低粘度聚α-烯烴的制備
【專利說(shuō)明】低粘度聚α-稀輕的制備
[0001] 本申請(qǐng)是2009年3月24日提交的相同發(fā)明名稱的中國(guó)專利申請(qǐng) 200980124749. 4(PCT/US2009/038007)的分案申請(qǐng)。
[0002] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0003] 本申請(qǐng)要求2008年6月30日提交的在先的美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)12/164,824的利益， 該文件通過(guò)引用整體結(jié)合在本文中。 發(fā)明領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明設(shè)及低粘度聚α-締控的制備。更具體地，本發(fā)明設(shè)及某些由締控的混合 進(jìn)料制備的低粘度聚α-締控和制備運(yùn)樣的低聚物的方法。 陽(yáng)00引發(fā)明背景
[0006] 聚α-締控構(gòu)成了一類控潤(rùn)滑劑，其已經(jīng)在潤(rùn)滑油市場(chǎng)證明了其重要性。運(yùn)些材 料典型地通過(guò)α-締控的聚合生產(chǎn)，所述α-締控通常為1-辛締至1-十二碳締，其中1-癸 締是優(yōu)選的材料，盡管低級(jí)締控如乙締和丙締的聚合物（包括乙締與高級(jí)締控的共聚物） 也可W使用。可W得到的聚α-締控（ΡΑ0)產(chǎn)物具有寬范圍的粘度，從100°C約2cSt的高 度流動(dòng)性的流體至l〇〇°C的粘度超過(guò)lOOcSt的高分子量的粘性材料。所述PA0可W通過(guò)締 控進(jìn)料在催化劑如AlCl3、BF3或BF3絡(luò)合物存在下的聚合來(lái)生產(chǎn)。在所述聚合之后，所述潤(rùn) 滑劑范圍的產(chǎn)物可W被氨化W降低殘余不飽和度。在該反應(yīng)的過(guò)程中，不飽和度的量通常 被降低超過(guò)90%。
[0007] 汽車工業(yè)目前對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油有更大的要求-在高溫下工作時(shí)間更長(zhǎng)；因此需要低粘 度的PA0,優(yōu)選4cSt的PA0,同時(shí)需要Noack揮發(fā)度和低溫性能。因此，需要顯示低Noack揮 發(fā)度（ASTMD5800StandardTestMethodforEvaporationLossofLubricatingOils bytheNoackMethod)的低粘度的PAO。
[0008] 一種特定等級(jí)的PAO的性能極大地依賴于用于制備該產(chǎn)物的a-締控。一般地， 所述α-締控的碳數(shù)越高，產(chǎn)物的Noack揮發(fā)度越低和產(chǎn)物的傾點(diǎn)越高。相反，所述α-締 控的碳數(shù)越低，產(chǎn)物的Noack揮發(fā)度越高和產(chǎn)物的傾點(diǎn)越低。對(duì)于任何一種所使用的締控， 對(duì)于汽車應(yīng)用來(lái)說(shuō)，所希望的低Noack揮發(fā)度和低傾點(diǎn)對(duì)于PA0來(lái)說(shuō)通常是抵觸的目標(biāo)。
[0009] 具有4cSt的粘度的PA0通常由1-癸締制備，并且具有13-14%的Noack揮發(fā)度和 小于-60°C的傾點(diǎn)。具有6cSt的粘度的PA0通常由1-癸締或α-締控的混合物制備，并且 具有約7. 0%的Noack揮發(fā)度和約-60°C的傾點(diǎn)。
[0010] 發(fā)明概述
[0011] 本文所公開(kāi)的是一種用于低聚α-締控的方法。原料是至少10重量％的辛締、癸 締和至少30重量％的十二碳締的混合物。使所述α-締控原料和至少一種催化劑在反應(yīng)器 中經(jīng)歷低聚條件。在反應(yīng)之后，對(duì)所述混合物進(jìn)行蒸饋，W除去未反應(yīng)的α-締控和α-締 控的二聚體。所得到的產(chǎn)物可W被氨化。最終產(chǎn)物含有至少兩個(gè)不同標(biāo)稱粘度的聚α-締 控饋分。
[0012] 在各種實(shí)施方案中，所述原料可W具有W下方面。所述原料可化含有至少25%的 癸締。所述原料可化含有不超過(guò)約50%的癸締。所述原料可化含有不超過(guò)約35%的辛締。 所述原料可化含有不超過(guò)約45 %的十二碳締。所述原料可化含有不超過(guò)約35 %的癸締。所 述原料可W含有不超過(guò)約35 %的辛締，不超過(guò)45 %的十二碳締，和至少25 %但不超過(guò)60 % 的癸締。在任何所公開(kāi)的實(shí)施方案的另一個(gè)方面，所述辛締、癸締和十二碳締在進(jìn)料中的重 量百分比產(chǎn)生在9. 9-10. 5范圍內(nèi)的平均碳含量。
[0013] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所公開(kāi)的反應(yīng)后混合物的最后蒸饋產(chǎn)生具有聚α-締控饋分 和具有約6cSt的100°C粘度的聚α-締控饋分，所述具有約4cSt的100°C粘度的饋分占收 率的至少50%。
[0014] 任何所公開(kāi)的實(shí)施方案的另一個(gè)方面是，所得到的在100°C具有約4cSt的粘度的 聚α-締控具有約-45°C至-80°C的傾點(diǎn)；所述傾點(diǎn)通過(guò)ASTMD5950測(cè)定。
[0015] 任何所公開(kāi)的實(shí)施方案的另一個(gè)方面是，所得到的在100°C具有約6cSt的粘度的 聚α-締控具有約-45°C至-75°C的傾點(diǎn)；所述傾點(diǎn)通過(guò)ASTMD5950測(cè)定。
[0016] 本文還公開(kāi)了聚α-締控，其是已經(jīng)經(jīng)歷氨化的低聚α-締控。所述低聚α-締控 通過(guò)W下步驟制備：a)使由至少10重量％辛締、癸締和至少30重量％十二碳締的混合物 組成的締控進(jìn)料接觸，W得到包含締控Ξ聚體的中間體產(chǎn)物，和b)蒸饋所述中間體產(chǎn)物。 所述低聚α-締控具有約4cSt的100°C粘度，和通過(guò)ASTMD5950測(cè)定的約-45°C至-80°C 的傾點(diǎn)。
[0017] 本文還公開(kāi)了聚α-締控，其是已經(jīng)經(jīng)歷氨化的低聚α-締控。所述低聚α-締控 通過(guò)W下步驟制備：a)使由至少10重量％辛締、癸締和至少30重量％十二碳締的混合物 組成的締控進(jìn)料接觸，W得到包含締控Ξ聚體的中間體產(chǎn)物，和b)蒸饋所述中間體產(chǎn)物。 所述低聚α-締控具有約6cSt的100°C粘度，和通過(guò)ASTMD5950測(cè)定的約-45°C至-75°C 的傾點(diǎn)。
[0018] 在適用于任何所公開(kāi)的聚α-締控的另一個(gè)方面，所述聚α-締控可W進(jìn)一步與 至少一種另外的API組I至組V的基礎(chǔ)油料調(diào)和。
[0019] 發(fā)明的詳細(xì)描述
[0020] 現(xiàn)在將描述本發(fā)明的各種具體實(shí)施方案、變例和實(shí)施例，包括優(yōu)選的實(shí)施方案和 本文中所采用的定義，W便理解要求保護(hù)的發(fā)明。運(yùn)種描述是為了舉例說(shuō)明本發(fā)明的一般 原則而給出的，并且不應(yīng)被理解為限制性的。本發(fā)明的范圍參考所附權(quán)利要求書(shū)來(lái)最好地 確定。
[OOW聚α-締控（PA0)通過(guò)在催化劑和至少一種助催化劑存在下低聚線性α-締控原 料的方法制備。所述低聚的產(chǎn)物或所述低聚的產(chǎn)物的一部分然后可W被氨化，W改變所述 ΡΑ0的飽和水平。所述低聚的產(chǎn)物或所述氨化的產(chǎn)物可W被進(jìn)一步加工，W實(shí)現(xiàn)所希望的 ΡΑ0。 陽(yáng)0巧線性α-締控的原料由辛締、癸締和十二碳締的混合物組成。優(yōu)選地，所述原料是 1-辛締、1-癸締和1-十二碳締的混合物。在原料中辛締的量是至少10重量％，可W大于 10重量％，在一個(gè)實(shí)施方案中可W是至少20重量％，和在另一個(gè)實(shí)施方案中可W是至少30 重量％。另外，在另一個(gè)實(shí)施方案中，在原料中辛締的量不超過(guò)約35重量％。在原料中癸締 的量是至少25重量％，并且在一個(gè)實(shí)施方案中可W是至少30重量％。另外，在另一個(gè)實(shí)施 方案中，在原料中癸締的量可W是大約40、45或50重量％。癸締的量不大于約60重量％。 在原料中十二碳締的量是至少30重量％，并且在一個(gè)實(shí)施方案中可W是不超過(guò)40重量％， 和在另一個(gè)實(shí)施方案中可W是不超過(guò)約45重量％。
[0023] 合適的低聚催化劑包括BF3,并且所述低聚催化劑優(yōu)選與助催化劑的組合一起使 用。助催化劑的組合已經(jīng)被確定將產(chǎn)生具有更希望的物理性能和產(chǎn)物分布的低聚物。助 催化劑的組合包括一種醇和至少一種乙酸烷基醋。合適的醇包括Ci-Ci。醇，優(yōu)選Ci-Ce醇， 并且包括甲醇，乙醇，正丙醇，正下醇，正戊醇和正己醇。合適的乙酸醋包括乙酸Ci-Ci。烷基 醋，優(yōu)選乙酸Ci-Ce烷基醋，包括乙酸甲醋，乙酸乙醋，乙酸正丙醋，乙酸正下醋等。所述助催 化劑與所述主催化劑絡(luò)合，形成催化活性的配位化合物。所述助催化劑W約0.01-約10重 量％，最優(yōu)選約0.1-6重量％的量使用，基于所述α-締控進(jìn)料的重量計(jì)。
[0024] 將催化劑和任何助催化劑W及締控進(jìn)料同時(shí)引入到反應(yīng)器中。優(yōu)選所述反應(yīng)區(qū)含 有過(guò)量的催化劑，運(yùn)由壓力和所述催化劑的分壓決定。在運(yùn)點(diǎn)上，所述催化劑被W約2-約 5(K)psig，優(yōu)選約2-50psig的壓力保持在所述反應(yīng)區(qū)?；蛘?，所述Ξ氣化棚可W被噴射到反 應(yīng)混合物中，W及其它用于將催化劑引入反應(yīng)區(qū)的其它已知方法。
[00巧]用于所述反應(yīng)的合適溫度也是常規(guī)的，并且可W在從約-20°C至約90°C的范圍內(nèi) 變化，其中約15°C-70°C的范圍是優(yōu)選的。
[00%] 所述低聚反應(yīng)可半連續(xù)模式在單一攬拌蓋反應(yīng)器中進(jìn)行，或者可連續(xù)操 作方式在一系列攬拌蓋反應(yīng)器中進(jìn)行。在所述進(jìn)料低聚后，在第一蒸饋步驟中蒸饋所述混 合物，W除去任何未反應(yīng)的單