базового масла определяется многостадийностью процесса, так как в присутствии взятой каталитической системы протекает хлорирование продукта олигомеризации, что приводит к необходимости осуществления дегидрохлорирования продукта. В результате указанный способ состоит из стадий олигомеризации олефина, дегидрохлорирования и гидрирования полученного олигомерного продукта; кроме того, необходимость осуществления отмеченных стадий при высоких температурах (60-360°С) определяет низкую эффективность процесса в целом.The disadvantage of this method for the synthesis of poly-alpha-olefin base oil is determined by the multi-stage process, since in the presence of a given catalyst system, the oligomerization product is chlorinated, which leads to the need for dehydrochlorination of the product. As a result, this method consists of the stages of oligomerization of an olefin, dehydrochlorination and hydrogenation of the obtained oligomeric product; in addition, the need to carry out the indicated stages at high temperatures (60-360 ° C) determines the low efficiency of the process as a whole.
Известен способ синтеза поли-альфа-олефинового смазочного базового масла олигомеризацией αаолефинов С8-С12, в частности децена-1 или додецена-1, с применением в качестве каталитической системы ионно-жидкостного состава, полученного на основе триметиламингидрохлорида и алюминий хлорида, взаимодействием компонентов при молярном соотношении, равном 1:2 [2].A known method for the synthesis of poly-alpha-olefin lubricating base oil by oligomerization of C8-C12 α-olefins, in particular decene-1 or dodecene-1, using an ion-liquid composition obtained on the basis of trimethylamine hydrochloride and aluminum chloride as a catalyst system, by the interaction of components in a molar a ratio of 1: 2 [2].
Олигомеризация осуществляется при температуре 20-50°С, продолжительности реакции 15-60 мин, при весовом соотношении катализатора к мономеру 1-10/100. По окончании реакции полученный олигомерный продукт нейтрализуют разбавленным водным раствором КОН, фильтрацией отделяют от водного слоя и сушат над А12О3. После выделения непрореагировавшего мономера дистилляцией полученный продукт гидрируют. В зависимости от условий олигомеризации полученные олигодеценовые синтетические масла характеризуются молекулярной массой 263-562.Oligomerization is carried out at a temperature of 20-50 ° C, a reaction time of 15-60 minutes, with a weight ratio of catalyst to monomer of 1-10 / 100. At the end of the reaction, the obtained oligomeric product is neutralized with a diluted aqueous KOH solution, separated by filtration from the aqueous layer and dried over Al 2 O 3 . After isolation of the unreacted monomer by distillation, the resulting product is hydrogenated. Depending on the oligomerization conditions, the obtained oligodecene synthetic oils are characterized by a molecular weight of 263-562.
Продукт олигомеризации децена-1, полученный с выходом 48 мас.% по указанному способу, в присутствии катализатора ионно-жидкостного состава, полученного при молярном соотношении компонентов А12О3:триметиламингидрохлорид, равном 2:1, в количестве 1 мас.% в расчете на олефин, при температуре 50°С и времени 1 ч имел место следующий состав, мас.%: непрореагировавший мономер 52,0, димеры 6,5, тримеры 8,4, тетрамеры 13,6, пентамеры 4,6 и гексамеры 14,9.The product of oligomerization of decene-1, obtained with a yield of 48 wt.% According to the specified method, in the presence of a catalyst of an ion-liquid composition obtained at a molar ratio of components A1 2 O 3 : trimethylamine hydrochloride equal to 2: 1, in an amount of 1 wt.% In the calculation for olefin, at a temperature of 50 ° C and a time of 1 h, the following composition took place, wt.%: unreacted monomer 52.0, dimers 6.5, trimers 8.4, tetramers 13.6, pentamers 4.6 and hexamers 14, nine.
На следующей стадии после сушки над прокаленным А12О3 осуществляется дистилляция олигомерного продукта с получением олигомера с остаточным содержанием менее чем 1% исходного мономера и имеющего бромное число 800 мг/100 г. Далее, на последней стадии полученный олигомерный продукт гидрируют в присутствии 0,2 мас.% катализатора Рй/А12О3, при температуре 200-250°С и давлении водорода до 2 МПа.In the next stage, after drying over calcined A12O3, the oligomeric product is distilled to obtain an oligomer with a residual content of less than 1% of the starting monomer and having a bromine number of 800 mg / 100 g. Next, in the last stage, the obtained oligomeric product is hydrogenated in the presence of 0.2 wt. % of the catalyst Pb / A1 2 O 3 at a temperature of 200-250 ° C and a hydrogen pressure of up to 2 MPa.
Базовое смазочное масло, полученное после гидрирования, характеризуется следующими показателями: средняя молекулярная масса 263, кинематическая вязкость при 100°С 8,55 мм2/с, индекс вязкости 137, температура застывания -57°С.The base lubricating oil obtained after hydrogenation is characterized by the following indicators: average molecular weight 263, kinematic viscosity at 100 ° C 8.55 mm 2 / s, viscosity index 137, pour point -57 ° C.
Основными недостатками указанного способа синтеза поли-альфа-олефиновых синтетических ба- 1 021611 зовых смазочных масел являются многостадийность процесса олигомеризации, необходимость фракционирования и гидрирования полученного олигомерного продукта, низкая производительность применяемой каталитической системы, то есть низкий выход масляной фракции в расчете на взятый олефин, высокое содержание ненасыщенных фрагментов в полученном олигомере.The main disadvantages of this method for the synthesis of poly-alpha-olefin synthetic base oils are the multi-stage process of oligomerization, the need for fractionation and hydrogenation of the obtained oligomeric product, the low productivity of the used catalyst system, that is, the low yield of the oil fraction per olefin taken, high the content of unsaturated fragments in the obtained oligomer.
При синтезе поли-альфа-олефиновых синтетических смазочных базовых масел олигомеризацией αолефинов С8-С10 (октен-1 и децен-1) известно применение в качестве каталитической системы хлоралюминатных ионно-жидкостных (ИЖ) катализаторов состава |(С2Н5)2НН2|'|Л12С1-|- или |С5Н5^Н|1|А12С1-|-, полученных взаимодействием алюминий хлорида с диэтиламингидрохлоридом или пиридингидрохлоридом, при молярном соотношении компонентов, равном 2:1, в инертной среде при температуре 30-80°С [3].In the synthesis of poly-alpha-olefin synthetic lubricating base oils by oligomerization of C 8 -C 10 α-olefins (octene-1 and decen-1), it is known to use, as a catalytic system, chloroaluminate ion-liquid (IL) catalysts of the composition | (C2H 5 ) 2HH2 | ' | L1 2 C1- | - or | C5H5 ^ H | 1 | A12C1- | - obtained by the interaction of aluminum chloride with diethylamine hydrochloride or pyridine hydrochloride, with a molar ratio of components equal to 2: 1, in an inert atmosphere at a temperature of 30-80 ° C [3].
Каталитические системы указанного состава являются наиболее близкими к хлоралюминатным каталитическим системам ионно-жидкостного состава, предлагаемым для олигомеризации α-олефинов с получением поли-альфа-олефиновых синтетических базовых масел.The catalyst systems of this composition are closest to the chloraluminate ion-liquid composition catalyst systems proposed for oligomerizing α-olefins to produce poly-alpha-olefin synthetic base oils.
Синтез поли-альфа-олефиновых синтетических базовых масел в присутствии указанных хлоралюминатных ионно-жидкостных катализаторов осуществлен при температуре 50-95°С, при количестве катализатора 2,5 мас.% в расчете на исходный олефин и продолжительности олигомеризации 3 ч.The synthesis of poly-alpha-olefin synthetic base oils in the presence of these chloroaluminate ion-liquid catalysts was carried out at a temperature of 50-95 ° C, with a catalyst amount of 2.5 wt.% Based on the starting olefin and oligomerization duration of 3 hours.
Выход олигооктена в присутствии хлороалюминатного ИЖ катализатора на основе диэтиламингидрохлорида составлял 78,4%, производительность каталитической системы составляла 166,5 г олигомер/1 г А1 в присутствии каталитической системы на основе пиридингидрохлорида, выход олигодецена составлял 64,6%, производительность каталитической системы 104 г олигомер/1 г А1.The yield of oligooctene in the presence of a chloroaluminate IL catalyst based on diethylamine hydrochloride was 78.4%, the productivity of the catalytic system was 166.5 g of oligomer / 1 g of A1 in the presence of a pyridine hydrochloride catalyst system, the yield of oligodecene was 64.6%, the productivity of the catalytic system was 104 g oligomer / 1 g A1.
Полиальфаолефиновые синтетические базовые масла, синтезированные с участием указанных каталитических систем, характеризовались нижеприведенными показателями: средняя молекулярная масса 496-890, кинематическая вязкость при 40°С 137,7-188,2 мм2/с; при 100°С 19,26-21,8 мм2/с, индекс вязкости 123-132, температура вспышки 242-250°С, температура замерзания -32-38°С, кислотное число 0,140,26 мг КОН/г, йодное число 2,0-2,5 мг Ф2/100 мл.Polyalphaolefin synthetic base oils synthesized with the participation of these catalytic systems were characterized by the following indicators: average molecular weight 496-890, kinematic viscosity at 40 ° C 137.7-188.2 mm 2 / s; at 100 ° C 19.26-21.8 mm 2 / s, viscosity index 123-132, flash point 242-250 ° C, freezing point -32-38 ° C, acid number 0.140.26 mg KOH / g, iodine number = 2 2.0-2.5 mg / 100 ml.
Образцы синтезированных поли-альфа-олефиновых масел по сравнению с базовым маслом, полученным на основе малопарафинистых азербайджанских нефтей, являются более стойкими против окисления, так как прирост вязкости базового масла М-8 (25%), определенный по ГОСТ 11063-77 в одинаковых условиях окисления, в 1,63 раз выше, чем прирост вязкости олигооктеновой масляной фракции, который составляет 15,3%, при этом образование осадка не наблюдается, тогда как в случае базового масла М-8 количество осадка составляет 53%.Samples of synthesized poly-alpha-olefin oils, compared to the base oil obtained on the basis of low-paraffin Azerbaijani oils, are more resistant to oxidation, since the viscosity increase of the base oil M-8 (25%), determined according to GOST 11063-77 under the same conditions oxidation, 1.63 times higher than the increase in viscosity of the oligooctene oil fraction, which is 15.3%, while the formation of sediment is not observed, whereas in the case of base oil M-8, the amount of sediment is 53%.
Недостатком этого способа является низкая производительность применяемой каталитической системы и необходимость осуществления процесса при относительно высокой температуре (50-95°С), что указывает на низкую эффективность катализатора при синтезе поли-альфа-олефиновой масляной фракции.The disadvantage of this method is the low productivity of the used catalyst system and the need to carry out the process at a relatively high temperature (50-95 ° C), which indicates the low efficiency of the catalyst in the synthesis of poly-alpha-olefin oil fraction.
Задача, поставленная в изобретении, заключается в создании эффективных хлоралюминатных каталитических систем ионно-жидкостного состава, обеспечивающих синтез поли-альфа-олефиновых синтетических базовых смазочных масел с высоким выходом.The objective of the invention is to create effective chloraluminate catalytic systems of ion-liquid composition, providing the synthesis of poly-alpha-olefin synthetic base lubricants in high yield.
Поставленная задача решается тем, что для синтеза поли-альфа-олефиновых синтетических базовых смазочных масел катализатор ионно-жидкостного состава состоит из аминной соли и алюминий хлорида, где в качестве аминной соли используют комплексную соль, полученную взаимодействием соответствующих аминов с трифторуксусной кислотой и алюминий хлоридом при мольном соотношении компонентов 1:1:1,5-2,5.The problem is solved in that for the synthesis of poly-alpha-olefin synthetic base lubricants, the ion-liquid composition catalyst consists of an amine salt and aluminum chloride, where the complex salt obtained by reacting the corresponding amines with trifluoroacetic acid and aluminum chloride is used as the amine salt the molar ratio of components is 1: 1: 1.5-2.5.
В отличие от прототипа наличие в составе хлоралюминатного ионно-жидкостного катализатора фрагментов трифторуксусной кислоты ί I, содержащих ионы (Р-), обладающие сильными электроакцепторными свойствами, способствует увеличению степени ионизации в каталитической системе в целом, что, в свою очередь, приводит к увеличению его активности в олигомеризации α-олефинов С6-С12 и росту селективности по направленному синтезу масляной фракции с высоким выходом. В результате удается осуществить олигомеризацию α-олефинов в относительно низкой температуре и получать поли-альфа-олефиновые базовые масла с высоким выходом (80-95%).Unlike the prototype, the presence of trifluoroacetic acid fragments ί I in the composition of the chloroaluminate ion-liquid catalyst containing ions (P - ), which have strong electrical acceptor properties, increases the degree of ionization in the catalytic system as a whole, which, in turn, leads to an increase in its activity in the oligomerization of α-olefins With 6 -C1 2 and the increase in selectivity for the directed synthesis of the oil fraction in high yield. As a result, it is possible to carry out oligomerization of α-olefins at a relatively low temperature and to obtain poly-alpha-olefin base oils in high yield (80-95%).
Синтез предлагаемого хлоралюминатного катализатора ионно-жидкостного состава осуществляется следующим образом: в реактор в среде инертного газа (аргон, азот), в равных молярных отношениях загружают соответствующий аминный компонент и трифторуксусную кислоту и перемешиванием в течение 15-30 мин осуществляют синтез нижеуказанных комплексных солей (Ο2Η5)2ΝΗ + СР5СООН—►[(С2Н5)2МН2]ТСРзСООГ (С2Н5)3Ц + СР3СООН—- !(С2Н5)3ЦН1+[СР3СОО]‘The synthesis of the proposed chloraluminate catalyst of an ion-liquid composition is carried out as follows: the corresponding amine component and trifluoroacetic acid are loaded in equal molar ratios to the reactor in an inert gas environment (argon and nitrogen) and the following complex salts are synthesized for 15-30 minutes (Ο 2 Η 5 ) 2 ΝΗ + SR 5 COOH — ► [(С 2 Н 5 ) 2 МН 2 ] ТСРзСООГ (С 2 Н 5 ) 3 Ц + СР 3 СОО—-! (С 2 Н 5 ) 3 ЦН1 + [СР 3 COO] '
С5Н5Ц + СР2СООН —*· [С5Н5ЦН]+[СР3СОО]·С 5 Н 5 Ц + СР 2 СОО - * · [С 5 Н 5 ЦН] + [СР 3 СОО] ·
С6Н5Ц(СН3)2 + СРзСООН-НС,,Н;\№СН32ИСРзСООГС 6 Н 5 Ц (СН 3 ) 2 + СРзСОО-НС, Н; \ No. СН3 2 ИСрзСООГ
Взаимодействием этих комплексных солей с А1С13 при молярном соотношении компонентов 1:1,52,5 получены хлоралюминатные каталитические системы ионно-жидкостного состава. Реакция осущест- 2 021611 влена в среде инертного газа при температуре 30-40°С в течение 10-30 мин, и синтезированы ионножидкостные комплексные каталитические системы нижеследующего состава:By the interaction of these complex salts with A1C1 3 with a molar ratio of components of 1: 1.52.5, chloraluminate catalytic systems of ion-liquid composition are obtained. The reaction was carried out in an inert gas at a temperature of 30-40 ° C for 10-30 minutes, and synthesized ion-liquid complex catalytic systems of the following composition:
[(С2Н5)гМН2]+ [А1гС16СР3СООГ ι κς,Η^ΝΗ]* [А12с16сг3соог п [σ5Η5ΝΗ]+ [а12с16ср3соо]_ ш [Ο6Η5ΝΗ(ΟΗ3)2]+ [А12С16СР3СОО]' [V[(С 2 Н 5 ) g МН 2 ] + [А1 g С1 6 СР 3 СООГ ι κς, Η ^ ΝΗ] * [А1 2 с1 6 cg 3 co n [σ 5 Η 5 ΝΗ] + [а1 2 с1 6 cf 3 soo] _ w [Ο 6 Η 5 ΝΗ (ΟΗ 3 ) 2 ] + [A1 2 C1 6 CP 3 COO] '[V
Синтезированные хлоралюминатные ионно-жидкостные каталитические системы прозрачные, бесцветные или слабо-желтые жидкости. Синтезы предлагаемых хлоралюминатных ионно-жидкостных каталитических систем иллюстрированы в нижеследующих примерах.The synthesized chloraluminate ion-liquid catalyst systems are clear, colorless or slightly yellow liquids. The syntheses of the proposed chloroaluminate ion-liquid catalyst systems are illustrated in the following examples.
Пример 1.Example 1
В стеклянный реактор, снабженный мешалкой, термометром и обратным холодильником, после продувки инертным газом загружают 7,91 г (0,1 моль) пиридина, 10,12 г (0,1 моль) трифторуксусной кислоты и перемешивают при комнатной температуре в течение 30 мин. К полученной комплексной соли добавляют 20,0 г (0,15 моль) А1С13 и реакция продолжается в течение 15 мин. На стадиях синтеза комплексной соли, а также катализатора ионно-жидкостного состава температура в системе регулируется путем постепенного введения трифторуксусной кислоты и хлористого алюминия и подачей холодной воды в сорочку реактора. Получается 38,0 г бесцветного, прозрачного хлоралюминатного ионножидкостного катализатора.After purging with an inert gas, 7.91 g (0.1 mol) of pyridine, 10.12 g (0.1 mol) of trifluoroacetic acid are charged into a glass reactor equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser and stirred at room temperature for 30 minutes . To the resulting complex salt was added 20.0 g (0.15 mol) A1Cl 3 and the reaction continued for 15 minutes. At the stages of synthesis of the complex salt, as well as the catalyst of the ion-liquid composition, the temperature in the system is controlled by the gradual introduction of trifluoroacetic acid and aluminum chloride and the supply of cold water to the reactor chemise. It turns out 38.0 g of a colorless, transparent chloroaluminate ion-liquid catalyst.
Пример 2.Example 2
В стеклянный реактор, снабженный мешалкой, термометром и обратным холодильником, после продувки инертным газом загружают 7,3 г (0,1 моль) диэтиламина, 10,12 г (0,1 моль) трифторуксусной кислоты и перемешивают при комнатной температуре в течение 15 мин. К полученной комплексной соли добавляют 20,0 г (0,2 моль) А1С13 и реакция продолжается в течение 20 мин. На стадиях синтеза комплексной соли, а также катализатора ионно-жидкостного состава температура в системе регулируется путем постепенного введения трифторуксусной кислоты и хлористого алюминия и подачей холодной воды в сорочку реактора. Получается 37,4 г бесцветного, со слабо-желтоватым оттенком хлоралюминатного ионно-жидкостного катализатора.After purging with an inert gas, 7.3 g (0.1 mol) of diethylamine, 10.12 g (0.1 mol) of trifluoroacetic acid are charged into a glass reactor equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser and stirred at room temperature for 15 minutes . To the resulting complex salt was added 20.0 g (0.2 mol) of A1C13 and the reaction continued for 20 minutes. At the stages of synthesis of the complex salt, as well as the catalyst of the ion-liquid composition, the temperature in the system is controlled by the gradual introduction of trifluoroacetic acid and aluminum chloride and the supply of cold water to the reactor chemise. It turns out 37.4 g of a colorless, with a slightly yellowish tint of chloraluminate ion-liquid catalyst.
Пример 3.Example 3
В стеклянный реактор, снабженный мешалкой, термометром и обратным холодильником, после продувки инертным газом загружают 12,1 г (0,1 моль) диметилфениламина, 10,1 г (0,1 моль) трифторуксусной кислоты и перемешивают при комнатной температуре в течение 20 мин. К полученной комплексной соли добавляют 22,7 г (0,175 моль) А1С13 и реакция продолжается в течение 20 мин. На стадиях синтеза комплексной соли, а также катализатора ионно-жидкостного состава температура в системе регулируется путем постепенного введения трифторуксусной кислоты и хлористого алюминия и подачей холодной воды в сорочку реактора. Получается 44,9 г желтоватого, прозрачного хлоралюминатного ионножидкостного катализатора.After purging with an inert gas, 12.1 g (0.1 mol) of dimethylphenylamine, 10.1 g (0.1 mol) of trifluoroacetic acid are charged into a glass reactor equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser and stirred at room temperature for 20 minutes . To the resulting complex salt was added 22.7 g (0.175 mol) of AlCl 3 and the reaction continued for 20 minutes. At the stages of synthesis of the complex salt, as well as the catalyst of the ion-liquid composition, the temperature in the system is controlled by the gradual introduction of trifluoroacetic acid and aluminum chloride and the supply of cold water to the reactor chemise. It turns out 44.9 g of a yellowish, clear chloroaluminate ion-liquid catalyst.
Пример 4.Example 4
В стеклянный реактор, снабженный мешалкой, термометром и обратным холодильником, после продувки инертным газом загружают 10,12 г (0,1 моль) триэтиламина, 10,12 г (0,1 моль) трифторуксусной кислоты и перемешивают при комнатной температуре в течение 15 мин. К полученной комплексной соли добавляют 33,4 г (0,25 моль) А1С13 и реакция продолжается в течение 20 мин. На стадиях синтеза комплексной соли, а также катализатора ионно-жидкостного состава температура в системе регулируется путем постепенного введения трифторуксусной кислоты и хлористого алюминия и подачей холодной воды в сорочку реактора. Получается 53,6 г бесцветного, прозрачного хлоралюминатного ионножидкостного катализатора.After purging with an inert gas, 10.12 g (0.1 mol) of triethylamine, 10.12 g (0.1 mol) of trifluoroacetic acid are charged into a glass reactor equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser and stirred at room temperature for 15 minutes . To the resulting complex salt was added 33.4 g (0.25 mol) of AlCl 3 and the reaction continued for 20 minutes. At the stages of synthesis of the complex salt, as well as the catalyst of the ion-liquid composition, the temperature in the system is controlled by the gradual introduction of trifluoroacetic acid and aluminum chloride and the supply of cold water to the reactor chemise. It turns out 53.6 g of a colorless, transparent chloroaluminate ion-liquid catalyst.
Процесс олигомеризации α-олефинов С6-С12 в присутствии синтезированных хлоралюминатных каталитических систем ионно-жидкостного состава осуществляется следующим образом.The process of oligomerization of α-olefins With 6 -C1 2 in the presence of synthesized chloraluminate catalyst systems of ion-liquid composition is as follows.
В реактор к хлоралюминатному катализатору ионно-жидкостного состава, полученному вышеописанным путем, в инертной среде из капельной воронки постепенно добавляется α-олефин, взятый в расчете на катализатор. При этом охлаждении системы температура в реакторе придерживается постоянной. Олигомеризация осуществляется в инертной среде при количестве катализатора 0,5-2% А1С13 в расчете на олефин, температуре 30-50°С, при перемешивании реакционной смеси электромагнитной мешалкой в течение 1,5-3 ч.The α-olefin, calculated on the basis of the catalyst, is gradually added to the reactor to the ion-liquid chloraluminate catalyst obtained by the above method in an inert medium from a dropping funnel. During this cooling of the system, the temperature in the reactor is kept constant. Oligomerization is carried out in an inert medium with a catalyst amount of 0.5-2% A1C1 3 calculated as olefin, at a temperature of 30-50 ° C, while stirring the reaction mixture with an electromagnetic stirrer for 1.5-3 hours.
По окончании реакции олигомерный продукт с целью освобождения от взятого катализатора нейтрализуется 5-10%-ным водным раствором ΝαΟΗ, а затем промывается дистиллированной водой до нейтральной реакции. На следующей стадии олигомерный продукт сушится над прокаленным А12О3 в течение 3-5 ч и затем фракционируется. В отмеченных условиях выход поли-альфа-олефиновой масляной фракции составляет 80-95 мас.% в расчете на взятый олефин, производительность катализатора 230-420 г олигомер/1 г А1. Средняя молекулярная масса поли-альфа-олефиновой масляной фракции составляет 700-1300.At the end of the reaction, the oligomeric product is neutralized with a 5-10% aqueous solution of Να с in order to free it from the taken catalyst, and then it is washed with distilled water until neutral. In the next step, the oligomeric product is dried over calcined Al 2 O 3 for 3-5 hours and then fractionated. Under the conditions noted, the yield of the poly-alpha-olefin oil fraction is 80-95 wt.% Based on the olefin taken, the productivity of the catalyst is 230-420 g oligomer / 1 g A1. The average molecular weight of the poly-alpha olefin oil fraction is 700-1300.
- 3 021611- 3 021611
Исследование структуры поли-альфа-олефиновых масляных фракций, полученных олигомеризацией С6-С12 α-олефинов в присутствии предлагаемых каталитических систем, ИК- и ЯМР-спектральным анализом, свидетельствует о протекание процесса с образованием линейных олигомеров насыщенной углеводородной цепочкой, содержащих фрагменты нафтеновых углеводородов. Количество этих фрагментов определяется составом комплексной соли, применяемой в качестве аминного компонента и каталитической системы в целом, и меняется в пределах 96,3-97,3% и 2,4-3,0 мас.% соответственно.A study of the structure of poly-alpha-olefin oil fractions obtained by oligomerization of C 6 -C 12 α-olefins in the presence of the proposed catalyst systems, IR and NMR spectral analysis, indicates the process with the formation of linear oligomers with a saturated hydrocarbon chain containing fragments of naphthenic hydrocarbons . The amount of these fragments is determined by the composition of the complex salt used as the amine component and the catalytic system as a whole, and varies between 96.3-97.3% and 2.4-3.0 wt.%, Respectively.
Как видно, в отличие от метода, описанного в прототипе, в случае осуществления олигомеризации α-олефинов в присутствии предлагаемых хлоралюминатных ионно-жидкостных каталитических систем нового состава выход целевого продукта-поли-альфа-олефиновых синтетических базовых масел и производительность применяемой каталитической системы достаточно высока.As can be seen, in contrast to the method described in the prototype, in the case of oligomerization of α-olefins in the presence of the proposed chloraluminate ion-liquid catalytic systems of a new composition, the yield of the target product is poly-alpha-olefin synthetic base oils and the performance of the used catalyst system is quite high.
Другим преимуществом предлагаемых каталитических систем является то, что поли-альфаолефиновые масляные фракции, синтезированные в присутствии этих катализаторов, характеризуются относительно низким содержанием ненасыщенных фрагментов (0,3-1,0 мас.%). Это, в свою очередь, обеспечивает возможность их использования в качестве базового масла без стадии гидрирования, что определяет эффективность процесса в общем.Another advantage of the proposed catalytic systems is that the poly-alpha olefin oil fractions synthesized in the presence of these catalysts are characterized by a relatively low content of unsaturated fragments (0.3-1.0 wt.%). This, in turn, makes it possible to use them as a base oil without a hydrogenation step, which determines the overall efficiency of the process.
Помимо всего, еще одно преимущество предлагаемых каталитических систем определяется стабильностью полученных в их присутствии поли-альфа-олефиновых масляных фракций против окисления, что связано низким содержанием в составе полученных поли-альфа-олефиновых масляных фракций фрагментов с ненасыщенной связью.In addition, another advantage of the proposed catalytic systems is determined by the stability of the poly-alpha-olefin oil fractions obtained in their presence against oxidation, which is due to the low content of unsaturated bond fragments in the obtained poly-alpha olefin oil fractions.
Таким образом, предлагаемый способ олигомеризации α-олефинов в присутствии хлоралюминатных ионно-жидкостных каталитических систем, полученных на основе комплексной соли, синтезированной взаимодействием соответствующих аминов и трифторуксусной кислоты, наряду с высоким выходом поли-альфа-олефиновых масляных фракций и высокой производительностью используемого катализатора, обеспечивает синтез масляных фракций, стойких против окислительной деструкции и характеризующихся достаточно высокими температурно-вязкостными характеристиками.Thus, the proposed method for the oligomerization of α-olefins in the presence of chloraluminate ion-liquid catalytic systems based on a complex salt synthesized by the interaction of the corresponding amines and trifluoroacetic acid, along with a high yield of poly-alpha-olefin oil fractions and high productivity of the catalyst used, provides synthesis of oil fractions resistant to oxidative degradation and characterized by sufficiently high temperature-viscosity characteristics ami.
Заявка на изобретение нашла свое отражение в нижеследующем примере.An application for an invention is reflected in the following example.
Для приготовления хлоралюминатного катализатора ионно-жидкостного состава в реактор с объемом 0,5 л, снабженный магнитной мешалкой, капельной воронкой и заранее высушенный и продутый инертным газом, загружают 1 г триэтиламина и добавляют 1,2 г трифторуксусной кислоты, перемешивают в течение 15 мин. Затем к полученному комплексу соли добавляют 2,8 г алюминий хлорид и при температуре 30°С перемешивают 30 мин. Молярное соотношение взятых на реакцию амина:трифторуксусной кислоты и алюминий хлорида составляет 1:1:2,0.To prepare a chloroaluminate catalyst of an ion-liquid composition, 1 g of triethylamine is charged into a 0.5-liter reactor equipped with a magnetic stirrer, a dropping funnel and previously dried and purged with an inert gas, and 1.2 g of trifluoroacetic acid are added, stirred for 15 minutes. Then, 2.8 g of aluminum chloride is added to the resulting salt complex, and it is stirred for 30 minutes at a temperature of 30 ° C. The molar ratio of amine: trifluoroacetic acid to aluminum chloride is 1: 1: 2.0.
По завершении процесса синтеза каталитической системы ионно-жидкостного состава в реактор через капельную воронку в инертной среде постепенно добавляется 350 мл (260 г) децен-1. Охлаждением реактора в водяной бане температура в реакционной среде придерживается в пределах 50°С и в течение 0,5 ч завершается подача децена-1 в систему.Upon completion of the synthesis of the ion-liquid composition catalyst system, 350 ml (260 g) of decen-1 are gradually added to the reactor through a dropping funnel in an inert medium. By cooling the reactor in a water bath, the temperature in the reaction medium is kept within 50 ° C and the supply of decene-1 to the system is completed within 0.5 h.
Олигомеризация ведется при 50°С, продолжительности 2,5 ч при постоянном перемешивании реакционной массы магнитной мешалкой. По завершении процесса для выделения полученного олигомерного продукта от катализатора реакционная смесь нейтрализуется 10% водным раствором щелочи (ΝαΟΗ) до нейтральной реакции, промывается дистиллированной водой, после сушки над прокаленным А12О3 фракционируется.Oligomerization is carried out at 50 ° C for a duration of 2.5 hours with constant stirring of the reaction mass with a magnetic stirrer. Upon completion of the process, to isolate the obtained oligomeric product from the catalyst, the reaction mixture is neutralized with a 10% aqueous alkali solution (ΝαΟΗ) until neutral, washed with distilled water, and after drying over calcined A1 2 O 3 is fractionated.
После выделения перегонкой непрореагировавшей части децена-1 полученный олигомер подвергается фракционированию и с выходом 95 мас.% в расчете на олефин получается 234 г олигодеценовой масляной фракции.After isolation by distillation of the unreacted part of decene-1, the obtained oligomer is fractionated and 234 g of oligodecene oil fraction is obtained with the yield of 95% by weight per olefin.
Производительность катализатора составляет 410 г олигомер/1 г А1. Молекулярная масса полученного олигомера равна 1080, йодное число - 2,3 мг Э2/100 мл.The performance of the catalyst is 410 g oligomer / 1 g A1. The molecular weight of the oligomer obtained is 1080, the Iodine Number - 2.3 mg e 2/100 ml.
Полученная олигодеценовая масляная фракция характеризуется нижеприведенными температурновязкостными характеристиками: удельный вес при 20°С 0,841 г/см3, кинематическая вязкость при 40°С 220,3 мм3/с, при 100°С 29,4 мм2/с, индекс вязкости 141, температура вспышки 254°С, температура замерзания -38°С.The obtained oligodecene oil fraction is characterized by the following temperature-viscosity characteristics: specific gravity at 20 ° C 0.841 g / cm 3 , kinematic viscosity at 40 ° C 220.3 mm 3 / s, at 100 ° C 29.4 mm 2 / s, viscosity index 141 , flash point 254 ° С, freezing point -38 ° С.
Кроме этого, полученные поли-альфа-олефиновые масляные фракции отличаются стабильностью против окисления. При окислении по известной методике (ГОСТ 11063-77) при температуре 200°С и времени 10 ч образование осадка не наблюдается, прирост вязкости составляет 0,067-8,8%, испарение при 250°С в течение 1 ч 4,46-8,9%.In addition, the obtained poly-alpha olefin oil fractions are stable against oxidation. When oxidizing according to a known method (GOST 11063-77) at a temperature of 200 ° C and a time of 10 hours, no precipitation is observed, an increase in viscosity is 0.067-8.8%, evaporation at 250 ° C for 1 h 4.46-8, nine%.
Влияние различных факторов, в частности структуры синтезированных катализаторов ионножидкостного состава, соотношений компонентов, температуры и продолжительности процесса на синтез поли-альфа-олефиновых синтетических масляных фракций, олигомеризацией α-олефинов С6-С12 в присутствии предлагаемых хлоралюминатных ионно-жидкостных катализаторов, иллюстрировано в примерах, приведенных в таблице. Как видно, при осуществлении процесса олигомеризации α-олефинов в присутствии хлоралюминатного катализатора ионно-жидкостного состава на основе комплексной соли, синтезированной аналогично первому примеру, и алюминий хлорида при молярном соотношении ком- 4 021611 понентов 1:1:1,5-2,5 соответственно, температуре 30-50°С и продолжительности реакции 1,5-3 ч с высоким выходом (80-95%) получаются поли-альфа-олефиновые масляные фракции, характеризующиеся высокими показателями качества и соответствующие известным требованиям.The influence of various factors, in particular, the structure of the synthesized catalysts of ion-liquid composition, the ratios of the components, the temperature and the duration of the process on the synthesis of poly-alpha-olefin synthetic oil fractions, the oligomerization of α-olefins C 6 -C 1 2 in the presence of the proposed chloroaluminate ion-liquid catalysts, is illustrated in examples given in the table. As can be seen, during the process of oligomerization of α-olefins in the presence of a chloraluminate catalyst of an ion-liquid composition based on a complex salt synthesized similarly to the first example, aluminum chloride is also used at a molar ratio of 1: 1: 1.5-2.5 of the components respectively, a temperature of 30-50 ° C and a reaction time of 1.5-3 hours with a high yield (80-95%) produce poly-alpha olefin oil fractions, characterized by high quality indicators and corresponding to well-known requirements.
В случае использования при олигомеризации α-олефинов катализатора, синтезированного на основе амина, трифторуксусной кислоты и алюминий хлорида при соотношении компонентов, отличающихся от соотношений, предусмотренных в формуле изобретения, высокая производительность, в частности синтез поли-альфа-олефиновых синтетических масляных фракций с высоким выходом, не обеспечивается, так как изменение соотношений компонентов в составе каталитической системы приводит к снижению выхода поли-альфа-олефиновых масляных фракций, ухудшению их температурно-вязкостных свойств и снижению производительности катализатора.In the case of using a catalyst synthesized on the basis of amine, trifluoroacetic acid and aluminum chloride for oligomerization of oligomerization at a ratio of components that differ from the ratios provided for in the claims, high productivity, in particular the synthesis of poly-alpha-olefin synthetic oil fractions with high yield is not ensured, since a change in the ratios of components in the composition of the catalytic system leads to a decrease in the yield of poly-alpha-olefin oil fractions, to a deterioration in their viscosity-viscosity properties and reduced catalyst performance.
Таким образом, в качестве результата, достигнутого в изобретении, можно указать нижеследующее:Thus, as a result achieved in the invention, the following can be indicated:
а) осуществление олигомеризации α-олефинов С6-С12 в присутствии рекомендуемых хлоралюминатных катализаторов ионно-жидкостного состава на основе амина, трифторуксусной кислоты и алюминий хлорида:a) the implementation of the oligomerization of α-olefins With 6 -C 12 in the presence of the recommended chloraluminate catalysts of ion-liquid composition based on amine, trifluoroacetic acid and aluminum chloride:
диэтиламин+трифторуксусная кислота+алюминий хлорид; триэтиламин+ трифторуксусная кислота+алюминий хлорид; пиридин+трифторуксусная кислота+алюминий хлорид; диэтилфениламин+трифторуксусная кислота+алюминий хлорид, обеспечивает протекание процесса в направлении синтеза поли-альфа-олефиновых масляных фракций;diethylamine + trifluoroacetic acid + aluminum chloride; triethylamine + trifluoroacetic acid + aluminum chloride; pyridine + trifluoroacetic acid + aluminum chloride; diethylphenylamine + trifluoroacetic acid + aluminum chloride, provides the process in the direction of synthesis of poly-alpha-olefin oil fractions;
б) олигомеризация α-олефинов в присутствии рекомендуемых хлоралюминатных катализаторов ионно-жидкостного состава позволяет осуществить процесс синтеза поли-альфа-олефиновых масляных фракций при низких температурах (30-50°С);b) oligomerization of α-olefins in the presence of the recommended chloraluminate catalysts of ion-liquid composition allows the synthesis of poly-alpha-olefin oil fractions at low temperatures (30-50 ° C);
в) олигомеризация α-олефинов 0,-0% в присутствии рекомендуемых хлоралюминатных катализаторов ионно-жидкостного состава обеспечивает целенаправленный синтез поли-альфа-олефиновых масляных фракций с высоким выходом (80-92,3%);c) oligomerization of α-olefins of 0, -0% in the presence of recommended chloraluminate catalysts of ion-liquid composition provides targeted synthesis of poly-alpha-olefin oil fractions in high yield (80-92.3%);
г) олигомеризация α-олефинов 0,-0% в присутствии рекомендуемых хлоралюминатных катализаторов ионно-жидкостного состава обеспечивает синтез поли-альфа-олефиновых масляных фракций, содержащих фрагменты нафтеновых углеводородовd) oligomerization of α-olefins 0, -0% in the presence of recommended chloraluminate catalysts of ion-liquid composition provides the synthesis of poly-alpha-olefin oil fractions containing fragments of naphthenic hydrocarbons
д) олигомеризация α-олефинов СТ-СУ в присутствии рекомендуемых хлоралюминатных катализаторов ионно-жидкостного состава обеспечивает получение поли-альфа-олефиновых масляных фракций с низким содержанием ненасыщенных фрагментов, что позволяет их применение в качестве базового масла без стадии гидрирования;e) oligomerization of α-olefins ST-SU in the presence of the recommended chloraluminate catalysts of ion-liquid composition provides poly-alpha olefin oil fractions with a low content of unsaturated fragments, which allows their use as a base oil without a hydrogenation stage;
е) олигомеризация α-олефинов 0-0% в присутствии рекомендуемых хлоралюминатных катализаторов ионно-жидкостного состава обеспечивает синтез поли-альфа-олефиновых масел, отличающихся стабильностью против окисления.f) the oligomerization of α-olefins 0-0% in the presence of the recommended chloraluminate catalysts of ion-liquid composition provides the synthesis of poly-alpha olefin oils that are stable against oxidation.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AZA20120032 | 2012-03-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201300383A1 EA201300383A1 (en) | 2013-11-29 |
| EA021611B1 true EA021611B1 (en) | 2015-07-30 |
Family
ID=49684444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201300383A EA021611B1 (en) | 2012-03-16 | 2012-10-10 | Catalyst of ionic liquid composition for obtaining polyalphaolefin synthetic basic lubricants |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA021611B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110863217A (en) * | 2019-12-09 | 2020-03-06 | 安阳工学院 | Novel ionic liquid electrolyte and method for low-temperature electrolytic refining of raw aluminum by using same |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040097755A1 (en) * | 2000-09-27 | 2004-05-20 | Abbott Andrew P. | Ionic liquids and their use as solvents |
| RU2235756C2 (en) * | 1999-09-23 | 2004-09-10 | Бп Корпорейшн Норт Америка Инк. | Oligomer oil production process |
| US7303607B2 (en) * | 2004-06-14 | 2007-12-04 | Air Products And Chemicals, Inc. | Liquid media containing Lewis acidic reactive compounds for storage and delivery of Lewis basic gases |
| US7358399B2 (en) * | 2004-10-11 | 2008-04-15 | Chemi Spa | Process for the preparation of N,N-diisopropyl-3-(2-hydroxy-5-methylphenyl)-3-phenyl-propaneamine |
| US8067644B2 (en) * | 2009-12-18 | 2011-11-29 | The Procter & Gamble Company | Process for conducting an organic reaction in ionic liquids |
| US8075803B2 (en) * | 2003-08-27 | 2011-12-13 | Roland Kalb | Method for producing ionic liquids, ionic solids or mixtures thereof |
| US20120024437A1 (en) * | 2007-04-13 | 2012-02-02 | Alliant Techsystems Inc. | Precursor of an explosive composition including at least one ionic liquid and a method of desensitizing an explosive composition |
-
2012
- 2012-10-10 EA EA201300383A patent/EA021611B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2235756C2 (en) * | 1999-09-23 | 2004-09-10 | Бп Корпорейшн Норт Америка Инк. | Oligomer oil production process |
| US20040097755A1 (en) * | 2000-09-27 | 2004-05-20 | Abbott Andrew P. | Ionic liquids and their use as solvents |
| US8075803B2 (en) * | 2003-08-27 | 2011-12-13 | Roland Kalb | Method for producing ionic liquids, ionic solids or mixtures thereof |
| US7303607B2 (en) * | 2004-06-14 | 2007-12-04 | Air Products And Chemicals, Inc. | Liquid media containing Lewis acidic reactive compounds for storage and delivery of Lewis basic gases |
| US7358399B2 (en) * | 2004-10-11 | 2008-04-15 | Chemi Spa | Process for the preparation of N,N-diisopropyl-3-(2-hydroxy-5-methylphenyl)-3-phenyl-propaneamine |
| US20120024437A1 (en) * | 2007-04-13 | 2012-02-02 | Alliant Techsystems Inc. | Precursor of an explosive composition including at least one ionic liquid and a method of desensitizing an explosive composition |
| US8067644B2 (en) * | 2009-12-18 | 2011-11-29 | The Procter & Gamble Company | Process for conducting an organic reaction in ionic liquids |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201300383A1 (en) | 2013-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5605715B2 (en) | Method for producing synthetic lubricant | |
| CA2642144C (en) | High viscosity polyalphaolefins based on a mixture comprising 1-hexene, i-dodecene and 1-tetradecene | |
| JP4997119B2 (en) | High viscosity PAO based on 1-decene / 1-dodecene | |
| US7544850B2 (en) | Low viscosity PAO based on 1-tetradecene | |
| ES2444921T3 (en) | Process for manufacturing low viscosity oligomeric oil products | |
| US20090156874A1 (en) | Process for synthetic lubricant production | |
| JP2021522396A (en) | Hydrocarbon mixture exhibiting a unique branched structure | |
| US10843980B2 (en) | Manufacturing a base stock from ethanol | |
| US10487162B2 (en) | Oligomerisation process | |
| CN111032613B (en) | Ester compound, lubricating oil composition containing the same, and method for producing the same | |
| JP2022500508A (en) | Process for preparing a hydrocarbon mixture exhibiting a unique branched structure | |
| US9267091B2 (en) | Tuning an oligomerizing step that uses an acidic ionic liquid catalyst to produce a base oil with selected properties | |
| US10723673B2 (en) | Oligomerisation process | |
| EA021611B1 (en) | Catalyst of ionic liquid composition for obtaining polyalphaolefin synthetic basic lubricants | |
| CN104603162A (en) | Catalytic oligomerization of octenes | |
| JPH01132534A (en) | Aligomerization of olefin | |
| US10889769B2 (en) | Manufacturing a base stock from ethanol | |
| US20180057421A1 (en) | Alkylate base oil of biological origin | |
| US10858600B2 (en) | Manufacturing a base stock | |
| US20050192184A1 (en) | Alkylated naphthalenes as synthetic lubricant base stocks | |
| US11370987B2 (en) | Method of controlling kinematic viscosity of polyalphaolefin | |
| JPH03504141A (en) | New synthetic lubricant composition and its manufacturing method | |
| Ibragimova et al. | Synthesis of oligooctene and oligodecene oils in the presence of chloroaluminate ionic liquids | |
| KR102521448B1 (en) | Paraffin mixture and preparation method thereof | |
| US5922636A (en) | Catalyst for oligomerization of alpha-olefins |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |
|
| NF4A | Restoration of lapsed right to a eurasian patent |
Designated state(s): AZ RU |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ RU |
|
| NF4A | Restoration of lapsed right to a eurasian patent |
Designated state(s): AZ RU |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ RU |