在高活性催化剂存在下不饱和聚α-烯烃的同时异构化/氢化的制作方法

文档序号:34981525发布日期:2023-08-02 08:41阅读:112来源:国知局
在高活性催化剂存在下不饱和聚α-烯烃的同时异构化/氢化的制作方法

本发明的实施方案一般涉及聚α-烯烃的提质方法。更具体地,这些实施方案涉及通过在表现出高活性的催化剂存在下,同时异构化和氢化不饱和聚α-烯烃来制备饱和异构化聚α-烯烃的方法。


背景技术:

1、由于环境问题的加剧,对用于发动机油和其它润滑剂的高质量基础油料的需求增加。聚α-烯烃(pao)构成一类合成烃油,其在润滑剂市场中作为基础油料已经实现了重要性。通常通过不饱和α-烯烃如1-己烯、1-辛烯、1-癸烯和1-十二碳烯或其混合物的聚合来制备pao。还可以使用低级烯烃如乙烯和丙烯的聚合物,其中包括乙烯与高级烯烃的共聚物,如美国专利no.4,956,122中所述。

2、以这种方式生产的中间pao是不饱和的,因此可以进行异构化和氢化的单独步骤以生产具有改进性能的饱和异构化pao。这种改进的性能包括低挥发性、低摩擦、低倾点、高温稳定性、低ccs粘度(其可改进冷发动机启动)和抗氧化性(其在内燃机中用作基础油料润滑剂时可防止污泥积聚)。

3、通常在无氢反应器中,在酸催化剂存在下,进行不饱和pao的异构化,而在含有氢气和金属氢化催化剂的单独反应器中进行异构化pao的随后氢化。因此,分别进行异构化和氢化两个步骤的成本可能相对较高。以这种方式提质不饱和pao的另一个缺点是形成轻质烯烃,例如c4至c20烯烃,其是异构化步骤的裂化副产物。这种轻质烯烃的存在可能不期望地影响最终pao产物的性质,因此通常通过例如从pao产物中蒸馏而除去,这可能甚至更多地增加生产pao产物的成本。

4、因此,需要一种降低异构化和氢化不饱和pao的成本的方法。还希望使异构化过程中形成的裂化副产物的量最小化,以改进产物收率。


技术实现思路

0、发明概述

1、提供了通过在高活性催化剂存在下,同时异构化和氢化不饱和聚α-烯烃来制备饱和异构化聚α-烯烃的方法。在一个或多个实施方案中,制备饱和异构化聚α-烯烃的方法可包括使至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂接触,所述催化剂能够使所述至少一种不饱和聚α-烯烃异构化和氢化以形成至少一种饱和异构化聚α-烯烃,其中所述催化剂包括沸石或中孔材料,所述沸石具有约5至约100的二氧化硅与氧化铝摩尔比和约10至约1,000的α值,并且所述中孔材料具有约100μmol/g至约500μmol/g的三甲基吡啶吸收,其中基于催化剂的总重量,以约0.01重量%至约60.00重量%的浓度,在所述催化剂中掺入第vib至viiib族金属,和其中所述沸石选自zsm-48、zsm-23、zsm-12、zsm-35、zsm-11、zsm-57、β沸石、丝光沸石、usy沸石、具有mww骨架的沸石及其组合。

2、在一个或多个实施方案中,制备饱和异构化聚α-烯烃的方法可包括:使至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂接触,所述催化剂能够使所述至少一种不饱和聚α-烯烃异构化和氢化以制备至少一种饱和异构化聚α-烯烃,其中所述催化剂包含选自zsm-48、zsm-23及其组合中的沸石,所述沸石具有约20至约100的二氧化硅与氧化铝摩尔比和约50至约600的α值,和其中基于催化剂的总重量,以约0.01重量%至约60.00重量%的浓度,在所述催化剂中掺入第vib至viiib族金属。



技术特征:

1.一种制备饱和异构化聚α-烯烃的方法,该方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中该沸石包含二氧化硅与氧化铝摩尔比为约50至约100的zsm-48、二氧化硅与氧化铝摩尔比为约30至约60的zsm-23或其组合。

3.根据权利要求1所述的方法,其中该至少一种不饱和聚α-烯烃包含根据astm d-445在100℃下的运动粘度为约2cst至约10cst的低粘度聚α-烯烃。

4.根据权利要求1所述的方法,其中该至少一种不饱和聚α-烯烃包含根据astm d-445在100℃下的运动粘度为约20cst至约300cst的高粘度聚α-烯烃。

5.根据权利要求1所述的方法,其中该沸石包含约5.0埃至约7.5埃的孔尺寸。

6.根据权利要求1所述的方法,其中该沸石包含约20至约600的α值。

7.根据权利要求1所述的方法,其中zsm-12、β沸石、丝光沸石、usy沸石和具有mww骨架的沸石具有约10至约60的二氧化硅与氧化铝摩尔比,其中zsm-35和zsm-11具有约20至约60的二氧化硅与氧化铝摩尔比,并且其中zsm-57具有约30至约60的二氧化硅与氧化铝摩尔比。

8.根据权利要求1所述的方法,其中该中孔材料包括无定形氧化铝、无定形二氧化硅、无定形二氧化硅-氧化铝、无定形二氧化硅-二氧化钛、mcm-41或其组合。

9.根据权利要求8所述的方法,其中该无定形氧化铝、无定形二氧化硅、无定形二氧化硅-氧化铝或无定形二氧化硅-二氧化钛包含选自硫酸盐、锆、镧、镁、钍、铍、钛及其组合的掺杂剂,和其中掺杂剂含量为约0.1重量%至约20重量%。

10.根据权利要求1所述的方法,其中该中孔材料具有约150μmol/g至约500μmol/g的三甲基吡啶吸收。

11.根据权利要求1所述的方法,其中该催化剂包含与沸石或中孔材料组合的粘合剂,其中该粘合剂包含粘土、二氧化硅、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、二氧化硅-氧化铝、二氧化硅-氧化镁、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化钍、二氧化硅-氧化铍、二氧化硅-二氧化钛或其组合,和其中该催化剂中的粘合剂含量为约10重量%至约80重量%。

12.根据权利要求1所述的方法,其中第vib至viiib族金属包含pt、pd或其组合,和其中第vib至viiib族金属含量为约0.01重量%至约10.00重量%。

13.根据权利要求1所述的方法,其中第vib至viiib族金属包含co、ni、w、mo或其组合,和其中第vib至viiib族金属含量为约0.05重量%至约60.00重量%。

14.根据权利要求1所述的方法,其中在单个反应器中,在约150℃至约500℃的温度和约345kpa绝对压力至约6,895kpa绝对压力的压力下,并且基于至少一种不饱和聚烯烃的总重量,在浓度为约0.1wt%至约3.0wt%的h2存在下,进行至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂的所述接触。

15.根据权利要求1所述的方法,其中在单个反应器中,在约220℃至约300℃的温度和约1,034kpa至约6,895kpa的压力下,并且基于至少一种不饱和聚烯烃的总重量,在浓度为约0.1wt%至约3.0wt%的h2存在下,进行至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂的所述接触。

16.一种制备饱和异构化聚α-烯烃的方法,该方法包括:

17.根据权利要求16所述的方法,其中至少一种不饱和聚α-烯烃包含根据astm d-445在100℃下的运动粘度为约2cst至约10cst的低粘度聚α-烯烃,和其中所制备的至少一种饱和异构化聚α-烯烃包含溴值小于约0.50g br/100g的至少一种饱和异构化聚α-烯烃样品和根据astm d5950的倾点大于约-99℃且小于约-45℃。

18.根据权利要求16所述的方法,其中至少一种不饱和聚α-烯烃包含根据astm d-445在100℃下的运动粘度为约20cst至约300cst的高粘度聚α-烯烃,和其中所制备的至少一种饱和异构化聚α-烯烃包含溴值小于约2.0g br/100g的至少一种饱和异构化聚α-烯烃样品和根据astm d5950的倾点大于约-51℃且小于约-30℃。

19.根据权利要求16所述的方法,其中该沸石包含约4.5埃至约5.5埃的孔尺寸。

20.根据权利要求16所述的方法,其中zsm-48具有约50至约100的二氧化硅与氧化铝摩尔比,和其中zsm-23具有约30至约60的二氧化硅与氧化铝摩尔比。

21.根据权利要求16所述的方法,其中第vib至viiib族金属包含pt、pd或其组合,和其中第vib至viiib族金属含量为约0.01重量%至约10.00重量%。

22.根据权利要求16所述的方法,其中第vib至viiib族金属包含co、ni、w、mo或其组合,和其中第vib至viiib族金属含量为约0.05重量%至约60.00重量%。

23.根据权利要求16所述的方法,其中在单个反应器中,在约150℃至约500℃的温度和约345kpa绝对压力至约66895kpa绝对压力的压力下,并且基于至少一种不饱和聚烯烃的总重量,在浓度为约0.1重量%至约3.0重量%的h2存在下,进行至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂的所述接触。

24.根据权利要求16所述的方法,其中在单个反应器中,在约220℃至约300℃的温度和约1,034kpa至约6,895kpa的压力下,并且基于至少一种不饱和聚烯烃的总重量,在浓度为约0.1重量%至约3.0重量%的h2存在下,进行至少一种不饱和聚α-烯烃与催化剂的所述接触。


技术总结
在高活性催化剂存在下通过同时异构化和氢化不饱和聚α‑烯烃制备饱和异构化聚α‑烯烃的方法。这一方法可包括使至少一种不饱和聚α‑烯烃与催化剂接触,催化剂能够异构化和氢化该聚α‑烯烃,其中催化剂包括沸石或中孔材料,沸石的二氧化硅与氧化铝摩尔比为约5至约100和α值为约10至约1,000,和中孔材料的三甲基吡啶吸收为约100μmol/g至约500μmol/g,其中将VIB至VIIIB族金属以约0.01重量%至约60.00重量%的浓度掺入到催化剂中,和其中沸石选自ZSM‑48、ZSM‑23、ZSM‑12、ZSM‑35、ZSM‑11、ZSM‑57、β沸石、丝光沸石、USY沸石、具有MWW骨架的沸石及其组合。

技术研发人员:M·H·李,虞任远,P·C·陈,A·I·卡拉莫,W·F·莱
受保护的技术使用者:埃克森美孚化学专利公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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