[go: up one dir, main page]

CS277629B6 - Process for producing hydrocarbon means - Google Patents

Process for producing hydrocarbon means Download PDF

Info

Publication number
CS277629B6
CS277629B6 CS224890A CS224890A CS277629B6 CS 277629 B6 CS277629 B6 CS 277629B6 CS 224890 A CS224890 A CS 224890A CS 224890 A CS224890 A CS 224890A CS 277629 B6 CS277629 B6 CS 277629B6
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
catalyst
alpha
olefins
pao
viscosity
Prior art date
Application number
CS224890A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS9002248A2 (en
Inventor
Andrew Jackson
Chu Alice Sheng
Wu Margaret May-Som
Bruce Patrick Pelrine
Original Assignee
Mobil Oil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mobil Oil Corp filed Critical Mobil Oil Corp
Priority to CS224890A priority Critical patent/CS277629B6/en
Publication of CS9002248A2 publication Critical patent/CS9002248A2/en
Publication of CS277629B6 publication Critical patent/CS277629B6/en

Links

Landscapes

  • Lubricants (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

A liq. compsn. useful as a lubricant viscosity index improver comprises the oligomerisation products of alph-olefins comprising C6-20 alpha-olefins. The compsn has a branch ratio of less than 0.19 wt. average M.W. = 15,000-200,000, number average M.W. = 5000-50,000 and M.W. distribution = 1-5. Prepn. of the compsn. useful as V.I. improver comprises contacting C6-20 alpha-olefins or mixts, under oligomeric conditions at -20-90 deg.C with a reduced valence gp. VIB metal catalyst on porous support, the catalyst having been treated at 200-900 deg.C with an oxidising gas and then with a reducing agent at a temp., and for a time, sufficient to reduce the catalyst to a lower valence state. m USE/ADVANTAGE - Umsed with lubricants to give mixts. with increased V.I. When used in blends that exhibit Newtonian flow, it increases stability to shear stress at high temp. e.g. at 150 deg.C and shear rate = 1,000,000 s-1 (claimed). C6-20 1-alkene genral oligomerisation is described in US4827064 and US4827073. (24pp Dwg.No.0/0)

Description

Předložený vynález se týká způsobu výroby nových oligomerních uhlovodíkových přípravků, které vykazují výhodné vlastnosti při použití ve formě aditiv pro zlepšení viskozitního indexu maziv. Tento vynález se také týká nových oligomerů alfa-olefinů a mazivových směsí z nich vyráběných s běžnými poly-alfa-olefiny nebo mazivy na bázi minerálních olejů, vykazujících překvapující stupeň smykové stability a vysoké viskozitní index /VI/.The present invention relates to a process for the production of novel oligomeric hydrocarbon formulations which exhibit advantageous properties when used in the form of additives for improving the viscosity index of lubricants. The present invention also relates to novel alpha-olefin oligomers and lubricant mixtures therefrom made with conventional poly-alpha-olefins or mineral oil based lubricants having a surprising degree of shear stability and high viscosity index (VI).

Syntetické poly-alfa-olefiny /PAO/ byly shledány jako široce vyhovující a obchodně úspěšné v oblasti maziv pro jejich výhodnost při použití v oboru maziv na bázi minerálních olejů. V oblasti zlepšování vlastností maziv vyvíjel průmyslový výzkum úsilí ve vývoji syntetických maziv, který vedl ke kapalinám PAO, vykazujícím výhodné viskozity v širokém rozsahu teplot, tj. zlepšený viskozitní index /VI/, přičemž také vykazují mazivost, teplotní stabilitu, stabilitu vůči oxidaci a bod tuhnutí stejné nebo lepší než minerální oleje. Tyto relativně nová syntetická maziva mají nižší mechanické tření, zvýšenou mechanickou účinnost v rámci úplného rozsahu mechanického zatížení a mají tím širší rozmezí podmínek použití než minerální oleje. Tyto PAO se připravují polymerací 1-alkenů obvykle za použití Lewisových kyselin nebo Zieglerových katalyzátorů. Jejich příprava a vlastnosti jsou popsány J. Brennanem v Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 1980, 19, str. 2-6. Zlepšení vlastností maziv pomocí PAO jsou také popsána v US patentech autora J. A. Brennana 3382291, 3742082 a 3769363.Synthetic poly-alpha-olefins (PAOs) have been found to be widespread and commercially successful in the field of lubricants for their convenience in mineral oil based lubricants. In the field of improving the properties of lubricants, industrial research has made efforts to develop synthetic lubricants that have resulted in PAO fluids exhibiting advantageous viscosities over a wide temperature range, i.e. improved viscosity index (VI), as well as lubricity, temperature stability, oxidation stability and point. solidification equal to or better than mineral oils. These relatively new synthetic lubricants have lower mechanical friction, increased mechanical efficiency within the full range of mechanical loads and thus have a wider range of conditions of use than mineral oils. These PAOs are prepared by polymerizing 1-alkenes usually using Lewis acids or Ziegler catalysts. Their preparation and properties are described by J. Brennan in Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 1980, 19, pp. 2-6. Improvements in the properties of lubricants by PAO are also described in U.S. Patents J. A. Brennan 3382291, 3742082 and 3769363.

Podle běžné praxe v oboru maziv, byly PAO míchány s různými aditivy jako jsou funkční chemikálie, oligomery a vyšší polymery a další syntetické a minerální oleje na bázi maziv s cílem udělení nebo zlepšení mazacích vlastností nezbytných pro aplikace jako jsou maziva pro motory, hydraulické kapaliny, převodová maziva atd. Směsi a jejich přídavné komponenty jsou popsány v práci Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, třetí vydání, sv. 14, strany 477-526. Zvláštním cílem při tvorbě směsí je zvýšení viskozitního indexu /VI/ přídavkem látky, která VI zlepšuje, která obvykle patří mezi vysokomolekulárni organické látky. Tato aditiva se běžně vyrábějí na bázi polyisobutylenů, polymethakrylátů a polyalkylstyrenů v rozmezí molekulárních hmotností od 45 000 do 1 700 000. Při účinném zlepšení indexu viskozity, se však tyto látky projevily jako nedostatečné v tom, že jejich vysokomolekulární charakter zlepšující index viskozity se přenáší rovněž na směs a chování smykové stability při použití těchto látek. Tento nedostatek podstatně redukuje rozsah vhodných aplikací pro mnoho látek zlepšujících VI. častěji používané látky zlepšující VI jsou vysokomolekulárni akrylové látky. Jejich vhodnost je však omezována cenou, jelikož se jedná o relativně drahé polymerní substance, které mohou tvořit významnou část konečné mazivové směsi. Z tohoto důvodu odborníci v oboru maziv pokračují ve výzkumu aditiv s cílem výroby lepších mazivových směsí s vysokým viskozitním indexem. Nicméně jsou preferovány ty látky zlepšující VI a mazivové směsi obsahující VI, které jsou méně náchylné k degradaci viskozity smykovými silami při skutečných aplikacích. Preferované kapaliny jsou ty, které vykazují newtonské chování za podmínek vysokých teplot a vysokých smykových rychlostí, tj. viskozity jsou nezávislé na rychlosti smyku. Podle rozsahů, které budou mít tyto kapaliny v oblasti stabilní viskozity za podmínek smykového stresu při vysokých teplotách, budou mít významnou výCS 277329 B6 hodu nad běžnými mazivy na bázi. minerálních olejů nebo mazivy na bázi syntetických uhlovodíkových /PAO/ maziv. Tato výhoda může být snadno demonstrována při aplikacích jako u vnitřních spalovacích motorů, kde použití maziva odolného smyku za vysokých teplot a z toho vyplývající vysoké smykové podmínky budou mít za následek menší opotřebitelnost motoru a jeho delší životnost. Tyto kapaliny musí také uchovávat nebo zlepšovat další důležité vlastnosti uspokojivých obchodních maziv jako je termická stabilita a stabilita vůči oxidaci.According to conventional lubricant practice, PAOs have been blended with various additives such as functional chemicals, oligomers and higher polymers and other synthetic and mineral lubricant-based oils to impart or improve the lubricating properties necessary for applications such as engine lubricants, hydraulic fluids, gear lubricants, etc. Mixtures and their additional components are described in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Third Edition, Vol. 14, pages 477-526. A particular objective in forming mixtures is to increase the viscosity index (VI) by adding a substance that improves VI, which is usually one of the high molecular weight organic substances. These additives are commonly produced on the basis of polyisobutylenes, polymethacrylates and polyalkylstyrenes in the molecular weight range of 45,000 to 1,700,000. However, when effectively improving the viscosity index, they have proven to be inadequate in that their high molecular weight improving viscosity index is also transmitted. for the mixture and shear stability behavior of these compounds. This deficiency substantially reduces the range of suitable applications for many VI-improving agents. more commonly used VI improvers are high molecular weight acrylic materials. However, their suitability is limited by the cost as they are relatively expensive polymeric substances which can form a significant part of the final lubricant composition. For this reason, lubricant specialists are continuing to research additives to produce better lubricant compositions with a high viscosity index. However, those preferred VI improvers and VI containing lubricant compositions are less prone to shear viscosity degradation in actual applications. Preferred liquids are those that exhibit Newtonian behavior under high temperature and high shear rate conditions, i.e. viscosities are independent of shear rate. Depending on the ranges that these fluids will have in the high viscosity range under high shear stress conditions, they will have a significant advantage over conventional base lubricants. mineral oils or synthetic hydrocarbon (PAO) lubricants. This advantage can easily be demonstrated in applications such as internal combustion engines where the use of a high temperature shear resistant lubricant and the resulting high shear conditions will result in less engine wear and longer life. These fluids must also preserve or improve other important properties of satisfactory commercial lubricants such as thermal and oxidation stability.

V současné době nové mazivové přípravky /označované zde jako HVI-PAO a zpracované HVI-PAO/, obsahující alfa-olefiny a způsoby jejich přípravy za použití redukovaného chrómu na oxidu křemičitém jako nosiči jako katalyzátoru jsou uvedeny v US patentech 4827064 a 4827073. Postup zahrnuje kontakt suroviny C6-C20 Currently, novel lubricant formulations (referred to herein as HVI-PAO and Processed HVI-PAO) containing alpha-olefins and methods for their preparation using reduced chromium on silica as a catalyst are disclosed in US Patents 4827064 and 4827073. contact of raw material C 6 -C 20

1-alkenů s katalyzátorem na bázi oxidu chromového v redukovaném stavu na nosiči z porézního oxidu křemičitého v zóně oligomerace za vzniku vysoce viskozního kapalného uhlovodíkového maziva s vysokým VI s poměrem rozvětvení menším než 0,19 a bodem tuhnutí nižším než -15 °C. Tento postup se odlišuje při srovnání se známými oligomeračními postupy přípravy poly-alfa-olefinů za použití Lewisových kyselin jako katalyzátorů tím, že dochází k malé izomeraci olefinické vazby. Jejich skutečně unikátní struktura poskytuje příležitost pro přípravu kvalitních mazivových směsí.1-alkenes with a reduced chromium oxide catalyst on a porous silica support in an oligomerization zone to form a high viscosity liquid VI high-viscosity hydrocarbon lubricant having a branching ratio of less than 0.19 and a pour point of less than -15 ° C. This process differs from the known oligomerization processes for the preparation of poly-alpha-olefins using Lewis acids as catalysts in that there is little isomerization of the olefinic bond. Their truly unique structure provides an opportunity for the preparation of quality lubricant blends.

U nových přípravků bylo nalezeno, že jsou zvláště vhodné jako činidla zlepšující viskozitní index maziv. Tyto přípravky obsahují rozvětvené uhlovodíky c30ci0000' které mají poměr rozvětvení menší než 0,19 a viskozitu při 100 °C mezi 725 mir^.s“1The novel formulations have been found to be particularly useful as agents for improving the viscosity index of lubricants. These compositions containing branched hydrocarbons C 30 C i0000 'having a branch ratio less than 0.19 and viscosity at 100 ° C between 725 mir ^ .s "1

000 mit^.s1. Mezi nové přípravky patří produkty oligomerace suroviny na bázi C6-C20 alfa-olefinů, nebo jejich směsí za podmínek oligomerace při teplotě mezi -20 °c až + 90 °C při kontaktu s kovovým katalyzátorem skupiny VIB v redukovaném stavu na porézním nosiči. Tyto přípravky mají viskuzitu při 100 ’C mezi000 mit ^ .s 1 . The new products include oligomerization products raw materials based on C 6 -C 20 alpha-olefins, or mixtures thereof, under oligomerization conditions at a temperature between -20 ° C to + 90 ° C when in contact with a metal of Group VIB catalyst in the reduced state on the porous support. These formulations have a viscosity at 100 ° C between

725 mm2.s_1 až 15 000 mm2.s_1. Příprava katalyzátoru zahrnuje oxidační zpracování při teplotě 200 °C až 900 °C v přítomnosti oxidačního plynu a pak zpracování s redukující látkou při teplotě a po dobu, které jsou dostatečné k redukci katalyzátoru na nižší valenční stav.725 mm 2 .s _1 to 15,000 mm 2 .s _1 . The preparation of the catalyst comprises an oxidation treatment at a temperature of 200 ° C to 900 ° C in the presence of an oxidizing gas and then a treatment with a reducing agent at a temperature and for a time sufficient to reduce the catalyst to a lower valence state.

Při použití výše uvedených přípravků ve směsi s mazivy bylo zjištěno, že takto připravené mazivové směsi vykazují zvýšené indexy viskozity. S překvapením bylo zjištěno, že tyto směsi mají také zvýšenou stabilitu ke smykovému napětí při vysokých teplotách u všech směsí vyznačujících se tím, že jsou označovány jako Newtonské kapaliny.Using the above formulations in admixture with lubricants, it has been found that the lubricant compositions thus prepared exhibit increased viscosity indices. Surprisingly, it has been found that these compositions also have increased stability to high temperature shear stress at all compositions characterized by being referred to as Newtonian liquids.

Mazivové směsi podle předloženého vynálezu zahrnují předcházej ící nové přípravky a kapalná maziva ze skupiny, zahrnující minerální oleje, polyolefiny a hydrogenované polyolefiny, polyethery, vinylové polymery, pólyfluorováné uhlovodíky, polychlorofluorované uhlovodíky, polyestery, polykarbonáty, polyuretany, polyacetyly, polyamidy, polythioly, jejich kopolymery, terpolymery a jejich směsi.The lubricant compositions of the present invention include the foregoing novel formulations and liquid lubricants selected from the group consisting of mineral oils, polyolefins and hydrogenated polyolefins, polyethers, vinyl polymers, polyfluorocarbons, polychlorofluorocarbons, polyesters, polycarbonates, polyurethanes, polyacetyles, polyamides, polyamides, , terpolymers and mixtures thereof.

Směsi podle vynálezu mohou také obsahovat další aditiva nebo aditivní složky jako jsou antioxidanta, dispergující látky, aditiva pro extrémní tlaky, moditifikátory tření, inhibitory koroze, protipěnivé látky, inhibitory oxidace, látky ovlivňující bod tuhnutí a další látky zlepšující VI.The compositions of the invention may also contain other additives or additive components such as antioxidants, dispersants, extreme pressure additives, friction modifiers, corrosion inhibitors, antifoams, oxidation inhibitors, freezing point agents and other VI improvers.

V dalším popise, pokud není uvedeno jinak, jsou všechny odkazy na vlastnosti oligomerů nebo maziv podle vynálezu, vztahující se na hydrogenované olefiny a maziva prováděny v souladu se zavedenou praxí dobře známou odborníkům.In the following description, unless otherwise indicated, all references to hydrogenated olefin and lubricant properties of the oligomers or lubricants of the invention are made in accordance with established practice well known to those skilled in the art.

Předložený vynález se tedy týká způsobu výroby uhlovodíkového prostředku, který zahrnuje uvedení do kontaktu Cg-C20alfa-olefinů, nebo jejich směsí, za oligomeračních podmínek, s katalyzátorem, který na porézním nosiči obsahuje kov skupiny VIB v redukovaném valenčním stavu, přičemž tento katalyzátor byl zpracován oxidací při teplotě 200 až 900 ’C za přítomnosti oxidačního plynu a pak redukčním činidlem při teplotě a po dobu dostatečnou k redukci katalyzátoru na nižší valenční stav, takže se projeví zřetelná změna barvy a oddělení získaného prostředku, který se vyznačuje tím, že se oligomerační reakce provede při teplotě mezi -20 a 90 ’C.Accordingly, the present invention relates to a process for producing a hydrocarbon composition comprising contacting Cg- C20 alpha-olefins, or mixtures thereof, under oligomerization conditions, with a catalyst comprising a Group VIB metal in a reduced valency state on a porous support. was treated by oxidation at 200 to 900 ° C in the presence of an oxidizing gas and then a reducing agent at a temperature and for a time sufficient to reduce the catalyst to a lower valence state so that a distinct color change and separation of the obtained composition is observed. the oligomerization reaction is carried out at a temperature between -20 and 90 ° C.

Tyto nové oligomery podle vynálezu jakož i polyalfa-olefiny /HVI-PAO/ s vysokým indexem visozity uváděné výše, jsou jediněčné svojí strukturou ve srovnání s běžnými polyalfaolefiny /PAO/ z 1-decenu a liší se od HVI-PAO oligomerů v citovaném odkazu především v tom, že jsou více viskozní. Byl nalezen postup přípravy vysoceviskožních oligomerů z alfa-olefinů Cg-C20 se strukturouThese novel oligomers of the invention, as well as the high viscosity index polyalpha-olefins (HVI-PAO) mentioned above, are unique in structure compared to conventional 1-decene polyalphaolefins (PAO) and differ primarily from the HVI-PAO oligomers in the cited reference. in that they are more viscous. It was found for the preparation of highly viscous oligomers of alpha-olefins Cg-20 with the structure

HVI-PAO. Polymerace s novým katalyzátorem na bázi redukovaného chrómu popsaná dále vede k. oligomerům v podstatě prostým izomerizace na dvojné vazbě. Konvenční PAO promotované BF3 nebo AlC3, tvoří karboniový iont, který promotuje izomeraci na olefinické vazbě a tvorbu násobných izomerů. Látky HVI-PAO vyrobené podle předloženého vynálezu a podle citovaného vynálezu mají strukturu s poměrem CH3/CH2<0,19 ve srovnání s poměrem >0,19 pro PAO.HVI-PAO. The polymerization with the novel reduced chromium catalyst described below results in oligomers substantially free of double bond isomerization. Conventional PAO promoted by BF 3 or AlC 3 , forms a carbonium ion that promotes isomerization at the olefinic bond and formation of multiple isomers. The HVI-PAOs produced according to the present invention and the cited invention have a structure with a CH 3 / CH 2 ratio <0.19 as compared to a ratio> 0.19 for PAO.

Bylo zjištěno, že zde popsaný postup podle vynálezu k výrobě nových vysokomolekulárních nebo vysoceviskožních HVI-PAO oligomerů může být řízen za výtěžku oligomerů o průměrné molekulární hmotnosti mezi 15 000 až 200 000 a číselnou průměrnou molekulární hmotnost mezi 5000 až 50 000. Vztaženo na počet uhlíků jsou molekulární hmotnosti v rozmezí od C30 do C10000, s výhodným rozmezím od C30 do Cgooo· Distribuce molekulárních hmotností, definovaná jako poměr průměré molekulární hmotnosti k číselné průměrné molekulární hmotnosti je v rozmezí od 1,00 do 5, s výhodou 1,01 až 4.It has been found that the process of the invention described herein for the production of novel high molecular weight or high viscosity HVI-PAO oligomers can be controlled to yield oligomers with an average molecular weight between 15,000 and 200,000 and a number average molecular weight between 5,000 and 50,000. the molecular weights are in the range of C 30 to C 10000 , preferably in the range of C 30 to C 100 · Molecular weight distribution, defined as the ratio of average molecular weight to number average molecular weight, is in the range of 1.00 to 5, preferably 1, 01 to 4.

Olefiny vhodné jako výchozí surovina pro použití podle tohoto vynálezu zahrnují alfa-olefiny nebo 1-alkeny, obsahující 6 až 20 atomů uhlíku jako jsou 1-hexen, 1-okten, 1-decen, 1-dodecen a 1-tetradecen a rozvětvené isomery jako je 4-methyl-l-penten. Vhodné pro použití jsou také suroviny i odpady z rafinerií obsahující olefiny. Nicméně jsou pro použití podle vynálezu výhodné alfa-olefiny jako například 1-hepten až 1-hexadecen a ještě výhodněji l-okten až 1-tetradecen nebo směsi takových olefinu.Olefins suitable as starting material for use in the present invention include alpha-olefins or 1-alkenes containing 6 to 20 carbon atoms such as 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene and 1-tetradecene and branched isomers such as is 4-methyl-1-pentene. Also olefin-containing feedstocks and refinery waste are also suitable for use. However, alpha-olefins such as 1-heptene to 1-hexadecene and even more preferably 1-octene to 1-tetradecene or mixtures of such olefins are preferred for use herein.

Oligomery alfa-olefinů podle vynálezu mají nízký poměr rozvětvení, menší než 0,19 a výhodné mazací vlastnosti ve srovnání s oligomery alfa-olefinů s vysokým poměrem rozvětvení, vyráběnými známými způsoby.The alpha-olefin oligomers of the invention have a low branching ratio of less than 0.19 and advantageous lubricating properties as compared to the high branching alpha-olefin oligomers produced by known methods.

Tato nová třída oligomerů alfa-olefinů se připravuje oligomeračními reakcemi, při kterých hlavní část dvojných vazeb alfa-olefinů se neizomeruje. Tyto reakce zahrnují oligomerace alfa-olefinů za pomoci katalyzátorů na bázi oxidů kovů na nosičích, jako jsou Cr sloučeniny na oxidu křemičitém nebo jiné nanesené sloučeniny VIB skupiny periodické tabulky IUPAC. Nejpreferovanějšími katalyzátory jsou oxidy kovů o nižším valenčním stupni ze skupiny VIB na inertním nosiči. Preferovanými nosiči jsou oxid křemičitý, oxid hlinitý, oxid titaničitý, oxid křemičitohlinitý, oxid hořečnatý a podobně. Nosič váže katalyzátor na bázi oxidu kovu. Výhodné jsou porézní látky mající velikost pórů nejméněThis new class of alpha-olefin oligomers is prepared by oligomerization reactions in which the major part of the alpha-olefin double bonds is not isomerized. These reactions include oligomerization of alpha-olefins with supported metal oxide catalysts, such as Cr compounds on silica or other deposited compounds of the IUPAC Periodic Table group VIB. The most preferred catalysts are Group VIB Group VIB metal oxides on an inert support. Preferred carriers are silica, alumina, titanium dioxide, silica-alumina, magnesium oxide and the like. The support binds a metal oxide catalyst. Preferred are porous substances having a pore size of at least

Nosná látka má obvykle velkou povrchovou plochu a velký objem pórů s průměrnou velikostí pórů 40 až 350 x 10“7 mm. Vysoká plocha povrchu je výhodná pro tvorbu velkých množství vysoce rozptýlených aktivních center kovového chrómu, poskytujících maximální využití kovu a z toho vyplývající velmi vysokou účinnost katalyzátoru. Nosič by měl mít průměrnou velikost pórů nejméně . 107 mm, výhodně >60 až 300.10“7 mm. Tato velká velikost pórů nemá žádný omezující vliv na difúzi reaktantu a produktu z aktivních center kovového katalyzátoru ven a dovnitř, čímž se dále optimalizuje produktivita katalizátoru. Pro tento typ katalyzátoru, který se používá ve formě pevného lože nebo kaše v reaktoru a má být často recyklován a regenerován, je preferován nosič na bázi oxidu křemičitého s dobrými mechanickými vlastnostmi, zabraňujícími otěru částic katalyzátoru nebo jeho rozpadu během zpracování nebo reakce.The carrier generally has a large surface area and a large pore volume with an average pore size of 40 to 350 x 10 7 mm. The high surface area is advantageous for the formation of large amounts of highly dispersed active chromium metal centers providing maximum metal utilization and resulting very high catalyst efficiency. The carrier should have an average pore size of at least. 10 7 mm, preferably> 60 to 300 x 10 7 mm. This large pore size has no limiting effect on the diffusion of the reactant and the product from the active centers of the metal catalyst out and in, thereby further optimizing the productivity of the catalyst. For this type of catalyst, which is used in the form of a fixed bed or slurry in the reactor and is often to be recycled and recovered, a silica carrier with good mechanical properties is prevented to prevent abrasion of the catalyst particles or its decomposition during processing or reaction.

Katalyzátory na bázi oxidů kovů na nosičích se výhodně připravují impregnací solí kovů ve vodě nebo organických rozpouštědlech na nosič. Lze použít každé známé rozpouštědlo v oboru, například ethanol, methanol nebo kyselinu octovou. Tento pevný prekurzor katalyzátoru se pak vysuší a žíhá při 200 až 900 ’C za pomoci vzduchu nebo jiného kyslík obsahujícího plynu. Poté se katalyzátor redukuje různými způsoby redukčními činidly jako jsou například CO, H2, NH3, H2S, CS2, CHgSCHg, CH3SSCH3, alkylkovové sloučeniny jako jsou R3A1, R3B, R2Mg, RLi, R2Zn, kde R znamená alkyl, alkoxyl, aryl a podobně. Preferovány jsou CO nebo H2 nebo alkylkovové sloučeniny. Alternativně lze aplikovat kovy skupinyThe supported metal oxide catalysts are preferably prepared by impregnating the metal salts in water or organic solvents onto the support. Any known solvent in the art, for example ethanol, methanol or acetic acid, may be used. The solid catalyst precursor is then dried and calcined at 200-900 ° C with air or other oxygen-containing gas. Thereafter, the catalyst is reduced in various ways with reducing agents such as CO, H 2 , NH 3 , H 2 S, CS 2 , CH 3 SCHg, CH 3 SSCH 3, alkyl metal compounds such as R 3 Al, R 3B, R 2 Mg, R Li, R 2 Zn, wherein R is alkyl, alkoxy, aryl and the like. Preferred are CO or H 2 or alkyl metal compounds. Alternatively, the metals of the group can be applied

VIB na nosič v redukované formě, jako například sloučeniny CR2+.VIB onto a carrier in reduced form, such as CR 2+ .

Výsledný katalyzátor je vysoce účinný pro oligomeraci olefinů v teplotním rozmezí až teploty pod teplotou místnosti až doThe resulting catalyst is highly effective for oligomerizing olefins in the temperature range to below room temperature

500 °C při tlaku 10 až 34 580 kPa. V uvedeném vynálezu bylo zjištěno, že oligomery s viskozitami mezi 725 mm2.s-1a 15 000 mm2.s_1 při teplotě 100 °C lze připravit při teplotách mezi -20 °C až 90 °C. Doba kontaktu mezi katalyzátorem a olefinem může kolísat od jedné sekundy do 24 hodin. Katalyzátor může být použit ve vsádkovém reaktoru nebo reaktoru s pevným ložem nebo kontinuálním průtokovém reaktoru.500 ° C at a pressure of 10 to 34 580 kPa. In the present invention it has been found that oligomers having viscosities between 725 mm 2 .s -1 to 15,000 mm 2 .s _1 at 100 ° C can be prepared at temperatures of between -20 ° C to 90 ° C. The contact time between the catalyst and the olefin may vary from one second to 24 hours. The catalyst may be used in a batch or fixed bed reactor or a continuous flow reactor.

Obecně může být nosný materiál přidán k roztoku sloučenin kovů, např. octanů nebo dusičnanů atd., směs se poté míchá a suší při teplotě místnosti. Do suchého pevného gelu se pak zavádí .plyn při dostatečně vysoké teplotě až 600 °C po dobu 16 až 20 hodin. Pak se katalyzátor ochladí v inertní atmosféře na teplotu od 250 do 450 °C a zavádí se proud čistého redukujícího činidla po dobu dostatečně dlouhou, která postačuje k redukci katalyzátoru, indikovanou barevnou změnou z jasně oranžové do bleděmodré. Obvykle se katalyzátor zpracuje množstvím CO ekvivalentním dvojnásobku stechiometrického přebytku, potřebného k redukci katalyzátoru na nižší valenční stav Cr2+. Nakonec se katalyzátor ochladí na teplotu místnosti a je připraven k použití.Generally, the carrier material can be added to a solution of metal compounds, such as acetates or nitrates, etc., then the mixture is stirred and dried at room temperature. The dry solid gel is then introduced at a sufficiently high temperature of up to 600 ° C for 16-20 hours. The catalyst is then cooled in an inert atmosphere to a temperature of 250 to 450 ° C and a stream of pure reducing agent is introduced for a time sufficient to reduce the catalyst, indicated by a color change from bright orange to pale blue. Typically, the catalyst is treated with an amount of CO equivalent to twice the stoichiometric excess needed to reduce the catalyst to a lower Cr 2+ valence state. Finally, the catalyst is cooled to room temperature and ready for use.

Oligomerni produkt má velice široký rozsah viskozit s vysokým viskozitním indexem vhodným pro vysoce účinné mazání. Oligomerní produkt má také ataktickou molekulární strukturu většinou typu hlava-pata s některými spojeními hlava-hlava. Tyto oligomery s nízkým poměrem rozvětvení mají vysoké viskozitní indexy, přinejmenším o 15 až 20 jednotek a obvykle o 30 až 40 jednotek vyšší, než měly viskozity ekvivalentních oligomerů ze stávajícího stavu techniky, které měly zpravidla vyšší poměr rozvětvení a odpovídajícím způsobem nižší viskozitní indexy. Tyto nízkorozvětvené oligomery si udržují lepší nebo srovnatelné body tuhnutí.The oligomer product has a very wide range of viscosities with a high viscosity index suitable for high-performance lubrication. The oligomeric product also has an atactic molecular structure mostly of head-to-foot type with some head-to-head connections. These low branching oligomers have high viscosity indices of at least 15 to 20 units and usually 30 to 40 units higher than those of the prior art equivalent oligomers, which generally had a higher branching ratio and correspondingly lower viscosity indices. These low-branched oligomers retain better or comparable pour points.

Poměry rozvětvení jsou definovány jako poměr CH3 skupin k CH2 skupinám v olejovém mazivu a jsou vypočteny ze hmotnostních frakcí methylskupin získaných postupem infračervené spektroskopie publikované v Analytical Chemistry, sv. 25, č. 10, str. 1466 /1953/.Branching ratios are defined as the ratio of CH 3 groups to CH 2 groups in an oil lubricant and are calculated from the mass fractions of methyl groups obtained by the infrared spectroscopy procedure published in Analytical Chemistry, Vol. 25, No. 10, pp. 1466 (1953).

hmotn. frakce methylskupinwt. methyl group fractions

Poměr rozvětvení = -—l-/hmotn. frakce metylskupinBranching ratio = -1- / wt. methyl group fractions

Oxid Cr na nosiči v různých stupních oxidace je znám jako katalyzátor polymerace alfa-olefinů od C3 do C20 /DE 3427319,The supported Cr oxide at various oxidation stages is known as a catalyst for the alpha-olefin polymerization of C 3 to C 20 / DE 3427319,

H.L.Kraus a v Journal of Catalysis 88, 424-430, 1984/ za použití katalyzátoru připraveného z CrO3 na oxidu křemičitém. V uvedených odkazech se poukazuje na to, že polymerace probíhá při nižších teplotách, obvykle nižších než 100 ’C, za vzniku adhezních polymerů a že při vyšší teplotě katalyzátor podporuje isomerizaci, kakování a reakce převodu vodíku. Tento vynález poskytuje oligomery střední molekulové hmotnosti za reakčních podmínek a za použití katalyzátorů, které minimalizují vedlejší reakce jako je isomerizace 1-olefinů, krakování a převod vodíku a aromatizace. K výrobě nových produktů o střední molekulové hmotnosti, vhodných pro použití spolu s dalšími olejovými látkami pro zlepšení VI, se reakce podle vynálezu provede při teplotách mezi -20 až 90 °C.HLKraus and in the Journal of Catalysis 88, 424-430, 1984] using a catalyst prepared from CrO 3 on silica. In these references it is pointed out that the polymerization proceeds at lower temperatures, usually less than 100 ° C, to form adhesive polymers and that at higher temperatures the catalyst promotes isomerization, cracking and hydrogen conversion reactions. The present invention provides medium molecular weight oligomers under reaction conditions and using catalysts that minimize side reactions such as 1-olefin isomerization, cracking and hydrogen transfer and aromatization. In order to produce novel medium molecular weight products suitable for use in conjunction with other oil improvers VI, the reaction of the invention is carried out at temperatures between -20 to 90 ° C.

Katalyzátory použité v předloženém vynálezu nepůsobí významné množství vedlejších reakcí.The catalysts used in the present invention do not cause a significant number of side reactions.

Tyto katalyzátory tak minimalizují všechny vedlejší reakce, avšak umožňují oligomeraci alfa-olefinů za vzniku polymerů se střední molekulovou hmotností s vysokou účinností. Ze současného stavu techniky je dobře známo, že oxidy chrómu, zejména s průměrnými oxidačními stupni +3, buď čisté nebo na nosičích, katalyzují izomeraci na dvojné vazbě, dehydrogenaci, krakování a podobně. Ačkoli přesnou charakteristiku oxidu Cr na nosiči je obtížné stanovit předpokládá se, že katalyzátor podle vynálezu je obohacen o podíl Cr/II/ na nosiči, kterým je oxid -křemičitý, který je účinnější při katalýze oligomerace alfa-oíefinů při vyšší teplotě bez působení významných podílů izomezace, krakování nebo hydrogenačních reakcí atd. Avšak katalyzátory podle citovaného krausseho mohou být obohaceny o podíl Cr/III/. Tyto katalyzátory polymerace alfa-olefinů při nízkých reakčních teplotách a poskytují polymery o vysoké molekulární hmotnosti. Nicméně jak se v uvedených odkazech uvádí, nežádoucí isoměrace, . krakování a hydrogenačni reakce probíhají při vyšších teplotách potřebných k výrobě mazivových produktů. V současném stavu techniky v oboru se také uvádí, že katalyzátory na bázi Cr, s vysokým podílem Cr/III/ nebo vyšších oxidačních stavů, katalyzují isomeraci 1-butenu s 10 3x vyšší účinností než polymeraci 1-butenu. Kvalita katalyzátoru, zpracování a reakční podmínky jsou podstatné pro provádění katalýzy a složení získaného produktu a odlišují předložený vynález od současného stavu techniky.Thus, these catalysts minimize all side reactions, but allow oligomerization of alpha-olefins to form high molecular weight, high molecular weight polymers. It is well known in the art that chromium oxides, especially with average oxidation stages +3, either pure or supported, catalyze double bond isomerization, dehydrogenation, cracking and the like. Although it is difficult to determine the exact characteristics of Cr on the support, it is believed that the catalyst of the invention is enriched in Cr (II) on the support, which is silicon dioxide, which is more efficient in catalysing alpha-olefin oligomerization at higher temperatures. isolation, cracking or hydrogenation reactions, etc. However, the crausse catalysts may be enriched in Cr (III). These catalysts for the polymerization of alpha-olefins at low reaction temperatures and provide high molecular weight polymers. However, as mentioned in these references, undesirable isomerization,. The cracking and hydrogenation reactions take place at the higher temperatures required to produce the lubricant products. The prior art in the field also teaches that chromium-based catalysts with a high proportion of Cr / III / or higher oxidation states catalyze the isomerization of butene-1 to 10 3 times higher efficiency than polymerization of 1-butene. Catalyst quality, workmanship and reaction conditions are essential for carrying out the catalysis and composition of the product obtained and distinguish the present invention from the prior art.

V uvedeném vynálezu se používají velmi nízké koncentrace katalyzátoru vzhledem k surovině, pro výrobu oligomerů jsou obvyklé koncentrace od 10 % hmot. do 0,01 % hmot.; zatímco v citované literatuře bývají koncentrace katalyzátoru vzhledem k surovině při přípravě vysokého polymeru 1:1.Very low concentrations of catalyst relative to the feedstock are used in the present invention, with concentrations of from 10% by weight being common for the production of oligomers. up to 0.01% by weight; whereas, in the cited literature, catalyst concentrations relative to the feedstock are generally 1: 1.

Následující příklady 1 a 2 ilustrují způsob přípravy katalyzátoru používaného k oligomeraci alfa-olefinů za tvorby HVI-PAO oligomerů. Tento postup se také užívá pro přípravu katalyzátoru podle předloženého vynálezu. Příklad 2 ilustruje způsob modifikace obchodně dostupného katalyzátoru pro přípravu katalyzátoru podle vynálezu.The following Examples 1 and 2 illustrate a process for preparing a catalyst used to oligomerize alpha-olefins to form HVI-PAO oligomers. This process is also used to prepare the catalyst of the present invention. Example 2 illustrates a process for modifying a commercially available catalyst for preparing the catalyst of the invention.

Příklad 1Example 1

1,9 g octanu chromnatého, Cr2/OCOCH3/4.2H2O /5,05 mmol/ /obchodně dostupného/ se rozpustí v 50 ml horké kyseliny octové. Pak se přidá 50 gramů silikagelu o velikosti 0,833-0,495 mm a ploše povrchu 300 m2.g-1 a velikosti objemu pórů 1 ml/g. Většina roztoku se absorbuje na silikagel. Výsledná směs se míchá půl hodiny na rotační vakuové odparce při teplotě místnosti a pak se vysuší na otevřené misce při teplotě místnosti. Nejprve se suchou pevnou látkou /20 g/ nechá procházet dusík při teplotě 250 °C v trubkové peci. Teplota pece se pak zvýší na 400 °C na dobu 2 hodin. Poté se teplota pece zvýší na 600 °C a nechá se procházet vzduch po dobu 16 hodin. Po této době se katalyzátor ochladí pod dusíkem na teplotu asi 300 eC. Poté se zavádí proud čistého oxidu1.9 g chromnatého acetate, Cr 2 / OCOCH 3/4 .2H 2 O / 5.05 mmol / / commercially available / are dissolved in 50 ml of hot acetic acid. Then 50 g of silica gel in size from 0.833 to 0.495 mm and a surface area of 300 m 2 .g -1 and a pore size volume of 1 mL / g. Most of the solution is absorbed onto silica gel. The resulting mixture was stirred on a rotary evaporator at room temperature for half an hour and then dried on an open dish at room temperature. First, the dry solid (20 g) is passed through nitrogen at 250 ° C in a tube furnace. The oven temperature is then raised to 400 ° C for 2 hours. The temperature of the furnace is then raised to 600 ° C and air is allowed to flow for 16 hours. After this time the catalyst is cooled under nitrogen to a temperature of about 300 e C. Then a stream of pure carbon

ΊΊ

CS 277629 Β6 uhelnatého /99,9 % fy Matheson/ po dobu jedné hodiny. Nakonec se katalyzátor ochladí na teplotu místnosti pod dusíkem a je připraven pro použití.CS 277629 Β6 carbon monoxide (99.9% by Matheson) for one hour. Finally, the catalyst is cooled to room temperature under nitrogen and is ready for use.

Příklad 2Example 2

Použije se obchodně dostupný katalyzátor na bázi chrom/oxid křemičitý, který obsahuje 1 % Cr na syntetickém silikagelu o velkém objemu pórů. Katalyzátor se nejprve kalcinuje vzduchem při 800 °C po dobu 16 hodin a pak se redukuje oxidem uhelnatým při 300 “C po dobu 1,5 hodiny.A commercially available chromium / silica catalyst containing 1% Cr on a large pore volume synthetic silica gel is used. The catalyst was first calcined with air at 800 ° C for 16 hours and then reduced with carbon monoxide at 300 ° C for 1.5 hours.

Jak bylo výše uvedeno, může být redukční stupeň přípravy HVI-PAO katalyzátoru proveden s různými redukčními činidly, ačkoliv je preferován oxid uhelnatý. V následujících příkladech 3 a 4 se katalyzátor připraví za použití oxidu uhelnatého a vodíku jako redukčního činidla a 1-hexen se oligomerůje za vzniku nového přípravku podle vynálezu. V obou příkladech 3 a 4 se oligomerační stupeň provede smísením 1,5 g katalyzátoru se 25 g 1-hexenu a zahřívá se pod atmosférou dusíku při 60 °C po dobu 16 hodin. Viskozní produkt se izoluje odfiltrováním katalyzátoru, oddestilováním nezreagovaného materiálu a nízkovroucích frakcí při 100 °C a 13 kPa. Tato oligomerace může být provedena při teplotách mezi -20 ’C a 90 V tabulce 1 jsou uvedeny podmínky přípravy katalyzátoru a vlastností oligomerního produktu z příkladů 3 a 4.As mentioned above, the reduction step of preparing the HVI-PAO catalyst can be carried out with various reducing agents, although carbon monoxide is preferred. In the following Examples 3 and 4, the catalyst is prepared using carbon monoxide and hydrogen as the reducing agent, and the 1-hexene is oligomerized to form the novel composition of the invention. In both Examples 3 and 4, the oligomerization step was carried out by mixing 1.5 g of catalyst with 25 g of 1-hexene and heating under a nitrogen atmosphere at 60 ° C for 16 hours. The viscous product is isolated by filtering off the catalyst, distilling off unreacted material and low boiling fractions at 100 ° C and 13 kPa. This oligomerization can be carried out at temperatures between -20 ° C and 90 Table 1 lists the catalyst preparation conditions and the properties of the oligomer product of Examples 3 and 4.

Tabulka 1Table 1

Příklad Example 3 3 4 4 kalcinaee katalyzátoru calcinaee catalyst 800 °C/vzduch 800 ° C / air 800 °C/vzduch 800 ° C / air redukce katalyzátoru reduction of the catalyst CO/350 °C CO / 350 ° C H2/300 °C H2 / 300 ° C výtěžek oligomeru,hmotn.% oligomer yield, wt% 84 84 12,5 12.5 vis. Q 100 °C, mm2.s_1 you know. Q 100 ° C, mm 2 .s -1 1882 1882 737 737 M. hmotn. č. χ 103 M. wt. No. χ 10 3 4,53 4.53 2,9 2.9 O M. hmotn. hmotn. .10 O M. wt. wt. .10 18,75 18.75 12,5 12.5 polydisperzita, M.hmotn.hmotn. polydispersity, M. mass. mass. /M.hmotn.č. 4,14 /M.hmotn.č. 4.14 4,2 4.2

Tyto produkty z oligomeračních reakcí obsahují určité nenasycené sloučeniny. Nicméně HVI-PAO s M.hmotn.č. většími nežThese products from the oligomerization reactions contain certain unsaturated compounds. However, HVI-PAO with M. mass. greater than

8000, nebo přibližně 500 mm2.s-1 pro HVI-PAO založených na 1-decenu má při této syntéze velmi nízký stupeň nenasycenosti. Tato nenasycenost může být snížena hydrogenaci pro zlepšení termické a oxidační stability produktu.8000, or about 500 mm 2 .s -1 for 1-decene-based HVI-PAO has a very low degree of unsaturation in this synthesis. This unsaturation can be reduced by hydrogenation to improve the thermal and oxidative stability of the product.

Výsledky v tabulce 1 ukazují, že vysoké viskozity poly-l-hexenu lze dosáhnout katalyzátorem s aktivovaným chromém na oxidu křemičitém jako nosiči.Tímto způsobem lze při teplotě mezi -20 °C a 90 °C připravit vysoce viskozní oligomery z alfa-olefinů C7~C2O*The results in Table 1 show that the high viscosity of poly-1-hexene can be achieved with a chromium-activated silica supported catalyst. In this way high viscosity oligomers can be prepared from alpha-olefins C 7 at a temperature between -20 ° C and 90 ° C. ~ C 2O *

V tabulce 2 jsou uvedeny výsledky dosažené smísením produktu z příkladu 3 s minerálním olejem, obsahujícím jako základ parafinickou látku 100 SUS čištěnou rozpouštědlem. Výsledky vykazují výrazné zlepšení viskozity a VI dosažené ve směsi připravené s novým oligomerem podle vynálezu.Table 2 shows the results obtained by mixing the product of Example 3 with a mineral oil containing a solvent-purified paraffinic 100 SUS base. The results show a marked improvement in viscosity and VI achieved in the mixture prepared with the novel oligomer of the invention.

Tabulka 2Table 2

Hmotnostní procenta viskozita, mm2.s_1 produkt z minerální 100 ° 40 ’C IV příkladu 3 olejThe weight percent viscosity, mm 2 .s _1 mineral product 100 ° 40 'C IV Example 3 Oil

100 100 ALIGN! 0 0 1882,0 1882.0 - - - - 24,9 24.9 75,1 75.1 21,78 21.78 153,18 153.18 168 168 10,0 10.0 90,0 90.0 8,65 8.65 52,25 52.25 142 142 0 0 100 100 ALIGN! 4,19 4.19 21,32 21.32 97 97

Následující příklad 5 dokládá, že jako výchozí surovinu pro výrobu nových oligomerů podle vynálezu lze užít směs alfa-olefinů.The following Example 5 demonstrates that a mixture of alpha-olefins can be used as a starting material for the preparation of the novel oligomers of the invention.

Příklad 5Example 5

Tři gramy katalyzátoru z příkladu 4 se umístí do 9,5mm reaktoru s pevným ložem a reaktorem se nechá procházet směs alfa-olefinů obsahující 17 % 1-hexenu, 34 % 1-oktenu, 20 % 1-decenu, 14 % 1-dodecenu a 15 % 1-tetradecenu rychlostí 10 ml za hodinu při 49 °C za tlaku 2520 kPa. Výtok obsahuje 43,6 % mazivového oleje a 56,4 % nezreagovaného výchozího materiálu, který je možno recyklovat pro výrobu mazivového oleje. Mazivový olej má následující charakteristiky viskozity:Three grams of the catalyst of Example 4 was placed in a 9.5 mm fixed bed reactor and a mixture of alpha-olefins containing 17% 1-hexene, 34% 1-octene, 20% 1-decene, 14% 1-dodecene was passed through the reactor, and 15% 1-tetradecene at a rate of 10 ml per hour at 49 ° C at 2520 kPa. The effluent contained 43.6% lubricant oil and 56.4% unreacted feedstock that could be recycled to produce lubricant oil. Lubricant oil has the following viscosity characteristics:

vis. 40 °C=21 497 mmZ.s“1, vis. v 100 °C = 1552,37 mm2.s-1,you know. 40 ° C = 21,497 mm².s -1 , vis. at 100 ° C = 1552.37 mm 2 .s -1 ,

VI = 316 při teplotě -9 °C.VI = 316 at -9 ° C.

Bylo objeveno, že vysoce viskózní HVI-PAO oligomery, připravené podle předloženého vynálezu mohou být míšeny s běžnými syntetickými polyalfa-olefiny za tvorby cross-viskozních motorových olejů /cross-graded/ jako jsou SAE OW-20, OW-30, 5W-40 a 5W-50. Začleněním určitých podílů vysoce viskozních HVI-PAO, obsahujících jeden až čtyřicet procent celkového množství olejového přípravku, poskytuje cross-viskozní produkt, který vykazuje vysoký viskozitní index. Dále bylo zjištěno, že výše uvedené směsi se chovají jako newtonské při vysokých teplotách /150 ’C/ a vysokých smykových rychlostech /jeden milion reciprokých sekund/ - HTHSR tj. za podmínek uvažovaných v plochách spalovacího motoru s běžně standardizovaných v testech vysokých smykových rychlostí jako je Tannas Taperes Bearing Simulátor /TBS/ - ASTM D4683 - a užívaných v normách motorových olejů v evropské CCMC.It has been discovered that the highly viscous HVI-PAO oligomers prepared according to the present invention can be mixed with conventional synthetic polyalpha-olefins to form cross-viscous motor oils (cross-graded) such as SAE OW-20, OW-30, 5W-40 and 5W-50. By incorporating certain proportions of high viscosity HVI-PAO containing one to forty percent of the total amount of oil preparation, it provides a cross-viscosity product that exhibits a high viscosity index. Furthermore, it has been found that the above mixtures behave as Newton at high temperatures (150 ° C) and high shear rates (one million reciprocal seconds) - HTHSR ie under conditions considered in the internal combustion engine surfaces normally standardized in high shear rate tests such as is a Tannas Taperes Bearing Simulator (TBS) - ASTM D4683 - and used in engine oil standards in the European CCMC.

Newtonská verze SAE 5W-50 vysokoúčinných syntetických motorových olejů se vyrobí například s 20 % 1046 mm2.s_1 Q 100 °C nebo 1073 mm2.s_1 Q 100 “C HVI-PAO. Tyto nové oleje mají HTHSR viskozity mezi 5,7 až 6,2 MPa.s ve srovnání s HTHSR viskozitními hodnotami 4,0 mPa.s u obchodně dostupných vysoce účinných SAE 5W-50 syntetických motorových olejů. Z toho vyplývá, že nové přípravky motorových olejů s včleněnými HVI-PAO mohou poskytovat lepší ochranu motoru než nej lepší běžně dostupné obchodní produkty třídy cross grade SAE.The Newtonian version of SAE 5W-50 High Performance Synthetic Motor Oils is produced, for example, with 20% 1046 mm 2 .s -1 Q 100 ° C or 1073 mm 2 .s 1 Q 100 ° C HVI-PAO. These new oils have HTHSR viscosities of between 5.7 and 6.2 MPa.s compared to HTHSR viscosity values of 4.0 mPa · s commercially available high performance SAE 5W-50 synthetic engine oils. This implies that new engine oil formulations incorporating HVI-PAO can provide better engine protection than the best commercially available SAE grade grade commercial products.

Newtonské verze SAE OW-30 se vyrobí s 11,5 % 1073 mm2.s-1 Q 100 °C HVI-PAO. Tento olej . má HTHSR viskozitu 3,7 mPa.s převyšující obecný spodní limit 3,5 mPa.s vyhlášený v Evropě CCMC. S tímto limitem jsou běžně v souladu pouze syntetické přípravky SAE 5W-30 a přípravky na bázi minerálních olejů SAE OW-40. Z toho vyplývá, že výše uvedený typ nového motorového oleje SAE OW-30 se včleněným viskozitním HVI-PAO může poskytovat ekvivalentní ochranu motoru jako ty minerální a syntetické motorové oleje, které vyhovují požadavkům na minimální evropskou HTHSR viskozitu a přitom poskytují významně lepší ekonomii paliv a lepší účinnost při vysokých teplotách.The Newtonian version of the SAE OW-30 is manufactured with 11.5% 1073 mm 2 .s -1 Q 100 ° C HVI-PAO. This oil. has a HTHSR viscosity of 3.7 mPa.s above the general lower limit of 3.5 mPa.s declared in Europe by the CCMC. Only SAE 5W-30 and SAE OW-40 mineral oil products are normally compliant with this limit. It follows that the above type of new SAE OW-30 engine oil incorporating HVI-PAO viscosity can provide equivalent engine protection to those mineral and synthetic engine oils that meet the minimum European HTHSR viscosity requirements while providing significantly better fuel economy and better efficiency at high temperatures.

Dále se newtonská verze SAE OW-20 vyrobí s 8,4 %Furthermore, the Newton version of the SAE OW-20 is produced with 8.4%

1073 mm2^“1 HVI-PAO. Tento olej má HTHSR viskozitu 3,0 mPa.s převyšující neformální požadavky konstruktérů motorů v USA, kde je požadavek na spodní meze viskozity 2,6 - 2,9 mPa.s. Tento přípravek se včleněným vysoce viskozním HVI-PAO by poskytl postačující ochranu motorů pro automobily vyrobené v USA, přičemž by poskytl lepší ekonomii paliv a lepší nízkotepelnou účinnost ve srovnání s běžnými, obchodně dostupnými produkty vyhovujícími stejným HTHSR požadavkům.1073 mm 2 ^ 1 HVI-PAO. This oil has an HTHSR viscosity of 3.0 mPa.s in excess of the informal requirements of engine designers in the US, where the lower viscosity requirement is 2.6-2.9 mPa.s. This formulation incorporating high viscosity HVI-PAO would provide sufficient engine protection for US-produced cars, providing better fuel economy and better low-temperature efficiency compared to conventional, commercially available products meeting the same HTHSR requirements.

Tyto nové přípravky motorových olejů podle vynálezu obsahují kromě vysoce viskozních HVI-PAO i syntetické PAO, komerčně získávané oligomerací 1-decenu za přítomnosti BF3 nebo A1C13. Nicméně mohou být použita další maziva mimo PAO nebo jako jeho náhrada. Tyto přípravky také zahrnují obvyklá komerční aditiva jako jsou estery a taková aditiva jako jsou antioxidanty, bezpopelová dispergační činidla a protiotěrové přísady. U syntetických olejů uvedených výše činí obsah aditiv 33 % přípravku. U přípravků na bázi minerálního oleje je tato koncentrace obecně nižší. Nej lepších výsledků směsí podle předloženého vynálezu lze dosáhnout při použití HVI-PAO od 100 rnn^.s”1 do 20 000 mm^s”1 při 100 C, kde směs musí obsahovat mezi 1 až 40 % nových HVI-PAO. Odborníkům v oboru maziv je známo, že použití látek s vyšší molekulovou hmotností, tj. výše viskozních HVI-PAO, může být použito v nižších koncentracích k dosažení požadovaného zlepšení VI. Při této úvaze však musí být uvážena možnost určitých ztrát ve smykové stabilitě, které obvykle doprovázejí použití látek zlepšujících VI o vysoké molekulové hmotnosti jako jsou HVI-PAO.These novel engine oil formulations of the invention contain, in addition to high viscosity HVI-PAO, synthetic PAO, commercially obtained by oligomerization of 1-decene in the presence of BF 3 or AlCl 3 . However, other lubricants may be used outside PAO or as a substitute for PAO. These formulations also include conventional commercial additives such as esters and such additives as antioxidants, ashless dispersants and anti-wear additives. For the synthetic oils mentioned above, the additive content is 33% of the preparation. For mineral oil-based formulations, this concentration is generally lower. Best results of the mixtures according to the invention can be obtained using HVI-PAO from 100 RNN ^ .s "one under 20 000 mm ≤ s" 1 at 100 C where the mixture must contain between 1-40% of the novel HVI-PAO. It is known to those skilled in the art of lubricants that the use of higher molecular weight substances, i.e. higher viscosity HVI-PAO, can be used at lower concentrations to achieve the desired VI improvement. However, consideration should be given to the possibility of some shear stability losses, which usually accompany the use of high molecular weight VI improvers such as HVI-PAO.

Tabulka 3 uvádí přípravky viskozitních tříd SAE OW-20, OW-30 a 5W-50 syntetických motorových olejů s včleněnými HVI-PAO podle vynálezu. Z výsledků HTHSR dynamických viskozit vyplývá, že výsledky podle Tannas ZBS /ASTM D4683/ a Cannon Capillary /ASTM D 4624/ viskozimetru jsou ekvivalentní. U všech příkladů je také zjevné, že dynamická viskozita při vysoké smykové rychlosti je stejná jako dynamická viskozita při nízké smykové rychlosti, kde viskozity byly stanoveny z hodnoty kinematické viskozity měřené při 150 ’C a hustoty vztažené na 150 °C metodou API z měření při teplotě místnosti a proto se tyto přípravky chovají jako newtonské při podmínkách HTHSR.Table 3 lists the viscosity grades of SAE OW-20, OW-30 and 5W-50 synthetic engine oils incorporating HVI-PAO according to the invention. HTHSR dynamic viscosity results show that the results of Tannas ZBS (ASTM D4683) and Cannon Capillary (ASTM D 4624) viscosimeter are equivalent. It is also evident in all examples that the dynamic shear viscosity is the same as the dynamic shear viscosity, where the viscosities were determined from the kinematic viscosity measured at 150 ° C and the density referenced to 150 ° C by the API method at temperature measurement and therefore these products behave as Newton under HTHSR conditions.

Ačkoliv citovanými příklady jsou HVI-PAO syntetické motorové oleje, je třeba chápat, že stejné formulační principy lze uplatnit na jakákoli maziva, kde je požadován vysoký VI, bez ztrát viskozity působených smykem, jako jsou hydraulické oleje, letecké oleje, převodové oleje, turbinové oleje, oběhové oleje a podobně.Although the cited examples are HVI-PAO synthetic engine oils, it is to be understood that the same formulation principles apply to any lubricant where high VI is required, without shear viscosity losses such as hydraulic oils, aircraft oils, gear oils, turbine oils. , circulating oils and the like.

Ačkoliv maziva s širokým cross viskozitním stupněm jako jsou SAE 5W-50 a OW-30 lze vyrobit pouze z výchozích surovin vysokého VI jako jsou PAO, ester, polyglykol a XHVI minerální oleje, maziva o nižším cross viskozitním stupni lze připravit ze surovin nižšího VI, jako jsou konvenční minerální oleje, které však budou mít zlepšenou stabilitu ve smyku vůči obdobným přípravkům pomocí konvenčních technik zlepšujících VI.Although wide cross-viscosity grade lubricants such as SAE 5W-50 and OW-30 can only be made from high VI raw materials such as PAO, ester, polyglycol and XHVI mineral oils, lower cross-viscosity grade lubricants can be prepared from lower VI raw materials, such as conventional mineral oils, but which will have improved shear stability to similar formulations by conventional VI-improving techniques.

Mezi maziva, která lze použít jako suroviny pro postup s uvedenými látkami zlepšujícími VI patří maziva na bázi minerálních olejů vyráběná hydrokrakováním parafinů, označovaná zde jako maziva XHVI. Tyto suroviny jsou odvozeny od vosků separovaných z olejů během obvyklého rozpouštědlového odparafinování, zejména z frakcí mazacích olejů obsahujících jak neutrální /destilát/ tak zbytkové frakce. Při postupu zpracování vosků na XHVI mazivové suroviny, se oddělené vosky podrobí hydrokrakování při vysokém tlaku, obvykle při 10 445 až 20 790 kPa nad amorfním katalyzátorem jako je oxid hlinitý, obsahující komponentu kovu, obvykle na bázi kovové komponenty jako je nikl/wolfram. Postupy tohoto typu a získané produkty jsou popsány například v britských patentech č. 1390359, 1545828, 1324034, 1429291, 1429494 ve kterých je uveden detailní popis těchto produktů a postupů.Lubricants which can be used as raw materials for the process with the VI improvers include mineral oil lubricants produced by paraffin hydrocracking, referred to herein as XHVI lubricants. These feedstocks are derived from waxes separated from oils during conventional solvent dewaxing, in particular from lubricating oil fractions containing both neutral (distillate) and residual fractions. In the process of processing waxes into XHVI lubricant feedstocks, the separated waxes are subjected to hydrocracking at high pressure, typically at 10 to 20 790 kPa above an amorphous catalyst such as alumina containing a metal component, usually based on a metal component such as nickel / tungsten. Processes of this type and the products obtained are described, for example, in British Patent Nos. 1390359, 1545828, 1324034, 1429291, 1429494, which provide a detailed description of these products and processes.

A!AND!

GG

GG

MM

CJCJ

Ό rH oΌ rH o

CJCJ

CMCM

O O dP dP dP dP dP dP H H co what lf> lf> rH rH CO WHAT r- r- r- r- CM CM 1 1 1 1 1 1 *. *. * » O ! O! 1 1 - 1 - 1 1 * 1 1 * 1 5 5 rH rH in in co what rH rH O O O O 00 00 co what CO WHAT O O rH rH in in CO WHAT Lf) Lf) rH rH CM CM CM CM G G

OO

ΌΌ

O +>O +>

Φ sΦ p

dP dP dPdP dP dP

Viskozitní třída SAE ---------- 5W-50---------- OW-20SAE Viscosity Class ---------- 5W-50 ---------- OW-20

ir> ir> rH rH tn tn o O O O o e O E 1 1 he he K TO X X * » CO WHAT 1 1 X X 1 1 *1 * 1 1 1 00 00 00 00 CO WHAT o O 00 00 σι σι rH rH co what co what o O uo uo co what rH rH CM CM in in rH rH ,-x , -x co what dP dP dP dP dP dP •rl • rl 00 00 >G > G LO LO dP dP σ σ rH rH 00 00 CM CM G G * » X X o O X X O O * » Q Q 1 1 rH rH ID ID CO WHAT o O 00 00 rH rH 1 1 1 1 1 1 1 1 I AND rH rH G G CM CM G G CO WHAT rH rH rH rH CM ‘ CM ‘ r-H r-H •P • P a and 0 0 EH EH +J + J w w tn tn c C dP dP dP dP G G A—» AND-" Λ Λ dP dP cn cn rH rH C' C' in in Γ Γ in in LO LO * » X X X X O O * » X X »· »· *> *> G G X X o O 1 1 [ [ CO WHAT Γ Γ LO LO rH rH o O 1 1 LO LO in in LD LD I AND G G CO WHAT 00 00 rH rH CM CM co what CJ CJ ^-x ^ -x » »» CM CM O O LO LO in in G G dP dP dP dP rH rH Q Q dP dP σι σι r*H r * H σ σ in in CM CM CM CM CO WHAT 0 0 a and X X X X O O X X CM CM X X X X ie» ie » P P £h £ h r-H r-H 1 1 ID ID CO WHAT O O 00 00 i—1 i — 1 1 1 LO LO LO LO LO LO 1 1 G G cn cn CM CM co what rH rH rH rH CM CM co what

G —* G φ CO >lH X >φG - * G φ CO> 1 H X> φ

-3* -3 * G G o O X! X! -P -P a and ^x. ^ x. rl rl cn cn N N CM CM co what a and 0 0 O O X X Eh Eh G G LO LO Z*. OF*. tn tn CM CM G G G G G G cn cn 0 0 •rl • rl Q Q 0 0 G G G G > > O O o O *s *with G G G G G G 0 0 a and o O u at <J <J G G G G ϋ ϋ a and Mtj Mtj Eh Eh G G G G Γ Γ I AND 1 1 G G G G A! AND! cn cn 1 1 .1 .1 > > CM CM CJ CJ Eh rH Eh rH φ φ U AT H H H H •rH • rH CM CM in in O O ·—· · - · A—· AND-· X X rH rH •r| • r | A—» AND-" > > > > +J + J CJ U Q CJ U Q CM CM co what a and Ό Ό -P -P a and a and •rl • rl • · • · G G G G cn cn G G P P T3 T3 a and 1 1 1 1 ϋ ϋ 0 0 a and -P -P s with 0 0 cn cn cn cn G G o o Eh o o Eh ©\ © \ Eh Eh tn tn Φ Φ P P ϋ ϋ 0 0 g o cn g o cn * » X X a and 0 0 G G G G a and j—-L__ j —- L__ CM CM a and a and > > •r| • r | i—1 i — 1 LO LO CO WHAT O O G cn G cn X W X W cn cn cn a cn and cn a cn and G G G a: G and: A! AND! G g G G O O o O Λ Λ cn cn η cn cn η CJ CJ cj cj Eh Eh Eh Eh >1 > 1 > φ rH rH •r| • r | rH rH rH rH G G 0 0 0 0 > 0 0> u at CJ CJ a and a and > > X X cn cn

V případě směsí PAO s HVI-PAO jak jsou uvedeny výše, se získá surovinová komponenta PAO z komerčních zdrojů jako od MOBIL Chemical Co. Komerční látka se obvykle připravuje oligomerací 1-alkenů za přítomnosti fluoridu boritého, chloridu hlinitého nebo Zieglerova katalyzátoru a je charakteristická tím, že má poměr rozvětvení větší než 0,19 a viskozitní index významně nižší než HVI-PAO. Další kapalná maziva vhodná jako přísady pro smísení s HVI-PAO v předloženém vynálezu zahrnují mazací minerální oleje z ropy. Další HVI-PAO příměsi pro smísení zahrnují nenasycené a hydrogenované polyolefiny jako je polybutylen a polypropylen, kapalný ethylen-propylenový kopolymer a podobně; vinylové polymery jako je polymethylmethakrylát a polyvinylchlorid; polyethery jako je polyethylenglykol, polypropylenglykol, propylenglykol, polyethylenglykolmethylether; polyfluorované uhlovodíky jako je polytetrafluorethylen a polyfluorchlorované uhlovodíky jako je polychlorfluorethylen; polyestery jako je polyethylentereftalát a polyethylenadipát; polykarbonáty jako je polybisfenol A karbonát; polyuretany jako je polyethylensukcinoylkarbamát; silikony; polyacetaly jako je polyoxymethylen; polyamidy jako je polykaprolaktam. Předchozí polymery zahrnují jejich kopolymer se známými přípravky, vykazující vhodné lubrikační vlastnosti nebo udělující směsi dispergační, antikorozivní nebo jiné vlastnosti. Ve všech případech mohou směsi obsahovat další aditiva.In the case of mixtures of PAO with HVI-PAO as mentioned above, the raw material component of PAO is obtained from commercial sources such as from MOBIL Chemical Co. A commercial substance is usually prepared by oligomerizing 1-alkenes in the presence of boron trifluoride, aluminum chloride or Ziegler catalyst and is characterized by having a branching ratio greater than 0.19 and a viscosity index significantly lower than HVI-PAO. Other liquid lubricants suitable as additives for blending with HVI-PAO in the present invention include lubricating mineral oils from petroleum. Other HVI-PAO admixtures for blending include unsaturated and hydrogenated polyolefins such as polybutylene and polypropylene, liquid ethylene-propylene copolymer, and the like; vinyl polymers such as polymethyl methacrylate and polyvinyl chloride; polyethers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol methyl ether; polyfluorinated hydrocarbons such as polytetrafluoroethylene and polyfluorinated hydrocarbons such as polychlorofluoroethylene; polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene adipate; polycarbonates such as polybisphenol A carbonate; polyurethanes such as polyethylene succinoyl carbamate; silicones; polyacetals such as polyoxymethylene; polyamides such as polycaprolactam. The foregoing polymers include a copolymer thereof with known formulations having suitable lubricating properties or imparting dispersing, anti-corrosive or other properties to the compositions. In all cases, the compositions may contain additional additives.

Předložený vynález byl popsán ve svých výhodných provedeních. Nicméně je možno využít i dalších modifikací a variací, které spadají do rozsahu předloženého vynálezu.The present invention has been described in its preferred embodiments. However, other modifications and variations are within the scope of the present invention.

Claims (5)

PATENT O V É NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Způsob výroby uhlovodíkového prostředku, zahrnující uvedení do kontaktu Cg-C20 alfa-olefinů, nebo jejich směsí, za oligomeračních podmínek, s katalyzátorem, který na porézním nosiči obsahuje kov skupiny VIB v redukovaném valenčním stavu, přičemž tento katalyzátor byl zpracován oxidací při teplotě 200 až 900 °C za přítomnosti oxidačního plynu a pak redukčním činidlem při teplotě a po dobu dostatečnou k redukci katalyzátoru na nižší valenční stav, takže se projeví zřetelná změna barvy a oddělení získaného prostředku, vyznačující se tím, že se oligomerační reakce provede při teplotě mezi -20 ’C a 90 ’C.A process for the production of a hydrocarbon composition comprising contacting Cg-C 20 alpha-olefins, or mixtures thereof, under oligomerization conditions, with a catalyst comprising a Group VIB metal in a reduced valence state on a porous support, the catalyst being treated by oxidation at a at a temperature of 200 to 900 ° C in the presence of an oxidizing gas and then a reducing agent at a temperature and for a time sufficient to reduce the catalyst to a lower valence state so that a distinct color change and separation of the composition is observed; between -20 ° C and 90 ° C. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že katalyzátor obsahuje CO redukovaný CrO3 a nosič obsahuje oxid křemičitý, mající velikost pórů alespoň 40 x 10“7 mm.The process according to claim 1, wherein the catalyst comprises CO reduced CrO 3 and the support comprises silica having a pore size of at least 40 x 10 7 mm. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že alfa-olefin zahrnuje Cg-C14 1-alkeny.The process according to claim 1 or 2, wherein the alpha-olefin comprises C 1 -C 14 1-alkenes. 4. Způsob podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že získaná uhlovodíková kompozice se podrobí hydrogenaci.Process according to claim 1 or 2, characterized in that the obtained hydrocarbon composition is subjected to hydrogenation. 5. Způsob podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že jako alfa-olefin se použije poly-l-decen.Process according to claim 1 or 2, characterized in that poly-1-decene is used as alpha-olefin.
CS224890A 1990-05-07 1990-05-07 Process for producing hydrocarbon means CS277629B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS224890A CS277629B6 (en) 1990-05-07 1990-05-07 Process for producing hydrocarbon means

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS224890A CS277629B6 (en) 1990-05-07 1990-05-07 Process for producing hydrocarbon means

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS9002248A2 CS9002248A2 (en) 1991-11-12
CS277629B6 true CS277629B6 (en) 1993-03-17

Family

ID=5359057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS224890A CS277629B6 (en) 1990-05-07 1990-05-07 Process for producing hydrocarbon means

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS277629B6 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS9002248A2 (en) 1991-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5012020A (en) Novel VI enhancing compositions and Newtonian lube blends
US5146021A (en) VI enhancing compositions and Newtonian lube blends
US5157177A (en) VI enhancing compositions and newtonian lube blends
US4914254A (en) Fixed bed process for high viscosity index lubricant
US4926004A (en) Regeneration of reduced supported chromium oxide catalyst for alpha-olefin oligomerization
US4906799A (en) Process for the production of reduced viscosity high VI hydrocarbon lubricant
JP2850147B2 (en) lubricant
US5276227A (en) C2 -C5 olefin oligomer compositions as shear stable viscosity index improvers
US4967029A (en) Liquid lubricants from alpha-olefin and styrene copolymers
US5136118A (en) High VI synthetic lubricants from cracked refined wax
EP0511756B1 (en) Process for producing alkylaromatic lubricant fluids
AU683982B2 (en) Novel hydrocarbon lube and distillate fuel additive
JP2913506B2 (en) Olefinic oligomers having lubricity and process for producing the oligomers
US5068476A (en) Lubricant oligomers of C2 -C5 olefins
US5105039A (en) Process for producing lubricant fluids of improved stability
US5641736A (en) Synergistic pour point depressant combinations and hydrocarbon lube mixtures
CS277629B6 (en) Process for producing hydrocarbon means
US4967030A (en) Hydrocracking high viscosity synthetic lubricant
US4996384A (en) Regeneration of reduced metal oxide oligomerization catalyst
JPH09508151A (en) New hydrocarbon lubricants and distillate fuel additives.
US5180863A (en) Conversion of alpha-olefin dimer to liquid lubricant basestock
JPH04504269A (en) Sulfide adducts of high viscosity index polyα-olefins
AU668083B2 (en) Dehydrocyclization of polyalpha-olefin lubricants
JP3032806B2 (en) Oligomerization of C 2 -C 5 olefins with reduced chromium catalyst
Wu et al. Lubricant oligomers of C 2-C 5 olefins

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20090507