Способ получения синтетического смазочного масла
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1214733
СЮ 4 С 10 М 107 О4, C 07 С 2/22
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3784134/23-04 (22) 26.06.84 (46) 28.02.86. Бюл. Р 8 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимических процессов им. акад. Ю. Г, Мамедалиева (72) P. Ш. Кулиев, В. М. Ахмедов, А. А. Ханметов, P. 3. Гасанова и Г. Пирмедов (53) 547.564, 14 (088.8) (56) Патент США М 3474157, кл. 260 — 683.15, 1973.
Авторское свидетельство СССР
Р 1073279, кл. С 10 М 3/12, 1982. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕС.
КОГО СМАЗОЧНОГО МАСЛА путем олигомеризации этилена в среде органического раствоо рителя при 50 — 100 С в присутствии комплексного катализатора, содержащего соль циркония,модифицированного алкилароматическим соединением общей формулы
CH (CH) где 11=2 — 4, m=2 — 4, и этилалюминийдихлоридом, с последующим выделением из полученного катализага дистилляцией целевого продукга, о т л и ч а юшийся тем, чго, с целью сокращения расхода катализатора, в качесгве соли циркония используют чегыреххлорисгый цирконий, нанесенный на окись алюминия или окись кремния в количесгве 3,2 — 3,7 мас.%, при следующем молярном соотношении компонентов катализатора чегыреххлорисгый цирконий-алкилароматическое соединение — этилалюминийдихлорид 1: (3,5 — 5,0): (5,5 — 20) соответственно.
l2l4733
Изобрегение огносигся к нефгехимическому син гезу, к способам получения син ге гических л смазочных масел олигомеризацией эгилена.
Цель изобретения — сокращение расхода кагал из а то ра. 5
Цель досгигается использованием кагализагора, основной компоненг когорого нанесен на гвердый неорганический носитель, что позволяег многокрагно его использовать в процессе, 10
Пример 1. В авгоклав, продугый сухим азотом, загружают 16,5 г кагализагора, состоящего из 16 г окиси алюминия и 0,5 г (0,002 М) чегыреххлорисгого циркония (3,12 мас/% г CE на носигеле). 15
Загем загружаю(50 мл расгворигеля хлор-. бензола и 0,84 г (0,007 М) алкиларомагического углеводорода — мезигилена, Молярное соотношение соли циркония и алкиларомагического углеводорода сосгавляег 1:3,5. 20
Загем при продувке инертным газом добавляюг 1,38 r (0,0011 М) эгилалюминийдихлорида. Молярное соогношение соль циркония: этилалюминийдихлорид 1;5,5, Соотношение
Kr Cl! < . мезигилен: эгилалюминийдихлорид 25
1:3,5:5,5 соогвегсгвенно.
Олигомеризацию осущесгвляюг при 90 С, давлении эгилена 25 атм, в течение 5 ч.
После 5 ч сливаюг кагализаг, а соль циркония на окиси алюминия осгавляюг в авгоклаве для продолжения способа олигомеризации, Количесгво кагалиэага 320 r. Hoc ле его обрабогки спиргом для разложения алкилалюминийдихлорида, фильтрования и последующего фракционирования выделены
35 олигомеры эгилена С- — С, с выходом
45,0 мас.% и масляная фракция C — С, выход когорой 55,0 мас%, т. е. 176 г, чго соогвегсгвуег 352 г/) r соли циркония. о
Масляная фракция имеег вязкосгь при 100 С ( 120 ец„гемперагуру застывания (Т ) — 32 С. Пример 2. В авгоклав, в кагором находигся соль циркония Zrc8 в количесг45 ве 0,5 г,нанесенная на !6 г носигеля, окиси алюминия (3,12 мас.% Zr Сс,! / AO, 0 ), добавляюг 50 мл хлорбензола, а также 1,2 г (0,01 моль) алкиларомагического углеводорода — мезигилена. Молярное соотношение п C(< . мезигилен 1:5,0 соогвегсгвенно. Загем при Ilpo BKe инергным газом добавляюг 5,03 г (0,04 моль) эгилалюминийдихлорида. Молярное соотношение соль циркония: :эгилалюминийдихлорид 1:20 соответсгвенно. Молярное соотношение Е С3р .меэитилен: этилалюминийдихлоркд 1:5,0:20 соответственно. Оли)омеризаиию эгилена ироводяг при о 90 Г, давлении 10 агм, в le«e>ice 5 ч. Кагализа выгружают, а соль ииркоиия осгавляюг в авгоклаве для продолжения процесса олигомеризаиии эгилена. Количесгво выгруженного кагализага 250 г. После его обработки сииргом и последующего фракционирования были вылелсHht oчигомеры эгилена Гь --Г р с выходом 23 масЛ и масляная фракция Г„--C „о с выходом. 77,0 мас.% 192,5 г, г. е. 385 r/1 r соли ииркония. Масло имело следующие качества: 4 о 19,0 мм /с, И — 120 ед Ть — 30 С. Г! р и м е р 3. В авгоклав с загруженной солью циркония (исиользованной в примерах I и 2) добавляюг 50 мл хлорисгого бензола, г (0,007 моль) алкиларомагического углерода-дурола. Молярное соотношение соль циркония:дурол 1:3,5 соогвегсгвенно. Затем добавляют 5,03 г этилалюминийдихлорида (0,04 моль) . Молярное соопгошение 06,! .дурол:алюминий органическое сое-. динение 1:3,5: 20 соогвегсгвенно. Олигомеризацию проводяг при 100 С, давлении эгилена 30 агм в течение 5 ч. Жидкий кагализаг сливаюг из авгоклава, а соль циркония на носигеле осгавляюг для дальнейmего проведения процесса олигомеризации. Количесгво катализага 240 r. После ohpaбогки спиртом и фракционирования были вы делены фракции олигомеров этилена со следующими выходами Г6 -C«24,0 мас.% С, — Г, (масляная) 76,0 мас.Я 182,4 г, чго соогвегсгвует 364,8 г/1 г циркония. Масло имело следующие качесгва д, 15 мм /с, ИВ 125 ед ., Т. 32 С. Пример 4. В авгоклав, в когорый загружена соль циркония Кг СЕ< 0,5 г (0,002 моль) нанесенная на !8,3 окиси кремния 2,74 масс% Олигомеризацию проводят при 70 Cl fc давлении 50 агм в гечение 5 ч. После оконча ния процесса получено 250 г кагализага. После обработки его спиргом и фракционирования выделены олигомеры этилена С вЂ” C. с выходом 30,0 мас.% и масляная фракция С.с — С, e, имеющая выход 70 мас.%, что соогвегсгвует 175 г. т. е, 350 г/1 г соли циркония. Масло имело следующие качества: 4 юо 18,0 мм /с, ИВ 120 ед., Т вЂ” 32 С. Пример 5. В автоклав, в который загружена соль циркония r C84 (0,5 г) нанесенная на окись алюминия в количестве 3,72 мас.% добавляют 0,9 r (0,0075 М) мези1214733 3 гилена и 1,4 г (O,OI! М) эгилалюминийдихлорида. Молярное соогношение соль циркония: мезитилен:эгилалюминийдихлорид I;3,5:5,5 соответственно. Олигомеризацию о проводят при 90 С, давлении 40 агм в течение 5 ч. После проведения опыта жидкий кагализаг из автоклава сливаюг, количесгво его 250 r, После обработки спиртом и фракционирования выделены олигомеры этилена:фракция Сб — C«c Bh!xo oM 35 мас.% и масляная С вЂ” С,то, выход которой 65,0 мас,% 169 г, г, е. 398 г/1 r соли циркония. Масляная фракция имеет следующие качества 7<оо 19 мм /с, ИВ 122 ед., Тэ г — 30 С. Пример 6. В автоклав загружаюг соль циркония 2r< < (0,6 г/, нанесенную на окись кремния 16 г, 3 75 мас.% Er С /5 Ог, затем добавляют 0,9 г (0,007 моль) мезити.лена и 1,4 г (0,011 моль) этилалюминийдихлорида. Молярное соогношение соль циркония: мезитилен: этилалюминийдихлорид 1:3,75:5,5 соогвегственно. о Олигомеризацию проводят при 90 С, давлении 40 атм в гечение 20 ч. В результате получено 600 г катализага. После обра.ботки катализага спиртом и фракционирования выделены фракции С6 — С1 и масляная С о — С, о с выходом 30,0 и 70,0 мас,% соо гве тственно. Количество масляной фракции Сг — С,, 420 г, г. е. 700 г/1 г соли циркония. Масло имело оо 19,0 мм /с, ИВ 120 ед., г Т вЂ” 30 С. Резульгагы осуществления процесса по примерам I — 6 представлены в табл. 1. Пример 7. Для проведения реакции олигомеризации этилена в авгоклав загружают 12,5 г цирконийсодержащего компонента, катализатора — 3,56 мас.% ZrCE / A,Î содержащего 0,43 г Zr Сбч (0,00184 моль), 50 мл расгворигеля — хлорбензола, 0,9 г (0,0075 моль) мезитилена и 4,8 г (0,04 моль) э гилалюминийдихло рида. Соогношение компоненгов каталигической сисгемы 1:4:20 соответственно. Олигомеризацию эгилена проводили при посгоянном перемешивао нии в течение 5 ч при 50 C и давлении этилена 50 агм. ! После окончания опыта кагализаг сливают, цирконийсодержащий компонент кагалиэага оставляют в автоклаве для повторного использования в процессе олигомеризации этилена. Количество катализатора 245 г. Кагализат обрабатывают спиртом для разложения алюминийорганического соединения и фракционируют. Выделены олигомеры этилена С вЂ” C 111 с выходом 48 мас.% и масля5 50 ная фракция С, — С, выход которой 5 масЯ. Масляная фракция имела следующие физико-химические свойства:,оо 16 мм /с, ИВ 120 ед., Т вЂ” 28 С. Пример 8. Иллюстрируется возможносгь длигельной рабогы компонента катализа гора С Ч нанесенного на носитель. В реэуль гаге многок ратного использования гетерогенного циркониевого компонен га выход масла на 1 г Zr Сг4 увеличиваегся в не. сколько десятков раз по сравнению с известными способами. 3а 3000 ч нерпрерывной работы количество олигомеров, полученное на 2 r ЕгI .t, сосгавило 560 кг. В табл. 2 приведены результаты осуществления олигомеризации в реакгоре, позволяющем огводить продукты реакции. В реакторе помещали 2 г 2 гС(,! нанесенного на 46 г /!8, О> 4,25 мас.% Е г.0,/ АBz0э. Условия олигомеризации этилена: 90оС, давление этилена 30 агм. Кагалиэагическая система аналогична примеру 1, Пример 9. 24,6 г цирконийсодержащего компонен га К г Я4 / 5 0 г, содержащего 0,281 г (1,!4 мас.%) циркония, помещаюг в продуваемый инертным газом автоклав, добавляют 100 мл растворителя— хлорбензола, 1,8 г меэигилена и 7,85 г этилалюминийдихлорида. Молярное отношение компоненгов кагалигической системы I:5:20. Автоклав помещают в термостатируемый сосуд и подают в него этилен. Опыг проводят при 100 С, давлении этилена о 40 атм в течение 4 ч, Затем автоклав охлаждают, сливают кагалиэат, оставляя цирконийсодержащий компонент в автоклаве. Кагализаг обрабагывают спиртом и фракционируюг, Выход кагализата 635 г. Производительность катализатора 565 г/ соли Рг ч. Масляная фракция с выходом 67 мас.% имела следующие качества -Р1оо 17 0 мм /с, 2 ИВ 123 ед., Т вЂ” 25 С. Пример 10. В автоклав, содержащий цирконийсодержащий компонент от опыта 9, добавляют 100 мл абслютного хлорбензола, 0,98 r q -ксилола и 7,8 г этилалюминийдихлорида. Молярное отношение компонентов катализатора 1:3:20. Опьп проводят при 100оС, давлении этилена 50 агм в течение 2 ч. Получено 413 г катализа та. Производительность. катализатора 735,7 г/r Kr ч. После обработки спиртом кагализат фракционируют. Выход масляной фракции 63 мас.%, она имела следующие качества: оо 18,0 мм /с, ИВ 120, т -30 С. 1214733 Таблица 1 Способ по примерам Показатели звестный 1 I Количество соли циркония, г -0,5 50 — 100 25 — 80 90 100 Температура, С 90 90 25 10 40 90 Давление, атм Молярное отношение — соль циркония:лиганд: этилалюминийди -.. 1:3,3: 1:5,0:20 1:3,5:20 :5,5 хлорид Хлорбензол Растворитель Выход масляной фракции (Cio — C(o ), % на этилен 70,0 70,0 65,0 76 — 87,5 182-279 35,0 77,0 76,0 176 192 182 4 420 ? 75,0 169,0 в r в г/1 г соли циркония 364,8 — 564 352 385 364 8 350,0 338 Качества масляной фракции Вязкосгь при 100 С, мм /с 18 — 30 19,0 15,0 18,0 19,0 20,0 19,0 125-130 120,0 125 122,0 120 — 30 — 32 — 32 — 30 от — 22 до -54 Пример 11, В автоклав, содержа . щий циркониевый компонент or опыта 10 добавляют 100 мл абсолютного хлорбенэола, 0,98 г псевдокумола, 7,8 г этилалюминийдихлорида. Молярное отношение компонентов катализатора 1;3:20, Реакцию проводят при 100 С и давлении этилена 45 атм в течение о 2 ч, Получено 578,7 r катализата. Производительность катализатора 1030 г/г Е ч. Выход масляной фракции 65 мас.%. Масляная фракция имела следующие качества: оо 19,0 мм /с, ИВ 118 ед., Т вЂ” 28 С. Индекс вязкости 120 120 Температура о застьгвания, С вЂ” 32 — 30 Как видно из представленных примеров, катализагор обладает высокой активностью, кроме того, за счет возможности многократно 5 го использования циркониевого компонента выход продукта на 1 г циркониевой соли увеличивается во много раэ, так, если по известному способу выход масла 364,8-564 г/1 л соли циркония, го по приме-. ip рам 9 — 11 на 1 г соли циркония получено 3880 г масла. Этот циркониевый компонент катализатора за 3000 ч работы не теряет своей активности, 1:4,5:15 j:3,75:5,5 1:3,75:5,5 1: (7 — 50): : (20 — 50) ! 214733 Т а б л и и а Показагели качества масла о г Вязкость при 100 С, мм /г 19,3 Индекс вязкости 118 215 --18 Застывания Кислотное число, мг КОН/г 0,01 20 3 Плотность p „, кг/м 858 Редактор И, Сегляник Корректор В. Бутяга Заказ 856(37 Тираж 483 ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 о, Темпера гура, С Вспышки Время работы кагализатора, ч! 9,8 17,4 18 4 18,1 19,8 19,6 17 9 122 125 119 116 120 119 125 218 212 215 213 213 2!5 218 -20 — 23 -25 -20 — 18 -19 — 18 0,01 0,02 0 02 0,01 0,02 0,0) 0,01 856 854 856 856 860 858 858 Составитель H. Кириллова Техред Т.Тулик