Способ получения синтетических масел

(19) (11) ИСАНИ Я,в а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ Н АВТОРСНОЬЮСВИДЕТЕЛ(71) Институт химии присадок АНАзербайджанской ССР(56) 1. Патент Англии Р 1455893,кл, С 5 Р, опублик. 1975.2. Патент Англии Р 1323352,кл. С 5 Р, опублик. 19733. Чагина М.А. и Слугина З.П.Свойства олигомеров олефинов сЫ -метилстиролом, полученных в присутствии различных катализаторов. -(54)(57) СПОСОБ ПО ЧЕСКИХ МАСЕЛ путем ции а -олефинов с присутствии хлорис при темп .ратуре 40 щим выделением цел дистилляцией, о т ся тем, что, с ц качества масла, в финов используют С ны, в качестве ари цию 130-160 С, или 190 С, или фракцию ченные в процессе п сырья, и соолигомер есовом соотношени рилалкены;равном ЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИсоолигомеризаарилалкенами в того алюминия -60 С с последуЮ- евого продукта личающийелью улучшения качестве .с -олев - С А -олефилалкенов - фракфракцию 160 130-190 С, полуиролиза нефтяного изацию проводят при и о(.-олефинй: 1-3: 1, 1068467Изобретение относится к областиполучения синтетических масел соолигомеризацией а -олефинов.Для получения синтетических масел применяют различные способыолигомериэации о -олефинов н присутствии растворителей, регулятороввязкости и др.Известен способ получения углеводородного смазочного масла олигомеризацией смеси с.-олефинов С - Св среде моноциклических ароматических соединений с присутствии катализатора Фриделя-Крафтса при 50-70 фС,В указанных условиях происходитолигомеризация о(. - олефинов 1.3.Известен также способ получения,углеводородного масла олигомеризацией смеси-олефинон, содержащихн оснонном С-С - СС -олефины, вприсутствии хлористого алюминия споследующим алкилированием смесьюобразующихся соолигомерон ароматических углеводородов, отделениемалкилата в виде масляной фазы иочисткой ее перегонкой. Очищенноемасло далее подвергается частичному гидрированию н присутствии никелевого катализатора или окиси металла при 200-350 С и давлении водорода 50-100 ат (.21,Наиболее близким к изобретениюявляется способ получения синтетических масел путем соолигомеризации Со -Сс -олефинов с б -метилстиролом н присутствии хлористогоалюминия, взятого н количествеО, 02 моль на моль сырья при 2585 С с последующей атмосферновакуумной дистилляцией продуктоволигомериэации с получением целевсго продукта, выкипающего выше350 С.Известным способом получаютсясинтетические углеводородные маслас молекулярной массой 800-1200,вязкостью при 100 С 17, 4-62,1 сСт,индексом вязкости 37-120 и температурой застынания от -18 до -32 С 13.Недостатком известного способа янляется то, что продукты, пригодные ,как масла, с индексом вязкости порядка 100-120 и температурой застыва.ния от - 25 до .-32 С образуются толь,ко при значительном увеличении соотношения малодоступного сырья,-олефинов к д- -метилстиролу, а именно при молярном соотношении их (4-7:1. При этом в связи с уменьшением в реакционной смеси доли р-метилстирола, являющегося регулятОром молекулярной массы образующихся соолигомеров, получаются также продукты с молекулярной массой более 1200, т.е. с большой вязкостью, которые не представляют интереса как масла. Фракции с меньшей вяэкостью Цпорядка 17,4-30 сСт, предлагаемые в качестве масел, имеют низкие индексы вязкости и неудовлетворительные температуры застывания.Целью изобретения является улуч 5 шение качества масла.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу получениясинтетических масел путем соолигомеризации Сэ -Сх б.-олефинов с фрак 30 цией 130-160 С, или фракцией 160190 С, или Фракцие 130-190 С, полученных в процессе пиролиза нефтяного сырья, при весовом соотношенииб=-олефины:арилалкены, равном 1-3:1, 15 в присутствии хлористого алюминияпри 40-60 С с последующим выделеФнием целевого продукта дистилляцией.Указанныеарилалкеновые Фракцииявляются дешевыми доступными техни ческими продуктами, ресурсы которыхнепрерывно растут в связи с расширением процессов пиролиза различно-го углеводородного сырья, в основном бензина, с целью получения этилена и пропилена. Используемые присоолигомеризации сК-олефины С 8-Слегко получаются высокотемпературной олигомериэацией этилена.Способполучения синтетическихмасел заключается в следующем.В реактор загружается смесь соответствующей арилалкеновой Фракции,выделенной из жидких продуктов пиролиза бензина, и д -олефинон СЭ -С 4,взятых в соотношении 1: (1-3) вес, 1.При перемешивании вводится катализатор-хлористый алюминий-в коли ."естве 1 в расчете на исходную смесьи при 40-60 С осуществляется соолигомеризация в течение 2 ч, По завер шении реакции остаток катализатораразрушается водой, продукты реакциипромываются водой до нейтральнойреакции, отстаиваются, отделяютсяот водного слоя и подвергаются 45 перегонке под вакуумом (остаточноедавление 1-3 мл рт,ст.1 с отборомуглеводородов, выкипающих до 350 С.Синтетическое масло, представляющее собой светлый прозрачный продукт,остается н остатке. Выход его составляет 85-95.П р и м е р 1, В смесь углеводородов, состоящую из 250 г стирольной фракции (130-160 С ) и 250 г .Ю.-олефинон Сэ -С,при перемешиваниивводится 5 г хлористого алюминияи проводится соолигомеразции при60 С в течение 2 ч.по завершении соолигомеризации продукты реакции промываются водой, 60 взятой в соотношении 1:2 по объему,до нейтральной реакции, отстаиваются, отделяются от водного слоя иподвергаются разгонке под вакуумомпри давлении 1-3 мм рт.стОтгоня ются углеводороды, выкипающие до65 350 ф С, синтетическое масло остается в остатке. Выход масла 93,2. Вязкость его при 100 С 7,1 сСт,. индекс вязкости 110, температура застывания 49 С, температура вспышки 200 фС.П р и м е р 2. В смесь, состоящую из 200 г стирольной фракции130-160 фС); и 400 г о.-олефинов Сз -С при перемешивании вводится б г хлористого алюминия и проводится соолигомеризация при 60 С в течение 2 ч. По завершении реакции соолигомеризат промывается водой, взятой в соотношении 1:2 по объему, органический слой отделяется от водного и подвергается разгонке под вакуумом при давлении 1-3 мм рт.ст. с отбором углеводородов, выкипающих до 350 С, синтетическое масло остается в остатке. Выход масла 95,0. Вязкость при 100 С 8,3 сСт,.индекс вязкости 125 температура застывания 52 С, температура вспышоки 210 С.П р и м е р 3. При перемешивании соолигомеризуется смесь, состоящая из 200 г стирольной фракции .(130-160 С) продуктов пиролиза и600 г с -олефинов С - Сп в присутствии 8 г хлористого алюминия при 6 ОС в течение 2 ч. После промывки соолигомеризата водой, как в примере 1 и 2, и вакуумной разгонки . получают (в остатке) масло с выхо-. дом 92,6, Вязкость масла при 100 С 12,2 сСт, индекс вязкости 125, температура застывания 52 С, температура вспышки 218 С.П р и м е р 4. В смесь углеводородов, состоящую из 250 г инденовой ,фраКции 160-190 фС) и 250 г с.-олефинов СЗ - С, при перемешивании вводится 5 г хлористого алюминия и проводится соолигомериэация при 60 С в течение 2 ч.Продукты реакции промываются водой, взятой в соотношении 1:2 по объему, до нейтральной реакций, отстаиваются, органический слой отделяется от водного и подвергается вакуумной раэгонке при давлении 1-3 мм рт.ст. с отбором фракции, выкипающей до 350 С. Синтетическое масло остается в остатке. Выход его 90, 5. Вязкость масла при 100 С 8, 8 сСт, индекс. вязкости 110, температура застывания 48 С, темпе-оратура вспышки 210 С.П р и м е р 5. Соолигомеризуется смесь углеводородов, состоящая из 200 г инденовой фракции ( 160- "90 С) и 400 г С-олефинов С 8 - С 4 при 60 С и продолжительности 2 ч. Количество катализатора хлористого алюминия Ь г. Продукты реакции промываются водой, взятой в соотноше 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60нии 1:2 по объему, до нейтральнойреакции, отстаиваются, органическийслой отделяется от водного и подвергается вакуумной разгонке придавлении 1-3 мм рт.ст. с отборомуглеводородов, выкипающих до 350 С.дСинтетическое масло остается в остатке. Выход его 87,0. Вязкостьмасла при 100 С 10,2 сСт, индексвязкости 120, температура застывания 50 С, температура вспышки215 С,П р и м е р б. При 40 С в течение 2 ч соолигомериэуется смесь,состоящая из 200 г инденовой фракции (160-190 С) и 600 г б.-олефинов Су -С. Количество хлористогоалюминия 8 г. Соолигомеризат промывается водой, взятой в соотношении1:2 по объему, до нейтральной реакции, органический слой отделяетсят водного и подвергается вакуумной разгонке при давлении 1-3 ммрт.ст. с отбором углеводородов,выкипакщих до 350 С. Синтетическоемасло остается в остатке. Выходего 85,6, вязкость при 100 фС20,5 сСт, индекс вязкости 120, температура застывания 50 С, температура вспышки 220 С.П р и м е р 7, В смесь, состоящую из 300 г широкой арилалкеновойфракции (130-190 С ) и 300 го-олефинов Сз-С, при перемешивании вводится Ь г хлористого алюминия ипроводится соолигомеризация при40 С в течение 2 ч.Продукты реакции промываютсяводой, взятой в соотношении 1:2по объему, до нейтральной реакции,отстаиваются, органический слой отделяется от водного и подвергаетсявакуумной разгонке с отбором углеводородов, выкипакщих до 350 фС.В остатке - синтетическое масло.Выход его составляет 92,3, Вязкость при 100 С 7,7 сСт, индексвязкости 110, температура застыва-,ния 49 С, температура вспышки 200 С.П р и м е р 8. Соолигомеризуется смесь углеводородов, состоящаяиэ 200 г широкой арилалкеновой фракции (130-190 С) и 400 г о-олефиновС-С в присутствии Ь г хлористо- .го алюминия при 40 О С в течение 2 ч.Соолигомеризат промывается водой, взятой в соотношении 1 г 2, пообъему, до нейтральной реакции. После отстоя органической слой отделяется от водного и подвергается вакуумной раз гонке при остаточном давле"нии 1"3 мм рт.ст. с отбором углеводородов, выкипакщих до 350 С.Синтетическое масло - в остатке.Выход его составляет 90,0. Вязкость при 100 фС 11,5 сСт, индексвязкости 120, температура застывания 51 С, температура вспышки 210 С.10 15 20 25 30 40 50 60 П р и м е р 9. Соолигомериэуетс,смесь углеводородов, состоящая из200 г широкой арилалкеновой Фракции (130-190 С 0 и 600 г с)-олефиновСз-Сл при 60 ф С в течение 2 ч, Количество катализатора - хлористогоалюминия 8 г, Продукты реакции промываются водой взятой в соотношении 1:2 по объему, до нейтральнойреакции, органический слой отделяется от водного и подвергается вакуумной разгонке с отбором углеводородов, выкипающнх до 350 фС, В остатке - синтетическое ласло. Выход его 88,4 В. Вязкость масла при100 С 12,7 сСт, индекс вязкости 125,температура застывания 51 С, температура вспышки 220 С,П р и л е р 10. В сглесь, состоящую из 100 г стирольной Фракции(130-160 фС) и 400 г -олефинсв СаС,при перемешивании вводится 5 гхлористого алюминия и проводитсясоолигомеризация при 40 С в течение 2 ч. Продукты соолигомеризациипромываются водой до нейтральнойреакции, отстаиваются, отделяютсяот водного слоя и подвергаются раэгонке под вакуумом) при давлении1-3 мм рт.ст, (отгоняются углеводороды, выкипающие до 350 С). Синтетическое масло остается в остатке. Выход 88,5%, Свойства масла: вязкость при 100 С 17,3 сСт, индексвяозкости 120, температура застывания51 С, температура вспышки 218 С,П р и м е р 11. При 60 С и продолжительности 2 ч соолигомериэуется смесь углеводородов, состоящаяиэ 100 г стирольной фракции (130160 С) и 500 г с-олефинов Сэ -Сл 2,Количество катализатора в хлористоалюмлния в г.Продукты соолигомеризации промываются водой, взятой в соответствии1;2 (по объему),до нейтральной реакции, отстаиваются, отделяются отводного слоя и подвергаются вакуумной разгонке с отбором углеводородов, выкипающих до 350 С,Синтетическое масло остается востатке. Выход его 87,44, Свойствамасла: вязкость при 100 С 20,0 сСт,индекс вязкости 120, температуразастывания 51 С, температура вспышки 220 С.П р и м е р 12. В смесь, состоящую иэ 100 г инденовой Фракции(160-190 С) и 400 г А -олефиновСз - Слг при перелешивании вводится5 г хлористого алюминия и проводится соолигомеризация при 60 С в теочейие 2 ч, Продукты реакции промываются водой, взятой в соотношении 1:2 (по объему); до нейтральнойреакции и отстаиваются. Органическийслой отделяется от водного и подвер-,гается вакуумной разгонке с отбором легкокипящих углеводородовдо 350"С). В остатке- синтетическое масло. Выход 85,2 Ъ, Свойствамасла: вязкость при 100 С 19,2 сСт,индекс вязкости 120, температуразастывания 49 С, температура вспышйки 230 С,П р и м е р 13. В смесь, состоящую из 100 г инденовой фракции (160190 ф С и 500 г Ж-олефинов Сб -Сл,при перемешивании вводится 5 г хлористого алюминия и проводится соолигомеризация при 60 С в течение 2 ч.Продукты соолигомеризации промываются водой, взятой в соотношении1".2 по объему), до нейтральной реакции, отстаиваются, отделяются отводного слоя и подвергаются вакуумной раэгонке с отбором углеводородов,выкипающих до 350 С, Синтетическое масло остается в остатке. Выход его 85,0. Свойства масла: вязкости при 100 ф С 25, 5 сСт, индекс вязкости 116, температура застывания 48 фС, температура вспышки 230 С.оП р и м е р 14. При 60 С в присутствии 5 г хлористого алюминия соолигомеризации,подвергаются углеводороды, состоящие из 100 г широкой арилалкеновой фракции (130-190 С) и 400 г с-олефинов С 1 -Сл. Продолжительность реакции 2 ч.Продукты соолигомериэации промываются водой, взятой в соотношении 1;2(по объему),до нейтральной реакции и отстаиваются, Органический слой отделяется от водного и подвергается вакуумной разгонке при давлении 1-3 мм рт,ст. с отбором соединений, выкипающих до 350 С. Синтетическое масло (выход 87,6 В) остается в остатке, Свойства его; вязкость при 100 С 14,5 сСт, индекс вязкости 120, температура застывания 49 С, температура вспышки 220 С,П р и м е р 15. В условиях, аналогичных прилеру 14, соолигомеризувтся углеводороды, состоящие из 100 г широкой арилалкеновой фракции(130-190 С) и 500 гб.-олефинов С -С,Продукты реакции промываются водой, взятой в соотношении 1:2 по объему,до нейтральной реакции, отстаиваются и отделяются от водного слоя, после чего подвергаются разгонке под вакуумом с отбором углеводородов, выкипающих до 350 С. Синтетическое масло ь остатке, Выходо его 07,04, Вязкость масла при 100 С 20,0 сСт, индес вязкости 116, температура застывания 49 С, температура вспьпрки 220 С,Б табл, 1 приводятся условиясинтеза и качества полученных масел,Спедует отметить, что в указанных.выше условиях можно получить маслас различной вязкостью не толькопорядка 6-10 сСт, но и с вязкостью10-26 сСт, имеющие индексы вязкости 110-125 и температуры застывания от -48 до -52 фС,Как видно иэ данных табл. 1,синтетические масла с хорошимивязкостно-температурными свойствами получаются при соолигомеризацииарилалкеновых фракций с д;олефинами при 40-60 С, количестве катализатора (хлористого алюминиф 1%,продолжительности реакции 2 чи соотношении их от 1.:1 до 1:3 мас.Ъ,1альнейшее увеличение количества-олефинов в смеси приводит квозрастанию вязкости масел. Вяэкостно-температурные .свойстваих при этом существенно не изме- .няются,В табл. 2 приведены качества некоторых синтезированных масел ( с вяз.костью порядка 8 и 20 сСт) в сравнении с маслом, полученным соолигомериэацией Ы-олефинов Сю-Сщ со -метилстиролом (известный), а также с северным маслом, взятым в качествебазового объекта. Как видно иэ табл, 2,Масла, полученные предложенным способом, повыходам и основным показателям превосходят известное масло и не уступают эталонному северному маслу, 5 В таб ь, 3 Приводятся данные потермоокислительной стабильности образца синтетического масла, полученного предложенным способом, всравнении с термоокислительной ста- О бильностью северного масла поГОСТ 11963-64.1Как видно, синтетическое масло,полученное предложенным способом, 15 по термоокислительной.стабильностипревосходит эталонное северное масло прирост вязкости составляет30, тогда как для последнего онравен 44. мокзций потенциал синтетического масла 85-90 Ъ.Синтезированные предложенным способом масла могут быть использованы в качестве моторных масел дляназемной техники, Они хорошо совме щаются с минеральными маслами, чтопозволяет также получить полусинтетические масла для различного назначения.1(эталон) ФКинематическая вязкость при 100 С,сСт 5,3 8,3 11,5 30 20,5 125 120 117 116 91 Индекс вязкости Температуравспышки,фС 220 210 210 Температура застывания, СМасла Северное масло эталон ) 44,0 7,6 0,2 85-90 30,.0 10,7 0,1 Составитель Е.ГорловТехредМ,Тепер Корректор С.1 декмар Редактор Г.Волкова еж таее же Вж Ш Ш аа ПШШШШШЮЗаказ 11394/21 Тираж 495 ПодписноеВНИППИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Синтетическое масло на основе стирольной фракции 130-160 С 1 и о 1.-олефинов с вязкостью 8,3 сСт ) Масла, полученные предложенным способом