способ получения полиальфаолефинов

Формула изобретения

1. Способ получения полиальфаолефинов путем олигомеризации альфаолефинов C₈-C₁₀ в присутствии BF₃ и промотора при повышенной температуре и давлении, отличающийся тем, что в качестве промотора вводят 0,5-70%-ный водный раствор алифатического спирта С₁-С₅ в количестве 0,1-2 мас. % на реакционную смесь.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что олигомеризацию проводят при температуре 10^o-80^oС и давлении ВF₃ 0,007-0,7 МПа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области получения полиальфаолефинов, которые могут быть использованы в качестве низкозастывающих базовых компонентов смазочных масел.

Известны способы получения полиальфаолефинов олигомеризацией альфаолефинов C₆-С₁₄ в присутствии катализатора BF₃, вводимого в реакционную смесь как без промотора (патент США 4956513, 1990, кл. 585-525), так и с промотором. В качестве промоторов могут быть использованы: вода (патент США 5210346, 1992 г. , кл. 585-10), ацетон (патент США 5817899, кл. 585-510, 1998 г.), метилэтилкетон и другие кетоны и сложные эфиры: 2-этоксиэтанол, 2-бутоксиэтанол (патент США 4902846, 1990 г., кл. 585-525), 4-гидроокси-4-метил-2-пентанол (патент США 5420373, кл. 585-525, 1995 г.).

Введение в реакцию олигомеризации указанных промоторов приводит к синтезу в основном димеров альфаолефинов с выходом 50-80 мас.% на олигомер, характеризующихся низкой вязкостью при 100^oC не более 1,7 мм²/с, температурой застывания - минус 63^oС.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения полиальфаолефинов путем олигомеризации альфаолефинов С₈-С₁₄ при температуре 20-50^oС и давлении ВF₃ от 0,007 до 1,6 МПа. В качестве промотора используют н-бутанол, который вводят либо в чистом виде, либо растворенным в сырье. Количество вводимого промотора 0,1-0,6% на реакционную смесь, продолжительность реакции до 3 часов (патент США 4902846, 1990 г., кл. 585-525).

Однако, по известному способу не удается получить полиальфаолефины требуемого уровня вязкости при 100^oС с высоким выходом, с улучшенным сочетанием вязкостно-температурных характеристик.

Задачей данного изобретения является разработка способа получения полиальфаолефинов, предназначенных для использования в качестве низкозастывающего компонента базовых авиационных и моторных масел, обладающих улучшенным сочетанием вязкостно-температурных свойств.

Для решения поставленной задачи предлагается способ получения полиальфаолефинов путем олигомеризации альфаолефинов С₈-С₁₀ в присутствии ВF₃ и 0,5 - 70% водного раствора алифатического спирта С₁-С₅ в качестве промотора, вводимого в количестве 0,1-2 мас.% на реакционную смесь. Причем олигомеризацию проводят при температуре 10-80^oС и давлении ВF₃ - 0,007-0,7 МПа.

Отличием предлагаемого способа является использование в качестве промотора водного раствора алифатического спирта С₁-С₅, который вводят в синтез в виде 0,5-70 мас.% концентрации в количестве 0,1-2 мас.% на реакционную смесь.

Указанное отличие позволяет получать полиальфаолефины с улучшенным сочетанием вязкостно-температурных характеристик (вязкость при 100^oС - 3-4 мм²/с, при минус 40^oС - 2500-3000, температура застывания - минус 65^oС - минус 70^oС).

Вышеупомянутое сочетание свойств необходимо для использования этих полиальфаолефинов в качестве базовых низкозастывающих компонентов смазочных масел.

Существо способа иллюстрируется нижеприведенными примерами.

Пример 1.

В реактор с мешалкой загружают н-децен-1, включают перемешивание, нагревают до 40^oС, подают ВF₃ до давления в системе 0,1 МПа, при данных параметрах вводят 50% водный раствор н-бутанола в количестве 0,4 мас.% на альфаолефин. Продолжают перемешивание реакционной смеси в течение 3 часов. Затем смесь нейтрализуют 5% водным раствором NаОН, отстаивают, сливают водный слой, а углеводородный слой трехкратно промывают водой до показателя кислотного числа в продукте не более 0,05 мг КОН/1 г, фильтруют, отгоняют мономер и димер, остаток гидрируют с получением целевого продукта. Качество целевого продукта приведено в таблице.

Описанным способом олигомеризации н-децена-1 были получены полиальфаолефины близкого качества, но в качестве промоторов использованы алифатические спирты С₁-С₅, вводимые в синтез в количестве 0,8 мас.% на реакционную массу. Концентрация их в водном растворе составляла 20 мас.%. Олигомеризацию проводили в реакторе проточного типа.

Для сравнения был получен полиальфаолефин по известному способу - олигомеризацией н-децена-1 на BF₃ с введением в качестве промотора н-бутанола (С₄), растворенного в сырье в количестве 0,6 мас.% на реакционную массу.

Характеристика полученного полиальфаолефина приведена в таблице.

Из данных, приведенных в таблице, следует, что по сравнению с известным способом предлагаемый способ позволяет получать целевой продукт требуемого качества с высоким выходом 70-75 мас.%.