[发明专利]制备聚α-烯烃的方法及其装置

说明书

本发明的公开内容提供生产聚α‑烯烃的方法和装置。在至少一个实施方案中，生产聚α‑烯烃的方法包括将第一烯烃单体引入第一反应器中的第一催化剂和活化剂中以形成包含烯烃二聚物和烯烃三聚物的第一反应器流出物。该方法包括加热第一反应器流出物以形成异构化产物和将异构化产物引入过滤单元以形成过滤流出物。该方法可包括将过滤流出物引入第一蒸馏单元以形成第一蒸馏流出物。该方法可包括将第一蒸馏流出物引入第二蒸馏单元以形成第二蒸馏流出物。该方法包括将第一蒸馏流出物和/或第二蒸馏流出物引入第二反应器中的第二催化剂中以形成包含烯烃三聚物的第二反应器流出物。

发明人：Monica D.Lotz，Jennifer L.Rapp，Patrick C.Chen和Md Safatul Islam

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月9日提交的发明名称为制备聚α-烯烃的方法及其装置的美国临时申请62/885014的权益，其全部内容通过引用并入本文。

本申请与2019年8月9日提交的发明名称为制备聚α-烯烃的方法及其分析方法和装置的USSN 62/884991，(2019EM298)有关。

技术领域

本发明的公开内容提供了生产聚α-烯烃的方法和装置。

背景技术

在石油工业中致力于通过烃流体的低聚来改进润滑剂基料性能的努力已经进行了五十多年。这些努力导致市场引入许多合成润滑剂基料。许多涉及合成润滑剂基料的研究一直面向于开发在宽温度范围内表现出有用粘度同时还保持润滑性、热稳定性和氧化稳定性以及倾点等于或优于矿物润滑剂的那些的流体。

润滑剂的粘度-温度关系是在为特定应用选择润滑剂时可以考虑的一个标准。粘度指数(VI)是经验数，其指示在给定温度范围内油粘度的变化率。高VI油在升高的温度下将比低VI油更慢地变稀。在大多数润滑剂应用中，高VI油是期望的，这是因为在较高温度下保持较高粘度转化为更好的润滑。

聚α-烯烃(PAO)是一类特别适用作高性能合成润滑剂基料的材料。PAO具有优异的低温流动性、良好的热和氧化稳定性、高温下低蒸发损失、高粘度指数，良好的摩擦行为，良好的水解稳定性和良好的耐腐蚀性。PAO可与矿物油、其他合成烃液体、流体和酯混溶。因此，PAO适用于发动机油、压缩机油、液压油、齿轮油、润滑脂和功能流体。

尽管大多数对于茂金属基PAO的研究集中在较高粘度的油上，但是最近的研究着眼于生产用于汽车应用的低粘度PAO。汽车工业的当前趋势是延长放油间隔并提高燃料经济性。这种趋势正在推动对润滑剂的性能要求越来越严格。需要具有改进的性质如高粘度指数、低倾点、高剪切稳定性、改进的磨损性能、增加的热和氧化稳定性和/或更宽粘度范围的新PAO以满足这些新的性能要求。还需要生产这种PAO的新方法。

US 2007/0043248公开了使用茂金属催化剂生产低粘度(4-10cSt)PAO基料的方法。该技术是有吸引力的，因为基于茂金属的低粘度PAO具有优异的润滑剂性能。低粘度茂金属催化方法的一个缺点在于形成了显著量的二聚物。该二聚物通常不能用作润滑剂基料，因为它具有非常差的低温和挥发度性质。最近的工业研究已经着眼于将在茂金属催化方法中形成的二聚物部分再循环到随后的低聚方法中。然而，将二聚物部分再循环到随后的低聚方法中仅对于再循环进料中的某些二聚物结构有选择性。此外，多种低聚方法由于复杂的反应器设置，例如具有纤维素体进料型过滤单元的聚合物而具有低产量和低产物总收率，该反应器由于进料通过该过滤单元的缓慢流量而使产量减缓。

需要用于生产聚α-烯烃，例如低粘度聚α-烯烃的改进的方法和装置。

信息公开声明中引用的参考文献(37CFR 1.97(h):美国专利号为9,365,788、6,548,724、5,284,988的美国专利；公开号为2013/0090277、2007/0043248、2013/0130952的美国专利公开；公开号WO 2012/134688的PCT公开。

发明内容