EP3313963A1 - Polyoléfines lubrifiantes de basse viscosité - Google Patents

Polyoléfines lubrifiantes de basse viscosité

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EP3313963A1
EP3313963A1 EP16732667.7A EP16732667A EP3313963A1 EP 3313963 A1 EP3313963 A1 EP 3313963A1 EP 16732667 A EP16732667 A EP 16732667A EP 3313963 A1 EP3313963 A1 EP 3313963A1
Authority
EP
European Patent Office
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decene
weight
oil
formula
tetramer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16732667.7A
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German (de)
English (en)
Inventor
Marion COURTIADE
Julien SANSON
Alexandre WELLE
Martine Slawinski
Jeroen WASSENAAR
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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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2070/00—Specific manufacturing methods for lubricant compositions

Definitions

  • the invention relates to a low viscosity oil comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1, 13-dioctyltricosane 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 4 to 8 mm 2 . s "1.
  • the invention also relates to such a low viscosity oil prepared according to a particular process using a metallocene catalyst and the use of this oil as high performance lubricant for lubrication in the field of motors, Hydraulic fluids, gears, especially bridges and transmissions
  • polyalphaolefins PAO
  • Group IV base oils With a good compromise between viscosity, volatility and the cold properties, these PAO are more and more used in the high performance lubricating formulas In particular, this better compromise is very advantageous compared to the mineral bases of group III.
  • 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.
  • PAO products of low viscosity especially kinematic viscosity at 100 ° C ranging from 2 to 10 mm 2 .
  • s "1 measured according to ASTM D445 (grades 2 to 10)
  • ASTM D445 grades 2 to 10
  • 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.
  • the energy efficiency and in particular the improvement of the Fuel Eco (FE) lubricants or the reduction of the fuel consumption of the engines, in particular the engines of vehicle, are increasingly important objectives and lead to the increasing use of high performance lubricants.
  • 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.
  • 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.
  • the invention provides an oil of kinematic viscosity at 100 ° C, measured according to ASTM D445, ranging from 4 to 8 mm 2 .s -1 , and comprising more than 50% by weight of 1-decene tetramer of formula I)
  • the oil according to the invention has a particularly advantageous viscosity ranging from 4 to 8 mm 2 ⁇ s -1, more advantageously the kinematic viscosity of the oil according to the invention ranges from 5 to 7 mm 2 . "1 .
  • the kinematic viscosity of the oil according to the invention ranges from 5.4 to 6.5 mm 2 ⁇ s -1, more preferably the kinematic viscosity of the oil according to the invention is 5. , 4 mm 2, s "1 , 5.5 mm 2 . s “1 , 5.6 mm 2, s " 1 , 5.7 mm 2 . s “1 or 5.8 mm 2.
  • the oil according to the invention has a viscosity index greater than 130 or greater than or equal to 140.
  • the viscosity number of the oil according to the invention is between 130 and 180. or between 140 and 160.
  • the viscosity index is calculated according to ASTM D2270.
  • the oil according to the invention has a volatility measured according to the CEC L-40-93 standard of less than 6% by weight or even less than 5% by weight.
  • the volatility of the oil according to the invention is between 4 and 6% by weight or between 4.5 and 6% by weight.
  • the oil according to the invention has a dynamic viscosity (CCS) at -35 ° C., measured according to ASTM D5293, of less than 4000 mPa.s.
  • CCS dynamic viscosity
  • the dynamic viscosity of the oil according to the invention is less than 3500 mPa.s or less than 3000 mPa.s.
  • the dynamic viscosity of the oil 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 400 to 600 g / mol.
  • the average molecular weight is calculated according to the ASTM D2502 standard.
  • the oil according to the invention has a pour point of less than or equal to -50 ° C, preferably less than or equal to -55 ° C or less than or equal to -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 from 50 to 99% by weight of 1-decene tetramer of formula (I). Also advantageously, the oil according to the invention comprises from 60 to 95% by weight or from 70 to 90% by weight of 1-decene tetramer of formula (I).
  • the oil according to the invention comprises at least 65% by weight of 1-decene tetramer of formula (I) or at least 70% by weight of 1-decene tetramer of formula (I). More advantageously, the oil according to the invention comprises at least 80% by weight of 1-decene tetramer of formula (I) or at least 90% by weight of 1-decene tetramer of formula (I).
  • the oil according to the invention may comprise other oligomers derived from the oligomerization of 1-decene, in particular saturated oligomers.
  • the oil according to the invention may comprise at least one other saturated oligomer of 1-decene chosen from
  • the oil according to the invention comprises
  • the oil according to the invention comprises
  • the oil according to the invention has the essential characteristic of comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1, 13-dioctyltricosane, 1-decene tetramer of formula (I).
  • the oil according to the invention comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1, 13-dioctyltricosane is prepared according to a process comprising
  • 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 cyclic group tetrahydroindenyl or Q 1 and Q 2 independently represent a cyclic group tetrahydroindenyl and are bonded to form a polycyclic structure;
  • 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 (- CH2-CH2-), 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, and isomers thereof HEXYLENE,
  • 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
  • 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 selected 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.
  • the temperature during the oligomerization of 1-decene is 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 the separation by distillation at reduced pressure of the fraction of tetramers comprising more than 50% by weight of tetramines of 1 - decene of formula (I).
  • the separation by distillation is carried out under reduced pressure.
  • the separation by distillation is carried out according to the ASTM D5236 standard.
  • the initial boiling point (IBP or initial boiling point) is between 450 and 520 ° C, preferably between 475 and 495 ° C.
  • the partial pressure is advantageously less than 0.67 mbar.
  • the separation by distillation according to ASTM D5236 makes it possible to separate the fraction of tetramers comprising more than 50% by weight of 1-decene tetramer of formula (I).
  • This fraction of tetramers comprises more than 50% by weight of 1-decene tetramer of formula (I).
  • the method according to the invention may advantageously comprise other steps.
  • the method according to the invention can also combine all or some of the following steps:
  • 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 comprise a final hydrogenation step of the tetramer fraction comprising more than 50% by weight of 1-decene tetramer 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 catalyst particularly preferred comprises palladium supported on alumina (for example on gamma-alumina). The hydrogenation catalyst is advantageously identical to the hydrogenation catalyst used during the hydrogenation following 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 produced in a period of from 2 to 300 min or 5 to 180 min or 30 to 140 min; or
  • the oligomerization is carried out in a weight ratio hydrogen / 1-decene greater than 100 ppm or less than 600 ppm or between 100 and 600 ppm; or
  • ⁇ 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;
  • 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 -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
  • 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, germylalkyl, germylalkenyl, germylalkynyl; or R 1 and R 2 together with M form a metallocycle comprising from 3 to 20 carbon atoms; or
  • 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 chosen from a linear or branched hydrocarbon, a cyclic or non-cyclic hydrocarbon, an alkylated aromatic compound and their mixtures or in a solvent chosen from butanes, pentanes, hexanes, heptanes and octanes cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, methylcycloheptane, toluene, xylene and mixtures thereof; or
  • the activator compound is selected from an ionic activator and an oligomeric compound comprising residues of formula -Al (R) -0- wherein R independently represents a C 20 alkyl group, cyclic or linear; 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 trialkylaluminum or a compound selected from tri-ethyl aluminum (TEAL), tri-iso-butyl aluminum (TIBAL), tri-methyl aluminum (TMA),
  • 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 pressure of hydrogen (H 2) upon catalytic hydrogenation of the oligomerization product is from 5 to 50 bar or 10 to 40 bar or 15 to 25 bar;
  • the hydrogenation catalyst is selected from palladium derivative, a derivative of the supported palladium, a palladium derivative supported on alumina
  • the hydrogen pressure (H 2 ) during the final hydrogenation of the major fraction by weight of 1-decene tetramer of formula (I) ranges from 5 to 50 bar or from 10 to 40 bar or from 15 to 25 bar; 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 in the final hydrogenation of tetramers fraction comprising more than 50% by weight of tetramer of 1-decene of formula (I) is selected from a palladium derivative, the supported palladium , 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. More preferably, 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 comprising
  • 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 produced in a period of from 2 to 300 min or 5 to 180 min or 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 or from 1 to 6 bar;
  • the oligomerization of 1-decene is made of a weight ratio hydrogen / 1 - decene greater than 100 ppm or less than 600 ppm or between 100 and 600 ppm; or
  • the oligomerization of 1-decene is carried out at a temperature ranging from 50 to
  • 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;
  • 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 -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
  • 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, germylalkyl, germylalkenyl, germylalkynyl; or R 1 and R 2 together with M form a metallocycle comprising from 3 to 20 carbon atoms; or
  • 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 a linear or branched hydrocarbon, a cyclic or non-cyclic hydrocarbon, an alkylated aromatic compound and their mixtures or in a solvent chosen from butanes, pentanes, hexanes, heptanes and octanes cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, methylcycloheptane, toluene, xylene and mixtures thereof;
  • the activator compound is selected from an ionic activator and an oligomeric compound comprising residues of formula -Al (R) -0- wherein R independently represents a C 20 alkyl group, cyclic or linear; 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, triphenylcarbonium tetrakis (perfluorophenyl) borate, dimethylanilinium tetrakis (perfluorophenyl) aluminate, and mixtures thereof;
  • the coactivator compound is a trialkylaluminium derivative or a compound chosen from triethyl aluminum (TEAL), triisobutylaluminum (TIBAL), tri-methyl aluminum (TMA), tri-n-octyl aluminum and methyl-methyl-ethyl aluminum (MMEAL);
  • TEAL triethyl aluminum
  • TIBAL triisobutylaluminum
  • TMA tri-methyl aluminum
  • MMEAL methyl-methyl-ethyl aluminum
  • the catalyst deactivation is carried out by action of air or water or by means of at least one alcohol or a deactivating agent solution; 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;
  • the hydrogenation catalyst is selected from palladium derivative, a derivative of the supported palladium, a palladium derivative supported on alumina (eg gamma-alumina), a nickel derivative, a supported nickel, a derivative nickel supported on kieselguhr, a platinum derivative, a supported platinum derivative, a cobalt-molybdenum derivative, a supported cobalt-molybdenum derivative;
  • ⁇ the pressure of hydrogen (H 2) in the final hydrogenation of the major fraction by weight of 1-decene tetramer of formula (I) is from 5 to 50 bar or 10 to 40 bar or 15 to 25 bar;
  • ⁇ the length of the hydrogenation in the final hydrogenation is between 2 and 600 minutes or between 30 and 300 min;
  • 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;
  • the hydrogenation catalyst during the final hydrogenation of the tetramer fraction comprising more than 50% by weight of 1-decene tetramer of formula (I), is chosen from a derivative of palladium, 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 method according to the invention may advantageously comprise other steps.
  • the method according to the invention can also combine all or some of the following steps:
  • 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, 13-dioctyltricosane, 1-decene tetramer of formula (I).
  • 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. These uses also relate to an oil according to the invention as defined by its advantageous, particular or preferred characteristics and by its preparation process.
  • FE Fuel Eco
  • the invention also relates to a lubricant composition
  • This lubricating composition therefore comprises a low viscosity oil comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1, 13-dioctyltricosane, 1-decene tetramer of formula (I).
  • 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.
  • the composition according to the invention comprises at least 30, 40, 50 or 60% by weight of an oil according to the invention.
  • the composition according to the invention comprises from 10 to 50% by weight, preferably from 10 to 40% by weight or from 15 to 30% by weight of at least one base oil according to the invention.
  • the 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, a Group V oil, in particular esters and polyalkylene glycols (PAG).
  • the lubricant composition according to the invention is particularly advantageous for use as a high performance lubricant for lubrication in the fields of motors, hydraulic fluids, gears, in particular bridges and transmissions.
  • 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 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
  • 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 (heteronuclear multiple 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 oligomerization products and the fraction of tetramers comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1, 13-dioctyltricosane are then separated by distillation at reduced pressure (0.67 mbar) according to the ASTM D5236 standard, by means of of a column with 15 theoretical plates whose maximum temperature is 495 ° C. This distillation according to ASTM D5236 allows to isolate products whose boiling point is 475 and 495 ° C.
  • the oil according to the invention obtained has a content of 9-methyl-1 1, 13-dioctyltricosane equal to 72.73%.
  • This oil according to the invention comprising more than 50% by weight of 9-methyl-1, 13-dioctyltricosane has a kinematic viscosity at 100 ° C, measured according to ASTM D445, of 5.823 mm 2 . s "1.
  • the viscosity index of the oil is 144. Its volatility measured according to standard CEC L-40-93 was 4.6% by mass and its dynamic viscosity (CCS) at -35 ° C as measured according to ASTM D5293, is 2,950 mPa.s. Its average molecular weight is 479 g / mol, calculated according to ASTM D2502.
  • the characteristics of the oil according to the invention make it possible to obtain excellent lubricating, rheological, in particular cold and oxidation resistance properties, as well as Fuel Eco.
  • This reference PAO oil has a kinematic viscosity at 100 ° C., measured according to the ASTM D445 standard, of 5.864 mm 2 . s "1.
  • the viscosity index was 137.
  • Its volatility measured according to standard CEC L-40-93 was 6.8% by mass and its dynamic viscosity (CCS) at -35 ° C, measured according to ASTM D5293 is 3870 mPa.s.
  • CCS dynamic viscosity
  • Its average molecular weight is 473 g / mol, calculated according to ASTM D2502.
  • the specifications of this commercial oil are as follows: kinematic viscosity at 100 ° C., measured according to ASTM D445, of 5.7 to 6.1 mm 2 . s "1 ; volatility measured according to CEC standard L-40-93 less than 7% by mass.
  • the oligomers present in this oil were characterized by 1 H NMR and three-dimensional gas phase chromatography (GCxGC).
  • the oligomeric distribution of this PAO is 34% by weight of the various C 30 oligomers, 42% by weight of the various C 40 oligomers and 15% by weight of the various C 50 oligomers, the rest consisting of other oligomers.
  • 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, the volatility or the dynamic viscosity at cold, which are much better for oils according to US Pat. invention.
  • Example 3 Preparation of a Lubricating Composition According to the Invention (1) and a Comparative Lubricating Composition (1)
  • the lubricating compositions are prepared by mixing the oil according to Example 1 or a known PAO oil with another Group III base oil, viscosity index improvers and a mixture of additives (dispersants, detergents including sulfonate, friction modifier, antioxidant, pour point improver, anti-wear agent).
  • the lubricating compositions thus prepared are described in Table 1 (% by weight).
  • Table 1 The characteristics of the lubricating compositions prepared are evaluated. The results obtained are shown in Table 2.
  • the lubricating compositions comprising the oil (1) according to the invention have improved properties with respect to the lubricating composition comprising a known PAO base oil.
  • the dynamic viscosity at cold is lower. Noack volatility is improved.
  • the lubricating compositions are prepared by mixing the oil according to Example 1 or a known PAO oil with another Group III base oil, viscosity index improvers and a mixture of additives (dispersants, friction modifier, detergents including sulfonate, antioxidant, pour point improver, anti-wear agent).
  • the lubricating compositions thus prepared are described in Table 3 (% by weight).
  • Composition (2) Composition according to the comparative invention (2) base oil group III (grade 4) 65.7 65.7 base oil group IV PAO 6 (Ineos Durasyn
  • oil (1) according to the invention 15 0 mixture of additives 15.9 15.9 polymers 3,4 3,4
  • the lubricating compositions comprising the oil (1) according to the invention have improved properties with respect to the lubricating composition comprising a known PAO base oil.
  • the viscosity index is higher.
  • the dynamic viscosity at cold is lower. Noack volatility is improved.
  • the lubricant composition (1) according to the invention and the comparative lubricating composition (1) are compared with a reference lubricant composition (grade SAE OW-20).
  • a reference lubricant composition grade SAE OW-20.
  • Each measurement of friction is carried out for approximately 12 hours and makes it possible to establish a detailed cartography of the friction torque induced by each lubricating composition.
  • the tests are carried out according to the following sequence:
  • the drive torque and the indicated motor operating torque are then measured over the selected speed and temperature ranges.
  • a temperature conditioning phase of 90 min is respected. The measurement starts when the oil and water temperatures reach the set temperature +/- 0.5 ° C.
  • 4 measurements are averaged over 250 revolutions and the measurement of the friction torque on this point corresponds to the average of these 4 values.
  • a thermal stabilization time of 5 minutes is observed after each ramp of regime or temperature.
  • the friction gain is evaluated for each lubricant composition as a function of the temperature and engine speed and then compared to the friction measured for the reference lubricant composition.
  • the friction gains can be positive or negative, it is a loss.
  • the results in friction gains obtained between the composition lubricant (1) according to the invention and the comparative lubricating composition (1) are shown in Table 5.
  • the lubricant composition (1) according to the invention allows a significant gain in friction with respect to the comparative lubricant composition (1) at different operating temperatures.
  • the lubricant composition according to the invention thus allows a significant friction gain compared to the comparative lubricating composition and therefore allows to consider a significant reduction in CO 2 emissions.
  • Example 6 Evaluation of Properties for Lubricating a Vehicle Engine with a Lubricating Composition According to the Invention (2) and a Comparative Lubricating Composition
  • An engine N20 (BMW) with a displacement of 2.0 L (maximum power of 180 kW) is used, driven by a generator with an electric motor.
  • the lubricating composition (2) according to the invention and the comparative lubricating composition (2) are compared with a reference lubricating composition (grade SAE OW-30).
  • the conditions of the evaluations are adapted to the conditions of example 5.
  • the instructions implemented are as follows:
  • the friction gain is evaluated for each lubricant composition as a function of the temperature and engine speed and then compared to the friction measured for the reference lubricant composition.
  • the results in friction gains obtained between the lubricant composition (2) according to the invention and the comparative lubricating composition (2) are presented in Table 7.
  • the lubricant composition (2) according to the invention allows a significant increase in friction with respect to the comparative lubricant composition (2) at different operating temperatures. From these friction gains, a CO 2 emission reduction can be expected.

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Abstract

L'invention concerne une huile de basse viscosité comprenant plus de 50 % en poids de 9-methyl-11,13-dioctyltricosane 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 4 à 8 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 fluides hydrauliques, des engrenages, en particulier les ponts et les transmissions.

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 ,13-dioctyltricosane 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 4 à 8 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 fluides hydrauliques, des engrenages, en particulier les ponts et les transmissions. 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 PAO de basse viscosité, notamment de viscosité cinématique à 100°C allant de 2 à 10 mm2. s"1 , mesurée selon la norme ASTM D445 (grades 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 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.
Il 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 4 à 8 mm2.s"1 , et comprenant plus de 50 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule I)
(I) L'huile selon l'invention possède une viscosité particulièrement avantageuse allant de 4 à 8 mm2.s"1. De manière plus avantageuse, la viscosité cinématique de l'huile selon l'invention va de de 5 à 7 mm2. s"1. De manière préférée, la viscosité cinématique de l'huile selon l'invention va de 5,4 à 6,5 mm2.s"1. De manière plus préférée, la viscosité cinématique de l'huile selon l'invention est de 5,4 mm2. s"1 , de 5,5 mm2. s"1 , de 5,6 mm2. s"1 , de 5,7 mm2. s"1 ou de 5,8 mm2. s"1.
Également de manière avantageuse, l'huile selon l'invention possède un indice de viscosité supérieur à 130 ou supérieur ou égal à 140. De manière préférée, l'indice de viscosité de l'huile selon l'invention est compris entre 130 et 180 ou entre 140 et 160. 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 CEC L-40-93 inférieure à 6 % en masse ou encore inférieure à 5 % en masse. De manière préférée, la volatilité de l'huile selon l'invention est comprise entre 4 et 6 % en masse ou entre 4,5 et 6 % 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 4 000 mPa.s. De manière préférée, la viscosité dynamique de l'huile selon l'invention est inférieure à 3 500 mPa.s ou inférieure à 3 000 mPa.s. Selon l'invention, la viscosité dynamique de l'huile 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 400 à 600 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 °C ou inférieur ou égal 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 5 à 7 mm2.s"1 , de préférence de 5,4 à 6,5 mm2.s"1 , ou de 5,4 mm2.s"1 , de 5,5 mm2.s~ 1 , de 5,6 mm2.s"1 , de 5,7 mm2.s"1 ou de 5,8 mm2.s"1 ;
(b) un indice de viscosité supérieur à 130 ou supérieur ou égal à 140 ou compris entre
130 et 180 ou entre 140 et 160 ;
(c) une volatilité mesurée selon la norme CEC L-40-93 inférieure à 6 % en masse ou inférieure à 5 % en masse ; et
(d) une viscosité dynamique (CCS) à -35 °C, mesurée selon la norme ASTM D5293 inférieure à 3 500 mPa.s ou inférieure à 3 000 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 allant de 5,4 à 6,5 mm2. s"1 , ou de 5,4 mm2. s"1 , de 5,5 mm2. s"1 , de 5,6 mm2. s"1 , de 5,7 mm2. s"1 ou de 5,8 mm2.s"1 ;
(b) un indice de viscosité compris entre 130 et 180 ou entre 140 et 160 ;
(c) une volatilité mesurée selon la norme CEC L-40-93 inférieure à 5 % en masse ; et
(d) une viscosité dynamique (CCS) à -35 °C, mesurée selon la norme ASTM D5293 inférieure à 3 000 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 de 50 à 99 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule (I). De manière également avantageuse, l'huile selon l'invention comprend de 60 à 95 % en poids ou de 70 à 90 % en poids de tétramère de 1 - décène de formule (I).
De manière préférée, l'huile selon l'invention comprend au moins 65 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule (I) ou au moins 70 % en poids de tétramère de 1 - décène de formule (I). De manière plus avantageuse, l'huile selon l'invention comprend au moins 80 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule (I) ou au moins 90 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule (I). Outre le tétramère de 1 -décène de formule (I), l'huile selon l'invention peut comprendre d'autres oligomères issus de l'oligomérisation du 1 -décène, en particulier des oligomères saturés. De manière préférée, l'huile selon l'invention peut comprendre au moins un autre oligomère saturé du 1 -décène choisi parmi
■ les autres tétramères saturés du 1 -décène ; ou
■ les autres tétramères saturés du 1 -décène, les dimères saturés du 1 -décène, les trimères saturés du 1 -décène, les pentamères saturés du 1 -décène, les hexamères saturés du 1 -décène. ; ou
- les autres tétramères saturés du 1 -décène, les pentamères saturés du 1 - décène, les hexamères saturés du 1 -décène.
De manière également avantageuse, l'huile selon l'invention comprend
■ de 51 à 94,8 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule (I) ;
■ de 0,1 à 10 % en poids d'au moins un autre tétramère saturé du 1 -décène ; ■ de 0,1 à 10 % en poids d'au moins un trimère saturé du 1 -décène ;
■ de 5 à 25 % en poids d'au moins un pentamère saturé du 1 -décène ou d'au moins un hexamère saturé du 1 -décène.
En particulier, l'huile selon l'invention comprend
■ de 51 à 94,7 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule (I) ;
■ de 0,1 à 10 % en poids d'au moins un autre tétramère saturé du 1 -décène ;
■ de 0,1 à 5 % en poids d'au moins un dimère saturé du 1 -décène ;
■ de 0,1 à 10 % en poids d'au moins un trimère saturé du 1 -décène ;
■ de 5 à 25 % en poids d'au moins un pentamère saturé du 1 -décène ou d'au moins un hexamère 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 ,13-dioctyltricosane, tétramère de 1 -décène de formule (I). De manière préférée, l'huile selon l'invention comprenant plus de 50 % en poids de 9- methyl-1 1 ,13-dioctyltricosane 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 tétramères comprenant plus de 50 % en oids de tétramère de 1 -décène de formule (I)
(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
M représente un métal de transition choisi parmi titane, zirconium, hafnium, et vanadium ou représente le zirconium ;
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 ;
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 ; 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 tétramères comprenant plus de 50 % en poids de tétramère 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 D5236.
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 450 et 520 °C, de préférence entre 475 et 495 °C. La pression partielle est avantageusement inférieure à 0,67 mbar.
De manière préférée, la séparation par distillation selon la norme ASTM D5236 permet de séparer la fraction de tétramères comprenant plus de 50 % en poids de tétramère de 1 - décène de formule (I).
Ainsi, la séparation par distillation à pression réduite permet de séparer la fraction de tétramères issue de l'oligomérisation du 1 -décène puis de l'hydrogénation des produits d'oligomérisation. Cette fraction de tétramères comprend plus de 50 % en poids de tétramère 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 tétramères comprenant plus de 50 % en poids de tétramère 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 d'une fraction de dimères du 1 -décène (par exemple le 9-methyl nonadecane), séparée par distillation à pression réduite et l'oligomérisation avec du 1 -décène de cette fraction de dimères du 1 -décène recyclée, 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 tétramères comprenant plus de 50 % en poids de tétramère 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 également préférée, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape finale d'hydrogénation de la fraction de tétramères comprenant plus de 50 % en poids de tétramère 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 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 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 (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 tétramère 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 tétramères comprenant plus de 50 % en poids de tétramère 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 préférée, l'huile selon l'invention 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 tétramères comprenant plus de 50 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule (I).
De manière plus préférée, l'huile selon l'invention est préparée selon un procédé combinant l'ensemble de ces caractéristiques.
De manière 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 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 tétramère 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 tétramères comprenant plus de 50 % en poids de tétramère 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. 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 tétramères comprenant plus de 50 % en poids de tétramère 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 ; ou
■ la désactivation du catalyseur après l'oligomérisation du 1 -décène ou après l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation ; ou ■ le recyclage d'une fraction de dimères du 1 -décène (par exemple le 9-methyl nonadecane), séparée par distillation à pression réduite et l'oligomérisation avec du 1 -décène de cette fraction de dimères du 1 -décène recyclée, 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 tétramères comprenant plus de 50 % en poids de tétramère 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.
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 ,13-dioctyltricosane, tétramère de 1 -décène de formule (I).
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 de 9-methyl-1 1 , 13-dioctyltricosane, tétramère de 1 - décène de formule (I). 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 de 10 à 50 % en poids, de préférence de 10 à 40 % en poids ou de 15 à 30 % en poids d'au moins une huile de base 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, une huile de groupe V, notamment les esters et les polyalkylène-glycols (PAG).
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 fluides hydrauliques, des engrenages, en particulier les ponts et les transmissions.
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, pour hydrogéner de manière totale (suivi par RMN pour contrôler l'élimination des insaturations).
Les produits d'oligomérisation et la fraction de tétramères comprenant plus de 50 % en poids de 9-methyl-1 1 ,13-dioctyltricosane sont ensuite séparés par distillation à pression réduite (0,67 mbar) selon la norme ASTM D5236, au moyen d'une colonne à 15 plateaux théoriques dont la température maximale est de 495 °C. Cette distillation selon la norme ASTM D5236 permet d'isoler les produits dont le point d'ébullition est compris 475 et 495 °C.
L'huile selon l'invention obtenue possède une teneur en 9-methyl-1 1 ,13-dioctyltricosane égale à 72,73 %.
Cette huile selon l'invention comprenant plus de 50 % en poids de 9-methyl-1 1 ,13- dioctyltricosane possède une viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445, de 5,823 mm2. s"1. L'indice de viscosité de cette huile est de 144. Sa volatilité mesurée selon la norme CEC L-40-93 est de 4,6 % en masse et sa viscosité dynamique (CCS) à -35 °C, mesurée selon la norme ASTM D5293, est de 2 950 mPa.s. Sa masse moléculaire moyenne est de 479 g/mol, calculée selon la norme ASTM D2502.
Les caractéristiques de l'huile selon l'invention permettent d'obtenir d'excellentes propriétés lubrifiantes, rhéologiques notamment à froid et de résistance à l'oxydation ainsi que de Fuel Eco.
Exemple 2 comparatif
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 Ineos Durasyn 166) 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 5,864 mm2. s"1. Son indice de viscosité est de 137. Sa volatilité mesurée selon la norme CEC L-40-93 est de 6,8 % en masse et sa viscosité dynamique (CCS) à -35 °C, mesurée selon la norme ASTM D5293 est de 3 870 mPa.s. Sa masse moléculaire moyenne est de 473 g/mol, calculée selon la norme ASTM D2502. Par ailleurs, les spécifications de cette huile commerciale sont les suivantes : viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445, de 5,7 à 6,1 mm2. s"1 ; volatilité mesurée selon la norme CEC L-40-93 inférieure à 7 % en masse.
Les oligomères présents dans cette huile ont été caractérisés par RMN 1 H et par chromatographie tridimensionnelle en phase gazeuse (GCxGC). La distribution en oligomères de cette PAO est de 34 % en poids des différents oligomères en C30, de 42 % en poids des différents oligomères en C40 et de 15 % en poids des différents oligomères en C50, le reste étant constitué d'autres oligomères. 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, la volatilité ou la viscosité dynamique à froid qui sont bien meilleurs pour les huiles selon l'invention. Exemple 3 : préparation d'une composition lubrifiante selon l'invention (1 ) et d'une composition lubrifiante comparative (1 )
On prépare les compositions lubrifiantes par mélange de l'huile selon l'exemple 1 ou d'une huile PAO connue avec une autre huile de base groupe III, des polymères améliorants de l'indice de viscosité et un mélange d'additifs (dispersants, détergents dont sulfonate, modificateur de frottement, antioxydant, améliorant du point d'écoulement, agent anti-usure). Les compositions lubrifiantes ainsi préparées sont décrites dans le tableau 1 (% en masse).
Tableau 1 Les caractéristiques des compositions lubrifiantes préparées sont évaluées résultats obtenus sont présentés dans le tableau 2.
Tableau 2
Les compositions lubrifiantes comprenant l'huile (1 ) selon l'invention présentent des propriétés améliorées par rapport à la composition lubrifiante comprenant une huile de base PAO connue. La viscosité dynamique à froid est inférieure. La volatilité Noack est améliorée.
Exemple 4 : préparation d'une composition lubrifiante selon l'invention (2) et d'une composition lubrifiante comparative (2)
On prépare les compositions lubrifiantes par mélange de l'huile selon l'exemple 1 ou d'une huile PAO connue avec une autre huile de base groupe III, des polymères améliorants de l'indice de viscosité et un mélange d'additifs (dispersants, modificateur de frottement, détergents dont sulfonate, antioxydant, améliorant du point d'écoulement, agent anti-usure). Les compositions lubrifiantes ainsi préparées sont décrites dans le tableau 3 (% en masse).
Composition (2) Composition selon l'invention comparative (2) huile de base groupe III (grade 4) 65,7 65,7 huile de base groupe IV PAO 6 (Ineos Durasyn
0 15
166) huile (1 ) selon l'invention 15 0 mélange d'additifs 15,9 15,9 polymères 3,4 3,4
Tableau 3
Les caractéristiques des compositions lubrifiantes préparées sont évaluées résultats obtenus sont présentés dans le tableau 4.
Tableau 4
Les compositions lubrifiantes comprenant l'huile (1 ) selon l'invention présentent des propriétés améliorées par rapport à la composition lubrifiante comprenant une huile de base PAO connue. L'indice de viscosité est supérieur. La viscosité dynamique à froid est inférieure. La volatilité Noack est améliorée.
Exemple 5 : évaluation des propriétés pour la lubrification d'un moteur de véhicule d'une composition lubrifiante selon l'invention (1 ) et d'une composition lubrifiante comparative LU
On utilise un moteur EB2 (PSA Peugeot Citroën) de 1 ,2 L de cylindrée (puissance maximale de 60 kW), entraîné par une génératrice à moteur électrique.
La composition lubrifiante (1 ) selon l'invention et la composition lubrifiante comparative (1 ) sont comparées à une composition lubrifiante de référence (grade SAE OW-20). Chaque mesure de frottement est réalisée durant environ 12h et permet d'établir une cartographie détaillée du couple de frottement induit par chaque composition lubrifiante. Les essais sont réalisés selon la séquence suivante :
■ rinçage du moteur avec une huile de rinçage additivée avec des détergents puis rinçage avec la composition de référence,
■ mesure du couple de frottement à 4 températures avec la composition de référence,
■ rinçage du moteur avec une huile de rinçage additivée avec des détergents puis rinçage avec la composition lubrifiante à évaluer,
■ mesure du couple de frottement aux 4 températures avec la composition lubrifiante à évaluer,
■ rinçage du moteur avec une huile de rinçage additivée avec des détergents puis rinçage avec l'huile de référence,
■ mesure du couple de frottement aux 4 températures avec la composition lubrifiante de référence.
Les plages de variation du régime ainsi que les niveaux de température ont été choisis de manière à couvrir les points de fonctionnement les plus représentatifs des cycles d'homologation NEDC et WLTC. Les 4 niveaux de température choisis sont cohérents avec les cycles considérés. Les consignes mises en œuvre sont les suivantes:
■ température d'eau en sortie de moteur: 35 °C/50 °C/80 °C/95 °C ± 2 °C,
■ température d'huile de la rampe: 35 °C/50 °C/80 °C/1 15 °C ± 2 °C,
■ température d'air à l'admission: 28 °C ± 2 °C,
■ contre-pression à l'échappement: 100 mbar à 5 000 tr/min.
On mesure alors le couple d'entraînement et le couple indiqué de fonctionnement du moteur sur les plages de régime et de température sélectionnées. Pour chaque température, une phase de conditionnement en température de 90 min est respectée. La mesure débute lorsque les températures d'huile et d'eau atteignent la température de consigne +/- 0.5 °C. Pour chaque point de fonctionnement, on effectue 4 mesures moyennées sur 250 tours et la mesure du couple de frottement sur ce point correspond à la moyenne de ces 4 valeurs. Une durée de stabilisation thermique de 5 minutes est observée après chaque rampe de régime ou de température.
Le gain de frottement est évalué pour chaque composition lubrifiante en fonction de la température et du régime moteur puis comparé au frottement mesuré pour la composition lubrifiante de référence. Les gains de frottement peuvent être positifs ou négatifs, il s'agit alors d'une perte. Les résultats en gains de frottement obtenus entre la composition lubrifiante (1 ) selon l'invention et la composition lubrifiante comparative (1 ) sont présentés dans le tableau 5.
Tableau 5
On constate que la composition lubrifiante (1 ) selon l'invention permet un important gain en frottement par rapport à la composition lubrifiante comparative (1 ) aux différentes températures d'utilisation.
À partir de ces gains de frottement et après traitement par une fonction de transfert, on évalue les gains de frottement sur les cycles d'homologation normalisés NEDC et WLTC résultant de l'utilisation des compositions lubrifiantes. Cette fonction de transfert est basée sur un modèle de véhicule développé sur l'application SimulationX (ITI GmbH). Ce modèle prend en compte la trace du cycle de conduite considéré (vitesse et changement de rapport en fonction du temps), les forces motrices et résistives s'appliquant au véhicule, les caractéristiques du groupe motopropulseur (caractéristiques du moteur, rapports de démultiplication, inerties, etc) et les données issues des essais (cartographie de frottement, montées en température d'eau et huile sur le cycle de roulage considéré). Les résultats en gain de frottement obtenus entre la composition lubrifiante (1 ) selon l'invention et la composition lubrifiante comparative (1 ) sont présentés dans le tableau 6.
Tableau 6
La composition lubrifiante selon l'invention permet donc un gain de frottements important par rapport à la composition lubrifiante comparative et permet donc d'envisager une importante réduction d'émission de C02. Exemple 6 : évaluation des propriétés pour la lubrification d'un moteur de véhicule d'une composition lubrifiante selon l'invention (2) et d'une composition lubrifiante comparative
On utilise un moteur N20 (BMW) de 2,0 L de cylindrée (puissance maximale de 180 kW), entraîné par une génératrice à moteur électrique.
La composition lubrifiante (2) selon l'invention et la composition lubrifiante comparative (2) sont comparées à une composition lubrifiante de référence (grade SAE OW-30).
Les conditions des évaluations sont adaptées des conditions de l'exemple 5. Les consignes mises en œuvre sont les suivantes:
■ température d'eau en sortie de moteur: 40 °C/60 °C/90 °C/1 10 °C ± 2 °C
■ température d'huile de la rampe: 40 °C/60 °C/90 °C/1 10 °C ± 2 °C
■ température d'air à l'admission: 21 °C ± 2 °C
■ contre-pression à l'échappement: 40 mbar à 4 000 tr/min
Le gain de frottement est évalué pour chaque composition lubrifiante en fonction de la température et du régime moteur puis comparé au frottement mesuré pour la composition lubrifiante de référence. Les résultats en gains de frottement obtenus entre la composition lubrifiante (2) selon l'invention et la composition lubrifiante comparative (2) sont présentés dans le tableau 7.
Tableau 7
On constate que la composition lubrifiante (2) selon l'invention permet un important gain de frottement par rapport à la composition lubrifiante comparative (2) aux différentes températures d'utilisation. À partir de ces gains de frottement, une réduction d'émission de C02 peut être attendue.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Huile de viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445, allant de 4 à 8 mm2.s"1 , comprenant plus de 50 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule (I)
2. Huile selon la revendication 1 comprenant de 50 à 99 % en poids de tétramère de 1 - décène de formule (I), préférentiellement de 60 à 95 % en poids de tétramère de 1 - décène de formule (I), plus préférentiellement de 70 à 90 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule (I).
Huile selon l'une des revendications 1 et 2 comprenant au moins 65 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule (I), préférentiellement au moins 70 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule (I), plus préférentiellement au moins 80 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule (I), encore plus préférentiellement au moins 90 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule (I).
Huile selon l'une des revendications 1 à 3 comprenant également au moins un autre oligomère saturé du 1 -décène
■ choisi parmi les autres tétramères saturés du 1 -décène ; ou
■ choisi parmi les autres tétramères saturés du 1 -décène, les dimères saturés du 1 -décène, les trimères saturés du 1 -décène, les pentamères saturés du 1 - décène, les hexamères du 1 -décène.
Huile selon l'une des revendications 1 à 4 comprenant
■ de 51 à 94,8 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule (I) ;
■ de 0,1 à 10 % en poids d'au moins un autre tétramère saturé du 1 -décène ;
■ de 0,1 à 10 % en poids d'au moins un trimère saturé du 1 -décène ; ■ de 5 à 25 % en poids d'au moins un pentamère saturé du 1 -décène ou d'au moins un hexamère saturé du 1 -décène.
Huile selon l'une des revendications 1 à 5 dont
(a) la viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445 va de 5 à 7 mm2.s"1 , de préférence de 5,4 à 6,5 mm2.s"1 ; ou dont
(b) l'indice de viscosité est supérieur à 130, préférentiellement supérieur ou égal à 140; ou dont
Huile selon l'une des revendications 1 à 5 dont la volatilité mesurée selon la norme ASTM D6375 est inférieure à 6 % en masse, préférentiellement inférieure à 5 % en masse.
Huile selon l'une des revendications 1 à 7 comprenant du tétramère de 1 -décène de formule (I) et 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 tétramères comprenant plus de 50 % en poids de tétramère de 1 -décène de formule (I).
Huile selon l'une des revendications 1 à 7 comprenant du tétramère de 1 -décène de formule (I) et préparée selon le procédé de la revendication 8 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 ; ou
■ le recyclage d'une fraction de dimères du 1 -décène (par exemple le 9-methyl nonadecane), séparée par distillation à pression réduite et l'oligomérisation avec du 1 -décène de cette fraction de dimères du 1 -décène recyclée, 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 tétramères comprenant plus de 50 % en poids de tétramère 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.
10. Huile selon l'une des revendications 1 à 7 comprenant du tétramère de 1 -décène de formule (I) et préparée selon le procédé des revendications 8 ou 9 pour lequel
■ l'oligomérisation du 1 -décène est réalisée en présence d'hydrogène (H2) à une pression partielle allant de 0,1 à 20 bar, préférentiellement 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 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, préférentiellement 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, de préférence 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 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 Ci-C20 alkyl, cyclique ou linéaire, préférentiellement 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, préférentiellement 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).
1 1 . Utilisation comme huile de base ou comme huile de base lubrifiante d'une huile définie selon l'une des revendications 1 à 10.
12. Utilisation d'une huile définie selon l'une des revendications 1 à 10 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.
13. Composition lubrifiante comprenant
■ au moins une huile de base définie selon l'une des revendications 1 à 10 ; ou
■ au moins une huile de base définie selon l'une des revendications 1 à 10 et au moins une autre huile de base ; ou
■ au moins une huile de base définie selon l'une des revendications 1 à 10 et au moins un additif ; ou
■ au moins une huile de base définie selon l'une des revendications 1 à 10, au moins une autre huile de base et au moins un additif.
14. Composition lubrifiante selon la revendication 13 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 selon l'une des revendications 1 à 10 ; ou
■ de 10 à 50 % en poids, de préférence de 10 à 40 % en poids ou de 15 à 30 % en poids d'au moins une huile de base selon l'une des revendications 1 à 10.
15. Utilisation d'une composition lubrifiante selon l'une des revendications 13 ou 14 pour améliorer le Fuel Eco (FE) d'un lubrifiant, pour réduire la consommation de carburant d'un moteur ou pour réduire la consommation de carburant d'un véhicule à moteur.
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