EP3149122A1 - Polyoléfines lubrifiantes de basse viscosité - Google Patents

Polyoléfines lubrifiantes de basse viscosité

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EP3149122A1
EP3149122A1 EP15726134.8A EP15726134A EP3149122A1 EP 3149122 A1 EP3149122 A1 EP 3149122A1 EP 15726134 A EP15726134 A EP 15726134A EP 3149122 A1 EP3149122 A1 EP 3149122A1
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EP
European Patent Office
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decene
derivative
weight
oligomerization
formula
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15726134.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marion COURTIADE
Julien SANSON
Alexandre WELLE
Martine Slawinski
Jeroen WASSENAAR
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TotalEnergies Marketing Services SA
Original Assignee
Total Marketing Services SA
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C10N2030/10—Inhibition of oxidation, e.g. anti-oxidants
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    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/54—Fuel economy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/25—Internal-combustion engines

Definitions

  • the invention relates to a low viscosity oil comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1-octyl-henicosane and a lubricating composition comprising this base oil and optionally another base oil or an additive.
  • This oil according to the invention has a kinematic viscosity at 100 ° C., measured according to the ASTM D445 standard, ranging from 3 to 4 mm 2 .s -1 .
  • the invention also relates to such a low viscosity oil prepared according to a particular method using a metallocene catalyst and the use of this oil as a high performance lubricant for lubrication in the fields of engines, gears, braking , hydraulic fluids, refrigerants, greases.
  • PAO polyalphaolefins
  • PAOs are synthesized from different olefinic monomers, in particular from C 6 -C 14 monomers, by acid catalysis or in the presence of a metallocene catalyst.
  • Methods for the preparation of PAO by metallocene catalysis are generally known, which generally result in products of high viscosity whose kinematic viscosity at 100 ° C., measured according to ASTM D445, ranges from 40 to 150 mm 2 .s -1 ( grades 40 to 150.
  • the need for high-performance lubricants is increasing, in particular because of conditions of use, the severity of which is increasing, for example due to very high temperatures or mechanical stresses.
  • Drainage spacing and reduced size of lubrication systems also increase the need for high performance lubricants.
  • Energy efficiency and in particular the improvement of the Fuel Eco (FE) of lubricants or the reduction of the fuel consumption of engines, in particular of vehicle engines, are increasingly important objectives and lead to the increasing use of high performance lubricants.
  • FE Fuel Eco
  • High performance lubricants must therefore have improved properties, in particular as regards kinematic viscosity, viscosity index, volatility, dynamic viscosity or cold pour point.
  • Thermal stability and oxidation resistance are also properties to be improved for high performance lubricants.
  • the processes for preparing PAO should also make it possible to recycle all or part of the secondary products resulting from the oligomerization reactions.
  • PAO preparation processes should also be able to control the molecular weight as well as the polydispersity index and the distribution of PAOs formed.
  • the improvement of the characterization techniques of the different products formed during the synthesis of PAO is also to be sought, in particular during the qualitative or quantitative analysis of the products formed.
  • WO-2013/055480 discloses the preparation of PAOs useful as vehicle engine lubricants. This document describes a lubricating composition comprising such an oil associated with another base oil and a viscosity index improving additive. However, this patent application does not disclose 9-methyl-1-octyl-henicosane, nor its particular properties.
  • EP-1,950,278 discloses a motor lubricant composition comprising in particular a saturated oligomer of olefins obtained by metallocene catalysis.
  • this patent application does not disclose 9-methyl-1-octyl-henicosane, nor its particular properties.
  • WO-2007/01973 describes the catalytic preparation of PAO.
  • This patent application describes the use of non-bridged metallocene catalysts. This document does not describe the preparation of 9-methyl-1-octyl-henicosane, nor its particular properties.
  • WO-2007/01 1459 discloses PAOs obtained from the polymerization of C 5 -C 2 4-olefins. This patent application does not disclose 9-methyl-1-octyl-henicosane or its particular properties.
  • WO-02/14384 discloses a process for the polymerization of olefins by metallocene catalysis. The process described uses only fluoro-cyclopentadienyl catalysts. This document does not describe the preparation of 9-methyl-1-octyl-henicosane.
  • WO-89/12662 discloses a liquid lubricant composition based on hydrocarbons C 30 - C 300 where the ratio of methyl / methylene groups is less than 0.19. This document does not disclose a proportion greater than 50% by weight of 9-methyl-1-octylheneicosane in an oil.
  • EP-283922 relates to a mixture comprising a polysiloxane and a hydrogenated PAO.
  • the disclosed Synfluid 4 cS product does not include more than 50% by weight of 9-methyl-1-octylheneicosane in an oil. There is therefore a need for high performance lubricants to provide a solution to all or part of the problems of the lubricants of the state of the art.
  • the invention provides an oil of kinematic viscosity at 100 ° C, measured according to ASTM D445, ranging from 3 to 4 mm 2 .s -1 , comprising more than 50% by weight of 1-decene trimer of formula I)
  • the oil according to the invention has a particularly advantageous kinematic viscosity ranging from 3 to 4 mm 2 ⁇ s -1, more advantageously the kinematic viscosity of the oil according to the invention ranges from 3.2 to 3.8. mm 2 .s “1 .
  • the kinematic viscosity of the oil according to the invention is 3.4 mm 2 . s “1 , 3.5 mm 2. s " 1 or 3.6 mm 2 . s "1 .
  • the oil according to the invention has a viscosity index greater than 120 or between 120 and 140 or between 125 and 135.
  • the viscosity number of the oil according to the invention is greater than or equal to 130.
  • the viscosity number is calculated according to the ASTM D2270 standard.
  • the oil according to the invention has a volatility measured according to ASTM D6375 less than 10.8% by weight.
  • the volatility of the oil according to the invention is less than 10.5% by weight.
  • the oil according to the invention has a dynamic viscosity (CCS) at -35 ° C., measured according to ASTM D5293, of less than 900 mPa.s.
  • the dynamic viscosity of the oil according to the invention is less than 800 mPa.s.
  • the dynamic viscosity of the oil according to the invention is measured on a rotating dynamic viscometer (CCS cold cranking simulator).
  • the oil according to the invention has an average molecular weight ranging from 300 to 1000 g / mol, preferably from 350 to 450 g / mol. In general, according to the invention, the average molecular weight is calculated according to the ASTM D2502 standard.
  • the oil according to the invention has a pour point less than or equal to -50 ° C, preferably less than or equal to -55 or -57 ° C.
  • the pour point is measured according to the EN ISO 3016 standard.
  • the invention provides a combination oil.
  • the invention provides an oil combining these properties (a) and (b); (a) and (c); (a) and (d); (b) and (c); (b) and (d); (c) and (d); (a), (b) and (c); (a), (b) and (d); (a), (c) and (d); (b), (c) and (d).
  • the invention provides a combination oil
  • the invention provides an oil combining these properties (a) and (b); (a) and (c); (a) and (d); (b) and (c); (b) and (d); (c) and (d); (a), (b) and (c); (a), (b) and (d); (a), (c) and (d); (b), (c) and (d).
  • the oil according to the invention comprises at least 65% by weight of 1-decene trimer of formula (I) or at least 70% by weight of 1-decene trimer of formula (I). More advantageously, the oil according to the invention comprises at least 80% by weight of 1-decene trimer of formula (I) or at least 90% by weight of 1-decene trimer of formula (I).
  • the oil according to the invention comprises from 50 to 99% by weight of 1-decene trimer of formula (I). More preferably, the oil according to the invention comprises from 60 to 90% by weight of 1-decene trimer of formula (I). Even more preferably, the oil according to the invention comprises from 70 to 90% by weight of 1-decene trimer of formula (I).
  • the oil according to the invention comprises from 60 to 95% by weight, from 60 to 80% by weight, from 70 to 95% by weight, from 70 to 80% by weight, from 75 to 95% by weight by weight or from 75 to 80% by weight of 1-decene trimer of formula (I).
  • the oil according to the invention may comprise other oligomers derived from the oligomerization of 1-decene.
  • the oil according to the invention may comprise at least one other saturated oligomer of 1-decene.
  • this other saturated oligomer of 1-decene may be chosen from the other saturated trimers of 1-decene. It may also be selected from a broader group of saturated oligomers including 1-decene dimers, other 1-decene trimers, 1-decene tetramers, 1-decene pentamers.
  • the oil according to the invention may also comprise at least one other saturated oligomer of 1-decene selected from 9-methyl-nonadecane and 9-methyl-1, 13-dioctyl-tricosane.
  • the oil according to the invention may also comprise other oligomers of 1-decene which are larger in size.
  • the oil according to the invention comprises
  • the oil according to the invention comprises
  • ⁇ from 0.1 to 20% by weight of at least one saturated tetramer of 1-decene, for example 9-methyl-1 1, 13-dioctyl-tricosane;
  • ⁇ from 0.1 to 1, 5% by weight of at least one saturated pentamer of 1-decene.
  • the oil according to the invention has the essential characteristic of comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1-octyl-henicosane.
  • the oil according to the invention comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1-octyl-henicosane is prepared according to a process comprising
  • trimers fraction comprising more than 50% by weight trimer of 1-decene of formula (I)
  • the oligomerization of 1-decene is carried out in the presence of a metallocene catalyst which is a racemic compound of formula (II)
  • M represents a transition metal selected from titanium, zirconium, hafnium, and vanadium or represents zirconium;
  • Q 1 and Q 2 substituted or unsubstituted, independently represent a tetrahydroindenyl cyclic group or Q 1 and Q 2 independently represent a tetrahydroindenyl cyclic group and are bonded to form a polycyclic structure;
  • o L represents a Ci-C 20 alkyl group divalent bridging Q 1 and Q 2 or L represents a group selected from methylene (-CH 2 -), ethylene (- CH 2 -CH 2 -), methylmethylene (-CH (CH 3 ) -), 1-methyl-ethylene (-CH (CH 3 ) -CH 2 -), n-propylene (-CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2-methylpropylene (-CH 2 -CH (CH) 3 ) -CH 2 -), 3-methylpropylene (-CH 2 -CH 2 -CH (CH 3 ) -), n-butylene (-CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2-methylbutylene ( -CH 2 -CH (CH 3 ) -CH 2 -), 2-methylbutylene ( -CH 2 -CH (CH 3 ) -CH 2 -), 2-methylbutylene ( -CH 2 -CH (CH 3 ) -CH 2 -
  • R 1 and R 2 substituted or unsubstituted, independently represent an atom or group selected from hydrogen, halogen (such as Cl and I), alkyl (such as Me, Et, nPr, iPr), alkenyl, alkynyl, haloalkyl, haloalkenyl, haloalkynyl, silylalkyl, silylalkenyls, silylalkynyls, germylalkyl, germylalkenyl, germylalkylalkyl, germylalkenyl, germylalkylalky
  • the metallocene catalyst is a racemic compound of formula (II) in which M represents zirconium;
  • Q 1 and Q 2 substituted or unsubstituted, independently represent a tetrahydroindenyl cyclic group
  • L represents a group chosen from methylene (-CH 2 -), ethylene (-CH 2 -CH 2 -), methylmethylene (-CH (CH 3 ) -), 1-methyl-ethylene (-CH (CH 3 ) - CH 2 -), n-propylene (-CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2-methylpropylene (- CH 2 -CH (CH 3) -CH 2 -), 3-methylpropylene (-CH 2 -CH 2 -CH (CH 3 ) -), n-butylene (-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2-methylbutylene (-CH 2 -CH (CH 3 ) -CH 2 -CH 2 -), 4-methylbutylene (-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH (CH 3 ) -), pentylene and its isomers, hexylene and isomers thereof, heptylene and isomers thereof, octylene and iso
  • the metallocene catalyst is selected from rac-ethylene bis (tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl and rac-ethylene bis (tetrahydroindenyl) zirconium dichloride, in particular rac-ethylene bis (tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl.
  • the catalyst is used in an activated form for the oligomerization of 1-decene.
  • the process according to the invention uses an activator compound during the oligomerization of 1-decene.
  • the activator compound is chosen from an alumoxane, an ionic activator and their mixtures.
  • the alumoxane is an oligomeric compound comprising residues of formula -Al (R) -0- wherein R independently represents a C 20 alkyl group, cyclic or linear.
  • R independently represents a C 20 alkyl group, cyclic or linear.
  • the alumoxane is chosen from methylalumoxane, modified methylalumoxane, ethylalumoxane, isobutylalumoxane and mixtures thereof.
  • the alumoxane is used in an alumoxane / catalyst molar ratio ranging from 1 to 10,000, preferably from 10 to 3,000 and more preferably from 100 to 1,500.
  • the activator compound is an ionic activator.
  • the ionic activator may be chosen from dimethylanilinium tetrakis- (perfluorophenyl) borate (DMAB), triphenylcarbonium tetrakis- (perfluorophenyl) borate, dimethylanilinium tetrakis- (perfluorophenyl) aluminate and mixtures thereof. More preferably, the ionic activator is dimethylanilinium tetrakis- (perfluorophenyl) borate (DMAB).
  • the ionic activator is used in an ionic activator / catalyst molar ratio ranging from 0.5 to 4, preferably from 0.8 to 1, 2.
  • the process according to the invention uses an activator compound. It may also be advantageous to use a coactivator compound, in particular when using an ionic activator.
  • the coactivator compound is a trialkylaluminium derivative. More preferably, the co-activator compound is selected from tri-ethyl aluminum (TEAL), tri-iso-butyl aluminum (TIBAL), tri-methyl aluminum (TMA), tri-n-octyl aluminum and methyl-methyl ethyl aluminum (MMEAL).
  • TEAL tri-ethyl aluminum
  • TIBAL tri-iso-butyl aluminum
  • TMA tri-methyl aluminum
  • MMEAL methyl-methyl ethyl aluminum
  • tri-iso-butyl aluminum (TIBAL) is used in the form of a dispersion that can range from 10 to 60% by weight.
  • the coactivator compound is used in a co-activator / catalyst compound molar ratio ranging from 10 to 1,000, preferably from 20 to 200.
  • the metallocene catalyst and the activator compound are brought into contact at a pressure of 1 bar and at a temperature of 20 ° C.
  • the oligomerization of 1-decene is carried out in a time ranging from 2 to 300 min.
  • the duration of the oligomerization is from 5 to 180 min, in particular from 30 to 140 min.
  • the oligomerization of 1-decene is carried out in the presence of hydrogen (H 2 ) at a partial pressure ranging from 0.1 to 20 bar.
  • the hydrogen partial pressure (H 2 ) ranges from 1 to 6 bar.
  • the oligomerization is carried out in a mass ratio hydrogen / 1-decene greater than 100 ppm or less than 600 ppm. Preferably, this ratio is between 100 and 600 ppm.
  • the oligomerization of 1-decene is carried out at a temperature ranging from 50 to 200 ° C, preferably from 70 to 160 ° C. More Preferably, the temperature during the oligomerization of 1-decene ranges from 80 to 150 ° C and even more preferably from 90 to 140 ° C or from 100 to 130 ° C.
  • the oligomerization of 1-decene can be carried out in 1-decene, which then serves as a support for the reaction.
  • the reaction is then advantageously carried out in the absence of a solvent.
  • the oligomerization of 1-decene can also be carried out in a solvent.
  • the solvent may be chosen from a linear or branched hydrocarbon, a cyclic or non-cyclic hydrocarbon, an alkylated aromatic compound and mixtures thereof.
  • a solvent selected from butanes, pentanes, hexanes, heptanes, octanes, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, methylcycloheptane, toluene, xylene and mixtures thereof.
  • the process according to the invention implements the catalytic hydrogenation of the oligomerization products.
  • the catalytic hydrogenation of the oligomerization products is carried out in the presence of hydrogen (H 2 ) and a hydrogenation catalyst.
  • the hydrogenation catalyst is chosen from a palladium derivative, a supported palladium derivative, a palladium derivative supported on alumina (for example on gamma-alumina), a nickel derivative, a supported nickel derivative, a nickel derivative supported on kieselguhr, a platinum derivative, a supported platinum derivative, a cobalt-molybdenum derivative, a supported cobalt-molybdenum derivative.
  • the hydrogenation catalyst comprises palladium.
  • a particularly preferred hydrogenation catalyst comprises palladium supported on alumina (for example on gamma-alumina).
  • the hydrogen pressure (H 2 ) during the catalytic hydrogenation of the oligomerization products ranges from 5 to 50 bar, more preferably from 10 to 40 bar, in particular from 15 to 25 bar.
  • the process according to the invention comprises separation by distillation at reduced pressure of the trimeric fraction comprising more than 50% by weight of 1-decene trimer of formula (I).
  • the separation by distillation is carried out under reduced pressure.
  • the separation by distillation is carried out according to ASTM D2892 or ASTM D5236.
  • the separation is carried out in two stages, by distillation according to ASTM D2892 and then by distillation according to ASTM D5236.
  • the initial boiling point (IBP) is less than 370 ° C., preferably less than 375 ° C.
  • the partial pressure is advantageously less than 0.67 mBar (0.5 mmHg).
  • the initial boiling point (IBP or initial boiling point) is between 360 and 485 ° C, preferably between 370 and 480 ° C or between 370 and 480 ° C. 470 ° C. More preferably, the initial boiling point is between 375 and 465 ° C when carrying out the distillation separation according to ASTM D5236.
  • the partial pressure is advantageously less than 0.67 mBar (0.5 mmHg).
  • the separation by distillation according to ASTM D5236 makes it possible to separate the fraction of trimers comprising more than 50% by weight of 1-decene trimer of formula (I).
  • This fraction of trimers comprises more than 50% by weight of 1-decene trimer of formula (I).
  • the method according to the invention may advantageously comprise other steps.
  • the process according to the invention can also combine all or part of the following steps: the prior preparation of 1-decene by catalytic oligomerization of ethylene; ⁇ deactivating the catalyst after oligomerization of 1-decene or after the catalytic hydrogenation of the oligomerization product;
  • trimer fraction comprising more than 50% by weight trimer of 1-decene of formula (I) in the presence of hydrogen
  • the prior preparation of 1-decene by catalytic oligomerization of ethylene is known as such. It can be particularly advantageous in combination with the other steps of the process according to the invention.
  • This prior preparation of 1-decene by catalytic oligomerization of ethylene makes it possible in particular to use more abundant sources of starting substrate.
  • the process according to the invention may comprise the deactivation of the catalyst.
  • the deactivation of the oligomerization catalyst can be carried out after the oligomerization of 1-decene or after the catalytic hydrogenation of the oligomerization products.
  • the deactivation of the oligomerization catalyst is carried out after the oligomerization of 1-decene and before the catalytic hydrogenation of the oligomerization products.
  • the deactivation of the catalyst is carried out by the action of air or water or by means of at least one alcohol or a solution of deactivating agent.
  • the deactivation of the catalyst is carried out using at least one alcohol, for example isopropanol.
  • the process according to the invention may also comprise the recycling of the dimer fraction of 1-decene which is separated by distillation at reduced pressure and then the oligomerization of this fraction of 1-decene dimers. decene recycled with 1-decene.
  • this recycled 1-decene dimer fraction comprises 9-methyl-nonadecane.
  • the oligomerization of this dimeric fraction of the recycled 1-decene can then be carried out in the presence of hydrogen (H 2 ), a metallocene catalyst and an activator compound or in the presence of hydrogen (H 2 ), a metallocene catalyst, an activator compound and a coactivator compound.
  • the oligomerization of this dimeric fraction of the recycled 1-decene can be carried out in the oligomerization reactor of 1-decene or in one or more separate reactors. In a preferred manner, it is carried out in the oligomerization reactor of 1-decene and under the same conditions as this oligomerization of 1-decene.
  • the recycling and oligomerization of this dimer fraction of 1-decene recycled with 1-decene improves the overall yield of the preparation process according to the invention and thus produce a larger amount of oil according to the invention comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1 1-octyl-henicosane.
  • the process according to the invention may comprise a final step of hydrogenation of the trimeric fraction comprising more than 50% by weight of 1-decene trimer of formula (I). This final hydrogenation is carried out in the presence of hydrogen (H 2 ) and a hydrogenation catalyst.
  • the hydrogenation catalyst is chosen from a palladium derivative, a supported palladium derivative, a palladium derivative supported on alumina (for example on gamma-alumina), a nickel derivative, a supported nickel derivative, a nickel derivative supported on kieselguhr, a platinum derivative, a supported platinum derivative, a cobalt-molybdenum derivative, a supported cobalt-molybdenum derivative. More preferably, the hydrogenation catalyst comprises palladium. A particularly preferred catalyst comprises palladium supported on alumina (for example on gamma-alumina).
  • the hydrogenation catalyst is advantageously identical to the hydrogenation catalyst used during the hydrogenation according to the oligomerization of 1-decene.
  • the hydrogen pressure (H 2 ) ranges from 5 to 50 bar or from 10 to 40 bar, preferably from 15 to 25 bar.
  • the duration of the hydrogenation is between 2 and 600 min, preferably between 30 and 300 min.
  • the temperature ranges from 50 to 200 ° C or from 60 to 150 ° C.
  • the temperature is 70 to 140 ° C or 80 to 120 ° C.
  • the oil according to the invention is prepared according to a process for which the oligomerization of 1-decene is carried out in a time ranging from 2 to 300 min or from 5 to 180 min or from 30 to 140 min; or
  • the oligomerization is conducted in the presence of hydrogen (H 2) in a weight ratio hydrogen / 1-decene greater than 100 ppm or less than 600 ppm or between
  • ⁇ the oligomerization of 1-decene is conducted at a temperature ranging from 50 to 200 ° C or from 70 to 160 ° C or from 80 to 150 ° C or from 90 to 140 ° C or 100 to 130 ° C; or
  • the metallocene catalyst is a racemic compound of formula (II)
  • M represents a transition metal selected from titanium, zirconium, hafnium, and vanadium or represents zirconium;
  • Q 1 and Q 2 substituted or unsubstituted, independently represent a tetrahydroindenyl cyclic group or Q 1 and Q 2 independently represent a tetrahydroindenyl cyclic group and are bonded to form a polycyclic structure;
  • L represents a divalent BrC 20 -alkyl bridging group Q 1 and
  • Q 2 or L represents a group selected from methylene (-CH 2 -), ethylene (-CH 2 -CH 2 -), methylmethylene (-CH (CH 3 ) -), 1-methyl-ethylene (-CH (CH 3 ) -CH 2 -), n-propylene (-CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2-methylpropylene (-CH 2 -CH (CH 3) -CH 2 -), 3-methylpropylene (-CH 2 - CH 2 -CH (CH 3 ) -), n-butylene (-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -), 2-methylbutylene
  • R 1 and R 2 substituted or unsubstituted, independently represent an atom or a group chosen from hydrogen, halogens (such as Cl and I), alkyl (such as Me, Et, nPr, iPr), alkenyl, alkynyl, haloalkyl, haloalkenyl, haloalkynyl, silylalkyl, silylalkenyls, silylalkynyls
  • the metallocene catalyst is selected from rac-ethylene bis (tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl and rac-ethylene bis (tetrahydroindenyl) zirconium dichloride; or the oligomerization of 1-decene is carried out in a solvent selected from a linear or branched hydrocarbon, a cyclic or non-cyclic hydrocarbon, an alkylated aromatic compound and mixtures thereof or in a solvent selected from butanes, pentanes, hexanes, heptanes, octanes, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, methylcycloheptane, toluene, xylene and mixtures thereof; or
  • the activator compound is chosen from an ionic activator and an oligomeric compound comprising residues of formula -AI (R) -O- in which R independently represents a linear or cyclic CC 2 o alkyl group; or the activator compound is selected from methylalumoxane, modified methylalumoxane, ethylalumoxane, isobutylalumoxane and mixtures thereof; or the activator compound is selected from dimethylanilinium tetrakis (perfluorophenyl) borate (DMAB), triphenylcarbonium tetrakis (perfluorophenyl) borate, dimethylanilinium tetrakis (perfluorophenyl) aluminate and mixtures thereof; or
  • the co-activator compound is a trialkylaluminium derivative or a compound chosen from tri-ethyl aluminum (TEAL), tri-iso-butyl aluminum (TIBAL), tri-methyl aluminum (TMA), tri-n-octyl aluminum and methyl-methyl aluminum-ethyl (MMEAL); or
  • the deactivation of the catalyst is carried out by the action of air or water or by means of at least one alcohol or a solution of deactivating agent; or the hydrogen pressure (H 2 ) during the catalytic hydrogenation of the oligomerization products is 5 to 50 bar or 10 to 40 bar or 15 to 25 bar; or the hydrogenation catalyst is selected from a palladium derivative, a supported palladium derivative, a palladium derivative supported on alumina (for example on gamma-alumina), a nickel derivative, a supported nickel derivative, a derivative of nickel supported on kieselguhr, a platinum derivative, a supported platinum derivative, a cobalt-molybdenum derivative, a supported cobalt-molybdenum derivative; or
  • ⁇ the pressure of hydrogen (H 2) in the final hydrogenation of the major fraction by weight of trimer 1-decene of formula (I) is from 5 to 50 bar or 10 to 40 bar or 15 to 25 bar; or
  • ⁇ the length of the hydrogenation in the final hydrogenation is between 2 and 600 minutes or between 30 and 300 min; or
  • the final hydrogenation is carried out at a temperature ranging from 50 to 200 ° C or from 60 to 150 ° C or from 70 to 140 ° C or from 80 to 120 ° C; or
  • the hydrogenation catalyst during the final hydrogenation of the trimeric fraction comprising more than 50% by weight of 1-decene trimer of formula (I), is chosen from a palladium derivative, a supported palladium derivative; , a palladium derivative supported on alumina (for example on gamma-alumina), a nickel derivative, a supported nickel derivative, a nickel derivative supported on kieselguhr, a platinum derivative, a supported platinum derivative, a cobalt derivative molybdenum, a supported cobalt-molybdenum derivative.
  • the oil according to the invention is prepared according to a process combining all of these characteristics.
  • the oil according to the invention is prepared according to a process for which
  • the oligomerization of 1-decene is made of a weight ratio hydrogen / 1 - decene between 100 and 600 ppm;
  • ⁇ the oligomerization of 1-decene is conducted at a temperature ranging from 100 to 130 ° C;
  • the metallocene catalyst is selected from rac-ethylene bis (tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl and rac-ethylene bis (tetrahydroindenyl) zirconium dichloride;
  • the oligomerization of 1-decene is carried out in a solvent chosen from butanes, pentanes, hexanes, heptanes, octanes, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, methylcycloheptane, toluene, xylene and their mixtures;
  • the activator compound is selected from an ionic activator selected from dimethylanilinium tetrakis (perfluorophenyl) borate, triphenylcarbonium tetrakis (perfluorophenyl) borate, dimethylanilinium tetrakis (perfluorophenyl) aluminate and mixtures thereof;
  • the co-activator is a compound selected from tri-ethyl aluminum (TEAL), tri-iso-butyl aluminum (TIBAL), tri-methyl aluminum (TMA), tri-n-octyl aluminum and methyl-methyl-ethyl aluminum (MMEAL);
  • ⁇ the catalyst deactivation is carried out by means of at least one alcohol
  • ⁇ the pressure of hydrogen (H 2) upon catalytic hydrogenation of the oligomerization product is from 15 to 25 bar;
  • the hydrogenation catalyst is a derivative of palladium supported on alumina (eg gamma-alumina);
  • ⁇ the pressure of hydrogen (H 2) in the final hydrogenation of the major fraction by weight of trimer 1-decene of formula (I) is from 15 to 25 bar;
  • ⁇ the length of the hydrogenation in the final hydrogenation is between 30 and 300 min;
  • the final hydrogenation is carried out at a temperature ranging from 80 to 120 ° C;
  • the hydrogenation catalyst, in the final hydrogenation of the fraction of trimers comprising more than 50% by weight trimer of 1-decene of formula (I) is a derivative of palladium supported on alumina (eg gamma - alumina).
  • the oil according to the invention is prepared according to a process also comprising
  • a final step of hydrogenation of the trimer fraction comprising more than 50% by weight trimer of 1-decene of formula (I) in the presence of hydrogen (H 2) and a catalyst chosen from a catalyst hydrogenation and a hydrogenation catalyst comprising palladium supported on alumina (for example on gamma-alumina).
  • the invention also relates to the use as base oil or lubricating base oil of an oil according to the invention. This use therefore relates to a low viscosity oil comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1-octyl-henicosane.
  • the invention also relates to the use of an oil according to the invention for improving the Fuel Eco (FE) of a lubricant. It also relates to its use to reduce the fuel consumption of an engine or to reduce the fuel consumption of a vehicle engine.
  • FE Fuel Eco
  • the invention also relates to a lubricant composition
  • a lubricant composition comprising an oil according to the invention.
  • This lubricating composition therefore comprises a low viscosity oil comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1-octyl-henicosane.
  • the composition according to the invention comprises at least 10% by weight or at least 20% by weight of an oil according to the invention. Also advantageously, the composition according to the invention comprises at least 30, 40, 50 or 60% by weight of an oil according to the invention.
  • composition according to the invention comprises an oil according to the invention and at least one other base oil. It may also comprise an oil according to the invention and at least one additive or an oil according to the invention, at least one other base oil and at least one additive.
  • the lubricant composition according to the invention may comprise an oil according to the invention as defined by its advantageous, particular or preferred characteristics as well as by its preparation process.
  • the composition according to the invention may comprise an oil chosen from a Group III oil, a Group IV oil.
  • the lubricant composition according to the invention is particularly advantageous for use as a high performance lubricant for lubrication in the fields of motors, gears, braking, hydraulic fluids, refrigerants, greases.
  • the invention also relates to the use of a lubricant composition according to the invention for improving the Fuel Eco (FE) of a lubricant. It also concerns its use to reduce the fuel consumption of an engine or to reduce the fuel consumption of a vehicle engine.
  • FE Fuel Eco
  • An autoclave reactor equipped with an agitator, a temperature control system and inlets for introducing nitrogen, hydrogen and 1-decene was used.
  • 1-Decene (a product of TCI or the company Acros) is used at a purity higher than 94%. It is purified on 3 A and 13 X molecular sieves (Sigma-Aldrich company). Before use, the molecular sieves used are pre-dried at 200 ° C. for 16 hours. The products are characterized by 1 H NMR and two-dimensional gas phase chromatography (GCxGC).
  • the samples of PAO were diluted in the deuterated chloroform and the NMR spectra were carried out with 300 K on Bruker spectrometers 400 MHz: 1 H, 13 C, HMQC (heteronuclear multiple quantum coherence) and HMBC (multiple heteronuclear bond coherence).
  • the two-dimensional chromatography is implemented in continuous mode by means of two apolar and polar columns.
  • the entire effluent from the first column is separated in the second dimension.
  • the separation of the compounds is governed by the volatility on the first column and by specific interactions ( ⁇ - ⁇ type, dipolar interactions, etc.) on the second dimension.
  • the samples are usually diluted twice in heptane.
  • the chromatographic conditions were optimized to elute the PAOs prepared according to the invention.
  • the samples were analyzed in GCxGC with cryogenic modulation (liquid nitrogen), programming of the first oven from 45 ° C (5 min) to 320 ° C (20 min) with a ramp of 3 ° C / min, a programming of the secondary oven from 60 ° C (5 min) up to 330 ° C (20 min) with a ramp of 3 ° C / min and columns used according to the following operating conditions:
  • o 1 st dimension HP1, 25 m, ID 0.32 mm, film thickness: 0,17 ⁇ ;
  • o 2nd dimension BPX-50, 1, 5m, 0.1 mm ID, film thickness: 0.1 ⁇ ;
  • o injector split 100: 1, volume injected: 0.1 ⁇ ; o detector: FID, 320 ° C;
  • o temperature of the hot jet 320 ° C;
  • An 8L autoclave reactor is used. Before use, the reactor is dried at 130 ° C with a nitrogen flow for one hour and then cooled to 110 ° C. Then, it is filled with 3500 ml of 1-decene under a stream of nitrogen. The temperature of the reactor is maintained at 110 ° C. and hydrogen (H 2 ) is introduced at a ratio m / m H 2 /1-decene of 414 ppm.
  • the catalyst is rac-ethylene bis (tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl activated with dimethylanilinium tetrakis (perfluorophenyl) borate (DMAB) in a molar ratio B / Zr of 1.75.
  • DMAB dimethylanilinium tetrakis (perfluorophenyl) borate
  • B / Zr dimethylanilinium tetrakis (perfluorophenyl) borate
  • TiBAI Triisobutyl aluminum
  • the oligomerization begins at the time of introduction of the activated catalyst in a concentration of 17 ⁇ relative to the oligomerization solution.
  • the hydrogenation of the reaction products is then carried out using a palladium catalyst supported on alumina (5 g of palladium on gamma-alumina at 5% w / w relative to the alumina - Alfa Aesar product) and the hydrogen (H 2 ) at 20 bar, at a temperature of 100 ° C, for 240 min.
  • a palladium catalyst supported on alumina 5 g of palladium on gamma-alumina at 5% w / w relative to the alumina - Alfa Aesar product
  • H 2 hydrogen
  • the oligomerization products and the trimeric fraction comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1-octyl-henicosane are then separated by distillation at reduced pressure (0.67 mBar or 0.5 mmHg) in two stages. according to ASTM D2892 and then according to ASTM D5236: (1) by means of a column with 15 theoretical plates whose maximum temperature is 375 ° C then (2) by means of a column with 2 theoretical plates whose The temperature of the vapors at the top of the column ranges from 375 to 445 ° C.
  • Distillation according to ASTM D2892 makes it possible to separate products whose boiling point is below 375 ° C.
  • Distillation according to ASTM D5236 makes it possible to isolate products whose boiling point ranges from 375 to 445 ° C.
  • the oil according to the invention obtained has a content of 9-methyl-1-octyl-henicosane equal to 71.4%.
  • This oil according to the invention comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1-octyl-henicosane has a kinematic viscosity at 100 ° C., measured according to the ASTM standard. D445, of 3.448 mm 2 .s "1.
  • the viscosity index of this oil is 130.
  • Its volatility measured according to the ASTM D6375 standard is 10.3% by weight and its dynamic viscosity (CCS) at -35 ° C. C, measured according to ASTM D5293, is 780 mPa.s.
  • Its average molecular weight is 372 g / mol.
  • the characteristics of the oil according to the invention make it possible to obtain excellent lubricating, rheological and oxidation resistance properties as well as Fuel Eco.
  • the oligomerization products and the trimeric fraction comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1-octyl-henicosane are then separated by distillation at reduced pressure (0.67 mBar or 0.5 mmHg) in two stages. according to ASTM D2892 and then according to ASTM D5236: (1) by means of a column with 15 theoretical plates whose maximum temperature is 375 ° C then (2) by means of a column with 2 theoretical plates whose The temperature of the vapors at the top of the column is from 445 to 465 ° C.
  • Distillation according to ASTM D2892 makes it possible to separate products whose boiling point is below 375 ° C.
  • Distillation according to ASTM D5236 makes it possible to isolate products whose boiling point ranges from 445 to 465 ° C.
  • the oil according to the invention obtained has a content of 9-methyl-1-octyl-henicosane equal to 65.7%.
  • This oil according to the invention comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1-octyl-henicosane has a kinematic viscosity at 100 ° C., measured according to the ASTM D445 standard, of 3,640 mm 2 ⁇ s -1 .
  • the viscosity index of this oil is 132.
  • Its volatility measured according to the ASTM D6375 standard is 9.1% by weight and its dynamic viscosity (CCS) at -35 ° C., measured according to the ASTM D5293 standard, is 890.degree. mPa.s.
  • Its average molecular weight is 383 g / mol, again the characteristics of this oil according to the invention make it possible to obtain excellent lubricating, rheological and oxidation resistance properties, as well as of Fuel Eco. .
  • Example 3 The procedure is identical to Example 1 to prepare a first oil fraction according to the invention. The procedure is identical to Example 2 to prepare a second oil fraction according to the invention. The two fractions are then pooled.
  • the final hydrogenation is carried out using a palladium catalyst (0.5% w / w relative to H 2 ) supported on alumina (5 g of palladium on gamma-alumina at 5% w / w). alumina - Alfa Aesar product) and hydrogen (H 2 ) at 20 bar, at a temperature of 90 ° C, for 240 min.
  • the oil according to the invention obtained has a content of 9-methyl-1-octyl-henicosane equal to 74.7%.
  • This oil according to the invention comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1-octyl-henicosane has a kinematic viscosity at 100 ° C., measured according to ASTM D445 standard, of 3.569 mm 2 ⁇ s -1 .
  • the viscosity index of this oil is 130. Its volatility measured according to the ASTM D6375 standard is 10.3% by weight and its dynamic viscosity (CCS) at -35 ° C., measured according to the ASTM D5293 standard, is 720. mPa.s. Its average molecular weight is 378 g / mol.
  • the characteristics of the oil according to the invention make it possible to obtain excellent lubricating, rheological and oxidation resistance properties as well as Fuel Eco.
  • This reference PAO oil has a kinematic viscosity at 100 ° C as measured according to ASTM D445 of 3,671 mm 2. s "1. Its viscosity index is 1 18. Its volatility measured according to ASTM D6375 was 14.3 mass% and its dynamic viscosity (CCS) at -35 ° C, measured according to ASTM D5293 standard is 1,100 mPa.s. Its average molecular weight is 374 g / mol.
  • kinematic viscosity at 100 ° C. measured according to the ASTM D445 standard, from 3.5 to 3.9 mm 2 .s -1 , volatility measured according to the ASTM D5800 lower standard. at 17% by weight.
  • the process according to the invention thus makes it possible to prepare an oil whose properties are equivalent to or better than commercial PAO oils, in particular the viscosity index or the dynamic viscosity, which are much better for the oils according to the invention.

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Abstract

L'invention concerne une huile de basse viscosité comprenant plus de 50 % en poids de 9-methyl-11-octyl-henicosane ainsi qu'une composition lubrifiante comprenant cette huile de base et éventuellement une autre huile de base ou un additif. Cette huile selon l'invention possède une viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445, allant de 3 à 4 mm2.s-1. L'invention concerne également une telle huile de basse viscosité préparée selon un procédé particulier mettant en œuvre un catalyseur métallocène ainsi que l'utilisation de cette huile en tant que lubrifiant haute performance pour la lubrification dans les domaines des moteurs, des engrenages, du freinage, des fluides hydrauliques, des réfrigérants, des graisses.

Description

POLYOLÉFINES LUBRIFIANTES DE BASSE VISCOSITÉ
DESCRIPTION
L'invention concerne une huile de basse viscosité comprenant plus de 50 % en poids de 9-methyl-1 1 -octyl-henicosane ainsi qu'une composition lubrifiante comprenant cette huile de base et éventuellement une autre huile de base ou un additif. Cette huile selon l'invention possède une viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445, allant de 3 à 4 mm2.s"1.
L'invention concerne également une telle huile de basse viscosité préparée selon un procédé particulier mettant en œuvre un catalyseur métallocène ainsi que l'utilisation de cette huile en tant que lubrifiant haute performance pour la lubrification dans les domaines des moteurs, des engrenages, du freinage, des fluides hydrauliques, des réfrigérants, des graisses.
Dans la classification API des huiles de base, les polyalphaoléfines (PAO) sont référencées comme huiles de base de groupe IV. Grâce à un bon compromis entre la viscosité, la volatilité et les propriétés à froid, ces PAO sont de plus en plus utilisées dans les formules lubrifiantes haute performance. En particulier, ce meilleur compromis est très avantageux par comparaison avec les bases minérales de groupe III.
De manière générale, les PAO sont synthétisées à partir de différents monomères oléfiniques, en particulier à partir de monomères en C6 à C14, par catalyse acide ou en présence d'un catalyseur métallocène.
De manière générale, pour préparer des produits de basse viscosité dont les grades vont de 2 à 10, on met en œuvre des catalyseurs acides.
On connaît des procédés de préparation de PAO par catalyse métallocène permettant généralement d'aboutir à des produits de viscosité élevée dont la viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445, va de 40 à 150 mm2.s"1 (grades 40 à 150). Par ailleurs, les besoins en lubrifiants haute performance augmentent. En particulier, du fait de conditions d'utilisation dont la sévérité s'accroit, par exemple du fait de températures ou de contraintes mécaniques très élevées.
L'espacement des vidanges et la diminution de la taille des systèmes de lubrification entraînent également une augmentation du besoin en lubrifiants haute performance. L'efficacité énergétique et notamment l'amélioration du Fuel Eco (FE) des lubrifiants ou la réduction de la consommation de carburant des moteurs, en particulier des moteurs de véhicule, sont des objectifs de plus en plus importants et conduisent à l'utilisation croissante de lubrifiants haute performance.
Les lubrifiants haute performance doivent donc posséder des propriétés améliorées, en particulier en ce qui concerne la viscosité cinématique, l'indice de viscosité, la volatilité, la viscosité dynamique ou le point d'écoulement à froid.
La stabilité thermique et la résistance à l'oxydation sont également des propriétés à améliorer pour les lubrifiants haute performance.
Une toxicité réduite et une bonne miscibilité avec d'autres lubrifiants ou d'autres matériaux sont également des propriétés à rechercher pour les lubrifiants haute performance.
Par ailleurs, des procédés de préparation de PAO améliorés doivent également être développés, en particulier pour améliorer le rendement ou la sélectivité de ces procédés. L'amélioration de l'activité catalytique doit également être visée.
Les procédés de préparation de PAO devraient également permettre de recycler tout ou partie des produits secondaires issus des réactions d'oligomérisation.
Les procédés de préparation de PAO devraient également permettre de contrôler la masse moléculaire ainsi que l'indice de polydispersité et la distribution des PAO formées. L'amélioration des techniques de caractérisation des différents produits formés lors de la synthèse de PAO est également à rechercher, en particulier lors de l'analyse qualitative ou quantitative des produits formés. WO-2013/055480 décrit la préparation de PAO utiles comme lubrifiants pour moteur de véhicule. Ce document décrit une composition lubrifiante comprenant une telle huile associée à une autre huile de base et à un additif améliorant l'indice de viscosité. Toutefois, cette demande de brevet ne divulgue pas le 9-methyl-1 1 -octyl-henicosane, ni ses propriétés particulières.
EP-1 950 278 divulgue une composition lubrifiante pour moteur comprenant notamment un oligomère saturé d'oléfines obtenu par catalyse métallocène. Toutefois, cette demande de brevet ne divulgue pas le 9-methyl-1 1 -octyl-henicosane, ni ses propriétés particulières. WO-2007/01973 décrit la préparation catalytique de PAO. Cette demande de brevet décrit l'utilisation de catalyseurs métallocènes non-pontés. Ce document ne décrit pas la préparation du 9-methyl-1 1 -octyl-henicosane, ni ses propriétés particulières. WO-2007/01 1459 décrit des PAO obtenues à partir de la polymérisation de C5-C24- oléfines. Cette demande de brevet ne divulgue pas le 9-methyl-1 1 -octyl-henicosane, ni ses propriétés particulières.
WO-02/14384 décrit un procédé de polymérisation d'oléfines par catalyse métallocène. Le procédé décrit ne met en œuvre que des catalyseurs fluoro-cyclopentadiényles. Ce document ne décrit pas la préparation du 9-methyl-1 1 -octyl-henicosane.
WO-89/12662 décrit une composition lubrifiante liquide à base d'hydrocarbures en C30- C300 dont le ratio des groupements methyl/methylene est inférieur à 0,19. Ce document de divulgue pas une proportion supérieure à 50 % en poids de 9-methyl-1 1 -octylheneicosane au sein d'une huile.
EP-283922 concerne un mélange comprenant un polysiloxane et une PAO hydrogénée. Le produit Synfluid 4 cS divulgué ne comprend pas une proportion supérieure à 50 % en poids de 9-methyl-1 1 -octylheneicosane au sein d'une huile. II existe donc un besoin de lubrifiants haute performance permettant d'apporter une solution à tout ou partie des problèmes des lubrifiants de l'état de la technique.
Ainsi, l'invention fournit une huile de viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445, allant de 3 à 4 mm2.s"1 , comprenant plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule I)
(I)
L'huile selon l'invention possède une viscosité cinématique particulièrement avantageuse allant de 3 à 4 mm2.s"1. De manière plus avantageuse, la viscosité cinématique de l'huile selon l'invention va de 3,2 à 3,8 mm2.s"1. De manière préférée, la viscosité cinématique de l'huile selon l'invention est de 3,4 mm2. s"1 , de 3,5 mm2. s"1 ou de 3,6 mm2. s"1.
Également de manière avantageuse, l'huile selon l'invention possède un indice de viscosité supérieur à 120 ou compris entre 120 et 140 ou entre 125 et 135. De manière préférée, l'indice de viscosité de l'huile selon l'invention est supérieur ou égal à 130. De manière générale selon l'invention, l'indice de viscosité est calculé selon la norme ASTM D2270.
Également de manière avantageuse, l'huile selon l'invention possède une volatilité mesurée selon la norme ASTM D6375 inférieure à 10,8 % en masse. De manière préférée, la volatilité de l'huile selon l'invention est inférieure à 10,5 % en masse.
Également de manière avantageuse, l'huile selon l'invention possède une viscosité dynamique (CCS) à -35 °C, mesurée selon la norme ASTM D5293, inférieure à 900 mPa.s. De manière préférée, la viscosité dynamique de l'huile selon l'invention est inférieure à 800 mPa.s. Selon l'invention, la viscosité dynamique de l'huile selon l'invention est mesurée sur viscosimètre dynamique rotatif (CCS cold cranking Simulator, simulateur de démarrage à froid). Également de manière avantageuse, l'huile selon l'invention possède une masse moléculaire moyenne allant de 300 à 1 000 g/mol, de préférence de 350 à 450 g/mol. De manière générale selon l'invention, la masse moléculaire moyenne est calculée selon la norme ASTM D2502. Également de manière avantageuse, l'huile selon l'invention possède un point d'écoulement inférieur ou égal à -50 °C, de préférence inférieur ou égal à -55 ou à -57 °C. De manière générale selon l'invention, le point d'écoulement est mesuré selon la norme EN ISO 3016. De manière avantageuse, l'invention fournit une huile combinant
(a) une viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445 allant de 3,2 à 3,8 mm2.s"1 ;
(b) un indice de viscosité supérieur à 120 ;
(c) une volatilité mesurée selon la norme ASTM D6375 inférieure à 10,8 % en masse ; et
(d) une viscosité dynamique (CCS) à -35 °C, mesurée selon la norme ASTM D5293 inférieure à 900 mPa.s.
De manière également avantageuse, l'invention fournit une huile combinant ces propriétés (a) et (b) ; (a) et (c) ; (a) et (d) ; (b) et (c) ; (b) et (d) ; (c) et (d) ; (a), (b) et (c) ; (a), (b) et (d) ; (a), (c) et (d) ; (b), (c) et (d). De manière préférée, l'invention fournit une huile combinant
(a) une viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445 de 3,4 mm2. s"1 , de 3,5 mm2. s"1 ou de 3,6 mm2. s"1 ;
(b) un indice de viscosité supérieur ou égal à 130 ;
(c) une volatilité mesurée selon la norme ASTM D6375 inférieure à 10,5 % en masse ; et
(d) une viscosité dynamique (CCS) à -35 °C, mesurée selon la norme ASTM D5293 inférieure à 900 mPa.s.
De manière également préférée, l'invention fournit une huile combinant ces propriétés (a) et (b) ; (a) et (c) ; (a) et (d) ; (b) et (c) ; (b) et (d) ; (c) et (d) ; (a), (b) et (c) ; (a), (b) et (d) ; (a), (c) et (d) ; (b), (c) et (d).
De manière avantageuse, l'huile selon l'invention comprend au moins 65 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) ou au moins 70 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I). De manière plus avantageuse, l'huile selon l'invention comprend au moins 80 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) ou au moins 90 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I).
De manière préférée, l'huile selon l'invention comprend de 50 à 99 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I). De manière plus préférée, l'huile selon l'invention comprend de 60 à 90 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I). De manière encore plus préférée, l'huile selon l'invention comprend de 70 à 90 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I).
De manière également préférée, l'huile selon l'invention comprend de 60 à 95 % en poids, de 60 à 80 % en poids, de 70 à 95 % en poids, de 70 à 80 % en poids, de 75 à 95 % en poids ou de 75 à 80 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I).
Outre le trimère de 1 -décène de formule (I), l'huile selon l'invention peut comprendre d'autres oligomères issus de l'oligomérisation du 1 -décène.
Ainsi, l'huile selon l'invention peut comprendre au moins un autre oligomère saturé du 1 - décène. De manière préférée, cet autre oligomère saturé du 1 -décène peut être choisi parmi les autres trimères saturés du 1 -décène. Il peut également être choisi parmi un groupe plus large d'oligomères saturés comprenant les dimères du 1 -décène, les autres trimères du 1 -décène, les tétramères du 1 -décène, les pentamères du 1 -décène. De manière préférée, l'huile selon l'invention peut également comprendre au moins un autre oligomère saturé du 1 -décène choisi parmi 9-methyl-nonadecane et 9-methyl-1 1 ,13- dioctyl-tricosane.
Par ailleurs, l'huile selon l'invention peut également comprendre d'autres oligomères du 1 - décène qui sont de tailles supérieures.
De manière particulièrement avantageuse, l'huile selon l'invention comprend
■ de 51 à 99,9 % en poids, de préférence de 70 à 90 % en poids de trimère de 1 - décène de formule (I) et
■ de 0,1 à 49 % en poids, de préférence de 10 à 30 % en poids d'au moins un autre trimère saturé du 1 -décène.
De manière également avantageuse, l'huile selon l'invention comprend
■ de 51 à 99,6 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) ;
■ de 0,1 à 1 % en poids d'au moins un dimère saturé du 1 -décène, par exemple le 9- methyl-nonadecane ;
■ de 0,1 à 25 % en poids d'au moins un autre trimère saturé du 1 -décène ;
■ de 0,1 à 20 % en poids d'au moins un tétramère saturé du 1 -décène, par exemple le 9-methyl-1 1 ,13-dioctyl-tricosane ;
■ de 0,1 à 1 ,5 % en poids d'au moins un pentamère saturé du 1 -décène.
L'huile selon l'invention possède comme caractéristique essentielle de comprendre plus de 50 % en poids de 9-methyl-1 1 -octyl-henicosane. De manière préférée, l'huile selon l'invention comprenant plus de 50 % en poids de 9-methyl-1 1 -octyl-henicosane est préparée selon un procédé comprenant
■ l'oligomérisation du 1 -décène en présence d'hydrogène (H2), d'un catalyseur métallocène et d'un composé activateur ou en présence d'hydrogène (H2), d'un catalyseur métallocène, d'un composé activateur et d'un composé co-activateur ;
■ l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation en présence d'hydrogène (H2) et d'un catalyseur choisi parmi un catalyseur d'hydrogénation et un catalyseur d'hydrogénation comprenant du palladium ;
■ la séparation par distillation à pression réduite de la fraction de trimères comprenant plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I)
De manière préférée, l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée en présence d'un catalyseur métallocène qui est un composé racémique de formule (II)
L(Q1)(Q2)MR1 R2
(II)
dans laquelle
o M représente un métal de transition choisi parmi titane, zirconium, hafnium, et vanadium ou représente le zirconium ;
o Q1 et Q2, substitués ou non-substitués, représentent indépendamment un groupement cyclique tetrahydroindenyl ou Q1 et Q2 représentent indépendamment un groupement cyclique tetrahydroindenyl et sont liés pour former une structure polycyclique ;
o L représente un groupement Ci-C20-alkyl divalent pontant Q1 et Q2 ou L représente un groupement choisi parmi méthylène (-CH2-), ethylene (- CH2-CH2-), methylmethylene (-CH(CH3)-), 1 -methyl-ethylene (- CH(CH3)-CH2-), n-propylene (-CH2-CH2-CH2-), 2-methylpropylene (- CH2-CH(CH3)-CH2-), 3-methylpropylene (-CH2-CH2-CH(CH3)-), n- butylène (-CH2-CH2-CH2-CH2-), 2-methylbutylene (-CH2-CH(CH3)-CH2-
CH2-), 4-methylbutylene (-CH2-CH2-CH2-CH(CH3)-), pentylene et ses isomères, hexylene et ses isomères, heptylene et ses isomères, octylene et ses isomères, nonylene et ses isomères, decylene et ses isomères, undecylene et ses isomères, dodecylene et ses isomères ; o R1 et R2, substitués ou non-substitués, représentent indépendamment un atome ou un groupement choisi parmi hydrogène, halogènes (tels que Cl et I), alkyl (tels que Me, Et, nPr, iPr), alcényl, alcynyl, haloalkyl, haloalcényl, haloalcynyl, silylalkyl, silylalcényls, silylalcynyls, germylalkyl, germylalcényl, germylalcynyl ; ou R1 et R2 forment avec M un métallocycle comprenant de 3 à 20 atomes de carbone.
De manière plus préférée, le catalyseur métallocène est un composé racémique de formule (II) dans laquelle o M représente le zirconium ;
o Q1 et Q2, substitués ou non-substitués, représentent indépendamment un groupement cyclique tetrahydroindenyl ;
o L représente un groupement choisi parmi méthylène (-CH2-), ethylene (-CH2-CH2-), methylmethylene (-CH(CH3)-), 1 -methyl-ethylene (- CH(CH3)-CH2-), n-propylene (-CH2-CH2-CH2-), 2-methylpropylene (- CH2-CH(CH3)-CH2-), 3-methylpropylene (-CH2-CH2-CH(CH3)-), n- butylene (-CH2-CH2-CH2-CH2-), 2-methylbutylene (-CH2-CH(CH3)-CH2- CH2-), 4-methylbutylene (-CH2-CH2-CH2-CH(CH3)-), pentylene et ses isomères, hexylene et ses isomères, heptylene et ses isomères, octylene et ses isomères, nonylene et ses isomères, decylene et ses isomères, undecylene et ses isomères, dodecylene et ses isomères ; o R1 et R2, substitués ou non-substitués, représentent indépendamment un atome d'halogènes, tels que Cl et I, ou un groupement alkyl, tels que Me, Et, nPr, iPr.
De manière encore plus préférée, le catalyseur métallocène est choisi parmi rac-ethylene bis(tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl et rac-ethylene bis(tetrahydroindenyl)zirconium dichlorure, en particulier rac-ethylene bis(tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl.
Pour le procédé selon l'invention, le catalyseur est mis en œuvre sous une forme activée pour l'oligomérisation du 1 -décène. Ainsi, le procédé selon l'invention met en œuvre un composé activateur lors de l'oligomérisation du 1 -décène.
De manière avantageuse, le composé activateur est choisi parmi un alumoxane, un activateur ionique et leurs mélanges.
De préférence pour le procédé selon l'invention, l'alumoxane est un composé oligomérique comprenant des résidus de formule -AI(R)-0- dans laquelle R représente indépendamment un groupement CrC20 alkyl, cyclique ou linéaire. De manière préférée, l'alumoxane est choisi parmi methylalumoxane, methylalumoxane modifié, ethylalumoxane, isobutylalumoxane et leurs mélanges.
De manière également préférée, l'alumoxane est mis en œuvre en un ratio molaire alumoxane/catalyseur allant de 1 à 10 000, de préférence allant de 10 à 3 000 et plus préférentiellement de 100 à 1 500.
De manière préférée pour le procédé selon l'invention, le composé activateur est un activateur ionique. L'activateur ionique peut être choisi parmi dimethylanilinium tetrakis- (perfluorophenyl)borate (DMAB), triphenylcarbonium tetrakis-(perfluorophenyl)borate, dimethylanilinium tetrakis-(perfluorophenyl)aluminate et leurs mélanges. De manière plus préférée, l'activateur ionique est le dimethylanilinium tetrakis-(perfluorophenyl)borate (DMAB).
De manière également préférée, l'activateur ionique est mis en œuvre en un ratio molaire activateur ionique/catalyseur allant de 0,5 à 4, de préférence de 0,8 à 1 ,2.
Lors de l'oligomérisation du 1 -décène, le procédé selon l'invention met en œuvre un composé activateur. Il peut également être avantageux de mettre en œuvre un composé co-activateur, en particulier lors de l'utilisation d'un activateur ionique.
De manière préférée, le composé co-activateur est un dérivé trialkylaluminium. De manière plus préférée, le composé co-activateur est choisi parmi tri-ethyl aluminium (TEAL), tri-iso-butyl aluminium (TIBAL), tri-methyl aluminium (TMA), tri-n-octyl aluminium et methyl-methyl-ethyl aluminium (MMEAL). De manière avantageuse, le tri-iso-butyl aluminium (TIBAL) est mis en œuvre sous la forme d'une dispersion pouvant aller de 10 à 60 % en masse.
De manière également préférée, le composé co-activateur est mis en œuvre en un ratio molaire composé co-activateur/catalyseur allant de 10 à 1 000, de préférence de 20 à 200.
De manière avantageuse, le catalyseur métallocène et le composé activateur, éventuellement en présence d'un composé co-activateur, sont mis en contact à une pression de 1 bar et à une température de 20 °C.
De manière avantageuse, l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée en une durée allant de 2 à 300 min. De manière préférée, la durée de l'oligomérisation va de 5 à 180 min, en particulier de 30 à 140 min.
De manière également avantageuse, l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée en présence d'hydrogène (H2) à une pression partielle allant de 0,1 à 20 bar. De manière préférée, la pression partielle d'hydrogène (H2) va de 1 à 6 bar.
Également de manière avantageuse, l'oligomérisation est réalisée en un ratio en masse hydrogène/1 -décène supérieur à 100 ppm ou inférieur à 600 ppm. De manière préférée, ce ratio est compris entre 100 et 600 ppm.
De manière également avantageuse, l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée à une température allant de 50 à 200 °C, de préférence de 70 à 160 °C. De manière plus préférée, la température lors de l'oligomérisation du 1 -décène va de 80 à 150 °C et de manière encore plus préférée de 90 à 140 °C ou de 100 à 130 °C.
L'oligomérisation du 1 -décène peut être réalisée dans le 1 -décène qui sert alors de support à la réaction. La réaction est alors avantageusement conduite en l'absence de solvant.
L'oligomérisation du 1 -décène peut également être réalisée dans un solvant. De manière préférée, le solvant peut être choisi parmi un hydrocarbure linéaire ou ramifié, un hydrocarbure cyclique ou non-cyclique, un composé aromatique alkylé et leurs mélanges. Comme solvants préférés pour l'oligomérisation du 1 -décène, on préfère utiliser un solvant choisi parmi butanes, pentanes, hexanes, heptanes, octanes, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, methylcycloheptane, toluène, xylène et leurs mélanges. Après l'oligomérisation du 1 -décène, le procédé selon l'invention met en œuvre l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation. L'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation est réalisée en présence d'hydrogène (H2) et d'un catalyseur d'hydrogénation. De manière préférée, le catalyseur d'hydrogénation est choisi parmi un dérivé du palladium, un dérivé du palladium supporté, un dérivé du palladium supporté sur alumine (par exemple sur gamma-alumine), un dérivé du nickel, un dérivé du nickel supporté, un dérivé du nickel supporté sur kieselguhr, un dérivé du platine, un dérivé du platine supporté, un dérivé cobalt-molybdène, un dérivé cobalt-molybdène supporté.
De manière plus préférée, le catalyseur d'hydrogénation comprend du palladium. Un catalyseur d'hydrogénation particulièrement préféré comprend du palladium supporté sur alumine (par exemple sur gamma-alumine).
De manière également préférée, la pression d'hydrogène (H2) lors de l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation va de 5 à 50 bar, de manière plus préférée de 10 à 40 bar, en particulier de 15 à 25 bar.
Après l'oligomérisation du 1 -décène et l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation, le procédé selon l'invention comprend la séparation par distillation à pression réduite de la fraction de trimères comprenant plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I).
La séparation par distillation est réalisée à pression réduite. De manière avantageuse, la séparation par distillation est réalisée selon la norme ASTM D2892 ou selon la norme ASTM D5236.
De manière plus avantageuse, la séparation est réalisée en deux étapes, par distillation selon la norme ASTM D2892 puis par distillation selon la norme ASTM D5236.
De manière préférée, lors de la séparation par distillation selon la norme ASTM D2892, le point d'ébullition initial (IBP ou initial boiling point) est inférieur à 370 °C, de préférence inférieur à 375 °C. La pression partielle est avantageusement inférieure à 0,67 mBar (0,5 mmHg).
La distillation selon la norme ASTM D2892 permet de séparer les produits dont le point d'ébullition est inférieur à ces températures.
De manière préférée, lors de la séparation par distillation selon la norme ASTM D5236, le point d'ébullition initial (IBP ou initial boiling point) est compris entre 360 et 485 °C, de préférence entre 370 et 480 °C ou entre 370 et 470 °C. De manière plus préférée, le point d'ébullition initial est compris entre 375 et 465 °C lors de la mise en œuvre de la séparation par distillation selon la norme ASTM D5236. La pression partielle est avantageusement inférieure à 0,67 mBar (0,5 mmHg).
De manière préférée, la séparation par distillation selon la norme ASTM D5236 permet de séparer la fraction de trimères comprenant plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I).
Ainsi, la séparation par distillation à pression réduite permet de séparer la fraction de trimères issue de l'oligomérisation du 1 -décène puis de l'hydrogénation des produits d'oligomérisation. Cette fraction de trimères comprend plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I).
Outre les étapes d'oligomérisation du 1 -décène, d'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation et de séparation par distillation à pression réduite de la fraction de trimères comprenant plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I), le procédé selon l'invention peut avantageusement comprendre d'autres étapes. Ainsi, le procédé selon l'invention peut également combiner tout ou partie des étapes suivantes : ■ la préparation préalable du 1 -décène par oligomérisation catalytique d'éthylène ; ■ la désactivation du catalyseur après l'oligomérisation du 1 -décène ou après l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation ;
■ le recyclage de la fraction de dimères du 1 -décène (par exemple le 9-methyl- nonadecane), séparée par distillation à pression réduite et l'oligomérisation de cette fraction de dimères du 1 -décène recyclée avec du 1 -décène, en présence d'hydrogène (H2), d'un catalyseur métallocène et d'un composé activateur ou en présence d'hydrogène (H2), d'un catalyseur métallocène, d'un composé activateur et d'un composé co-activateur ;
■ une étape finale d'hydrogénation de la fraction de trimères comprenant plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) en présence d'hydrogène
(H2) et d'un catalyseur choisi parmi un catalyseur d'hydrogénation et un catalyseur d'hydrogénation comprenant du palladium.
La préparation préalable du 1 -décène par oligomérisation catalytique d'éthylène est connue en tant que telle. Elle peut s'avérer particulièrement avantageuse en combinaison avec les autres étapes du procédé selon l'invention. Cette préparation préalable du 1 - décène par oligomérisation catalytique d'éthylène permet notamment d'utiliser des sources plus abondantes de substrat de départ. Par ailleurs et de manière préférée, une fois réalisée l'oligomérisation du 1 -décène, le procédé selon l'invention peut comprendre la désactivation du catalyseur.
La désactivation du catalyseur d'oligomérisation peut être réalisée après l'oligomérisation du 1 -décène ou après l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation. De manière préférée, la désactivation du catalyseur d'oligomérisation est réalisée après l'oligomérisation du 1 -décène et avant l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation.
De manière avantageuse, la désactivation du catalyseur est réalisée par action de l'air ou de l'eau ou au moyen d'au moins un alcool ou d'une solution d'agent de désactivation. De manière préférée, la désactivation du catalyseur est réalisée au moyen d'au moins un alcool, par exemple l'isopropanol.
De manière particulièrement avantageuse, le procédé selon l'invention peut également comprendre le recyclage de la fraction de dimères du 1 -décène qui est séparée par distillation à pression réduite puis l'oligomérisation de cette fraction de dimères du 1 - décène recyclée avec du 1 -décène. De manière préférée, cette fraction de dimères du 1 - décène recyclée comprend du 9-methyl-nonadecane.
L'oligomérisation de cette fraction de dimères du 1 -décène recyclée peut alors être réalisée en présence d'hydrogène (H2), d'un catalyseur métallocène et d'un composé activateur ou bien en présence d'hydrogène (H2), d'un catalyseur métallocène, d'un composé activateur et d'un composé co-activateur.
L'oligomérisation de cette fraction de dimères du 1 -décène recyclée peut être réalisée dans le réacteur d'oligomérisation du 1 -décène ou bien dans un ou plusieurs réacteurs distincts. De manière préférée, elle est réalisée dans le réacteur d'oligomérisation du 1 - décène et dans les mêmes conditions que cette oligomérisation du 1 -décène.
De manière particulièrement avantageuse, le recyclage puis l'oligomérisation de cette fraction de dimères du 1 -décène recyclée avec du 1 -décène permet d'améliorer le rendement global du procédé de préparation selon l'invention et d'ainsi produire une quantité plus importante d'huile selon l'invention comprenant plus de 50 % en poids de 9- methyl-1 1 -octyl-henicosane.
De manière également préférée, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape finale d'hydrogénation de la fraction de trimères comprenant plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I). Cette hydrogénation finale est réalisée en présence d'hydrogène (H2) et d'un catalyseur d'hydrogénation.
De manière préférée, le catalyseur d'hydrogénation est choisi parmi un dérivé du palladium, un dérivé du palladium supporté, un dérivé du palladium supporté sur alumine (par exemple sur gamma-alumine), un dérivé du nickel, un dérivé du nickel supporté, un dérivé du nickel supporté sur kieselguhr, un dérivé du platine, un dérivé du platine supporté, un dérivé cobalt-molybdène, un dérivé cobalt-molybdène supporté. De manière plus préférée, le catalyseur d'hydrogénation comprend du palladium. Un catalyseur particulièrement préféré comprend du palladium supporté sur alumine (par exemple sur gamma-alumine).
Le catalyseur d'hydrogénation est avantageusement identique au catalyseur d'hydrogénation mis en œuvre lors de l'hydrogénation suivant l'oligomérisation du 1 - décène.
De manière avantageuse, lors de l'hydrogénation finale, la pression d'hydrogène (H2) va de 5 à 50 bar ou de 10 à 40 bar, de préférence de 15 à 25 bar.
De manière également avantageuse, lors de l'hydrogénation finale, la durée de l'hydrogénation est comprise entre 2 et 600 min, de préférence entre 30 et 300 min. De manière avantageuse, lors de l'hydrogénation finale, la température va de 50 à 200 °C ou de 60 à 150 °C. De préférence, la température va de 70 à 140 °C ou de 80 à 120 °C.
De manière préférée, l'huile selon l'invention est préparée selon un procédé pour lequel ■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée en une durée allant de 2 à 300 min ou de 5 à 180 min ou de 30 à 140 min ; ou
■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée en présence d'hydrogène (H2) à une pression partielle allant de 0,1 à 20 bar ou de 1 à 6 bar ; ou
■ l'oligomérisation est réalisée en présence d'hydrogène (H2) en un ratio en masse hydrogène/1 -décène supérieur à 100 ppm ou inférieur à 600 ppm ou compris entre
100 et 600 ppm ; ou
■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée à une température allant de 50 à 200 °C ou de 70 à 160 °C ou de 80 à 150 °C ou de 90 à 140 °C ou de 100 à 130 °C ; ou
■ le catalyseur métallocène est un composé racémique de formule (II)
L(Q1)(Q2)MR1 R2
(II)
dans laquelle
o M représente un métal de transition choisi parmi titane, zirconium, hafnium, et vanadium ou représente le zirconium ;
o Q1 et Q2, substitués ou non-substitués, représentent indépendamment un groupement cyclique tetrahydroindenyl ou Q1 et Q2 représentent indépendamment un groupement cyclique tetrahydroindenyl et sont liés pour former une structure polycyclique ;
o L représente un groupement CrC20-alkyl divalent pontant Q1 et
Q2 ou L représente un groupement choisi parmi méthylène (-CH2-), ethylene (-CH2-CH2-), methylmethylene (-CH(CH3)-), 1 -methyl- ethylene (-CH(CH3)-CH2-), n-propylene (-CH2-CH2-CH2-), 2- methylpropylene (-CH2-CH(CH3)-CH2-), 3-methylpropylene (-CH2- CH2-CH(CH3)-), n-butylene (-CH2-CH2-CH2-CH2-), 2-methylbutylene
(-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-), 4-methylbutylene (-CH2-CH2-CH2- CH(CH3)-), pentylene et ses isomères, hexylene et ses isomères, heptylene et ses isomères, octylene et ses isomères, nonylene et ses isomères, decylene et ses isomères, undecylene et ses isomères, dodecylene et ses isomères ; o R1 et R2, substitués ou non-substitués, représentent indépendamment un atome ou un groupement choisi parmi hydrogène, halogènes (tels que Cl et I), alkyl (tels que Me, Et, nPr, iPr), alcényl, alcynyl, haloalkyl, haloalcényl, haloalcynyl, silylalkyl, silylalcényls, silylalcynyls, germylalkyl, germylalcényl, germylalcynyl ; ou R1 et R2 forment avec M un métallocycle comprenant de 3 à 20 atomes de carbone ; ou
le catalyseur métallocène est choisi parmi rac-ethylene bis(tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl et rac-ethylene bis(tetrahydroindenyl)zirconium dichlorure ; ou l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée dans un solvant choisi parmi un hydrocarbure linéaire ou ramifié, un hydrocarbure cyclique ou non-cyclique, un composé aromatique alkylé et leurs mélanges ou dans un solvant choisi parmi butanes, pentanes, hexanes, heptanes, octanes, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, methylcycloheptane, toluène, xylène et leurs mélanges ; ou
le composé activateur est choisi parmi un activateur ionique et un composé oligomérique comprenant des résidus de formule -AI(R)-0- dans laquelle R représente indépendamment un groupement C C2o alkyl, cyclique ou linéaire ; ou le composé activateur est choisi parmi methylalumoxane, methylalumoxane modifié, ethylalumoxane, isobutylalumoxane et leurs mélanges ; ou le composé activateur est choisi parmi dimethylanilinium tetrakis(perfluorophenyl)borate (DMAB), triphenylcarbonium tetrakis(perfluorophenyl)borate, dimethylanilinium tetrakis(perfluorophenyl)aluminate et leurs mélanges ; ou
le composé co-activateur est un dérivé trialkylaluminium ou un composé choisi parmi tri-ethyl aluminium (TEAL), tri-iso-butyl aluminium (TIBAL), tri-methyl aluminium (TMA), tri-n-octyl aluminium et methyl-methyl-ethyl aluminium (MMEAL) ; ou
la désactivation du catalyseur est réalisée par action de l'air ou de l'eau ou au moyen d'au moins un alcool ou d'une solution d'agent de désactivation ; ou la pression d'hydrogène (H2) lors de l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation va de 5 à 50 bar ou de 10 à 40 bar ou de 15 à 25 bar ; ou le catalyseur d'hydrogénation est choisi parmi un dérivé du palladium, un dérivé du palladium supporté, un dérivé du palladium supporté sur alumine (par exemple sur gamma-alumine), un dérivé du nickel, un dérivé du nickel supporté, un dérivé du nickel supporté sur kieselguhr, un dérivé du platine, un dérivé du platine supporté, un dérivé cobalt-molybdène, un dérivé cobalt-molybdène supporté ; ou
■ la pression d'hydrogène (H2) lors de l'hydrogénation finale de la fraction majoritaire en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) va de 5 à 50 bar ou de 10 à 40 bar ou de 15 à 25 bar ; ou
■ la durée de l'hydrogénation lors de l'hydrogénation finale est comprise entre 2 et 600 min ou entre 30 et 300 min ; ou
■ l'hydrogénation finale est réalisée à une température allant de 50 à 200 °C ou de 60 à 150 °C ou de 70 à 140 °C ou de 80 à 120 °C ; ou
- le catalyseur d'hydrogénation, lors de l'hydrogénation finale de la fraction de trimères comprenant plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I), est choisi parmi un dérivé du palladium, un dérivé du palladium supporté, un dérivé du palladium supporté sur alumine (par exemple sur gamma-alumine), un dérivé du nickel, un dérivé du nickel supporté, un dérivé du nickel supporté sur kieselguhr, un dérivé du platine, un dérivé du platine supporté, un dérivé cobalt- molybdène, un dérivé cobalt-molybdène supporté.
De manière plus préférée, l'huile selon l'invention est préparée selon un procédé combinant l'ensemble de ces caractéristiques.
De manière encore plus préférée, l'huile selon l'invention est préparée selon un procédé pour lequel
■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée en une durée allant de 30 à 140 min ;
■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée en présence d'hydrogène (H2) à une pression partielle allant de 1 à 6 bar ;
■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée en un ratio en masse hydrogène/1 - décène compris entre 100 et 600 ppm ;
■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée à une température allant de 100 à 130 °C ;
■ le catalyseur métallocène est choisi parmi rac-ethylene bis(tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl et rac-ethylene bis(tetrahydroindenyl)zirconium dichlorure ; ■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée dans un solvant choisi parmi butanes, pentanes, hexanes, heptanes, octanes, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, methylcycloheptane, toluène, xylène et leurs mélanges ;
■ le composé activateur est choisi parmi un activateur ionique choisi parmi dimethylanilinium tetrakis(perfluorophenyl)borate, triphenylcarbonium tetrakis(perfluorophenyl)borate, dimethylanilinium tetrakis(perfluorophenyl)aluminate et leurs mélanges ;
■ le composé co-activateur est un composé choisi parmi tri-ethyl aluminium (TEAL), tri-iso-butyl aluminium (TIBAL), tri-methyl aluminium (TMA), tri-n-octyl aluminium et methyl-methyl-ethyl aluminium (MMEAL) ;
■ la désactivation du catalyseur est réalisée au moyen d'au moins un alcool ;
■ la pression d'hydrogène (H2) lors de l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation va de 15 à 25 bar ;
■ le catalyseur d'hydrogénation est un dérivé du palladium supporté sur alumine (par exemple sur gamma-alumine) ;
■ la pression d'hydrogène (H2) lors de l'hydrogénation finale de la fraction majoritaire en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) va de 15 à 25 bar ;
■ la durée de l'hydrogénation lors de l'hydrogénation finale est comprise entre 30 et 300 min ;
■ l'hydrogénation finale est réalisée à une température allant de 80 à 120 °C ;
■ le catalyseur d'hydrogénation, lors de l'hydrogénation finale de la fraction de trimères comprenant plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I), est un dérivé du palladium supporté sur alumine (par exemple sur gamma- alumine).
De manière particulièrement avantageuse, l'huile selon l'invention est préparée selon un procédé comprenant également
■ la préparation préalable du 1 -décène par oligomérisation catalytique d'éthylène ;
■ la désactivation du catalyseur après l'oligomérisation du 1 -décène et avant l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation ;
■ le recyclage de la fraction de dimères du 1 -décène (par exemple le 9-methyl- nonadecane), séparée par distillation à pression réduite et l'oligomérisation de cette fraction de dimères du 1 -décène recyclée avec du 1 -décène, en présence d'hydrogène (H2), d'un catalyseur métallocène, d'un composé activateur et d'un composé co-activateur ;
■ une étape finale d'hydrogénation de la fraction de trimères comprenant plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) en présence d'hydrogène (H2) et d'un catalyseur choisi parmi un catalyseur d'hydrogénation et un catalyseur d'hydrogénation comprenant du palladium supporté sur alumine (par exemple sur gamma-alumine). L'invention concerne également l'utilisation comme huile de base ou comme huile de base lubrifiante d'une huile selon l'invention. Cette utilisation concerne donc une huile de basse viscosité comprenant plus de 50 % en poids de 9-methyl-1 1 -octyl-henicosane. L'invention concerne également l'utilisation d'une huile selon l'invention pour améliorer le Fuel Eco (FE) d'un lubrifiant. Elle concerne également son utilisation pour réduire la consommation de carburant d'un moteur ou encore pour réduire la consommation de carburant d'un moteur de véhicule.
Ces utilisations concernent également une huile selon l'invention telle que définie par ses caractéristiques avantageuses, particulières ou préférées ainsi que par son procédé de préparation.
L'invention concerne également une composition lubrifiante comprenant une huile selon l'invention. Cette composition lubrifiante comprend donc une huile de basse viscosité comprenant plus de 50 % en poids de 9-methyl-1 1 -octyl-henicosane.
De manière avantageuse, la composition selon l'invention comprend au moins 10 % en poids ou au moins 20 % en poids d'une huile selon l'invention. De manière également avantageuse, la composition selon l'invention comprend au moins 30, 40, 50 ou 60 % en poids d'une huile selon l'invention.
De manière également avantageuse, la composition selon l'invention comprend une huile selon l'invention et au moins une autre huile de base. Elle peut également comprendre une huile selon l'invention et au moins un additif ou bien une huile selon l'invention, au moins une autre huile de base et au moins un additif.
La composition lubrifiante selon l'invention peut comprendre une huile selon l'invention telle que définie par ses caractéristiques avantageuses, particulières ou préférées ainsi que par son procédé de préparation.
Comme autre huile de base combinée à l'huile selon l'invention, la composition selon l'invention peut comprendre une huile choisie parmi une huile de groupe III, une huile de groupe IV.
La composition lubrifiante selon l'invention est particulièrement avantageuse pour être utilisée en tant que lubrifiant haute performance pour la lubrification dans les domaines des moteurs, des engrenages, du freinage, des fluides hydrauliques, des réfrigérants, des graisses.
L'invention concerne également l'utilisation d'une composition lubrifiante selon l'invention pour améliorer le Fuel Eco (FE) d'un lubrifiant. Elle concerne également son utilisation pour réduire la consommation de carburant d'un moteur ou encore pour réduire la consommation de carburant d'un moteur de véhicule.
Les différents aspects de l'invention vont faire l'objet des exemples qui suivent et qui sont fournis à titre d'illustration.
Exemples
On utilise un réacteur autoclave équipé d'un agitateur, d'un système de contrôle de la température et d'entrées pour introduire de l'azote, l'hydrogène et le 1 -décène.
Le 1 -décène (produit de la société TCI ou de la société Acros) est utilisé à une pureté supérieure à 94 %. Il est purifié sur tamis moléculaires 3 À et 13 X (société Sigma- Aldrich). Avant utilisation, les tamis moléculaires utilisés sont préalablement séchés à 200 °C durant 16 heures. Les produits sont caractérisés par RMN 1 H et par chromatographie bidimensionnelle en phase gazeuse (GCxGC).
Pour la RMN, les échantillons de PAO ont été dilués dans le chloroforme deutérié et les spectres RMN ont été réalisés à 300 K sur des spectromètres Bruker 400 MHz : 1 H, 13C, HMQC (heteronuclear multiple quantum cohérence) et HMBC (heteronuclear multiple bond cohérence).
La chromatographie bidimensionnelle est mise en œuvre en mode continu au moyen de deux colonnes apolaire et polaire. L'intégralité de l'effluent issu de la première colonne est séparé dans la seconde dimension. La séparation des composés est gouvernée par la volatilité sur la première colonne et par des interactions spécifiques (type ττ-ττ, interactions dipolaires, etc) sur la seconde dimension. En fonction de leur viscosité, les échantillons sont généralement dilués 2 fois dans de l'heptane. Les conditions chromatographiques ont été optimisées pour pouvoir éluer les PAO préparées selon l'invention. Les échantillons ont été analysés en GCxGC avec une modulation cryogénique (azote liquide), une programmation du premier four de 45°C (5 min) jusqu'à 320 °C (20 min) avec une rampe de 3 °C/min, une programmation du four secondaire de 60 °C (5 min) jusqu'à 330 °C (20 min) avec une rampe de 3 °C/min et des colonnes utilisées selon les conditions opératoires suivantes :
o 1 ere dimension: HP1 , 25 m, ID 0,32 mm, épaisseur de film : 0,17μηι ;
o 2eme dimension : BPX-50, 1 ,5m, ID 0,1 mm, épaisseur de film : 0,1 μηι ;
o injecteur : split 100 : 1 , volume injecté : 0,1 μΙ ; o détecteur : FID, 320 °C ;
o température du jet chaud : 320 °C ;
o programmation du jet froid de 80 à 5 % ;
o période de modulation : 4,8 s.
Exemple 1
On utilise un réacteur autoclave de 8 L. Avant son utilisation, le réacteur est séché à 130 °C avec un flux d'azote durant une heure puis refroidit à 1 10 °C. Puis, il est rempli avec 3 500 ml_ de 1 -décène sous un flux d'azote. La température du réacteur est maintenue à 1 10 °C et de l'hydrogène (H2) est introduit en un ratio m/m H2/1 -décène de 414 ppm.
Le catalyseur est le rac-ethylene bis(tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl activé avec du dimethylanilinium tetrakis(perfluorophenyl)borate (DMAB) en un ratio molaire B/Zr de 1 ,75. Du triisobutyl aluminium (TiBAI) est utilisé comme composé co-activateur en un ratio molaire Al/Zr de 200. Il permet de piéger des impuretés présentes dans le réacteur.
L'oligomérisation débute au moment de l'introduction du catalyseur activé en une concentration de 17 μΜ par rapport à la solution d'oligomérisation.
Après 120 min, on introduit 5 mL d'isopropanol afin de désactiver le catalyseur.
Puis, on procède à l'hydrogénation des produits de réaction en utilisant un catalyseur au palladium supporté sur alumine (5 g de palladium sur gamma-alumine à 5 % m/m par rapport à l'alumine - produit Alfa Aesar) et de l'hydrogène (H2) à 20 bar, à une température de 100 °C, durant 240 min.
Les produits d'oligomérisation et la fraction de trimères comprenant plus de 50 % en poids de 9-methyl-1 1 -octyl-henicosane sont ensuite séparés par distillation à pression réduite (0,67 mBar ou 0,5 mmHg) en deux étapes selon la norme ASTM D2892 puis selon la norme ASTM D5236 : (1 ) au moyen d'une colonne à 15 plateaux théoriques dont la température maximale est de 375 °C puis (2) au moyen d'une colonne à 2 plateaux théoriques dont la température des vapeurs en tête de colonne va de 375 à 445 °C.
La distillation selon la norme ASTM D2892 permet de séparer les produits dont le point d'ébullition est inférieur à 375 °C. La distillation selon la norme ASTM D5236 permet d'isoler les produits dont le point d'ébullition va de 375 à 445 °C.
L'huile selon l'invention obtenue possède une teneur en 9-methyl-1 1 -octyl-henicosane égale à 71 ,4 %. Cette huile selon l'invention comprenant plus de 50 % en poids de 9-methyl-1 1 -octyl- henicosane possède une viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445, de 3,448 mm2.s"1. L'indice de viscosité de cette huile est de 130. Sa volatilité mesurée selon la norme ASTM D6375 est de 10,3 % en masse et sa viscosité dynamique (CCS) à -35 °C, mesurée selon la norme ASTM D5293, est de 780 mPa.s. Sa masse moléculaire moyenne est de 372 g/mol.
Les caractéristiques de l'huile selon l'invention permettent d'obtenir d'excellentes propriétés lubrifiantes, rhéologiques et de résistance à l'oxydation ainsi que de Fuel Eco.
Exemple 2
On procède de manière identique à l'exemple 1 pour l'oligomérisation du 1 -décène.
Les produits d'oligomérisation et la fraction de trimères comprenant plus de 50 % en poids de 9-methyl-1 1 -octyl-henicosane sont ensuite séparés par distillation à pression réduite (0,67 mBar ou 0,5 mmHg) en deux étapes selon la norme ASTM D2892 puis selon la norme ASTM D5236 : (1 ) au moyen d'une colonne à 15 plateaux théoriques dont la température maximale est de 375 °C puis (2) au moyen d'une colonne à 2 plateaux théoriques dont la température des vapeurs en tête de colonne va de 445 à 465 °C.
La distillation selon la norme ASTM D2892 permet de séparer les produits dont le point d'ébullition est inférieur à 375 °C. La distillation selon la norme ASTM D5236 permet d'isoler les produits dont le point d'ébullition va de 445 à 465 °C.
L'huile selon l'invention obtenue possède une teneur en 9-methyl-1 1 -octyl-henicosane égale à 65,7 %.
Cette huile selon l'invention comprenant plus de 50 % en poids de 9-methyl-1 1 -octyl- henicosane possède une viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445, de 3,640 mm2.s"1. L'indice de viscosité de cette huile est de 132. Sa volatilité mesurée selon la norme ASTM D6375 est de 9,1 % en masse et sa viscosité dynamique (CCS) à -35 °C, mesurée selon la norme ASTM D5293, est de 890 mPa.s. Sa masse moléculaire moyenne est de 383 g/mol. À nouveau, les caractéristiques de cette huile selon l'invention permettent d'obtenir d'excellentes propriétés lubrifiantes, rhéologiques et de résistance à l'oxydation ainsi que de Fuel Eco.
Exemple 3 On procède de manière identique à l'exemple 1 pour préparer une première fraction d'huile selon l'invention. On procède de manière identique à l'exemple 2 pour préparer une deuxième fraction d'huile selon l'invention. Les deux fractions sont ensuite rassemblées.
Puis, on procède à l'hydrogénation finale en utilisant un catalyseur au palladium (0,5 % m/m par rapport à H2) supporté sur alumine (5 g de palladium sur gamma-alumine à 5 % m/m par rapport à l'alumine - produit Alfa Aesar) et de l'hydrogène (H2) à 20 bar, à une température de 90 °C, durant 240 min.
L'huile selon l'invention obtenue possède une teneur en 9-methyl-1 1 -octyl-henicosane égale à 74,7 %.
Cette huile selon l'invention comprenant plus de 50 % en poids de 9-methyl-1 1 -octyl- henicosane possède une viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445, de 3,569 mm2.s"1. L'indice de viscosité de cette huile est de 130. Sa volatilité mesurée selon la norme ASTM D6375 est de 10,3 % en masse et sa viscosité dynamique (CCS) à -35 °C, mesurée selon la norme ASTM D5293, est de 720 mPa.s. Sa masse moléculaire moyenne est de 378 g/mol.
À nouveau, les caractéristiques de l'huile selon l'invention permettent d'obtenir d'excellentes propriétés lubrifiantes, rhéologiques et de résistance à l'oxydation ainsi que de Fuel Eco.
Exemple comparatif 1
Des mesures et des caractérisations identiques ont été réalisées à partir d'une huile commerciale de référence. Il s'agit d'une huile PAO (produit ExxonMobil Spectrasyn Plus 3.6) préparée à partir d'oléfines par catalyse acide.
Cette huile PAO de référence possède une viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445, de 3,671 mm2. s"1. Son index de viscosité est de 1 18. Sa volatilité mesurée selon la norme ASTM D6375 est de 14,3 % en masse et sa viscosité dynamique (CCS) à -35 °C, mesurée selon la norme ASTM D5293 est de 1 100 mPa.s. Sa masse moléculaire moyenne est de 374 g/mol.
Par ailleurs, les spécifications de cette huile commerciale sont les suivantes : viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445, de 3,5 à 3,9 mm2.s"1 ; volatilité mesurée selon la norme ASTM D5800 inférieure à 17 % en masse. Le procédé selon l'invention permet donc de préparer une huile dont les propriétés sont équivalentes ou supérieures aux huiles PAO commerciales, en particulier l'indice de viscosité ou la viscosité dynamique qui sont bien meilleurs pour les huiles selon l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
Huile de viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445, allant de 3 à 4 mm2.s"1 , comprenant plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I)
2. Huile selon la revendications 1 comprenant de 50 à 99 % en poids de trimère de 1 - décène de formule (I) ou de 60 à 90 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) ou de 70 à 90 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I).
3. Huile selon les revendications 1 et 2 comprenant au moins 65 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) ou au moins 70 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) ou au moins 80 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) ou au moins 90 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I).
4. Huile selon les revendications 1 à 3 comprenant également au moins un autre oligomère saturé du 1 -décène
■ choisi parmi les autres trimères du 1 -décène ; ou
■ choisi parmi les dimères du 1 -décène, les autres trimères du 1 -décène, les tétramères du 1 -décène, les pentamères du 1 -décène.
5. Huile selon les revendications 1 à 4 comprenant également au moins un autre oligomère saturé du 1 -décène choisi parmi 9-methyl-nonadecane et 9-methyl-1 1 ,13- dioctyl-tricosane.
6. Huile selon les revendications 1 à 5 comprenant de 51 à 99,9 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) et de 0,1 à 49 % en poids d'au moins un autre trimère saturé du 1 -décène.
Huile selon les revendications 1 à 6 comprenant ■ de 51 à 99,6 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) ;
■ de 0,1 à 1 % en poids d'au moins un dimère saturé du 1 -décène ou de 9- methyl-nonadecane ;
■ de 0,1 à 25 % en poids d'au moins un autre trimère saturé du 1 -décène ;
■ de 0,1 à 20 % en poids d'au moins un tétramère saturé du 1 -décène ou de 9- methyl-1 1 ,13-dioctyl-tricosane ;
■ de 0,1 à 1 ,5 % en poids d'au moins un pentamère saturé du 1 -décène.
8. Huile selon les revendications 1 à 7 dont
(a) la viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445 va de 3,2 à 3,8 mm2.s"1 ou est de 3,5 mm2.s"1 ; ou dont
(b) l'indice de viscosité est supérieur à 120 ou supérieur ou égal à 130 ou est compris entre 120 et 140 ou entre 125 et 135 ; ou dont
(c) la volatilité mesurée selon la norme ASTM D6375 est inférieure à 10,8 % en masse ou inférieur à 10,5 % en masse ; ou dont
(d) la viscosité dynamique (CCS) à -35 °C, mesurée selon la norme ASTM D5293 est inférieure à 900 mPa.s ou inférieure à 800 mPa.s.
9. Huile selon les revendications 1 à 8 dont
(a) la viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445 va de 3,2 à 3,8 mm2.s"1 ou est de 3,5 mm2.s"1 ; et dont
(b) l'indice de viscosité est supérieur à 120 ou supérieur ou égal à 130 ou est compris entre 120 et 140 ou entre 125 et 135 ; et dont
(c) la volatilité mesurée selon la norme ASTM D6375 est inférieure à 10,8 % en masse ou inférieur à 10,5 % en masse ; et dont
(d) la viscosité dynamique (CCS) à -35 °C, mesurée selon la norme ASTM D5293 est inférieure à 900 mPa.s ou inférieure à 800 mPa.s.
10. Huile selon les revendications 1 à 9 comprenant du trimère de 1 -décène de formule (I), préparée selon un procédé comprenant
■ l'oligomérisation du 1 -décène en présence d'hydrogène (H2), d'un catalyseur métallocène et d'un composé activateur ou en présence d'hydrogène (H2), d'un catalyseur métallocène, d'un composé activateur et d'un composé co- activateur ; ■ l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation en présence d'hydrogène (H2) et d'un catalyseur choisi parmi un catalyseur d'hydrogénation et un catalyseur d'hydrogénation comprenant du palladium ;
■ la séparation par distillation à pression réduite de la fraction de trimères comprenant plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I).
1 1 . Huile selon les revendications 1 à 9 comprenant du trimère de 1 -décène de formule (I), préparée selon le procédé de la revendication 10 comprenant également
■ la préparation préalable du 1 -décène par oligomérisation catalytique d'éthylène ; ou
■ la désactivation du catalyseur après l'oligomérisation du 1 -décène ou après l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation ;
■ le recyclage de la fraction de dimères du 1 -décène (par exemple le 9-methyl- nonadecane), séparée par distillation à pression réduite et l'oligomérisation de cette fraction de dimères du 1 -décène recyclée avec du 1 -décène, en présence d'hydrogène (H2), d'un catalyseur métallocène et d'un composé activateur ou en présence d'hydrogène (H2), d'un catalyseur métallocène, d'un composé activateur et d'un composé co-activateur ; ou
■ une étape finale d'hydrogénation de la fraction de trimères comprenant plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) en présence d'hydrogène
(H2) et d'un catalyseur choisi parmi un catalyseur d'hydrogénation et un catalyseur d'hydrogénation comprenant du palladium.
12. Huile selon les revendications 1 à 9 comprenant du trimère de 1 -décène de formule (I) préparée selon le procédé des revendications 10 ou 1 1 pour lequel
■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée en une durée allant de 2 à 300 min ou de 5 à 180 min ou de 30 à 140 min ; ou
■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée en présence d'hydrogène (H2) à une pression partielle allant de 0,1 à 20 bar ou de 1 à 6 bar ; ou
■ l'oligomérisation est réalisée en un ratio en masse hydrogène/1 -décène supérieur à 100 ppm ou inférieur à 600 ppm ou compris entre 100 et 600 ppm ; ou
■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée à une température allant de 50 à 200 °C ou de 70 à 160 °C ou de 80 à 150 °C ou de 90 à 140 °C ou de 100 à 130 °C ; ou le catalyseur métallocène est un composé racémique de formule (II)
L(Q1)(Q2)MR1 R2
(II)
dans laquelle
o M représente un métal de transition choisi parmi titane, zirconium, hafnium, et vanadium ou représente le zirconium ;
o Q1 et Q2, substitués ou non-substitués, représentent indépendamment un groupement cyclique tetrahydroindenyl ou Q1 et Q2 représentent indépendamment un groupement cyclique tetrahydroindenyl et sont liés pour former une structure polycyclique ;
o L représente un groupement Ci-C20-alkyl divalent pontant Q1 et Q2 ou L représente un groupement choisi parmi méthylène (-CH2-), ethylene (-CH2-CH2-), methylmethylene (-CH(CH3)-), 1 -methyl- ethylene (-CH(CH3)-CH2-), n-propylene (-CH2-CH2-CH2-), 2- methylpropylene (-CH2-CH(CH3)-CH2-), 3-methylpropylene (-CH2- CH2-CH(CH3)-), n-butylene (-CH2-CH2-CH2-CH2-), 2-methylbutylene (-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-), 4-methylbutylene (-CH2-CH2-CH2- CH(CH3)-), pentylene et ses isomères, hexylene et ses isomères, heptylene et ses isomères, octylene et ses isomères, nonylene et ses isomères, decylene et ses isomères, undecylene et ses isomères, dodecylene et ses isomères ;
o R1 et R2, substitués ou non-substitués, représentent indépendamment un atome ou un groupement choisi parmi hydrogène, halogènes (tels que Cl et I), alkyl (tels que Me, Et, nPr, iPr), alcényl, alcynyl, haloalkyl, haloalcényl, haloalcynyl, silylalkyl, silylalcényls, silylalcynyls, germylalkyl, germylalcényl, germylalcynyl ; ou R1 et R2 forment avec M un métallocycle comprenant de 3 à 20 atomes de carbone ; ou
le catalyseur métallocène est choisi parmi rac-ethylene bis(tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl et rac-ethylene bis(tetrahydroindenyl)zirconium dichlorure ; ou
l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée dans un solvant choisi parmi un hydrocarbure linéaire ou ramifié, un hydrocarbure cyclique ou non-cyclique, un composé aromatique alkylé et leurs mélanges ou dans un solvant choisi parmi butanes, pentanes, hexanes, heptanes, octanes, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, methylcycloheptane, toluène, xylène et leurs mélanges ; ou
le composé activateur est choisi parmi un activateur ionique et un composé oligomérique comprenant des résidus de formule -AI(R)-0- dans laquelle R représente indépendamment un groupement C C2o alkyl, cyclique ou linéaire ; ou le composé activateur est choisi parmi methylalumoxane, methylalumoxane modifié, ethylalumoxane, isobutylalumoxane et leurs mélanges ; ou le composé activateur est choisi parmi dimethylanilinium tetrakis(perfluorophenyl)borate (DMAB), triphenylcarbonium tetrakis(perfluorophenyl)borate, dimethylanilinium tetrakis(perfluorophenyl)aluminate et leurs mélanges ; ou
le composé co-activateur est un dérivé trialkylaluminium ou un composé choisi parmi tri-ethyl aluminium (TEAL), tri-iso-butyl aluminium (TIBAL), tri-methyl aluminium (TMA), tri-n-octyl aluminium et methyl-methyl-ethyl aluminium (MMEAL) ; ou
la désactivation du catalyseur est réalisée par action de l'air ou de l'eau ou au moyen d'au moins un alcool ou d'une solution d'agent de désactivation ; ou la pression d'hydrogène (H2) lors de l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation va de 5 à 50 bar ou de 10 à 40 bar ou de 15 à 25 bar ; ou le catalyseur d'hydrogénation est choisi parmi un dérivé du palladium, un dérivé du palladium supporté, un dérivé du palladium supporté sur alumine (par exemple sur gamma-alumine), un dérivé du nickel, un dérivé du nickel supporté, un dérivé du nickel supporté sur kieselguhr, un dérivé du platine, un dérivé du platine supporté, un dérivé cobalt-molybdène, un dérivé cobalt- molybdène supporté ; ou
la pression d'hydrogène (H2) lors de l'hydrogénation finale de la fraction majoritaire en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) va de 5 à 50 bar ou de 10 à 40 bar ou de 15 à 25 bar ; ou
la durée de l'hydrogénation lors de l'hydrogénation finale est comprise entre 2 et 600 min ou entre 30 et 300 min ; ou
l'hydrogénation finale est réalisée à une température allant de 50 à 200 °C ou de 60 à 150 °C ou de 70 à 140 °C ou de 80 à 120 °C ; ou
le catalyseur d'hydrogénation, lors de l'hydrogénation finale de la fraction de trimères comprenant plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I), est choisi parmi un dérivé du palladium, un dérivé du palladium supporté, un dérivé du palladium supporté sur alumine (par exemple sur gamma- alumine), un dérivé du nickel, un dérivé du nickel supporté, un dérivé du nickel supporté sur kieselguhr, un dérivé du platine, un dérivé du platine supporté, un dérivé cobalt-molybdène, un dérivé cobalt-molybdène supporté.
13. Huile selon les revendications 1 à 9 comprenant du trimère de 1 -décène de formule (I) préparée selon le procédé des revendications 10 à 12 pour lequel
■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée en une durée allant de 2 à 300 min ou de 5 à 180 min ou de 30 à 140 min ;
■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée en présence d'hydrogène (H2) à une pression partielle allant de 0,1 à 20 bar ou de 1 à 6 bar ;
■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée en un ratio en masse hydrogène/1 - décène supérieur à 100 ppm ou inférieur à 600 ppm ou compris entre 100 et 600 ppm ; ou
■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée à une température allant de 50 à 200 °C ou de 70 à 160 °C ou de 80 à 150 °C ou de 90 à 140 °C ou de 100 à 130 °C ;
■ le catalyseur métallocène est un composé racémique de formule (II)
L(Q1)(Q2)MR1 R2
(II)
dans laquelle
o M représente un métal de transition choisi parmi titane, zirconium, hafnium, et vanadium ou représente le zirconium ;
o Q1 et Q2, substitués ou non-substitués, représentent indépendamment un groupement cyclique tetrahydroindenyl ou Q1 et Q2 représentent indépendamment un groupement cyclique tetrahydroindenyl et sont liés pour former une structure polycyclique ;
o L représente un groupement Ci-C20-alkyl divalent pontant Q1 et
Q2 ou L représente un groupement choisi parmi méthylène (-CH2-), ethylene (-CH2-CH2-), methylmethylene (-CH(CH3)-), 1 -methyl- ethylene (-CH(CH3)-CH2-), n-propylene (-CH2-CH2-CH2-), 2- methylpropylene (-CH2-CH(CH3)-CH2-), 3-methylpropylene (-CH2- CH2-CH(CH3)-), n-butylene (-CH2-CH2-CH2-CH2-), 2-methylbutylene (-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-), 4-methylbutylene (-CH2-CH2-CH2- CH(CH3)-), pentylene et ses isomères, hexylene et ses isomères, heptylene et ses isomères, octylene et ses isomères, nonylene et ses isomères, decylene et ses isomères, undecylene et ses isomères, dodecylene et ses isomères ;
o R1 et R2, substitués ou non-substitués, représentent indépendamment un atome ou un groupement choisi parmi hydrogène, halogènes (tels que Cl et I), alkyl (tels que Me, Et, nPr, iPr), alcényl, alcynyl, haloalkyl, haloalcényl, haloalcynyl, silylalkyl, silylalcényls, silylalcynyls, germylalkyl, germylalcényl, germylalcynyl ; ou R1 et R2 forment avec M un métallocycle comprenant de 3 à 20 atomes de carbone ; ou
le catalyseur métallocène est choisi parmi rac-ethylene bis(tetrahydroindenyl) zirconium dimethyl et rac-ethylene bis(tetrahydroindenyl)zirconium dichlorure ; l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée dans un solvant choisi parmi un hydrocarbure linéaire ou ramifié, un hydrocarbure cyclique ou non-cyclique, un composé aromatique alkylé et leurs mélanges ou dans un solvant choisi parmi butanes, pentanes, hexanes, heptanes, octanes, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, methylcycloheptane, toluène, xylène et leurs mélanges ;
le composé activateur est choisi parmi un activateur ionique et un composé oligomérique comprenant des résidus de formule -AI(R)-0- dans laquelle R représente indépendamment un groupement CrC20 alkyl, cyclique ou linéaire ; ou le composé activateur est choisi parmi methylalumoxane, methylalumoxane modifié, ethylalumoxane, isobutylalumoxane et leurs mélanges ; ou le composé activateur est choisi parmi dimethylanilinium tetrakis(perfluorophenyl)borate, triphenylcarbonium tetrakis(perfluorophenyl)borate, dimethylanilinium tetrakis(perfluorophenyl)aluminate et leurs mélanges ;
le composé co-activateur est un dérivé trialkylaluminium ou un composé choisi parmi tri-ethyl aluminium (TEAL), tri-iso-butyl aluminium (TIBAL), tri-methyl aluminium (TMA), tri-n-octyl aluminium et methyl-methyl-ethyl aluminium (MMEAL) ;
la désactivation du catalyseur est réalisée par action de l'air ou de l'eau ou au moyen d'au moins un alcool ou d'une solution d'agent de désactivation ; ou la pression d'hydrogène (H2) lors de l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation va de 5 à 50 bar ou de 10 à 40 bar ou de 15 à 25 bar ;
le catalyseur d'hydrogénation est choisi parmi un dérivé du palladium, un dérivé du palladium supporté, un dérivé du palladium supporté sur alumine (par exemple sur gamma-alumine), un dérivé du nickel, un dérivé du nickel supporté, un dérivé du nickel supporté sur kieselguhr, un dérivé du platine, un dérivé du platine supporté, un dérivé cobalt-molybdène, un dérivé cobalt- molybdène supporté ;
la pression d'hydrogène (H2) lors de l'hydrogénation finale de la fraction majoritaire en poids de trimère de 1 -décène de formule (I) va de 5 à 50 bar ou de 10 à 40 bar ou de 15 à 25 bar ;
la durée de l'hydrogénation lors de l'hydrogénation finale est comprise entre 2 et 600 min ou entre 30 et 300 min ;
l'hydrogénation finale est réalisée à une température allant de 50 à 200 °C ou de 60 à 150 °C ou de 70 à 140 °C ou de 80 à 120 °C ;
le catalyseur d'hydrogénation, lors de l'hydrogénation finale de la fraction de trimères comprenant plus de 50 % en poids de trimère de 1 -décène de formule (I), est choisi parmi un dérivé du palladium, un dérivé du palladium supporté, un dérivé du palladium supporté sur alumine (par exemple sur gamma- alumine), un dérivé du nickel, un dérivé du nickel supporté, un dérivé du nickel supporté sur kieselguhr, un dérivé du platine, un dérivé du platine supporté, un dérivé cobalt-molybdène, un dérivé cobalt-molybdène supporté.
14. Utilisation comme huile de base ou comme huile de base lubrifiante d'une huile selon les revendications 1 à 13.
15. Utilisation d'une huile selon les revendications 1 à 13 pour améliorer le Fuel Eco (FE) d'un lubrifiant ou pour réduire la consommation de carburant d'un moteur ou pour réduire la consommation de carburant d'un moteur de véhicule.
16. Composition lubrifiante comprenant
■ au moins une huile de base choisie parmi une huile selon les revendications 1 à 13 ; ou
■ au moins une huile de base choisie parmi une huile selon les revendications 1 à 13 et au moins une autre huile de base ; ou ■ au moins une huile de base choisie parmi une huile selon les revendications 1 à 13 et au moins un additif ; ou
■ au moins une huile de base choisie parmi une huile selon les revendications 1 à 13, au moins une autre huile de base et au moins un additif.
17. Composition lubrifiante selon la revendication 14 comprenant au moins 10 % en poids ou au moins 20 % en poids ou au moins 30 % en poids ou au moins 40 % en poids ou au moins 50 % en poids ou au moins 60 % en poids, d'au moins une huile de base choisie parmi une huile selon les revendications 1 à 13.
18. Utilisation d'une composition lubrifiante selon les revendications 16 ou 17 pour améliorer le Fuel Eco (FE) d'un lubrifiant ou pour réduire la consommation de carburant d'un moteur ou pour réduire la consommation de carburant d'un moteur de véhicule.
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