RU2818194C1 - КАТАЛИТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ α-ОЛЕФИНОВ, ЕЕ ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ - Google Patents
КАТАЛИТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ α-ОЛЕФИНОВ, ЕЕ ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2818194C1 RU2818194C1 RU2023104192A RU2023104192A RU2818194C1 RU 2818194 C1 RU2818194 C1 RU 2818194C1 RU 2023104192 A RU2023104192 A RU 2023104192A RU 2023104192 A RU2023104192 A RU 2023104192A RU 2818194 C1 RU2818194 C1 RU 2818194C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- cocatalyst
- acid
- butanol
- proton
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 192
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 title claims description 27
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 10
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 86
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims abstract description 9
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 claims abstract description 4
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims abstract description 4
- BZWKPZBXAMTXNQ-UHFFFAOYSA-N sulfurocyanidic acid Chemical group OS(=O)(=O)C#N BZWKPZBXAMTXNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 124
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 62
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 33
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 33
- 229920013639 polyalphaolefin Polymers 0.000 claims description 26
- 239000002199 base oil Substances 0.000 claims description 23
- -1 tanalya Chemical compound 0.000 claims description 20
- KDMSVYIHKLZKET-UHFFFAOYSA-N 8-hydroxyoctanoic acid Chemical compound OCCCCCCCC(O)=O KDMSVYIHKLZKET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- YJCJVMMDTBEITC-UHFFFAOYSA-N 10-hydroxycapric acid Chemical compound OCCCCCCCCCC(O)=O YJCJVMMDTBEITC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- SHOBGSRUFRALBO-UHFFFAOYSA-N 4-fluorobutan-1-ol Chemical compound OCCCCF SHOBGSRUFRALBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- SUMDYPCJJOFFON-UHFFFAOYSA-N isethionic acid Chemical compound OCCS(O)(=O)=O SUMDYPCJJOFFON-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- SIJLYRDVTMMSIP-UHFFFAOYSA-N 4-Bromo-1-butanol Chemical compound OCCCCBr SIJLYRDVTMMSIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- YISPKQZWSIMXMX-UHFFFAOYSA-N 3-nitropropan-1-ol Chemical compound OCCC[N+]([O-])=O YISPKQZWSIMXMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- YEGPVWSPNYPPIK-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybutane-1-sulfonic acid Chemical compound OCCCCS(O)(=O)=O YEGPVWSPNYPPIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- CNRGMQRNYAIBTN-UHFFFAOYSA-N 5-hydroxypentanal Chemical compound OCCCCC=O CNRGMQRNYAIBTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- IWHLYPDWHHPVAA-UHFFFAOYSA-N 6-hydroxyhexanoic acid Chemical compound OCCCCCC(O)=O IWHLYPDWHHPVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LAMUXTNQCICZQX-UHFFFAOYSA-N 3-chloropropan-1-ol Chemical compound OCCCCl LAMUXTNQCICZQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229940018554 3-iodo-1-propanol Drugs 0.000 claims description 6
- CQVWOJSAGPFDQL-UHFFFAOYSA-N 3-iodopropan-1-ol Chemical compound OCCCI CQVWOJSAGPFDQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HXHGULXINZUGJX-UHFFFAOYSA-N 4-chlorobutanol Chemical compound OCCCCCl HXHGULXINZUGJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 6
- UALYCKSVHDYQRP-UHFFFAOYSA-N 6-hydroxyhexan-2-one Chemical compound CC(=O)CCCCO UALYCKSVHDYQRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropionic acid Chemical compound OCCC(O)=O ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N Glycolaldehyde Chemical compound OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229960004275 glycolic acid Drugs 0.000 claims description 4
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- BLFRQYKZFKYQLO-UHFFFAOYSA-N 4-aminobutan-1-ol Chemical compound NCCCCO BLFRQYKZFKYQLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 3
- LGZMUUBPTDRQQM-UHFFFAOYSA-N 10-Bromo-1-decanol Chemical compound OCCCCCCCCCCBr LGZMUUBPTDRQQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SWVSKCPPMNGBGL-UHFFFAOYSA-N 10-aminodecan-1-ol Chemical compound NCCCCCCCCCCO SWVSKCPPMNGBGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OTUSESJECXGMIV-UHFFFAOYSA-N 10-chlorodecan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCCCCCl OTUSESJECXGMIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MEGBNFNBKNPNQO-UHFFFAOYSA-N 10-fluorodecan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCCCCF MEGBNFNBKNPNQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LWGUKTSVKFADQN-UHFFFAOYSA-N 10-iododecan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCCCCI LWGUKTSVKFADQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LDLCZOVUSADOIV-UHFFFAOYSA-N 2-bromoethanol Chemical compound OCCBr LDLCZOVUSADOIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SZIFAVKTNFCBPC-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethanol Chemical compound OCCCl SZIFAVKTNFCBPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GGDYAKVUZMZKRV-UHFFFAOYSA-N 2-fluoroethanol Chemical compound OCCF GGDYAKVUZMZKRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QSECPQCFCWVBKM-UHFFFAOYSA-N 2-iodoethanol Chemical compound OCCI QSECPQCFCWVBKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KIPMDPDAFINLIV-UHFFFAOYSA-N 2-nitroethanol Chemical compound OCC[N+]([O-])=O KIPMDPDAFINLIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RQFUZUMFPRMVDX-UHFFFAOYSA-N 3-Bromo-1-propanol Chemical compound OCCCBr RQFUZUMFPRMVDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- AKXKFZDCRYJKTF-UHFFFAOYSA-N 3-Hydroxypropionaldehyde Chemical compound OCCC=O AKXKFZDCRYJKTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NLRJUIXKEMCEOH-UHFFFAOYSA-N 3-fluoropropan-1-ol Chemical compound OCCCF NLRJUIXKEMCEOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WQPMYSHJKXVTME-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropane-1-sulfonic acid Chemical compound OCCCS(O)(=O)=O WQPMYSHJKXVTME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WSGYTJNNHPZFKR-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropanenitrile Chemical compound OCCC#N WSGYTJNNHPZFKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BAQQRABCRRQRSR-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybutylnitrile Chemical compound OCCCC#N BAQQRABCRRQRSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybutyric acid Chemical compound OCCCC(O)=O SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940006015 4-hydroxybutyric acid Drugs 0.000 claims description 2
- VRICZARLROAIDW-UHFFFAOYSA-N 4-iodobutan-1-ol Chemical compound OCCCCI VRICZARLROAIDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LQGKDMHENBFVRC-UHFFFAOYSA-N 5-aminopentan-1-ol Chemical compound NCCCCCO LQGKDMHENBFVRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WJVQJXVMLRGNGA-UHFFFAOYSA-N 5-bromopentan-1-ol Chemical compound OCCCCCBr WJVQJXVMLRGNGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DCBJCKDOZLTTDW-UHFFFAOYSA-N 5-chloropentan-1-ol Chemical compound OCCCCCCl DCBJCKDOZLTTDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FQBZGBYYKHMJFU-UHFFFAOYSA-N 5-fluoropentan-1-ol Chemical compound OCCCCCF FQBZGBYYKHMJFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZSDLLTJVENEIDW-UHFFFAOYSA-N 5-hydroxyhexan-2-one Chemical compound CC(O)CCC(C)=O ZSDLLTJVENEIDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SWYCSFHXRGKNBP-UHFFFAOYSA-N 5-iodopentan-1-ol Chemical compound OCCCCCI SWYCSFHXRGKNBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SUTWPJHCRAITLU-UHFFFAOYSA-N 6-aminohexan-1-ol Chemical compound NCCCCCCO SUTWPJHCRAITLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FCMCSZXRVWDVAW-UHFFFAOYSA-N 6-bromo-1-hexanol Chemical compound OCCCCCCBr FCMCSZXRVWDVAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JNTPTNNCGDAGEJ-UHFFFAOYSA-N 6-chlorohexan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCl JNTPTNNCGDAGEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JWCOWLWBOYGUPA-UHFFFAOYSA-N 6-fluorohexan-1-ol Chemical compound OCCCCCCF JWCOWLWBOYGUPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FPFTWHJPEMPAGE-UHFFFAOYSA-N 6-hydroxy caproaldehyde Chemical compound OCCCCCC=O FPFTWHJPEMPAGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZHPLCGQZGMTUID-UHFFFAOYSA-N 6-iodohexan-1-ol Chemical compound OCCCCCCI ZHPLCGQZGMTUID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KYJSXYQQYWMITG-UHFFFAOYSA-N 7-aminoheptan-1-ol Chemical compound NCCCCCCCO KYJSXYQQYWMITG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MMXRRNUXCHUHOE-UHFFFAOYSA-N 7-bromoheptan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCBr MMXRRNUXCHUHOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DPNLUCKAZIFDLB-UHFFFAOYSA-N 7-chloroheptan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCCl DPNLUCKAZIFDLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BZIZKLZGQRAKFR-UHFFFAOYSA-N 7-fluoroheptan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCF BZIZKLZGQRAKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PNAJBOZYCFSQDJ-UHFFFAOYSA-N 7-hydroxyheptanoic acid Chemical compound OCCCCCCC(O)=O PNAJBOZYCFSQDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NMSJWYHEULRMQH-UHFFFAOYSA-N 7-iodoheptan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCI NMSJWYHEULRMQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WDCOJSGXSPGNFK-UHFFFAOYSA-N 8-aminooctan-1-ol Chemical compound NCCCCCCCCO WDCOJSGXSPGNFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GMXIEASXPUEOTG-UHFFFAOYSA-N 8-bromooctan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCCBr GMXIEASXPUEOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YDFAJMDFCCJZSI-UHFFFAOYSA-N 8-chlorooctan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCCCl YDFAJMDFCCJZSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DGGXBEHZGMUMOU-UHFFFAOYSA-N 8-fluorooctan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCCF DGGXBEHZGMUMOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QXUBKYIZMFXTEU-UHFFFAOYSA-N 8-iodooctan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCCI QXUBKYIZMFXTEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- USJDOLXCPFASNV-UHFFFAOYSA-N 9-bromononan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCCCBr USJDOLXCPFASNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XZWFEAMFGGBZOX-UHFFFAOYSA-N 9-chlorononan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCCCCl XZWFEAMFGGBZOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KLHJXURNHSLXLM-UHFFFAOYSA-N 9-fluorononan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCCCF KLHJXURNHSLXLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DERKZNXHICJXOU-UHFFFAOYSA-N 9-iodononan-1-ol Chemical compound OCCCCCCCCCI DERKZNXHICJXOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WUGQZFFCHPXWKQ-UHFFFAOYSA-N Propanolamine Chemical compound NCCCO WUGQZFFCHPXWKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UGUYQBMBIJFNRM-OQFOIZHKSA-N [(z)-but-2-en-2-yl]benzene Chemical compound C\C=C(\C)C1=CC=CC=C1 UGUYQBMBIJFNRM-OQFOIZHKSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 2
- PIAOXUVIBAKVSP-UHFFFAOYSA-N γ-hydroxybutyraldehyde Chemical compound OCCCC=O PIAOXUVIBAKVSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000707 stereoselective effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 38
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 28
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 27
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 11
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 8
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 7
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 7
- AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 1-decene Chemical compound CCCCCCCCC=C AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 1-dodecene Chemical compound CCCCCCCCCCC=C CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 6
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 5
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 4
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 4
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 4
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 4
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229940069096 dodecene Drugs 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N tetramethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)C CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 2-Oxohexane Chemical compound CCCCC(C)=O QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- KXUYLUMVUPFPKD-UHFFFAOYSA-N 8-hydroxyoctanal Chemical compound OCCCCCCCC=O KXUYLUMVUPFPKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021575 Iron(II) bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- FXVQIAPSJGBLJJ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;trifluoroborane Chemical compound FB(F)F.CCCCO FXVQIAPSJGBLJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000011951 cationic catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000010538 cationic polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N dimethylacetone Natural products CCC(=O)CC FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229940046149 ferrous bromide Drugs 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M iodide Chemical compound [I-] XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 1
- GYCHYNMREWYSKH-UHFFFAOYSA-L iron(ii) bromide Chemical compound [Fe+2].[Br-].[Br-] GYCHYNMREWYSKH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011968 lewis acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012721 stereospecific polymerization Methods 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к каталитической химии. Предложена каталитическая композиция для полимеризации α-олефинов, содержащая трифторид бора и по меньшей мере один протонный сокатализатор; где протонный сокатализатор имеет структурную формулу: X-(CH2)n-OH, где n представляет собой целое число от 1 до 10; X выбран из нитро, галогена, циано, группы сульфокислоты, альдегидной группы, ацильной группы, карбоксила и амино. Также предложены способ получения каталитической композиции и применение каталитической композиции. Технический результат – обеспечение каталитической системы для стереоспецифической полимеризации α-олефинов с высокой селективностью в отношении целевого продукта. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 табл., 27 пр.
Description
Область техники
Настоящее изобретение относится к технической области синтетического поли(α-олефинового) базового масла и в частности к каталитической композиции для полимеризации α-олефинов, ее получению и применению.
Уровень техники
Синтетические поли(α-олефиновые) (ПАО) масла в настоящее время являются синтетическими базовыми смазочными маслами с наилучшими рабочими характеристиками, включая высокий индекс вязкости, низкую летучесть, низкую текучесть, хорошие сдвиговые свойства и превосходную стойкость к высокотемпературному окислению; по сравнению с традиционными минеральными базовыми смазочными маслами (базовые масла группы I, II, Ш) ПАО обладает характеристиками низких потерь от испарения, хорошей стабильности, широкого диапазона рабочих температур, хорошей совместимости с традиционными материалами и отсутствия токсичности, и т.д. Они широко используются не только в гражданской промышленности, такой как автомобильная и иные виды промышленности, но также являются основным источником высококлассного базового смазочного масла для применения в авиационной, аэрокосмической и военной промышленности.
ПАО, в целом, представляют собой класс разветвленных и насыщенных олигомеров, получаемых путем каталитической олигомеризации С6-С20 α-олефинов. Каталитическая полимеризация α-олефинов является известной технологией получения синтетических смазочных материалов на основе ПАО. В общем случае, каталитические системы, традиционно применяемые для получения ПАО, включают систему на основе BF3, систему на основе Cr, систему на основе соединений Al, систему Циглера-Натта, металлоцены и ионные жидкости. Выбор разных типов катализаторов значительно влияет на выход полимера, регулирование степени полимеризации и рабочие характеристики продукта. Синтетические ПАО масла, полученные с использованием катализаторов типа кислоты Льюиса, имеют высокий выход и узкое молекулярно-массовое распределение, таким образом, выбор BF3 и инициатора в качестве каталитической системы хорошо влияет на получение синтетического поли(α-олефинового) базового масла с низкой вязкостью.
В случае получения ПАО с низкой вязкостью с применением каталитической системы на основе BF3 продукт представляет собой, главным образом, тример, тетрамер и пентамер с узким распределением и является идеальным компонентом для достижения вязкости в диапазоне от 4 до 6 сСт. В то же время, в соответствии с результатами исследований структуры и рабочих характеристик ПАО линейные алканы имеют высокий индекс вязкости, но плохие рабочие характеристики при низких температурах, и только алканы с некоторой степенью изомеризации, т.е. с приемлемой степенью изомеризации, являются идеальными компонентами смазочных материалов. Таким образом, выбор подходящей катионной каталитической системы, которая обеспечивает определенный уровень изомеризации в присутствии каталитически активных центров, позволяет получать ПАО базовые масла с превосходными рабочими характеристиками в целом.
В патенте США №3763244 описано получение базовых смазочных масел с применением системы BF3/вода, катализируемой С6-C16 α-олефинами, в которой в качестве инициатора применяли воду при температуре взаимодействия от 10 до 60°С, при этом вода должна присутствовать в мольном избытке по отношению к трифторбориду, и продукт, получаемый при применении указанной каталитической системы, имеет низкую температуру застывания и высокий индекс вязкости. В патенте США №5191140А применяют трифторид бора в качестве основного катализатора и воду или спирты и ангидрид уксусной кислоты в качестве сокатализаторов для получения продукта с кинематической вязкостью 3,58 сСт при 100°С и индексом вязкости 125 при уровне конверсии олефина 76,8% в реакции полимеризации олефинов. Указанный способ позволяет улучшать выход олефиновых олигомеров с низкой вязкостью и повышать эффективность получения благодаря сокращению продолжительности взаимодействия. В патенте США №3742082А описан способ катализа α-олефинов с применением BF3 в качестве основного катализатора и фосфорной кислоты или воды в качестве со катализатора при мольном отношении катализатора к олефину от 0,005:1 до 0,1:1 и реакционной температуре от 100 до 150°С. Получаемые в качестве продуктов базовые масла имеют низкую температуру застывания. В описанном выше патенте в качестве сокатализатора применяют воду, которая обеспечивает улучшение рабочих характеристик продукта и эффективность катализа и снижает производственные затраты, но очень часто вызывает проблемы с коррозией, что тем самым требует повышенного уровня коррозионной стойкости материалов, который может значительно повышать капитальные затраты на оборудование, таким образом, указанный способ не подходит для крупномасштабного производства.
По мере дальнейшего развития технологии катализа были опубликованы схожие работы, основанные на применении BF3 в качестве основного катализатора и спиртов, простых эфиров, сложных эфиров и кетонов в качестве сокатализаторов, при этом применение спиртов в качестве сокатализаторов преобладает в литературе. В патенте Китая №1274725С предложено поли(α-олефиновое) базовое масло с кинематической вязкостью от 4 до 6 сСт при 100°С, потерями от испарения по методу Ноак от 4 до 9%, индексом вязкости от 130 до 145 и температурой застывания от -60°С до -50°С, полученное в реакции олигомеризации при температуре от 20°С до 60°С в присутствии катализатора BF3 и спиртового сокатализатора, но выход целевого компонента продукта составлял только 70% по данным анализа состава. В патенте Китая №101883838А получали базовое масло с применением С8-С12 α-олефинов в качестве исходных материалов для полимеризации и катализатора трифторид бора-бутанол, а затем отделяли непрореагировавшие исходные материалы и димер, после чего гидрировали и очищали вакуумный дистиллят. Продукт имел кинематическую вязкость 5 мм2/с при 100°С, температуру застывания ниже -50°С и вязкость ниже 3000 сСт при -40°С. В патенте Китая №105925340А применяли BF3 в качестве катализатора, спирт или сложный алкильный эфир в качестве сокатализатора и 1-децен и 1-додецен при отношении 7:3 в качестве исходных материалов. Взаимодействие проводили при 18°С под давлением 0,2 МПа, и в качестве соинициатора применяли этанол:этилацетат в отношении 12:1. Олигомерный продукт имел кинематическую вязкость 4 мм2/с при 100°С и температуру застывания ниже -60°С, но выход продукта составлял менее 80%. В патенте Китая №101054332А применяли трифторид бора в качестве катализатора и спирт, выбранный из метанола, этанола, пропанола, бутанола или пентанола, в качестве инициатора, при этом массовое отношение инициатора к исходному олефину составляло 0,01-1,0%, и массовое отношение BF3 к исходному олефину составляло 1-5%.
Несмотря на то, что в случае традиционных каталитических систем, применяемых для получения ПАО с низкой вязкостью, вязкостно-температурные свойства и низкотемпературные свойства продукта являются относительно хорошими, степень изомеризации олигомерного продукта, получаемого под действием катализаторов на основе кислоты Льюиса и сокатализаторов, таких как спирты, сложные эфиры и простые эфиры, в реакции полимеризации, невозможно контролировать, на свойства продукта в значительной степени влияют технологические условия, стабильность продукта является низкой, а кроме того идеальные компоненты с вязкостью в диапазоне от 4 до 6 сСт образуются с низкой селективностью. Таким образом, для решения указанных выше проблем существует необходимость в разработке новых сокатализаторов для улучшения селективности в отношении целевых продуктов (тримеров и тетрамеров).
Краткое описание изобретения
В попытке устранения недостатков существующих каталитических систем в настоящем изобретении предложен новый протонный сокатализатор для каталитической системы на основе трифторида бора и разработана каталитическая система для полимеризации α-олефинов для достижения таким образом стереоспецифической полимеризации α-олефинов с высокой селективностью в отношении целевого продукта.
Первой задачей настоящего изобретения является обеспечение каталитической композиции для полимеризации α-олефинов.
Второй задачей настоящего изобретения является обеспечение способа получения каталитической композиции для полимеризации α-олефинов.
Третьей задачей настоящего изобретения является обеспечение применения каталитической композиции для полимеризации α-олефинов.
Для удовлетворения описанных выше задач в настоящем изобретении применяют следующие технические решения.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложена каталитическая композиция для полимеризации α-олефинов, содержащая трифторид бора и по меньшей мере один протонный сокатализатор;
где протонный сокатализатор имеет структурную формулу:
Х-(СН2)n-ОН
где n представляет собой целое число от 1 до 10;
X выбран из нитро (-NO2), галогена, циано (-CN), группы сульфокислоты (-SO3H), альдегидной группы (-СНО), ацила (-COR, где R представляет собой алкил), карбоксила (-СООН) и амино (-NH2).
В процессе разработки настоящего изобретения был предложен и отобран ряд различных сокатализаторов. При проведении экспериментов с удивлением обнаружили, что встраивание разных функциональных групп в одну молекулу позволяло контролировать степень изомеризации базового масла и улучшать селективность в отношении целевых продуктов (тримеры и тетрамеры).
Реакция катионной полимеризации длинноцепочечных α-олефинов проходит в пять стадий: образование комплекса с катализатором, инициирование, рост цепи, перенос цепи и обрыв цепи. Для указанных стадий способность к диссоциации с образованием положительного углеродного иона влияет на кислотность активного центра и выход продукта реакции; стабильность промежуточного положительного углеродного иона влияет на однородность полимеризации.
Каталитическую композицию, предложенную в настоящем изобретении, применяют для получения синтетического ПАО базового масла с низкой вязкостью. По сравнению с традиционной каталитической системой в нее добавлен протонный сокатализатор для получения сложной каталитической системы с основным катализатором, который влияет на способность диссоциации с образованием положительных углеродных ионов (т.е. способность высвобождения H+) благодаря индуктивному эффекту гетероатомов в протонном сокатализаторе, что тем самым регулирует кислотность каталитической системы, улучшает стабильность активного центра, позволяет контролировать степень изомеризации продукта, устраняет сложности с однородностью полимеризации молекул длинноцепочечных α-олефинов на активном центре, обеспечивает олигомеризацию α-олефинов с узким молекулярно-массовым распределением, улучшает селективность в отношении целевых продуктов и позволяет получать ПАО продукты с низкой вязкостью с превосходными вязкостно-температурными свойствами и низкотемпературными свойствами.
В частности, как гидроксильная группа, так и другая функциональная группа X, включены в структуру конечного отобранного протонного сокатализатора согласно настоящему изобретению. Группа X, в частности, может представлять собой нитро, галоген, циано, группу сульфокислоты, альдегидную группу, ацил, карбоксил и амино и регулирует кислотность каталитической системы благодаря индуктивному эффекту гетероатомов, и, таким образом, влияет на способность диссоциации с образованием положительного углеродного иона и Н+.
В каталитической композиции согласно настоящему изобретению, предпочтительно, ацильная группа представляет собой -COR, где R представляет собой алкил, предпочтительно метил.
В каталитической композиции согласно настоящему изобретению, предпочтительно, галоген включает фтор (-F), хлор (-Cl), бром (-Br) и йод (-1).
В каталитической композиции согласно настоящему изобретению, предпочтительно, мольное отношение трифторида бора к протонному сокатализатору составляет от 0,1 до 3,0, предпочтительно от 0,5 до 2,0, более предпочтительно от 0,8 до 1,5.
В каталитической композиции согласно настоящему изобретению, предпочтительно, протонный сокатализатор представляет собой одно из или комбинацию двух или более из 2-нитроэтанола, 3-нитропропанола, 2-хлорэтанола, 3-хлор-1-пропанола, 4-хлор-1-бутанола, 5-хлор-1-пентанола, 6-хлор-1-гексанола, 7-хлор-1-гептанола, 8-хлор-1-октанола, 9-хлор-1-нонанола, 10-хлор-1-деканола, 2-фторэтанола, 3-фтор-1-пропанола, 4-фтор-1-бутанола, 5-фтор-1-пентанола, 6-фтор-1-гексанола, 7-фтор-1-гептанола, 8-фтор-1-октанол, 9-фтор-1-нонанола, 10-фтор-1-деканола, 2-бромэтанола, 3-бром-1-пропанола, 4-бром-1-бутанола, 5-бром-1-пентанола, 6-бром-1-гексанола, 7-бром-1-гептанола, 8-бром-1-октанола, 9-бром-1-нонанола, 10-бром-1-деканола, 2-йодэтанола, 3-йод-1-пропанола, 4-йод-1-бутанола, 5-йод-1-пентанола, 6-йод-1-гексанола, 7-йод-1-гептанола, 8-йод-1-октанола, 9-йод-1-нонанола, 10-йод-1-деканола, 3-гидроксипропионитрила, 4-гидроксибутиронитрила, 2-гидроксиэтансульфокислоты, 3-гидроксипропансульфокислоты, 4-гидроксибутансульфокислоты, гидроксиацетальдегида, 3-гидроксипропиональдегида, 4-гидроксибутиральдегида, 5-гидроксивалеральдегида, 6-гидроксигексаналя, 8-гидроксиоктаналя, 6-гидрокси-2-гексанона, 5-гидрокси-2-гексанона, гидроксиуксусной кислоты, 3-гидроксипропановой кислоты, 4-гидроксимасляной кислоты, 6-гидроксигексановой кислоты, 7-гидроксигептановой кислоты, 8-гидроксиоктановой кислоты, 9-гидроксинонановой кислоты, 10-гидроксидекановой кислоты, 3-амино-1-пропанола, 4-амино-1-бутанола, 5-амино-1-пентанола, 6-амино-1-гексанола, 7-амино-1-гептанола, 8-амино-1-октанола и 10-амино-1-деканола.
В каталитической композиции согласно настоящему изобретению, предпочтительно, протонный сокатализатор представляет собой одно из или комбинацию двух или более из 4-фтор-1-бутанола, 3-хлор-1-пропанола, 3-йод-1-пропанола, 4-бром-1-бутанола, 6-гидроксигексановой кислоты, 3-нитропропанола, 2-гидроксиэтансульфокислоты, 4-гидроксибутансульфокислоты, 6-гидрокси-2-гексанона, 5-гидроксипентаналя, 8-гидроксиоктановой кислоты и 10-гидроксидекановой кислоты.
В каталитической композиции согласно настоящему изобретению, предпочтительно, X в протонном сокатализаторе выбран из галогена и карбоксила.
В каталитической композиции согласно настоящему изобретению, предпочтительно, протонный сокатализатор представляет собой одно из или комбинацию двух или более из 4-фтор-1-бутанола, 4-бром-1-бутанола и 8-гидроксиоктановой кислоты, и мольное отношение трифторида бора к протонному сокатализатору составляет от 1 до 1,2.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен способ получения каталитической композиции, включающий: смешение протонного сокатализатора с основным катализатором трифторидом бора и проведение взаимодействия при предварительно определенной температуре в течение предварительно определенного периода времени для получения каталитической композиции.
В способе получения согласно настоящему изобретению, предпочтительно, смешение протонного сокатализатора с трифторидом бора включает: продувку азотом при нагревании реактора для получения катализатора; после продувки азотом добавление протонного катализатора при запуске перемешивания; повышение температуры до предварительно определенной температуры; и добавление соответствующего количества трифторида бора. Реактор для получения катализатора представляет собой закрытый сосуд, и его продувают азотом при нагревании для удаления воды и кислорода.
Предпочтительно, в способе получения согласно настоящему изобретению предварительно определенная температура составляет от -30°С до 50°С, предпочтительно от -10°С до 30°С.
Предпочтительно, в способе получения согласно настоящему изобретению предварительно определенный период времени составляет от 0,5 часа до 4,0 часа, предпочтительно от 0,5 часа до 3,0 часа.
Предпочтительно, в способе получения согласно настоящему изобретению протонный сокатализатор подвергают обработке для очистки.
Предпочтительно, в способе получения согласно настоящему изобретению обработка для очистки включает, но не ограничивается указанными, перегонку, способ удаления на адсорбенте и т.д., и содержание воды в протонном сокатализаторе после обработки для очистки составляет менее 100 ppm.
Способ получения включает: продувку азотом при нагревании реактора для получения катализатора в течение периода от 5 минут до 10 минут, после продувки азотом добавление очищенного протонного сокатализатора при запуске перемешивания; контролирование температуры от -30°С до 50°С; добавление соответствующего количества трифторида бора; и проведение взаимодействия в течение периода от 0,5 часа до 4,0 часа для получения каталитической композиции.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложено применение каталитической композиции для синтеза синтетического поли(α-олефинового) базового масла, т.е. способ получения синтетического поли(α-олефинового) базового масла с применением каталитической композиции.
Предпочтительно, применение согласно настоящему изобретению включает следующую стадию:
добавление исходного α-олефина в корпусной реактор полимеризации; непрерывное добавление каталитической композиции в корпусной реактор полимеризации; контролирование реакционной температуры от 20°С до 50°С (предпочтительно 25°С) при времени пребывания в реакторе от 20 минут до 100 минут; после проведения взаимодействия отделение катализатора и проведение гидрирования для получения синтетического поли(α-олефинового) базового масла.
Предпочтительно, при применении согласно настоящему изобретению каталитическую композицию добавляют в количестве от 0,1% до 2,0% по массе от массы исходного α-олефина.
Каталитическая композиция согласно настоящему изобретению может применяться для получения синтетического поли(α-олефинового) базового масла, в частности, подходит для получения синтетического поли(α-олефинового) базового масла с низкой вязкостью, и полученные продукты полимеризации, главным образом, включают димер, тример, тетрамер и пентамер. В данном случае благодаря регулированию отношения кислоты Льюиса к протонному сокатализатору в испытаниях были получены неожиданные результаты, и хроматографический анализ показал, что количество тримера и тетрамера может достигать 90% или более, и, кроме того, вязкость синтетического поли(α-олефинового) базового масла составляла 4,02 мм2/с при индексе вязкости 132 и температуре застывания <-60°С.
Если сравнивать с известным уровнем техники, то в настоящем изобретении, которое нацелено на устранение недостатков существующих каталитических систем, предложена каталитическая композиция, которую можно применять для получения синтетических поли(α-олефиновых) базовых масел с низкой вязкостью, которая, главным образом, обладает преимуществами, заключающимися в том, что:
(1) в каталитическую композицию согласно настоящему изобретению добавлен протонный сокатализатор для получения сложной каталитической системы с основным катализатором, который влияет на способность диссоциации с образованием положительных углеродных ионов и Н+ благодаря индуктивному эффекту гетероатомов в протонном сокатализаторе, что тем самым регулирует кислотность каталитической системы, улучшает стабильность активного центра, позволяет контролировать степень изомеризации продукта, устраняет сложности с однородностью полимеризации молекул длинноцепочечных α-олефинов на активном центре, обеспечивает олигомеризацию α-олефинов с узким молекулярно-массовым распределением и улучшает селективность в отношении целевых продуктов.
(2) синтетической поли(α-олефиновое) базовое масло, полученное с применением каталитической композиции согласно настоящему изобретению, имеет высокий индекс вязкости, хорошее качество и высокий выход целевого продукта.
Краткое описание графических материалов
На ФИГ. 1 приведен спектр углеродного ЯМР комплекса трифторид бора 4-фтор-1-бутанол, полученного в примере 1.
На ФИГ. 2 приведен спектр углеродного ЯМР комплекса трифторид бора - 3-хлор-1-пропанол, полученного в примере 2.
На ФИГ. 3 приведен спектр протонного ЯМР комплекса трифторид бора 3-хлор-1-пропанол, полученного в примере 2.
На ФИГ. 4 приведен спектр углеродного ЯМР комплекса трифторид бора гидроксиуксусная кислота, полученного в примере 6.
На ФИГ. 5 приведена газовая хроматограмма продукта, полученного с применением каталитической композиции согласно примеру 1.
На ФИГ. 6 приведена газовая хроматограмма продукта, полученного с применением каталитической композиции согласно примеру сравнения 3.
Подробное описание вариантов реализации
Для более наглядной иллюстрации настоящее изобретение будет дополнительно описано далее при помощи предпочтительных вариантов реализации. Специалистам в данной области техники следует понимать, что приведенное далее подробное описание является иллюстративным и неограничивающим и не должно использоваться для ограничения объема защиты настоящего изобретения.
Все числовые значения в настоящем изобретении (например, температуры, времени, концентрации и массы, включая диапазоны каждой из указанных величин) в общем случае могут быть представлены в виде приблизительных значений, варьирующихся в (+) или (-) сторону на соответствующую величину 0,1 или 1,0. Все числовые значения можно толковать так, будто перед ними используется термин «примерно».
Сокатализаторы в последующих примерах получали из коммерческих источников и очищали для удаления максимально возможного количества примесей и влаги. Конкретные способы обработки для очистки включают, но не ограничиваются указанными, традиционные технологические способы, такие как перегонка или физическая адсорбция, и содержание воды в очищенном протонном сокатализаторе составляло менее 100 ppm.
Пример 1
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор 4-фтор-1-бутанол (1 моль), при этом запускали перемешивание и повышали температуру до 50°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,1:1. После проведения взаимодействия в течение 0,5 часа получали катализатор полимеризации (комплекс трифторид бора 4-фтор-1-бутанол) и хранили перед использованием.
При использовании тетраметилсилана (TMS) в качестве внутреннего стандарта и D2O в качестве стабилизирующего сигнал растворителя, являющегося внешним стандартом, настраивали 400 МГц ЯМР-спектрометр NOVA для регулирования соответствующих параметров оборудования и описывали полученный комплекс трифторид бора 4-фтор-1-бутанол путем 13С ЯМР, получали спектр углеродного ЯМР, такой как показано на ФИГ. 1.
Как показано на ФИГ. 1, значения δ для атомов α-С, β-С, ω-С и γ-С в комплексе трифторид бора - 4-фтор-1-бутанол составляли 61,6 ppm, 44,3 ppm, 28,4 ppm и 26,6 ppm, соответственно. Кроме того, спектры углеродного ЯМР для каталитических композиций согласно примеру 3, примеру 5 и примеру 10 были похожи на данный спектр с тем исключением, что наблюдали некоторый сдвиг сигналов α-С и β-С. Так как электроноакцепторная способность встроенной группы является высокой, сигнал атома α-С сдвинут в область слабого боля и более высоких значений δ, при этом сигнал атома β-С изменяется в обратном направлении. Кроме того, молекула основного катализатора BF3, как таковая, обладает сильным электроноакцепторным индуктивным эффектом. При образовании координационной связи В-О BF3 также оказывает электроноакцепторный индуктивный эффект на соседние атомы (С и атомы Н при α-С), притягивая электроны максимально возможным образом, в результате чего возникает усиленный эффект деэкранирования и снижается плотность электронного облака при соответствующем атоме, и величина его δ сдвигается в область слабого поля и имеет более высокое значение химического сдвига.
Пример 2
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор 3-хлор-1-пропанол (1 моль), при этом запускали перемешивание и повышали температуру до 40°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора кислоты Льюиса, трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,5. После проведения взаимодействия в течение 0,8 часа получали катализатор полимеризации (комплекс трифторид бора 3-хлор-1-пропанол) и хранили перед использованием.
При использовании тетраметилсилана (TMS) в качестве внутреннего стандарта и D2O в качестве стабилизирующего сигнал растворителя, являющегося внешним стандартом, настраивали 400 МГц ЯМР-спектрометр NOVA для регулирования соответствующих параметров оборудования и описывали комплекс трифторид бора 3-хлор-1-пропанол путем 1H ЯМР и 13С ЯМР, как показано на ФИГ. 2 и 3.
Как показано на ФИГ. 2, значения 5 для атомов α-С, β-С и ω-С в комплексе трифторид бора - 3-хлор-1-пропанол составляли 59,1 ppm, 41,3 ppm и 35,4 ppm, соответственно. Кроме того, спектры углеродного ЯМР для каталитических композиций согласно примеру 4 и примеру 8 были похожи на данный спектр с тем исключением, что наблюдали некоторый сдвиг сигналов α-С и β-С. Электроноакцепторная способность концевой группы является высокой, и сигнал атома α-С сдвинут в область слабого боля и более высоких значений δ, при этом сигнал атома β-С изменяется в обратном направлении.
Как показано на ФИГ. 3, значения 5 для протонов в группах α-CH2-, β-CH2- и ω-CH2- в комплексе трифторид бора - 3-хлор-1-пропанол составляли от 3,83 ppm до 3,85 ppm, от 2,05 ppm до 2,08 ppm и от 3,62 ppm до 3,66 ppm, соответственно. Трифторид бора оказывает электроноакцепторный индуктивный эффект на протоны (2,19 ppm, пик протона спиртового гидроксила) лиганда 3-хлор-1-пропанола, в результате чего возникает усиленный эффект деэкранирования и снижается плотность электронного облака при соответствующих атомах водорода, и сигналы соответствующих атомов водорода сдвигаются в область слабого поля и высоких значений δ.
Пример 3
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор 4-хлор-1-бутанол (1 моль), при этом запускали перемешивание и повышали температуру до 30°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,8. После проведения взаимодействия в течение 1,0 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример 4
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор 3-йод-1-пропанол (1 моль), при этом запускали перемешивание и повышали температуру до 20°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трихлорида алюминия, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 1,0. После проведения взаимодействия в течение 1,5 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример 5
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор 4-бром-1-бутанол (1 моль), при этом запускали перемешивание и повышали температуру до 10°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 1,5. После проведения взаимодействия в течение 2,0 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример 6
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор гидроксиуксусную кислоту (1 моль), при этом запускали перемешивание и поддерживали температуру 0°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 2,0. После проведения взаимодействия в течение 2,5 часа получали катализатор полимеризации (комплекс трифторид бора - гидроксиуксусная кислота) и хранили перед использованием.
При использовании тетраметилсилана (TMS) в качестве внутреннего стандарта и D2O в качестве стабилизирующего сигнал растворителя, являющегося внешним стандартом, настраивали 400 МГц ЯМР-спектрометр NOVA для регулирования соответствующих параметров оборудования и описывали полученный комплекс трифторид бора - гидроксиуксусная кислота путем 13С ЯМР, получали спектр углеродного ЯМР, такой как показано на ФИГ. 4.
Как показано на ФИГ. 4, значения 5 для атомов углерода карбоксила и α-С в комплексе трифторид бора гидроксиуксусная кислота составляли 177,1 ppm и 60,5 ppm, соответственно. Кроме того, спектры углеродного ЯМР для каталитических композиций согласно примеру 7, примеру 9, примеру 10, примеру 13 и примеру 14 были похожи на данный спектр и имели характеристические пики, создаваемые атомом углерода карбоксильной группы, за исключением числа атомов углерода и пиков, создаваемых несколькими вторичными атомами углерода.
Пример 7
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор 6-гидроксигексановую кислоту (1 моль), при этом запускали перемешивание и подключали циркуляционный холодильник для поддержания температуры -10°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора бромида железа, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 2,5. После проведения взаимодействия в течение 3,0 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример 8
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор 3-нитропропанол (1 моль), при этом запускали перемешивание и подключали циркуляционный холодильник для поддержания температуры -10°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 3,0. После проведения взаимодействия в течение 4,0 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример 9
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор 2-гидроксиэтансульфокислоту (1 моль), при этом запускали перемешивание и подключали циркуляционный холодильник для поддержания температуры -20°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 2,0. После проведения взаимодействия в течение 1,0 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример 10
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор 4-гидроксибутансульфокислоту (1 моль), при этом запускали перемешивание и подключали циркуляционный холодильник для поддержания температуры -30°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,5. После проведения взаимодействия в течение 2,0 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример 11
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор 6-гидрокси-2-гексанон (1 моль), при этом запускали перемешивание и подключали циркуляционный холодильник для поддержания температуры -10°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 1,5. После проведения взаимодействия в течение 0,7 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример 12
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор 5-гидроксивалеральдегид (1 моль), при этом запускали перемешивание и подключали циркуляционный холодильник для поддержания температуры -30°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,6. После проведения взаимодействия в течение 1,0 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример 13
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор 8-гидроксиоктановую кислоту (1 моль), при этом запускали перемешивание и подключали циркуляционный холодильник для поддержания температуры -20°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 1,2. После проведения взаимодействия в течение 2,0 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример 14
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор 10-гидроксидекановую кислоту (1 моль), при этом запускали перемешивание и поддерживали температуру 10°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,5. После проведения взаимодействия в течение 4,0 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример 15
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенные сокатализаторы 4-фтор-1-бутанол (0,5 моль) и 6-гидроксигексановую кислоту (0,5 моль) (мольное отношение 4-фторбутанола к 6-гидроксигексановой кислоте 1:1), при этом запускали перемешивание и поддерживали температуру 10°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,6. После проведения взаимодействия в течение 3,0 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример 16
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенные сокатализаторы 3-нитропропанол (1 моль) и 4-гидроксибутансульфокислоту (0,5 моль) (мольное отношение 3-нитропропанола к 4-гидроксибутансульфокислоте 2:1), при этом запускали перемешивание и поддерживали температуру 10°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 1,0. После проведения взаимодействия в течение 2,0 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример 17
В данном примере получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенные сокатализаторы 5-гидроксивалеральдегид (1 моль), 10-гидроксидекановую кислоту (1 моль) и 4-хлор-1-бутанол (1 моль) (мольное отношение 5-гидроксивалеральдегида к 10-гидроксидекановой кислоте и 4-хлор-1-бутанолу 1:1:1), при этом запускали перемешивание и поддерживали температуру 20°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,8. После проведения взаимодействия в течение 4,0 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример сравнения 1
В данном примере сравнения получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор 4-фтор-1-бутанол (1 моль), при этом запускали перемешивание и поддерживали температуру 50°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 4,0. После проведения взаимодействия в течение 0,5 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример сравнения 2
В данном примере сравнения получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор 4-фтор-1-бутанол (1 моль), при этом запускали перемешивание и поддерживали температуру 50°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,05. После проведения взаимодействия в течение 0,5 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример сравнения 3
В данном примере сравнения получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор бутанол (1 моль), при этом запускали перемешивание и поддерживали температуру 50°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,1. После проведения взаимодействия в течение 0,5 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример сравнения 4
В данном примере сравнения получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор изопропиловый спирт (1 моль), при этом запускали перемешивание и поддерживали температуру 50°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,1. После проведения взаимодействия в течение 0,5 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример сравнения 5
В данном примере сравнения получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор уксусную кислоту (1 моль), при этом запускали перемешивание и поддерживали температуру 50°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,1. После проведения взаимодействия в течение 0,5 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример сравнения 6
В данном примере сравнения получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор деионизированную воду (1 моль), при этом запускали перемешивание и поддерживали температуру 50°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,1. После проведения взаимодействия в течение 0,5 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример сравнения 7
В данном примере сравнения получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор этилацетат (1 моль), при этом запускали перемешивание и поддерживали температуру 50°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,1. После проведения взаимодействия в течение 0,5 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример сравнения 8
В данном примере сравнения получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор фосфорную кислоту (1 моль), при этом запускали перемешивание и поддерживали температуру 50°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,1. После проведения взаимодействия в течение 0,5 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример сравнения 9
В данном примере сравнения получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор диметиловый эфир (1 моль), при этом запускали перемешивание и поддерживали температуру 50°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,1. После проведения взаимодействия в течение 0,5 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Пример сравнения 10
В данном примере сравнения получали каталитическую композицию, в частности, с использованием следующих стадий.
Продували реактор для получения катализатора азотом при нагревании в течение 10 минут и после продувки азотом добавляли очищенный сокатализатор ацетон (1 моль), при этом запускали перемешивание и поддерживали температуру 50°С. Добавляли соответствующее количество основного катализатора трифторида бора, и мольное отношение основного катализатора к сокатализатору составляло 0,1. После проведения взаимодействия в течение 0,5 часа получали катализатор полимеризации и хранили перед использованием.
Испытание для оценки рабочих характеристик катализатора:
В качестве исходного материала использовали 1-децен, сначала подавали исходный материал в корпусной реактор полимеризации и непрерывно добавляли каждую из каталитических композиций, полученных в примерах 1 - 17 и примерах сравнения 1-4, в реактор полимеризации, при этом количество каталитической композиции составляло 1,0 масс. %о (массовая доля относительно исходного материала 1-децена), и поддерживали реакционную температуру 25°С, время пребывания в реакторе во всех случаях составляло 60 минут. После завершения взаимодействия отделяли катализатор и получали продукт путем гидрирования. Собирали продукт для хроматографического анализа и испытаний рабочих характеристик, результаты показаны в таблицах 1 и 2.
На основании данных о рабочих характеристиках продуктов и распределении состава для приведенных выше примеров можно увидеть, что при использовании кислоты Льюиса в качестве основного катализатора и каждого из 4-фтор-1-бутанола, 3-хлор-1-пропанола, 4-хлор-1-бутанола, 3-йод-1-пропанола, 4-бром-1-бутанола, гидроксиуксусной кислоты, 6-гидроксигексановой кислоты, 3-нитропропанола, 4-амино-1-бутанола, 4-гидроксибутансульфокислоты, 6-гидрокси-2-гексанона, 5-гидроксивалеральдегида, 8-гидроксиоктановой кислоты и 10-гидроксидекановой кислоты в качестве сокатализатора полученное базовое масло имело кинематическую вязкость 4-10 мм2/с при 100°С, индекс вязкости более 130 и значительно более высокое количество целевых продуктов (С30+С40) относительно примеров сравнения 3-10 (в которых использовали традиционные сокатализаторы бутанол, изопропанол, уксусную кислоту, деионизированную воду, этилацетат, фосфорную кислоту, диметиловый эфир или ацетон).
Продукты, полученные с использованием каталитических композиций согласно примеру 1 и примеру сравнения 3, анализировали путем газовой хроматографии, результаты показаны на ФИГ. 5 и 6. Композиция продуктов, полученная с использованием инициатора согласно настоящему изобретению, включала, главным образом, С30 и С40 (времена удерживания 15-17 минут и 20-23 минут, соответственно, на ФИГ. 5), при этом композиция продуктов, полученная с использованием бутанола в качестве инициатора, имела более широкое распределение, как показано на ФИГ. 6. Хроматографический анализ проводили с использованием водородного пламенно-ионизационного детектора, газа-носителя азота при давлении в предколонке 0,07 МПа, расходе водорода 30 мл/мин и расходе воздуха 250 мл/мин. Температура на входе составляла 250°С, температура детектора составляла 400°С, температура испарителя составляла 450°С, и коэффициент деления потока составлял 100:1. Использовали запрограммированную последовательность нагрева: начальная температура составляла 50°С, ее поддерживали 10 минут; затем повышали температуру до конечной температуры 380°С при скорости нагрева 9°С/мин и выдерживали в течение 10 минут.
При сопоставлении примера 1 и примеров сравнения 1 и 2 можно увидеть, что хорошие рабочие характеристики продукта и высокая селективность в отношении целевых продуктов могут быть достигнуты для широкого спектра мольных отношений основного катализатора к сокатализатору, предложенных в настоящем изобретении.
Кроме того, проводили испытания рабочих характеристик других α-олефинов, используемых в качестве исходных материалов, с применением каталитических композиций, полученных в примере 1, в соответствии со следующей процедурой: В качестве исходного материала использовали 1-октен, 1-додецен и α-олефины из угольного сырья, соответственно, и сначала подавали исходный материал в корпусной реактор полимеризации и непрерывно добавляли каталитическую композицию, полученную в примере 1, в реактор полимеризации, при этом количество каталитической композиции составляло 1,0 масс. %о (массовая доля относительно исходного α-олефина), поддерживали реакционную температуру 25°С, время пребывания в реакторе составляло 60 минут. После завершения взаимодействия отделяли катализатор и получали продукт путем гидрирования. Собирали продукт для хроматографического анализа и испытаний рабочих характеристик, результаты показаны в таблице 3.
Как можно увидеть из таблицы 3, каталитические композиции согласно настоящему изобретению подходят для реакций полимеризации разных α-олефинов (1-октен, 1-додецен и α-олефины из угольного сырья), и полученные продукты полимеризации имеют относительно хорошие вязкостно-температурные и низкотемпературные свойства.
Очевидно, приведенные выше примеры настоящего изобретения представлены исключительно в качестве примеров для наглядной иллюстрации настоящего изобретения и не ограничивают способы реализации настоящего изобретения. Специалист обычной квалификации в данной области техники сможет внести другие вариации или изменения в различных формах на основании приведенного выше описания. В настоящем документе невозможно привести исчерпывающее описание всех вариантов реализации, но все очевидные вариации или изменения, полученные на основе технических решений согласно настоящему изобретению, также включены в общем защиты настоящего изобретения.
Claims (22)
1. Каталитическая композиция для полимеризации α-олефинов, содержащая трифторид бора и по меньшей мере один протонный сокатализатор;
где протонный сокатализатор имеет структурную формулу:
X-(CH2)n-OH
где n представляет собой целое число от 1 до 10;
X выбран из нитро, галогена, циано, группы сульфокислоты, альдегидной группы, ацильной группы, карбоксила и амино.
2. Каталитическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что мольное отношение трифторида бора к протонному сокатализатору составляет от 0,1 до 3,0.
3. Каталитическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что указанная ацильная группа имеет структуру -COR, где R представляет собой алкил, предпочтительно метил.
4. Каталитическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что указанный протонный сокатализатор представляет собой одно из или комбинацию двух или более из 2-нитроэтанола, 3-нитропропанола, 2-хлорэтанола, 3-хлор-1-пропанола, 4-хлор-1-бутанола, 5-хлор-1-пентанола, 6-хлор-1-гексанола, 7-хлор-1-гептанола, 8-хлор-1-октанола, 9-хлор-1-нонанола, 10-хлор-1-деканола, 2-фторэтанола, 3-фтор-1-пропанола, 4-фтор-1-бутанола, 5-фтор-1-пентанола, 6-фтор-1-гексанола, 7-фтор-1-гептанола, 8-фтор-1-октанола, 9-фтор-1-нонанола, 10-фтор-1-деканола, 2-бромэтанола, 3-бром-1-пропанола, 4-бром-1-бутанола, 5-бром-1-пентанола, 6-бром-1-гексанола, 7-бром-1-гептанола, 8-бром-1-октанола, 9-бром-1-нонанола, 10-бром-1-деканола, 2-йодэтанола, 3-йод-1-пропанола, 4-йод-1-бутанола, 5-йод-1-пентанола, 6-йод-1-гексанола, 7-йод-1-гептанола, 8-йод-1-октанола, 9-йод-1-нонанола, 10-йод-1-деканола, 3-гидроксипропионитрила, 4-гидроксибутиронитрила, 2-гидроксиэтансульфокислоты, 3-гидроксипропансульфокислоты, 4-гидроксибутансульфокислоты, гидроксиацетальдегида, 3-гидроксипропиональдегида, 4-гидроксибутиральдегида, 5-гидроксивалеральдегида, 6-гидроксигексаналя, 8-гидроксиоктаналя, 6-гидрокси-2-гексанона, 5-гидрокси-2-гексанона, гидроксиуксусной кислоты, 3-гидроксипропановой кислоты, 4-гидроксимасляной кислоты, 6-гидроксигексановой кислоты, 7-гидроксигептановой кислоты, 8-гидроксиоктановой кислоты, 9-гидроксинонановой кислоты, 10-гидроксидекановой кислоты, 3-амино-1-пропанола, 4-амино-1-бутанола, 5-амино-1-пентанола, 6-амино-1-гексанола, 7-амино-1-гептанола, 8-амино-1-октанола и 10-амино-1-деканола.
5. Каталитическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что указанный протонный сокатализатор представляет собой одно из или комбинацию двух или более из 4-фтор-1-бутанола, 3-хлор-1-пропанола, 3-йод-1-пропанола, 4-бром-1-бутанола, 6-гидроксигексановой кислоты, 3-нитропропанола, 2-гидроксиэтансульфокислоты, 4-гидроксибутансульфокислоты, 6-гидрокси-2-гексанона, 5-гидроксипентаналя, 8-гидроксиоктановой кислоты и 10-гидроксидекановой кислоты.
6. Каталитическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что X выбран из галогена и карбоксила.
7. Каталитическая композиция по п. 6, отличающаяся тем, что указанный протонный сокатализатор представляет собой одно из или комбинацию двух или более из 4-фтор-1-бутанола, 4-бром-1-бутанола и 8-гидроксиоктановой кислоты.
8. Каталитическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что мольное отношение трифторида бора к протонному сокатализатору составляет от 0,5 до 2,0.
9. Каталитическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что мольное отношение трифторида бора к протонному сокатализатору составляет от 0,8 до 1,5.
10. Каталитическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что указанный протонный сокатализатор представляет собой одно из или комбинацию двух или более из 4-фтор-1-бутанола, 4-бром-1-бутанола и 8-гидроксиоктановой кислоты, и мольное отношение трифторида бора к протонному сокатализатору составляет от 1 до 1,2.
11. Способ получения каталитической композиции согласно любому из пп. 1-10, включающий: продувку азотом при нагревании реактора для получения катализатора в течение периода от 5 минут до 10 минут; после продувки азотом добавление очищенного протонного сокатализатора при запуске перемешивания; поддержание температуры от -30°C до 50°C; добавление соответствующего количества трифторида бора; и проведение взаимодействия в течение периода от 0,5 часа до 4,0 часа для получения каталитической композиции.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что поддерживают температуру от -10°C до 30°C.
13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что время проведения взаимодействия составляет от 0,5 часа до 3,0 часа.
14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что обработка для очистки очищенного протонного катализатора включает перегонку и/или способ удаления на адсорбенте, и содержание воды в протонном сокатализаторе после обработки для очистки составляет менее 100 ppm.
15. Применение каталитической композиции согласно любому из пп. 1-10 для синтеза синтетического поли(α-олефинового) базового масла.
16. Применение по п. 15, отличающееся тем, что указанное применение включает следующие стадии:
добавление исходного α-олефина в корпусной реактор полимеризации; непрерывное добавление каталитической композиции в корпусной реактор полимеризации; поддержание реакционной температуры от 20°C до 50°C при времени пребывания в реакторе от 20 минут до 100 минут; после проведения взаимодействия отделение катализатора и проведение гидрирования с получением синтетического поли(α-олефинового) базового масла.
17. Применение по п. 16, отличающееся тем, что указанную каталитическую композицию добавляют в количестве от 0,1% до 2,0% по массе от массы исходного α-олефина.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110405183.5 | 2021-04-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2818194C1 true RU2818194C1 (ru) | 2024-04-25 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5068487A (en) * | 1990-07-19 | 1991-11-26 | Ethyl Corporation | Olefin oligomerization with BF3 alcohol alkoxylate co-catalysts |
EP0477673A1 (en) * | 1990-09-20 | 1992-04-01 | Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. | Process for producing olefin oligomer |
RU2212936C2 (ru) * | 2001-07-12 | 2003-09-27 | Институт проблем химической физики РАН | Каталитическая система для олигомеризации олефинов, способ её приготовления и способ олигомеризации |
CN108251155A (zh) * | 2016-12-28 | 2018-07-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种低粘度聚α-烯烃合成油的制备方法 |
CN111450778A (zh) * | 2019-01-22 | 2020-07-28 | 中国石化工程建设有限公司 | 一种用于制备聚α-烯烃的聚合反应系统和方法 |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5068487A (en) * | 1990-07-19 | 1991-11-26 | Ethyl Corporation | Olefin oligomerization with BF3 alcohol alkoxylate co-catalysts |
EP0477673A1 (en) * | 1990-09-20 | 1992-04-01 | Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. | Process for producing olefin oligomer |
RU2212936C2 (ru) * | 2001-07-12 | 2003-09-27 | Институт проблем химической физики РАН | Каталитическая система для олигомеризации олефинов, способ её приготовления и способ олигомеризации |
CN108251155A (zh) * | 2016-12-28 | 2018-07-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种低粘度聚α-烯烃合成油的制备方法 |
CN111450778A (zh) * | 2019-01-22 | 2020-07-28 | 中国石化工程建设有限公司 | 一种用于制备聚α-烯烃的聚合反应系统和方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4967032A (en) | Process for improving thermal stability of synthetic lubes | |
US6147271A (en) | Oligomerization process | |
EP0787706B1 (en) | Olefin isomerization process | |
CA2046937C (en) | Olefin oligomerization processes and products and use of dimer products | |
JPH06172224A (ja) | ビニリデンオレフインとα−オレフインとからの合成油の製造 | |
EP3013926B1 (en) | Process for the preparation of branched polyolefins for lubricant applications | |
KR20010031186A (ko) | 부텐중합체의 제조 방법 | |
US11780941B2 (en) | Highly branched, low molecular weight polyolefins and methods for their production | |
US4420646A (en) | Feedstocks for the production of synthetic lubricants | |
US4417082A (en) | Thermal treatment of olefin oligomers via a boron trifluoride process to increase their molecular weight | |
RU2818194C1 (ru) | КАТАЛИТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ α-ОЛЕФИНОВ, ЕЕ ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ | |
KR100639611B1 (ko) | 탄소-탄소 이중결합을 포함하는 탄화수소의 탈할로겐방법 | |
US5420373A (en) | Controlled formation of olefin oligomers | |
WO2013162573A1 (en) | Diesel and jet fuels based on the oligomerization of butene | |
JP3348893B2 (ja) | オレフィンオリゴマーの製造方法 | |
US20230374169A1 (en) | CATALYST COMPOSITION FOR POLYMERIZATION OF a-OLEFIN AND PREPARATION AND USE THEREOF | |
EP0497206B1 (en) | Process for producing olefin oligomer | |
US5550307A (en) | Increased dimer yield of olefin oligomers through catalyst modifications | |
US5097087A (en) | Dimerization of long-chain olefins using a fluorocarbonsulfonic acid polymer on an inert support | |
EP4006126A1 (en) | Saturated aliphatic hydrocarbon compound composition, lubricant composition, and method for producing saturated aliphatic hydrocarbon compound composition | |
CN111408412B (zh) | 一种催化剂组合物、其制备方法及其在乙烯选择性二聚化合成1-丁烯的反应中的应用 | |
CN115216343B (zh) | 一种低黏度聚α-烯烃合成油的制备方法 | |
CN111408411B (zh) | 一种催化剂组合物、其制备方法及其在乙烯选择性二聚化合成1-丁烯的反应中的应用 | |
JP2000063436A (ja) | ブテンポリマーの製造方法 | |
US5780699A (en) | Synthetic basestocks and process for producing same |