MEZCLA QUE COMPRENDE FLUIDOS BASE DEL GRUPO III Y DEL GRUPO IV.
Una composición que comprende:
(a) al menos un fluido base del Grupo III en una cantidad superior al 30% hasta el 80% en volumen que tiene un valor del ensayo del simulador de arranque en frío a -35ºC,
expresado en cP, superior a 2600; y
(b) al menos un fluido base de tipo PAO caracterizado por un punto de fluencia de < -54ºC, y la siguiente relación:
(i) en el intervalo de 3,5 a 3,95 cSt a 100ºC la volatilidad Noack es igual o inferior a (900)(KV)-3,2; y (ii) en el intervalo de más de 3,95 a 6 cSt a 100ºC la volatilidad Noack es igual o inferior a (175)(KV)-2
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2006/002480.
Solicitante: EXXONMOBIL CHEMICAL PATENTS INC..
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 5200 BAYWAY DRIVE,BAYTOWN, TX 77520-5200.
Inventor/es: BULLOCK,CHARLES,L.,JR, YANG,NORMAN, COOPER,KATHLEEN,K, TEMME,NICOLE,B.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 31 de Marzo de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C10G50/02 QUIMICA; METALURGIA. › C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA. › C10G CRACKING DE LOS ACEITES DE HIDROCARBUROS; PRODUCCION DE MEZCLAS DE HIDROCARBUROS LIQUIDOS, p. ej. POR HIDROGENACION DESTRUCTIVA, POR OLIGOMERIZACION, POR POLIMERIZACION (cracking para la producción de hidrógeno o de gas de síntesis C01B; cracking que produce hidrocarburos gaseosos que producen a su vez, hidrocarburos individuales o sus mezclas de composición definida o especificada C07C; cracking que produce coque C10B ); RECUPERACION DE ACEITES DE HIDROCARBUROS A PARTIR DE ESQUISTOS, DE ARENA PETROLIFERA O GASES; REFINO DE MEZCLAS COMPUESTAS PRINCIPALMENTE DE HIDROCARBUROS; REFORMADO DE NAFTA; CERAS MINERALES. › C10G 50/00 Producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocaburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización. › de aceites de hidrocarburos de lubricación.
- C10M111/04 C10 […] › C10M COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la perforación de pozos C09K 8/02 ); UTILIZACION DE SUSTANCIAS, YA SEA SOLAS, O COMO INGREDIENTES LUBRICANTES EN UNA COMPOSICION LUBRICANTE (agentes de desmoldeo, es decir, de separación, para metales B22C 3/00, para materias plásticas o para sustancias en estado plástico, en general B29C 33/56, para el vidrio C03B 40/02; lubricantes para textiles D06M 11/00, D06M 13/00, D06M 15/00; aceites de inmersión para microscopia G02B 21/33). › C10M 111/00 Composiciones lubricantes caracterizadas porque el material de base es una mezcla de al menos dos compuestos cubiertos por más de uno de los grupos principales C10M 101/00 - C10M 109/00, siendo cada uno de estos compuestos un compuesto esencial. › siendo al menos uno de ellos un compuesto orgánico macromolecular.
Clasificación PCT:
- C10G50/02 C10G 50/00 […] › de aceites de hidrocarburos de lubricación.
Fragmento de la descripción:
Mezcla que comprende fluidos base del grupo III y del grupo IV.
Campo de la invención
La invención se refiere a composiciones que comprenden una mezcla de fluidos base del Grupo III y fluidos base de tipo PAO de baja volatilidad y baja viscosidad. La mezcla es particularmente útil para preparar lubricantes acabados que cumplen o incluso sobrepasan los criterios para ser aceites multigrado, para motores, de calidad SAE 0W.
Antecedentes de la invención
La tecnología actual requiere o bien fluidos base del Grupo III descerados catalíticamente, basados en un isómero céreo, o bien polialfaolefinas (PAOs) como fluido base principal para lograr ciertos requisitos establecidos por organizaciones tales como ACEA (Association des Constructeurs d'Automobiles), ATIEL (Association Technique de L'Industrie Europeane des Lubrifiants), API (American Petroleum Institute), ILSAC (International Lubricant Standardization and Approval Committee), ASTM (American Society of Testing and Materials), EOLCS (Engine Oil Licensing and Certification System), SAE (Society of Automotive Engineers) para aplicaciones que requieren unas excelentes propiedades a baja temperatura así como estabilidad a alta temperatura. Un ejemplo son los aceites multigrado, para motores, de calidad SAE 0W y las especificaciones ILSAC GF-4. Actualmente hay un suministro limitado de estos dos fluidos base relativamente caros y es necesario desarrollar alternativas para satisfacer la creciente demanda. La tecnología que permite el uso de más fluidos base derivados del petróleo en tales formulaciones, está muy solicitada.
La patente de EE.UU. 5.693.598 describe un aceite de baja viscosidad que tiene una viscosidad cinemática de hasta aproximadamente 4 cSt a 100ºC y una composición que tiene propiedades antidesgaste y que comprende dicho aceite. La alimentación comprende de aproximadamente 60 a aproximadamente 90% de compuestos C12.
La patente de EE.UU. 5.789.355 se refiere a aceites multigrado de calidad SAE 5W y superiores que incluyen un fluido base y un conjunto inhibidor de detergentes. El fluido base se selecciona de los Grupos I y II de API. El conjunto inhibidor de detergentes incluye un dispersante sin cenizas derivado de una etilenalfaolefina (EAO).
La patente de EE.UU. 6.303.548 se refiere un aceite base para una composición lubricante de calidad SAE 0W40 que comprende una PAO y un lubricante de tipo éster sintético.
La patente de EE.UU. 6.824.671 describe una mezcla de aproximadamente 50 a 80% en peso de 1-deceno y aproximadamente 20 a 50% en peso de 1-dodeceno que son cooligomerizados en dos reactores con depósito continuamente agitado conectados en serie usando BF3 con un promotor etanol:acetato de etilo. Los monómeros y los dímeros se toman como producto de cabeza y el producto de cola se hidrogena para saturar la trímeros/oligómeros para crear una PAO de 5 cSt. Este producto se destila adicionalmente y los cortes de destilación se mezclan para obtener una PAO de 4 cSt que contiene principalmente trímeros y tetrámeros, y una PAO de 6 cSt que contiene trímeros, tetrámeros y pentámeros. La lubricantes así obtenidos se caracterizan por una volatilidad Noack de aproximadamente 4% a 12%, un punto de fluencia de aproximadamente -40ºC a -65ºC. Véase también la solicitud de patente de EE.UU. en tramitación con la presente con número de serie 10/959544.
La solicitud de patente de EE.UU. 2004/0033908 describe un lubricante formulado que comprende PAOs, incluyendo una PAO preparada a partir de un proceso de oligomerización que comprende poner en contacto una alimentación de alfaolefina con un catalizador BF3 y un sistema promotor (o cocatalizador) que incluye un alcohol y un éster.
Las solicitudes de patente de EE.UU. 2004/0129603; 2004/0154957; y 2004/0154958 describen formulación que usan materiales del Grupo III catalíticamente descerados.
El presente inventor ha descubierto sorprendentemente que se puede incluir una cantidad apreciable de fluidos base del Grupo III convencionales, hidrocraqueados en una mezcla que además comprende un nuevo tipo de PAO para satisfacer los cada vez más estrictos requisitos de los lubricantes.
Compendio de la invención
La invención se dirige a composiciones que comprenden una mezcla de (a) fluidos base del Grupo III, y (b) fluidos base de tipo PAO de baja volatilidad y baja viscosidad que se caracterizan por una baja viscosidad cinemática, una baja volatilidad Noack y un bajo punto de fluencia como en la reivindicación 1.
La invención también se refiere a una composición que comprende al menos un fluido base del Grupo III en una cantidad superior al 30% hasta el 80% en volumen que tiene un valor del ensayo del simulador de arranque en frío a -35ºC, expresado en cP, superior a 2600; y (b) al menos un fluido base de tipo PAO caracterizado por un punto de fluencia de < - 54ºC, y la siguiente relación:
en el intervalo de 3,5 a 3,95 cSt a 100ºC la volatilidad Noack es igual o inferior a (900)(KV)-3,2; y (iib) en el intervalo de más de 3,95 a 6 cSt a 100ºC la volatilidad Noack es igual o inferior a (175)(KV)-2. (a) En un aspecto adicional, la invención proporciona un producto que comprende (i) una composición de acuerdo con la invención y (b) al menos un aditivo seleccionado entre inhibidores de la oxidación, dispersantes metálicos y no metálicos, detergentes metálicos y no metálicos, inhibidores de la corrosion y la herrumbre, desactivadores de metales, agentes antidesgate, aditivos para presión extrema, agentes antiataque, agentes que disminuyen el punto de fluencia, modificadores de ceras, modificadores de la viscosidad, agentes de compatibilidad con un sellado, modificadores de la fricción, agentes lubricantes, agentes antimanchas, agentes cromóforos, desespumantes, desemulsionantes, emulsionantes, espesantes, estabilizadores de combustible y agentes de pegajosidad.
En realizaciones preferidas, la PAO de acuerdo con la invención se caracteriza por que se puede obtener mediante un procedimiento que comprende poner en contacto al menos una alfaolefina con un catalizador de oligomerización en presencia de un sistema promotor doble que comprende al menos un alcohol y al menos un éster.
En realizaciones preferidas, la PAO de acuerdo con la invención se caracteriza por que se prepara mediante un procedimiento que comprende poner en contacto al menos una alfaolefina con un catalizador de oligomerización en presencia de un sistema promotor doble que comprende al menos un alcohol y al menos un éster.
La PAO de acuerdo con la invención se caracteriza por una relación entre punto de fluencia inferior a -54ºC, y volatilidad Noack frente a KV, a 100ºC tal que: (ia) en el intervalo de 3,5 a 3,95 cSt a 100ºC la volatilidad Noack = (900)(KV)-3.2; y (ib) en el intervalo de más de 3,95 a 6 cSt a 100ºC la volatidad Noack = (175)(KV)-2.
En realizaciones preferidas, el fluido base del Grupo III usado en la composición o mezcla de acuerdo con la invención no es un fluido base del Grupo III obtenido mediante un procedimiento de isomerización de ceras.
En realizaciones preferidas, la PAO que se caracteriza por una viscosidad cinemática baja, baja volatilidad Noack y bajo punto de fluencia se usa sin mezclar con otras PAOs.
Un objeto de la invención es proporcionar un método conveniente de aumentar la calidad de los fluidos base convencionales derivados del petróleo, específicamente fluidos base del Grupo III, en aplicaciones lubricantes extra capaces de satisfacer los nuevos requisitos relacionados con el rendimiento a baja temperatura y la estabilidad a alta temperatura.
Un objetivo adicional de la invención es proporcionar una mezcla de fluido base lubricante mejorada, comprendiendo la mejora un punto de fluencia mejorado así como al menos una de las propiedades definidas en (i) a (vi) establecidas anteriormente.
Estos y otros objetivos, características y ventajas serán evidentes al referirse a la siguiente descripción detallada, realizaciones preferidas, ejemplos y reivindicaciones adjuntas. Estas y otras realizaciones, objetivos, características y ventajas serán evidentes al referirse a las siguientes figuras, descripción detallada, ejemplos y reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 ilustra la relación de la volatilidad Noack frente al ensayo del simulador de arranque en frío (CCS, por sus iniciales en inglés "Cold Crank Simulator") a -35ºC para composiciones según la presente invención...
Reivindicaciones:
1. Una composición que comprende:
(a) al menos un fluido base del Grupo III en una cantidad superior al 30% hasta el 80% en volumen que tiene un valor del ensayo del simulador de arranque en frío a -35ºC, expresado en cP, superior a 2600; y
(b) al menos un fluido base de tipo PAO caracterizado por un punto de fluencia de < -54ºC, y la siguiente relación:
2. La composición según la reivindicación 1, en donde (a) se selecciona entre fluidos base disolventes descerados del Grupo III de API, fluidos base del Grupo III del API catalíticamente descerados, y fluidos base del Grupo III del API isómeros céreos.
3. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en la que (a) se excluyen los fluidos base del Grupo III del API que son isómeros céreos.
4. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que (b) está adicionalmente caracterizada por que se puede obtener mediante un procedimiento que comprende oligomerizar al menos una alfaolefina en presencia de un catalizador de oligomerización y un sistema promotor doble que comprende un alcohol y un éster.
5. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que (b) además está caracterizada por que comprende una alfaolefina oligomerizada que se ha sometido a hidrogenación, en donde dicha alfaolefina oligomerizada se prepara a partir de una alimentación de olefina que comprende de 50 a 80% en peso de 1-deceno y de 50 a 20 por ciento en peso 1-dodeceno, y en donde dicha alfaolefina oligomerizada se ha oligomerizado en presencia de BF3 y un promotor doble que comprende al menos un alcohol y al menos un acetato de alquilo:
6. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que (b) además se caracteriza por que comprende una PAO de 5 cSt que comprende aproximadamente de 40 a 80 por ciento en peso de 1-deceno y de aproximadamente 60 a aproximadamente 20 por ciento en peso de 1-dodeceno basado en el peso de dicha PAO de 5 cSt.
7. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que (b) además se caracteriza por estar preparada mediante un procedimiento que comprende la oligomerización de alfaolefinas que comprende:
(a) poner en contacto al menos una alfaolefina, un catalizador de oligomerización de alfaolefinas, un alcohol promotor, y un éster promotor en al menos un reactor continuamente agitado en condiciones de oligomerización durante un tiempo suficiente para producir un trímero de dicha al menos una alfaolefina;
(b) separar por destilación la alfaolefina sin reaccionar y dímeros de dicha alfaolefina para obtener un producto de cola que comprende dicho trímero;
(c) hidrogenar dicho producto de cola para obtener un producto de cola hidrogenado; y después
(d) fraccionar dicho producto de cola para obtener al menos un corte que comprende un producto trímero.
8. La composición según la reivindicación 7, en donde la etapa (a) comprende poner en contacto al menos una alfaolefina seleccionada de alfaolefinas C8, C10, C12, C14, y C16, y mezclas de las mismas
9. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que (b) se caracteriza adicionalmente por que se puede obtener o preparar mediante un procedimiento mejorado que comprende poner en contacto al menos una alfaolefina, un catalizador para oligomerización de alfaolefinas, un alcohol promotor, y un éster promotor en al menos un reactor continuamente agitado en condiciones de oligomerización durante un tiempo suficiente para producir un trímero de dicha al menos una alfaolefina, comprendiendo la mejora separar por destilación los monómeros sin reaccionar y los promotores en una primera columna de destilación, tomando el producto de cola de dicha primera columna de destilación y separando por destilación los dímeros en una segunda columna de destilación, tomando el producto de cola de dicha segunda columna de destilación e hidrogenando dicho producto para producir un producto hidrogenado, enviar dicho producto hidrogenado a una tercera columna de destilación, y obtener al menos un producto o bien de cabeza o bien de cola de dicha tercera columna de destilación.
10. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que (b) se selecciona entre al menos uno de (i) una PAO que comprende al menos 85% en peso de trímeros de 1-deceno y que tiene una viscosidad de aproximadamente 3,6 cSt a 100ºC; y (ii) una PAO que comprende al menos 85% en peso de trímeros de 1-deceno y 1-dodeceno y que tiene una viscosidad de aproximadamente 3,9 cSt a 100ºC.
11. Un producto que comprende:
(a) una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1-10; y
(b) al menos un aditivo seleccionado de inhibidores de la oxidación, dispersantes metálicos y no metálicos, detergentes metálicos y no metálicos, inhibidores de la corrosión y la herrumbre, desactivadores de metales, agentes antidesgaste, aditivos de presión extrema, agentes antiataque, agentes que disminuyen el punto de fluencia, modificadores de ceras, modificadores de la viscosidad, agentes de compatibilidad con un sellado, modificadores de la fricción, agentes de lubricidad, agentes antimanchas, agentes cromóforos, desespumantes, desemulsionadores, emulsionantes, espesantes, estabilizadores de combustible y agentes de pegajosidad.
12. Un producto según se reivindica en la reivindicación 11, que es un fluido de transmisión automática, aceite de motor de automóvil o industrial, o fluido hidráulico.
13. Un producto según se reivindica en la reivindicación 12, que es un lubricante multigrado de calidad SAE 0W totalmente formulado.
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