ES2949020T3 - Fluidos sintéticos con biodegradabilidad mejorada - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a composiciones de polialfaolefina (PAO) de baja viscosidad que tienen alta biodegradabilidad, bajo punto de fluidez, alta estabilidad oxidativa y baja tendencia a la formación de lodos, así como a un proceso mejorado para la producción selectiva de la composición de PAO reivindicada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Fluidos sintéticos con biodegradabilidad mejorada
Antecedentes de la invención
1. Campo Técnico
La presente invención se refiere a composiciones de polialfaolefina (PAO) de baja viscosidad caracterizadas por una alta biodegradabilidad, bajo punto de goteo, alta estabilidad oxidativa y bajas tendencias de formación de lodos. Más particularmente, la invención proporciona una composición de PAO que tiene una viscosidad cinemática mejorada a 100 0C y un procedimiento mejorado para la producción selectiva de la composición mejorada.
2. Descripción de la técnica anterior
Los oligómeros de alfaolefinas (también conocidos como alfaolefinas lineales u olefinas vinílicas), los procedimientos para su producción y su uso en la formulación de lubricantes sintéticos y semisintéticos son conocidos en la técnica. Algunos métodos representativos para fabricar oligómeros de PAO incluyen los siguientes números de patente US-: 3.682.823; 3.763.244; 3.769.363; 3.780.123; 3.798.284; 3.884.988; 3.097.924; 3.997.621; 4.045.507; y 4.045.508. Tradicionalmente, los oligómeros de alfaolefina que han demostrado ser útiles como fluidos base sintéticos se preparan principalmente a partir de olefinas terminales lineales que contienen aproximadamente 8-14 átomos de carbono tales como 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno, 1-tetradeceno y mezclas de los mismos. Una de las alfaolefinas más ampliamente utilizadas es el 1-deceno que se puede utilizar solo o en una mezcla con otras alfaolefinas. Cuando se emplean alfaolefinas lineales, los productos oligoméricos comprenden mezclas que incluyen cantidades variables de dímero, trímero, tetrámero, pentámero y oligómeros superiores. Los productos oligoméricos se hidrogenan típicamente para mejorar la estabilidad térmica y oxidativa y deben fraccionarse adicionalmente para ser útiles para aplicaciones específicas. Dichos productos oligoméricos hidrogenados y fraccionados son conocidos por su rendimiento superior, su larga vida útil, su baja volatilidad, sus bajos puntos de goteo y sus altos índices de viscosidad. Deseablemente, habría una composición de fluido base que tuviera propiedades mejoradas, incluyendo biodegradabilidad, y requeriría un proceso de producción más simple.
En un procedimiento de polialfaolefinas convencional, las viscosidades cinemáticas del producto pueden ajustarse eliminando o añadiendo oligómeros superiores o inferiores para proporcionar una composición que tiene la viscosidad deseada para una aplicación particular. Comúnmente se requieren viscosidades en el intervalo de 2 a 150 centistokes (cSt) a 100 0C, estando las viscosidades preferidas en el intervalo de 2 a 10 cSt.
Estos fluidos de baja viscosidad son especialmente útiles en aplicaciones de ahorro de energía tales como aceite lubricante de motor para minimizar la fricción y así mejorar la economía de combustible. Utilizados solos o como mezclas con aceite mineral pueden, por ejemplo, proporcionar aceites lubricantes con viscosidades que entran dentro de la categoría de aceites de cárter SAE OW-Xx o SAE 5W-XX.
Existe un mercado particularmente grande para existencias de material de base lubricantes sintéticas que tienen una viscosidad cinemática de 2,5 a 4,5 cSt a 1000C, especialmente si esta propiedad se combina con una baja volatilidad Noack, un bajo punto de goteo, una viscosidad útil a baja temperatura y un alto índice de viscosidad. La PAO de 4 cSt puede prepararse por medio de oligomerización de deceno de un 1-deceno usando un catalizador de Friedel-Crafts tal como BF3 con un promotor tal como un alcohol.
Sin embargo, el 1-deceno está en suministro limitado porque es un coproducto hecho junto con una amplia gama de otras alfaolefinas. Sería deseable proporcionar más flexibilidad en la preparación de existencias de base sintéticas usando un intervalo más amplio de alfaolefinas produciendo al mismo tiempo oligómeros que tangan propiedades viscosimétricas sustancialmente similares.
Un problema adicional asociado con la preparación de aceites oligoméricos a partir de 1-deceno u otras alfaolefinas es que la mezcla de productos oligoméricos normalmente debe fraccionarse en diferentes porciones para obtener aceites de una viscosidad dada (por ejemplo, 2, 4, 6 u 8 cSt a 100 0C). El método de producción comercial descrito anteriormente proporciona una mezcla de productos oligoméricos que, cuando se fracciona, produce las cantidades relativas de cada producto de viscosidad que corresponden a la demanda del mercado. Como resultado, a menudo se produce un exceso de un producto con el fin de obtener la cantidad necesaria del otro.
Además, aunque los productos de PAO disponibles en el mercado proporcionan un equilibrio útil de propiedades, las aplicaciones que requieren un intervalo estrecho de viscosidades específicas, por ejemplo, material de 4 cSt (principalmente trímero de deceno o C30), deben destilarse a partir de una mezcla compleja de oligómeros. El proceso de destilación, a su vez, crea un coproducto más pesado. Debido a esto, las PAO derivadas de deceno con viscosidad entre 4 y 5,5 cSt deben mezclarse posteriormente a partir de PAO de 4 cSt y una PAO de mayor viscosidad.
Por lo tanto, es deseable producir composiciones de 2,5-4,5 cSt que tengan propiedades similares o mejores en comparación con los aceites a base de deceno a partir de materias primas de alimentación distintas del deceno, debido al suministro limitado de deceno. También es deseable producir las composiciones de 2,5-4,5 cSt mencionadas anteriormente selectivamente y sin ningún coproducto o la necesidad de mezcla posterior.
Las polialfaolefinas derivadas de otras alfaolefinas lineales son conocidas en la técnica. Se sabe que las polialfaolefinas derivadas de tetradeceno puro tienen propiedades de punto de goteo y viscosidad a -40 0C particularmente más altas.
Para trímeros de polialfaolefina preparados en condiciones idénticas, se ha demostrado que el índice de viscosidad aumenta al aumentar la longitud de cadena de la alfaolefina de partida. Por el contrario, la volatilidad disminuye con el aumento de la longitud de cadena de la alfaolefina de partida. Dado que el alto índice de viscosidad y la baja volatilidad son propiedades deseables para un lubricante, se ha buscado durante mucho tiempo un método para usar alfaolefinas de número de carbonos largo en la fabricación de polialfaolefinas.
Desafortunadamente, se aprecia que el punto de goteo y la viscosidad a baja temperatura también aumentan con el aumento de la longitud de cadena de la alfaolefina de partida. Por ejemplo, los trímeros de polialfaolefina de deceno (C10) son fluidos a menos de menos 65 grados centígrados de fluido. Por el contrario, los trímeros de polialfaolefina de tetradeceno (C14) se congelan a -20 grados centígrados según una fuente1.1 Fuente: “Synthetic Lubricant Base Stock Processes and Products” Margaret M. Wu, Suzzy C. Ho, y T. Rig Forbus
Tabla 1: Propiedades de PAO según Margaret Wu, et al.
Figure imgf000003_0001
Shubkin ha demostrado que incluso para oligómeros de tetradeceno que contienen una cantidad significativa de dímero de tetradeceno, las composiciones son sólidas y congeladas entre -18 y -20 grados centígrados
2.2 Shubkin et. al., “Tailor Making Polyalphaolefins” in Engine oils and Automo tive Lubrication; ed. Wilfred Bartz, 1993, pub Verlag
Tabla 2: El efecto de la longitud de cadena de olefina sobre las propiedades del producto (de la Tabla 2.5.9 de Shubkin):
Figure imgf000003_0002
Se sabe que para que un material de base sea adecuado para usar en aceites de motor SAE 5W, el aceite debe ser fluido a -30 grados centígrados para cumplir con los requisitos de arranque en frío. El requisito para los aceites SAE 0W es aún más estricto: el material de base debe ser fluido a -35 grados centígrados para cumplir con los requisitos de arranque en frío.
Muchos aceites industriales también tienen un requisito de viscosidad Brookfield de -40 grados centígrados que impediría el uso de cualquier material de base con baja fluidez a baja temperatura, tal como los derivados de tetradeceno.
Los métodos de la técnica anterior para producir PAO que son adecuados para usar como composiciones fluidas de base padecen numerosas deficiencias, de modo que sigue existiendo la necesidad de más composiciones de PAO mejoradas y métodos mejorados para fabricar dichas polialfaolefinas. La presente invención aborda estas necesidades proporcionando un procedimiento y una composición de producción de polialfaolefinas de baja viscosidad de una sola etapa caracterizados por un bajo punto de goteo, buenas propiedades viscosimétricas a baja temperatura, un alto índice de viscosidad y una buena biodegradabilidad.
Resumen de la invención
La presente invención reivindica composiciones de polialfaolefina (PAO) de baja viscosidad caracterizadas por una alta biodegradabilidad, bajo punto de goteo, alta estabilidad oxidativa y bajas tendencias a la formación de lodo y, más particularmente, proporciona una composición de PAO que tiene una viscosidad cinética a 100 0C en el intervalo de aproximadamente 2,5 a 4,5 cSt.
La invención también reivindica un procedimiento mejorado para la producción selectiva de la composición mencionada anteriormente mediante oligomerización de 1-tetradeceno en ausencia o presencia de un segundo comonómero usando un sistema catalítico que comprende BF3 y un promotor de alcoxilato de alcohol. El procedimiento de la invención tiene una selectividad de dímero (o co-dímero) de C28 de más de 70 % y no requiere fraccionamiento adicional (después de la eliminación del monómero sin reaccionar residual) con el fin de producir selectivamente el producto preferido. La invención reivindicada también se refiere a composiciones útiles para la aplicación de aceite de motor de viscosidad ultrabaja (por ejemplo, 0W-16), y en composiciones mezcladas con aceites del Grupo III y GTL que mejoran las propiedades a baja temperatura de tales formulaciones.
La invención reivindicada incluye además un procedimiento para la producción de un aceite de baja viscosidad significativamente biodegradable útil como lubricante para aplicaciones ambientalmente sensibles tales como lubricación marina y similares. Las propiedades de dicho aceite de baja viscosidad pueden mejorarse adicionalmente mediante el uso de aditivos lubricantes convencionales en cantidades totales de hasta aproximadamente 35 por ciento en peso, y preferiblemente de 0,1 a 30 por ciento en peso. Dichos aditivos incluyen, por ejemplo, dispersantes, antioxidantes, agentes antidesgaste, antiespuma, inhibidores de la corrosión, detergentes, agentes acondicionadores de sello y mejoradores de índice de viscosidad. Estos tipos de aditivos son bien conocidos en la técnica. Si bien tales aditivos pueden ser sustancialmente biodegradables, aunque esto no es un requisito.
Las realizaciones preferidas de los aditivos oleosos de baja viscosidad anteriores incluyen dialquil-ditiofosfatos de cinc, arilsulfonatos de calcio, arilsulfonatos de calcio sobrebasificados, fenatos de bario, productos de reacción neutralizados con óxido de bario de pentasulfuro de fósforo y terpenos de olefinas de elevado peso molecular, alquilfenoles impedidos, metilen-bis-dialquilfenoles, sulfuro de dibutilestaño, hidrogenofosfonato de dibutilo, trifosfato de tricresilo, alquilsuccinimidas de elevado peso molecular de etilen-poliaminas tales como tetraetilen-poliamina, alquilfenoles con puente de azufre, ésteres y amidas de ácidos grasos sulfurados, siliconas y ésteres dialquílicos. Las combinaciones patentadas de tales aditivos, “paquetes de aditivos” , que se adaptan para aceites base y aplicaciones específicas, están disponibles comercialmente de varias fuentes que incluyen Afton Corporation, Lubrizol o Infineum. Los mejoradores del Índice de Viscosidad (VI) están disponibles por separado.
Los fluidos de la invención se pueden usar con otros aceites base o aceites aditivos. Estos aceites base incluyen, aunque no de forma limitativa, PAO basadas en 1-olefina C6-C10, aceites minerales o ésteres sintéticos
La biodegradabilidad global de las formulaciones que contienen los fluidos de la invención dependerá del fluido funcional total o de las mezclas lubricantes que incluyen los aditivos lubricantes. Finalmente, la invención reivindica el uso de los fluidos de polialfaolefina en cuestión como un fluido base, ya sea solo o con otros aceites lubricantes (aceites minerales del Grupo I, Grupo II, Grupo III, Grupo III+, GTL, por ejemplo) en aceites de motor de grado de viscosidad SAE 0W-8, SAE 0W-12 y Sa E 0W-16 o en lubricantes marinos.
Descripción de la realización o las realizaciones preferida(s)
Se reivindica un fluido de polialfaolefina que comprende un oligómero preparado a partir de la oligomerización de uno o más componentes de alfaolefina. En una realización preferida, el componente de alfaolefina incluye una primera olefina que comprende alfaolefina C14 y de 0 por ciento en peso a aproximadamente 70 por ciento en peso de una segunda olefina que tiene un número de carbonos par entre C12 y C20. La estructura de la segunda olefina se muestra a continuación donde R’ es hidrógeno (H) y R” es un hidrocarbilo C10 a C18 o donde R’ y R” varían independientemente y son ambos hidrocarbilo y donde la suma de R’ y R” es de C10 a C18.
Figure imgf000004_0001
El fluido de la invención se produce mediante la oligomerización catiónica de la olefina u olefinas descritas anteriormente usando un catalizador de trifluoruro de boro y un co-catalizador o “promotor” de alcoxilato de alcohol (Ra-O-CHRb-CHRc-O-)n-H para producir un fluido que, después de la hidrogenación, tiene una viscosidad cinemática de aproximadamente 2,5 a aproximadamente 4,6 mm2/s a 100 °C y tiene biodegradabilidad, determinada mediante la prueba OECD 301B de al menos aproximadamente 50 por ciento. El ensayo de biodegradación 301B de la OCDE (ensayo Sturm modificado) ha sido recomendado por un grupo de expertos de la OCDE sobre la degradación para determinar la biodegradabilidad de los productos químicos orgánicos en el medio acuático. El ensayo es adecuado para compuestos orgánicos no volátiles solubles e insolubles y mide la cantidad de CO2 desprendida, proporcionando así una indicación de biodegradación “completa” . El material de ensayo se introduce en un matraz que contiene sustrato mineral y un inóculo bacteriano. Después de la vibración ultrasónica, el contenido del matraz se airea con aire exento de CO2. Se realiza un control (por ejemplo, benzoato de sodio 20 mg C/L) en paralelo. La EPA recomienda el uso de anilina (recién destilada) como sustancia de control. El CO2 que se libera se absorbe en matraces que contienen una solución de hidróxido de bario, cuya concentración se determina periódicamente mediante valoración volumétrica con ácido clorhídrico. La biodegradación se expresa como un porcentaje de la cantidad total de CO2 desarrollada durante la prueba (corregida para el control), contra el CO2 teórico que el material de prueba podría haber producido. Normalmente, la prueba dura 28 días, aunque se puede terminar antes, es decir, tan pronto como la curva de biodegradación haya alcanzado una meseta durante al menos 3 determinaciones. Por otro lado, la prueba puede extenderse más allá de 28 días si la curva muestra que la biodegradación ha comenzado dentro de los primeros 28 días, pero que la meseta no se ha alcanzado el día 28.
Para el alcoxilato de alcohol (Ra-O-CHRb-CHRc-O-)n-H, Ra es hidrocarbilo que contiene de 1 a 24 carbonos, incluidas las mezclas de los mismos, Rb y Rc son independientemente hidrógeno, metilo o etilo, y n tiene un promedio de 1 a 15. Los promotores de alcoxilato de alcohol preferidos incluyen 2-metoxietanol y 1-metoxi-2-propanol.
También se reivindica un procedimiento para preparar un fluido de polialfaolefina a partir de una primera olefina que comprende 1-tetradeceno y 0-70 por ciento en peso de una segunda olefina (R’R”C=CH2 como se ha descrito anteriormente) que comprende poner en contacto la(s) olefina(s) con un catalizador que consiste en trifluoruro de boro y un alcoxilato de alcohol (Ra-O-CHRb-CHRc-O-)n-H como se ha descrito anteriormente) para producir un producto de reacción de oligómero que contiene al menos aproximadamente 70 por ciento en peso de dímero (o codímero) de dicho(s) monómero(s) de olefina y que tiene una relación de dímero a trímero mayor que aproximadamente 1. En una realización preferida, el 1-tetradeceno de esta realización comprende más del 90 % de la mezcla de polialfaolefinas.
En una realización preferida de la invención, la segunda olefina comprende un dímero de alfaolefina Cs , concretamente 2-n-hexil-1-deceno, que se prepara poniendo en contacto alfaolefina C8 con un catalizador de alquilo de aluminio tal como trietilaluminio y similares como se describe en la patente US-8.455.416, cuya descripción se ha incorporado en la presente descripción como referencia. Alternativamente, el dímero se prepara poniendo en contacto alfaolefina C8 con un catalizador de metaloceno del Grupo Periódico IVB activado con compuestos de organoaluminio y compuestos de hidrocarbilboro como se describe en el documento US 6.548.723, cuya descripción se ha incorporado en la presente descripción como referencia.
El fluido de polialfaolefina de la invención se prepara sin ningún coproducto y sin mezcla posterior o destilación superior de cualquier componente que no sea monómeros sin reaccionar.
El fluido de polialfaolefina de la invención es adecuado para usar como un fluido base, ya sea solo o con otros aceites lubricantes minerales derivados del petróleo (es decir, aceites minerales del Grupo I, Grupo II, Grupo III, Grupo III+), aceites sintéticos derivados de metano usando catálisis de Fischer Tropshe (es decir, fluidos de gas a líquidos o fluidos de carbón a líquidos, por ejemplo) en aceites de motor de grado de viscosidad SAE 0W-8, 0W-12 y SAE 0W-16 o en lubricantes marinos que cumplen con los requisitos de Permiso General de Buques (VGP).
Una realización preferida de la invención proporciona una composición hidrogenada que tiene una viscosidad a 1000C de aproximadamente 4 cSt, una pérdida de peso de volatilidad Noack a 250 0C de menos de 19 % y una volatilidad Noack a 200 0C de menos de 4 %, un índice de viscosidad mayor de 125, un punto de goteo menor de -35 0C, y una viscosidad del simulador de arranque en frío a -35 0C de menos de 1.500 cP. Una realización más preferida de la invención proporciona una composición hidrogenada que tiene una viscosidad a 100 0C de aproximadamente 4 cSt, una pérdida de peso de volatilidad Noack a 250 0C de 13,9 %, un punto de goteo de aproximadamente -59 0C, y una viscosidad del simulador de arranque en frío a -35 0C de menos de 1.700 cP.
Otra realización de la invención proporciona una composición hidrogenada que tiene una viscosidad a 100 0C de aproximadamente 3,4 cSt, una pérdida de peso de volatilidad Noack a 200 0C de 4 %, un punto de goteo de aproximadamente -50 ° C, y una viscosidad Brookfield a -40 0C de menos de 1.750 cP.
Las polialfaolefinas de la presente invención combinan excelentes características a baja temperatura y una estabilidad a alta temperatura excepcional, con una biodegradabilidad significativa. Estas polialfaolefinas son adecuadas para usar como un fluido base para una amplia variedad de lubricantes respetuosos con el medio ambiente, ya sea como el único fluido base o junto con ásteres vegetales o sintéticos, otras polialfaolefinas (PAO), aceites minerales, fluidos de gas a líquidos, aditivos y similares.
Aceites respetuosos con el medio ambiente en los que el fluido de la invención puede usarse ventajosamente incluyen, aunque no de forma limitativa:
Aceites de motor de 2 ciclos
Lubricantes de herramienta de aire
Lubricantes para cadenas y cables
Lubricantes para ascensores
Líquidos de liberación de hormigón y asfalto
Grasas para vías férreas
Grasas multiusos
Fluidos hidráulicos de equipos estacionarios o móviles
Aceites para máquinas
Líquidos de liberación de moldes de fundición de metal
Aceites de perforación de roca
Fluidos de refrigeración del transformador y de la línea de transmisión
Lubricantes para guías deslizantes
Lubricantes de pérdida total
Lubricantes para cables de acero
Lubricantes del tubo del vástago
Aceite de uso forestal
Los aceites que no se consideran necesariamente respetuosos con el medio ambiente pero en los que el fluido de la invención también se puede usar ventajosamente incluyen, aunque no de forma limitativa:
Lubricantes para engranajes industriales
Lubricantes para equipos de transporte
Aceites para compresores
Lubricantes para cárter de motor de gasolina
Lubricantes para cárter de motor diésel
Aceites de transmisión
Aceites para turbinas
En particular, las polialfaolefinas de la invención cumplen los requisitos viscosimétricos definidos por la Sociedad de Ingenieros de Automoción (SAE, Society of Automotive Engineers) para su uso como fluidos base en aceites de motor 0W-8, 0W-12 y 0W-16.
Además, las polialfaolefinas de la invención pueden usarse en cualquier tipo de lubricante en el que encuentren aplicación ésteres vegetales, estólidos o derivados de ésteres naturales/sintéticos. Lubricantes de tubos de popa marinos, aceites de engranajes abiertos, aceites de cables metálicos, aceites forestales y fluidos hidráulicos son todos ellos aplicaciones que pueden beneficiarse de la adición de las polialfaolefinas de esta invención. Los aceites de esta categoría pueden hacerse significativamente biodegradables mediante la elección adecuada de aditivos y espesantes.
Una realización preferida de fluidos formulados según lo anterior incluye mezclas de a) del 1-97 % del fluido de polialfaolefina de la invención mezclado con b) del 0-60 % de fluidos seleccionados del grupo que consiste en ásteres sintéticos, fluidos de hidrocarburos sintéticos, aceites minerales, ásteres naturales o aceites hidrocarbonados derivados de materias primas naturales y de origen petrolífero, y c) del 0,1-30 % de aditivos tales como dispersantes, antioxidantes, agentes antidesgaste, agentes antiespumantes, inhibidores de la corrosión, detergentes, agentes acondicionadores de sello, mejoradores de viscosidad y combinaciones de los mismos, de tal manera que la composición global cumple con los requisitos viscosimétricos del grado SAE OW-XX, donde XX es 16 o inferior.
Otra realización preferida de dicha composición fluida o lubricante funcional incluye una mezcla que comprende a) del 1-97 % del fluido de polialfaolefina de la invención mezclado con b) del 0-60 % de fluidos seleccionados del grupo que consiste en ésteres sintéticos, fluidos de hidrocarburos sintéticos, aceites minerales, ésteres naturales o aceites hidrocarbonados derivados de materias primas naturales y de origen petrolífero, y c) del 0,1 al 70 % de aditivos tales como dispersantes, antioxidantes, agentes antidesgaste, agentes antiespumantes, inhibidores de la corrosión, detergentes, agentes acondicionadores de sello y mejoradores de la viscosidad, de tal manera que la composición global presenta biodegradabilidad, tal como se determina mediante el ensayo CEC L-33 A94 (o equivalente) de al menos el 50 % cuando dicha composición puede liberarse intencional o involuntariamente al medio ambiente.
En otra realización preferida, se proporciona una composición fluida o lubricante funcional, en la que la composición comprende a) del 1-98 % del fluido de polialfaolefina de la invención mezclado con b) del 0-60 % de uno o más componentes elegidos de ásteres naturales o sintéticos, fluidos de hidrocarburos naturales o sintéticos o aceites hidrocarbonados derivados de materias primas naturales y de origen petrolífero, y c) contiene 0,1 a 70 % de aditivos tales como dispersantes, antioxidantes, agentes antidesgaste, agentes antiespumantes, inhibidores de la corrosión, detergentes, agentes acondicionadores de sello y mejoradores de la viscosidad. Esta realización puede ser especialmente preferida en aplicaciones que incluyen la operación de una sierra de cadena, un motor fuera borda, equipo agrícola, equipo de movimiento de tierra o fluidos marinos o submarinos. En aplicaciones marinas específicas, la composición general se puede adaptar para cumplir con los requisitos de los mandatos del Permiso General para Buques de la EPA.
Ejemplos
Se utilizó 1-tetradeceno (C14) producido comercialmente de INEOS Oligomers tal y como se recibió; puede sustituirse por 1-tetradeceno de otros proveedores. Todas las etapas del proceso se pueden llevar a cabo en lotes, semilotes o de manera continua. La reacción puede realizarse en modo continuo empleando 2-5 reactores de tanque agitado continuo (CST) en serie o paralelo o una combinación de estos.
Ejemplo comparativo 1:
En un reactor Parr de 1 galón equipado con calentamiento encamisado y enfriamiento interno se cargaron 1.200 g de 1-tetradeceno y 3,0 g de 1-butanol (1-BuOH) y se calentó a 50 0C con agitación. Se introdujo trifluoruro de boro (BF3) como gas y se ajustó a una presión de estado estacionario de 40 psig. La reacción se agitó durante 90 minutos. La mezcla de reacción se inactivó con 400 ml de NaOH al 8 % y después se lavó con agua destilada. La eliminación de un monómero residual sin reaccionar como una fracción volátil de cabeza a presión reducida (220 0C, 0,1 mmHg) dio como resultado el aislamiento de 837,1 g de un fluido transparente como la fracción de fondos que se hidrogenó en un conjunto de condiciones de hidrogenación estándar (a 170 0C, 400 psi de hidrógeno, usando Ni sobre catalizador de Kieselguhr) para producir un material de base sintético que tenía las siguientes propiedades: Tabla 1: Propiedades del ejemplo comparativo 1
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Ejemplo de la invención 2:
En un reactor Parr de 1 galón equipado con calentamiento encamisado y enfriamiento interno se cargaron 1.400 g de 1-tetradeceno y 4,2 g de 1-metoxi-2-propanol (1-MOP) y se calentó a 50 0C con agitación. Se introdujo trifluoruro de boro (BF3) como gas y se ajustó a una presión de estado estacionario de 20 psig. La reacción se agitó durante 120 minutos. La mezcla de reacción se inactivó con 400 ml de NaOH al 8 % y después se lavó con agua destilada. La eliminación del monómero residual sin reaccionar como una fracción volátil de cabeza a presión reducida (220 0C, 0,1 mmHg) dio como resultado el aislamiento de 1.063,1 g de un fluido transparente como fracción de fondos que se hidrogenó en un conjunto de condiciones de hidrogenación estándar (a 170 °C, 400 psi de hidrógeno, usando Ni sobre catalizador de Kieselguhr) para producir un material de base sintético de la invención que tiene las siguientes propiedades:
Tabla 2: Propiedades de la realización A de la invención
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La tabla anterior muestra que una vez eliminado el monómero residual sin reaccionar, la PAO resultante tiene un equilibrio de la invención de propiedades viscosimétricas, es un fluido de 4 cSt de receta única de ejecución directa producido sin destilación adicional. También es un fluido de 4 cSt con alto índice de viscosidad, buena volatilidad de Noack y tiene propiedades de punto de goteo significativamente mejoradas en comparación con el oligómero C14 convencional fabricado por el sistema catalítico BF3 promovido por los alcoholes tradicionales como 1-butanol (1-BuOH):
Tabla 3: Punto de vertido de la realización A de la invención frente al Ejemplo comparativo 1
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La composición de oligómeros de la PAO de la invención del Ejemplo 2 por GC mostró la siguiente composición: C28 (dímero): 88,0 % área
C42+ (trímero y superior): 12,0 % área
Ejemplo de la invención 3:
El procedimiento expuesto en el Ejemplo 2 se llevó a cabo a escala piloto. El producto tenía las siguientes propiedades:
Tabla 4: Propiedades de la realización A de la invención
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Ejemplo de la invención 4:
En un reactor Parr de 1 galón equipado con calentamiento encamisado y enfriamiento interno se cargaron 1.200 g de 1-tetradeceno y 3,1 g de 2-metoxietanol (2-MOE) y se calentó a 50 0C con agitación. Se introdujo trifluoruro de boro (BF3) como un gas y se ajustó a una presión de estado estacionario de 40 psig. La reacción se agitó durante 90 minutos. La mezcla de reacción se inactivó con 400 ml de NaOH al 8 % y después se lavó con agua destilada. La eliminación del monómero residual sin reaccionar como una fracción volátil de cabeza a presión reducida (220 °C, 0,1 mmHg) dio como resultado el aislamiento de 737,3 g de un fluido transparente como la fracción de fondos que se hidrogenó en un conjunto de condiciones de hidrogenación estándar (a 170 °C, 400 psi de hidrógeno, usando Ni sobre catalizador de Kieselguhr) para producir un material de base sintético que tenía las siguientes propiedades: Tabla 5: Propiedades de la realización A1 de la invención
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Ejemplo de la invención 5:
En un reactor Parr de 1 galón equipado con calentamiento encamisado y enfriamiento interno se cargaron 476 g de 1-tetradeceno, 924 g de 1-dodeceno y 4,2 g de 1-metoxi-2-propanol (1-MOP) y se calentó a 50 °C con agitación. Se introdujo trifluoruro de boro (BF3) como un gas y se ajustó a una presión de estado estacionario de 20 psig. La reacción se agitó durante 120 minutos. La mezcla de reacción se inactivó con 400 ml de NaOH al 8 % y después se lavó con agua destilada. La eliminación de la fracción de monómero residual sin reaccionar como una fracción volátil de cabeza a presión reducida (220 °C, 0,1 mmHg) dio como resultado el aislamiento de 993,9 g de un fluido transparente como la fracción de fondos que se hidrogenó en un conjunto de condiciones de hidrogenación estándar (a 170 °C, 400 psi de hidrógeno, usando Ni sobre catalizador de Kieselguhr) para producir un material de base sintético que tiene las siguientes propiedades:
Tabla 6: Propiedades de la realización B de la invención
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Ejemplo de la invención 6:
Se repitió el Ejemplo 4 usando 2-metoxietanol (2-MOE) como cocatalizador. El producto tenía las propiedades mostradas en la Tabla 6.
Tabla 7: Propiedades de la realización B de la invención
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Ejemplo de la invención 7:
En un reactor Parr de 1 galón equipado con calentamiento encamisado y enfriamiento interno se cargaron 515,0 g de 1-tetra-deceno, 885,0 g de 2-n-hexil-1-deceno (el producto de dimerización de 1-octeno según el documento US 8.455.416) y 1,4 g de 1-metoxi-2-propanol (1-MOP). La mezcla se calentó a 30 0C con agitación. Se introdujo trifluoruro de boro (BF3) como un gas y se ajustó a una presión de estado estacionario de 20 psig. La reacción se agitó durante 90 minutos. La mezcla de reacción se inactivó con 400 ml de NaOH al 8 % y después se lavó con agua destilada. La eliminación del monómero residual sin reaccionar como fracción volátil de cabeza a presión reducida (220 0C, 0,1 mmHg) dio como resultado el aislamiento de 1.162,0 g de un fluido transparente como fracción de fondos que se hidrogenó en un conjunto de condiciones de hidrogenación estándar (a 170 0C, 400 psi de hidrógeno, usando Ni sobre catalizador de Kieselguhr) para producir un material de base sintético que tenía las siguientes propiedades:
Tabla 7: Propiedades de la realización C de la invención
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Biodegradabilidad de polialfaolefinas de la invención
Las sustancias se consideran biodegradables si pueden descomponerse eficientemente por microorganismos. Hay una serie de procedimientos que pueden, y han sido, utilizados para evaluar la biodegradabilidad. Un protocolo de prueba que ha sido aprobado por la OCDE y que es muy adecuado para el estudio de hidrocarburos parafínicos es la prueba 301B “ Ready Biode-gradability” (también conocida como la prueba modificada de Stürm).
Ejemplo 8:
En la prueba OECD 301B, la muestra de prueba se expone a barro de alcantarilla activado y un medio de cultivo en tubos sellados que se mantienen a 21 0C. La degradación del material de ensayo se evalúa midiendo el dióxido de carbono producido durante un periodo de 28 días. También se ejecutan soluciones de control que contienen los microorganismos de aguas residuales y materiales estándar.
Usando este ensayo, la polialfaolefina del Ejemplo 7 alcanzó una degradación del 100 % después de 28 días y una degradación del 60 % después de 10 días.
Por el contrario, una PAO derivada de 1-deceno equivalente alcanzó solo el 28 % de degradación después de 28 días. Otras comparaciones se pueden encontrar en la Tabla 8 siguiente:
Tabla 8: Biodegradabilidad del Ejemplo 7 (Realización C de la invención)
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Ejemplo 9
El producto del Ejemplo 3 de la invención, una polialfaolefina derivada completamente de 1-tetradeceno alcanzó 54 % de degradación en el ensayo de biodegradación OECD 301B después de 28 días.
Ejemplo 10
El producto del Ejemplo 5 de la invención, una polialfaolefina derivada de 1-tetradeceno y 1-dodeceno alcanzó una degradación del 87,3 % en el ensayo de biodegradación OECD 301B después de 28 días.
Aceites formulados que contienen la invención
Los fluidos de la presente invención se pueden usar en productos lubricantes formulados que generalmente no están diseñados para ser sustancialmente biodegradables, tales como lubricantes de cárter, aceites de engranajes industriales y automotrices, aceites de transmisión y similares, pero para los cuales es posible una descarga accidental al medio ambiente.
Debido al equilibrio único de biodegradabilidad, propiedades a baja temperatura y estabilidad a la oxidación térmica, los fluidos de la invención son especialmente adecuados para su uso en lubricantes en los que la descarga al medio ambiente puede anticiparse ya sea accidentalmente (por ejemplo, lubricantes marinos) o a propósito (por ejemplo, lubricantes forestales). Para estas clases de lubricantes, la biodegradabilidad significativa de los fluidos de la invención es una ventaja.
En productos lubricantes formulados para ser sustancialmente biodegradables, tales como aceites hidráulicos, aceites de fábrica de papel, lubricantes de sierra de cadena, lubricantes de motor fuera borda, aceites de turbina, aceites de compresor, grasas, y similares, los fluidos de la invención se pueden usar como el único fluido de base o junto con otros fluidos de base. Idealmente, estos otros fluidos tendrían por sí mismos una biodegradabilidad inherente de correcta a buena. Los fluidos ilustrativos que podrían usarse con los fluidos de la invención incluyen aceites vegetales (por ejemplo, aceite de colza, aceite de canola y similares), derivados de aceite vegetal (por ejemplo, ésteres estólidos) o incluso ésteres de ácidos dicarboxílicos sintéticos que tienen alta biodegradabilidad y buenas propiedades viscosimétricas.
En aplicaciones en las que la alta biodegradabilidad global no es un requisito, el producto de la invención puede usarse con polialfaolefinas convencionales (es decir, oligómeros líquidos de hidrocarburos de 1-alqueno hidrogenados), aceites minerales o fluidos de gas a líquido si se usa como componentes menores de la formulación total.
A menudo se requieren aditivos para mejorar los atributos de rendimiento específicos de los aceites formulados que podrían incorporar los fluidos de la invención. Estos aditivos pueden ser o no biodegradables por sí mismos e incluyen inhibidores del desgaste, detergentes, mejoradores del índice de viscosidad, modificadores de la fricción, aditivos de economía de combustible, antioxidantes o estabilizadores térmicos, dispersantes, agentes de presión extrema, aditivos de pegajosidad, inhibidores del óxido, modificadores de la cera, inhibidores de la espuma, pasivadores de cobre, eliminadores de azufre, agentes acondicionadores de sello, estabilizadores del color y materiales similares.
Los fluidos de la invención se pueden usar con aditivos que están diseñados para ser biodegradables.
Cuando sea posible, el aditivo debe elegirse al menos de modo que no interfiera sustancialmente con la biodegradabilidad de la composición global.
Ejemplo 11:
Demostración Fluido de Tractor que incorpora un fluido de 3,9 cSt de la INVENCIÓN
Tabla 9
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Ejemplo 12:
Demostración aceite de cadena respetuoso con el medio ambiente que incorpora un fluido de 3,9 cSt de la invención Tabla 10
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Ejemplo 13:
Demostración aceite marino de 2 ciclos que incorpora el fluido de la INVENCIÓN
Tabla 11
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Ejemplo 14:
Demostración de aceite de engranajes multigrado marino biodegradable/aceite de tubo de popa
Tabla 12
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Lubricantes convencionales
Se prevé que los fluidos sintéticos de la presente invención se usarán siempre que se usen oligómeros de 1-deceno hidrogenados de viscosidad similar. Las aplicaciones incluyen, aunque no de forma limitativa, aceites de cárter de automóviles, aceites diésel de servicio pesado, fluidos de transmisión automática, fluidos de transmisión continuamente variables y aceites de engranajes industriales y de automóviles, aceites de compresores/turbinas y particularmente aplicaciones que se benefician de características de ahorro de energía inherentes a fluidos de baja viscosidad tales como aceite de motores OW-XX de baja y ultra baja viscosidad donde X es 16 o menos. Se idearon varias formulaciones de demostración para ilustrar la idoneidad de los fluidos de la invención para un número de formulaciones 0W-XX.
Aceites de motor para automóviles de pasajeros
Los fluidos sintéticos fabricados por la presente invención son idealmente adecuados para su uso como componentes de aceites lubricantes totalmente sintéticos y/o semisintéticos usados en motores de combustión interna. Los fluidos de la invención se pueden usar como el lubricante base completo o se pueden mezclar con otros aceites lubricantes que incluyen aceites minerales del Grupo I, II o III, aceites GTL (de gas a líquido), aceites de éster sintético (por ejemplo, adipato de di-2-etilhexilo, tripelargonato de trimetilolpropano, etc.), aceites de alquilnaftaleno (por ejemplo, di-dodecilnaftaleno, di-tetradecilnaftaleno, etc.) y similares. Los aceites lubricantes usados en motores de combustión interna se formulan típicamente para contener aditivos de aceite lubricante convencionales tales como arilsulfonatos de calcio, sulfonatos de calcio sobrebasificados, fenatos de calcio o bario, alquilbencenosulfonatos de magnesio sobrebasificados, dialquilditiofosfatos de cinc, mejoradores de VI (por ejemplo, copolímeros de etileno-propileno, metacrilatos de polialquilo, etc.), dispersantes sin cenizas (por ejemplo, poliisobutilenosuccinimidas de tetraetilenpentamina, productos de condensación de poliisobutilenfenol-formaldehídotetraetilenpentamina de Mannich, etc.), reductores del punto de goteo, modificadores de la fricción, inhibidores de óxido, desemulsionantes, antioxidantes solubles en aceite (por ejemplo, fenoles de impedimento o difenilaminas alquiladas), diversos componentes sulfurados e inhibidores de espuma (antiespumas).
Como se usa en el presente documento, un aceite sintético o material de base es un lubricante derivado de compuestos químicos que se fabrican artificialmente. Los lubricantes sintéticos pueden fabricarse usando componentes de petróleo modificados químicamente tales como etileno, el material de partida del que se derivan alfaolefinas, o pueden sintetizarse a partir de otras materias primas no petrolíferas. Los materiales de base sintéticos, al ser artificiales, generalmente tienen una estructura molecular controlada con propiedades predecibles, a diferencia de los aceites de base mineral, que son mezclas complejas de hidrocarburos de origen natural. Los aceites minerales o aceites refinados con petróleo se definen como materiales de aceite base del Grupo API I, II, II+, III y III+.
Los aceites base API del Grupo III a veces se consideran completamente sintéticos, pero como se usa en el presente documento, los aceites base del Grupo III / Grupo III+ se clasifican como materiales de base mineral. Los lubricantes que contienen lubricantes sintéticos y que no contienen materiales de base mineral API de los grupos I, II, II+, III y III+ se consideran totalmente sintéticos. Se considera que los lubricantes que contienen lubricantes sintéticos utilizados junto con los materiales de base API de los grupos I, II, II+, III y III+ son “semisintéticos” o “parcialmente sintéticos” .
Tanto en los aceites sintéticos parciales como en los sintéticos completos, los materiales de base se combinan con paquetes de aditivos, aditivos de rendimiento individuales y ésteres (típicamente API Grupo V) u otros potenciadores de la solubilidad.
Las combinaciones patentadas de tales aditivos, denominadas paquetes de aditivos, se adaptan para aceites base y aplicaciones específicas, y están disponibles comercialmente de varias fuentes que incluyen Lubrizol, Infineum y Afton Corporations. Los mejoradores del índice de viscosidad (VI) están disponibles de estos y otros proveedores. El fluido de la invención se puede usar para formular aceites de motor para automóviles de pasajeros de grado de viscosidad OW-XX que son deseables por sus cualidades de conservación de energía.
Ejemplo 15:
Aceite de demostración para automóviles de pasajeros
Se formularon los siguientes aceites de motor para automóviles de pasajeros 0W-16, completos y parcialmente sintéticos, que contenían los fluidos de la INVENCIÓN.
Tabla 13
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Ejemplo 16:
Cuando un aceite mineral del Grupo III de 4 cSt se reemplaza por un fluido de 4 cSt de la invención en una mezcla con un aceite del Grupo III de 6 cSt y un reductor de punto de goteo, la mezcla resultante tenía un punto de goteo más bajo, una viscosidad de arranque en frío más baja a -30 0C y -35 0C y un punto de inflamación más alto.
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Ejemplo 17:
Parte sintética 0W-16 PCMO
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Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un proceso para la producción de un fluido de polialfaolefina que tiene propiedades predeterminadas que comprende:
a. hacer reaccionar un componente de alfaolefina que comprende al menos una alfaolefina que contiene de 30 a 100 % de 1-tetradeceno (C14) en presencia de un sistema catalizador que consiste en BF3 combinado con un promotor de alcoxilato de alcohol para producir un producto de fondo reaccionado y monómeros residuales sin reaccionar;
b. eliminar los monómeros residuales sin reaccionar por destilación como una fracción de cabeza; y
c. hidrogenar al menos una parte de dicho producto de fondo para obtener un fluido hidrogenado que tiene una viscosidad cinemática a 100 0C, determinada según la norma ASTM D-445 de 2,5 a 4,6 centistokes, y
donde el fluido de polialfaolefina tiene un contenido de dímero C28 de más del 70 %.
2. El proceso de la reivindicación 1 donde el componente de alfaolefina comprende más de 90 % de alfaolefina C14.
3. El proceso de la reivindicación 1 donde el fluido de polialfaolefina hidrogenada tiene una biodegradabilidad, como se determina por el ensayo OECD 30 IB de al menos el 50 por ciento.
4. El proceso de la reivindicación 1 donde el componente de alfaolefina comprende una primera alfaolefina y una segunda alfaolefina, y donde la primera alfaolefina es alfaolefina C14 y la segunda olefina es alfaolefina C12.
5. El proceso de la reivindicación 4, donde el contenido de co-dímero C14/C12 del fluido de polialfaolefina es superior al 80 %.
6. El proceso de la reivindicación 1 donde el componente de alfaolefina comprende una primera alfaolefina y una segunda alfaolefina, y donde la primera alfaolefina es alfaolefina C14 y la segunda olefina es un dímero de alfaolefina C8.
7. El proceso de la reivindicación 6 donde el contenido de co-dímero C14/C16 del fluido de polialfaolefina es superior al 80 %.
8. El proceso de la reivindicación 1 donde el promotor de alcoxilato de alcohol en la etapa (a) es 2-metoxietanol.
9. El proceso de la reivindicación 1 donde el promotor de alcoxilato de alcohol en la etapa (a) es 1-metoxi-2-propanol.
10. Una composición lubricante que comprende un fluido de polialfaolefina hidrogenada que se puede obtener mediante el proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 y
a. que tiene una viscosidad cinemática a 1000C de 4 cSt, una pérdida de peso de volatilidad Noack a 250 0C inferior al 19 % y una pérdida de peso de volatilidad Noack a 200 0C inferior al 4 %, un índice de viscosidad superior a 125, un punto de goteo inferior a -35 0C y una viscosidad del simulador de arranque en frío a -35 0C inferior a 1500 cP, o
b. que tiene una viscosidad cinemática a 1000C de 3,4 cSt, una pérdida de peso de volatilidad Noack a 200 0C del 4 %, un punto de goteo de -50 0C y una viscosidad Brookfield a -40 ° de menos de 1.750 cP o
c. que tiene una viscosidad cinemática a 1000C de 4 cSt, una pérdida de peso de volatilidad Noack a 250 0C de 13,9 %, un punto de goteo de -59 0C y una viscosidad del simulador de arranque en frío a -35 0C de menos de 1.700 cP.
11. Un aceite lubricante sintético total o parcial formulado que comprende un fluido hidrogenado que tiene una viscosidad cinemática a 100 0C de 2,5 a 4,6 centistokes, fluido hidrogenado que es un fluido de polialfaolefina que se puede obtener mediante el proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
12. El aceite lubricante formulado de la reivindicación 11 que comprende una mezcla de
a. de 1 a 97 por ciento de dicho fluido hidrogenado que tiene una viscosidad cinemática a 100 °C de 2,5 a 4,6 centistokes; y
b. de 0 a 60 por ciento de fluidos seleccionados del grupo que consiste en ásteres sintéticos, fluidos hidrocarbonados sintéticos, aceites minerales, ásteres naturales o aceites hidrocarbonados derivados de materias primas naturales y de origen petrolífero y combinaciones de los mismos; y c. de 0,1 a 30 por ciento de aditivos seleccionados del grupo que consiste en dispersantes, antioxidantes, agentes antidesgaste, agentes antiespumantes, inhibidores de la corrosión, detergentes, agentes acondicionadores de sello, mejoradores de la viscosidad y combinaciones de los mismos.
13. El aceite lubricante formulado de la reivindicación 11 que comprende una mezcla de
a. de 1 a 97 por ciento de dicho fluido hidrogenado que tiene una viscosidad cinemática a 100 de 2,5 a 4,6 centistokes; y
b. de 0 a 60 por ciento de un componente seleccionado del grupo que consiste en ásteres naturales o sintéticos, fluidos hidrocarbonados naturales o sintéticos, o aceites hidrocarbonados derivados de materias primas naturales y de origen petrolífero y combinaciones de los mismos; y c. de 0,1 a 70 por ciento de aditivos seleccionados del grupo que consiste en dispersantes, antioxidantes, agentes antidesgaste, agentes antiespumantes, inhibidores de la corrosión, detergentes, agentes acondicionadores de sello, mejoradores de la viscosidad y combinaciones de los mismos.
14. El aceite lubricante formulado de la reivindicación 11 que comprende una mezcla de
a. de 1 a 98 por ciento de dicho fluido hidrogenado que tiene una viscosidad cinemática a 100 de 2,5 a 4,6 centistokes; y
b. de 0 a 60 por ciento de un componente seleccionado del grupo que consiste en ásteres naturales o sintéticos, fluidos hidrocarbonados naturales o sintéticos, o aceites hidrocarbonados derivados de materias primas naturales y de origen petrolífero y combinaciones de los mismos; y c. de 0,1 a 70 por ciento de aditivos seleccionados del grupo que consiste en dispersantes, antioxidantes, agentes antidesgaste, agentes antiespumantes, inhibidores de la corrosión, detergentes, agentes acondicionadores de sello, mejoradores de la viscosidad y combinaciones de los mismos.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3538628B1 (en) 2016-11-09 2022-05-18 Novvi LLC Synthetic oligomer compositions and methods of manufacture
WO2019014533A1 (en) 2017-07-14 2019-01-17 Novvi Llc BASIC OILS AND METHODS OF PREPARATION THEREOF
WO2023234262A1 (ja) * 2022-05-30 2023-12-07 Ｅｎｅｏｓ株式会社 冷凍機油用基油、冷凍機油、及び作動流体組成物

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3097924A (en) 1960-06-30 1963-07-16 Phillips Petroleum Co Helium recovery from natural gas
CA937952A (en) 1969-12-30 1973-12-04 Floris Telemaco Process for the preparation of synthetic lubricating oils from olefines and products so obtained
US3712864A (en) 1970-06-17 1973-01-23 Shell Oil Co Synthetic hydrocarbon based grease compositions
US3763244A (en) 1971-11-03 1973-10-02 Ethyl Corp Process for producing a c6-c16 normal alpha-olefin oligomer having a pour point below about- f.
IT953411B (it) 1972-02-15 1973-08-10 Snam Progetti Produzione di lubrificanti sinteti ci da alfa olefine con un sistema catalitico ternario
US3769363A (en) 1972-03-13 1973-10-30 Mobil Oil Corp Oligomerization of olefins with boron trifluoride
US3780123A (en) 1972-05-15 1973-12-18 Texaco Inc Disproportionation of alkylbenzenes
US3997621A (en) 1974-02-04 1976-12-14 Mobil Oil Corporation Controlled oligomerization of olefins
US4045508A (en) 1975-11-20 1977-08-30 Gulf Research & Development Company Method of making alpha-olefin oligomers
US4045507A (en) 1975-11-20 1977-08-30 Gulf Research & Development Company Method of oligomerizing 1-olefins
US4172855A (en) * 1978-04-10 1979-10-30 Ethyl Corporation Lubricant
US4218330A (en) * 1978-06-26 1980-08-19 Ethyl Corporation Lubricant
US5068487A (en) * 1990-07-19 1991-11-26 Ethyl Corporation Olefin oligomerization with BF3 alcohol alkoxylate co-catalysts
US5171918A (en) * 1990-07-19 1992-12-15 Ethyl Corporation Apparatus and oil compositions containing olefin dimer products
US5210346A (en) * 1992-02-06 1993-05-11 Ethyl Corporation Synthetic lubricant compositions with alphaolefin dimer
US5550307A (en) * 1994-03-24 1996-08-27 Chevron Chemical Company Increased dimer yield of olefin oligomers through catalyst modifications
GB2307243B (en) * 1995-11-14 1999-08-04 Albemarle S A Biodegradable polyalphaolefin fluids and formulations containing the fluids
CN1252097C (zh) 1999-09-23 2006-04-19 Bp北美公司 低聚物油和它们的生产
US6824671B2 (en) * 2001-05-17 2004-11-30 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Low noack volatility poly α-olefins
US20040129603A1 (en) * 2002-10-08 2004-07-08 Fyfe Kim Elizabeth High viscosity-index base stocks, base oils and lubricant compositions and methods for their production and use
US20040119046A1 (en) * 2002-12-11 2004-06-24 Carey James Thomas Low-volatility functional fluid compositions useful under conditions of high thermal stress and methods for their production and use
US7544850B2 (en) 2006-03-24 2009-06-09 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Low viscosity PAO based on 1-tetradecene
CN101883838B (zh) 2007-11-29 2014-03-19 伊内奥斯美国公司 低粘度低聚物油产品、方法及组合物
AU2012321290B2 (en) * 2011-10-10 2016-07-07 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Poly alpha olefin compositions and process to produce poly alpha olefin compositions
EP3538628B1 (en) * 2016-11-09 2022-05-18 Novvi LLC Synthetic oligomer compositions and methods of manufacture
EP3652281A4 (en) * 2017-07-14 2021-04-07 Novvi LLC BASE OILS AND MANUFACTURING PROCESSES FOR THEM

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