WO2019102153A1 - Catalyst for the preparation of alpha-olefin trimers - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a chromium catalyst and a process for oligomerizing alpha-olefins using said catalyst to obtain trimers with a conversion rate and / or a high yield.
- one or more primary alkyl amines are left at room temperature in the presence of a polyoxymethylene, such as paraformaldehyde, and a solvent, such as toluene, for a period ranging from 12 to 24 hours, to obtain the triazacyclohexane compound of formula (II) according to the following scheme:
- the catalyst used in the process of the invention is a chromium catalyst of formula (I) according to the present invention.
- the catalyst used for the oligomerization according to the invention may have one or more of the characteristics defined above.
- the coactivator compound is a trialkylaluminium derivative, in which the alkyl group preferably has 1 to 16 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms. More preferably, the co-activator compound is selected from triethyl aluminum (TEAL), tri-iso-butyl aluminum (TIBAL), tri-methyl aluminum (TMA), tri-n-octyl aluminum and methyl methyl ethyl aluminum (MMEAL).
- TEAL triethyl aluminum
- TIBAL tri-iso-butyl aluminum
- TMA tri-methyl aluminum
- MMEAL methyl methyl ethyl aluminum
- TABAL triisobutylaluminum
- the deactivation of the oligomerization catalyst can be carried out after the oligomerization of the alpha-olefin (s) or after the catalytic hydrogenation of the oligomerization products.
- the deactivation of the oligomerization catalyst is carried out after the oligomerization of the alpha-olefin (s) and before the catalytic hydrogenation of the oligomerization products.
- the process according to the invention comprises the following characteristics:
- the activator compound is an aluminoxane
- the oil prepared according to the invention generally has a viscosity index greater than 120 or ranging from 120 to 140 or from 125 to 135, measured according to the ASTM D2270 standard.
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Abstract
Description
CATALYSEUR POUR LA PREPARATION DE TRIMERES D'ALPHA-OLEFINE(S) CATALYST FOR THE PREPARATION OF ALPHA-OLEFIN TRIMERS (S)
Domaine Technique Technical area
La présente invention concerne un catalyseur au chrome et un procédé d'oligomérisation d'alpha-oléfines à l'aide dudit catalyseur permettant d'obtenir des trimères avec un taux de conversion et/ou un rendement élevé. The present invention relates to a chromium catalyst and a process for oligomerizing alpha-olefins using said catalyst to obtain trimers with a conversion rate and / or a high yield.
Arrière-plan technologique Technological background
Dans la classification API des huiles de base, les polyalphaoléfines (PAO) sont référencées comme huiles de base de groupe IV. Grâce à un bon compromis entre la viscosité, la volatilité et les propriétés à froid, ces PAO sont de plus en plus utilisées dans les formules lubrifiantes haute performance. En particulier, ce meilleur compromis est très avantageux par comparaison avec les bases minérales notamment de groupe II. In the API classification of base oils, polyalphaolefins (PAO) are referenced as Group IV base oils. Thanks to a good compromise between viscosity, volatility and cold properties, these PAOs are increasingly used in high performance lubricant formulations. In particular, this better compromise is very advantageous compared with the mineral bases, in particular of group II.
De manière générale, les PAO sont synthétisées à partir de différents monomères oléfiniques, en particulier à partir de monomères en C6 à C14, par catalyse acide ou en présence d’un catalyseur métallocène. In general, PAOs are synthesized from different olefinic monomers, in particular from C 6 -C 14 monomers, by acid catalysis or in the presence of a metallocene catalyst.
De manière générale, pour préparer des produits de basse viscosité dont les grades vont de 2 à 10 est, on met en oeuvre des catalyseurs acides. In general, to prepare low viscosity products whose grades range from 2 to 10, acid catalysts are used.
On connaît des procédés de préparation de PAO par catalyse métallocène permettant généralement d'aboutir à des produits de viscosité élevée dont la viscosité cinématique à 100 °C, mesurée selon la norme ASTM D445, va de 40 à 150 mm2. s 1 (grades 40 à 150). Methods for the preparation of PAO by metallocene catalysis are known, generally leading to products of high viscosity whose kinematic viscosity at 100 ° C., measured according to ASTM D445, ranges from 40 to 150 mm 2 . s 1 (grades 40 to 150).
Par ailleurs, les besoins en lubrifiants haute performance augmentent. En particulier, du fait de conditions d'utilisation dont la sévérité s'accroît, par exemple du fait de températures ou de contraintes mécaniques très élevées. In addition, the need for high performance lubricants is increasing. In particular, because of the conditions of use whose severity increases, for example because of temperatures or very high mechanical stresses.
L'espacement des vidanges et la diminution de la taille des systèmes de lubrification entraînent également une augmentation du besoin en lubrifiants haute performance. Drainage spacing and reduced size of lubrication systems also increase the need for high performance lubricants.
L'efficacité énergétique et notamment l'amélioration du Fuel Eco (FE) des lubrifiants ou la réduction de la consommation de carburant des moteurs, en particulier des moteurs de véhicule, sont des objectifs de plus en plus importants et conduisent à l'utilisation croissante de lubrifiants haute performance. Energy efficiency and in particular the improvement of the Fuel Eco (FE) of lubricants or the reduction of the fuel consumption of engines, in particular of vehicle engines, are increasingly important objectives and lead to the increasing use of high performance lubricants.
Les lubrifiants haute performance doivent donc posséder des propriétés améliorées, en particulier en ce qui concerne la viscosité cinématique, l’indice de viscosité, la volatilité, la viscosité dynamique ou le point d’écoulement à froid. High performance lubricants must therefore have improved properties, in particular as regards kinematic viscosity, viscosity index, volatility, dynamic viscosity or cold pour point.
La stabilité thermique et la résistance à l’oxydation sont également des propriétés à améliorer pour les lubrifiants haute performance. Thermal stability and oxidation resistance are also properties to be improved for high performance lubricants.
Une toxicité réduite et une bonne miscibilité avec d’autres lubrifiants ou d’autres matériaux sont également des propriétés à rechercher pour les lubrifiants haute performance. Par ailleurs, des procédés de préparation de PAO améliorés doivent également être développés, en particulier pour améliorer le rendement ou la sélectivité de ces procédés. L’amélioration de l’activité catalytique doit également être visée. Reduced toxicity and good miscibility with other lubricants or other materials are also properties to look for high performance lubricants. Furthermore, improved PAO preparation methods must also be developed, in particular to improve the yield or selectivity of these processes. The improvement of the catalytic activity must also be aimed at.
Ainsi, la présente invention propose un nouveau catalyseur facile à fabriquer permettant de catalyser une réaction d'oligomérisation d'alpha-oléfines présentant un rendement élevé et une sélectivité élevée et permettant, par hydrogénation des trimères obtenus, de préparer des PAO ayant des propriétés satisfaisantes, notamment pour les applications lubrifiants haute performance. Thus, the present invention provides a novel easy-to-manufacture catalyst for catalyzing an oligomerization reaction of alpha-olefins having a high yield and a high selectivity and allowing, by hydrogenation of the obtained trimers, to prepare PAOs having satisfactory properties. , especially for high performance lubricant applications.
Résumé de l'invention Summary of the invention
La présente invention a pour objet un catalyseur au chrome répondant à la formule (I) : The subject of the present invention is a chromium catalyst corresponding to formula (I):
dans laquelle : in which :
RI, R2 et R3 sont identiques et représentent un radical hydrocarboné comprenant de l à 36 atomes de carbone et éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi oxygène et azote, étant entendu que si RI, R2 et R3 sont constitués d'atomes de carbone et d'hydrogène alors lesdits radicaux RI, R2, R3 représentent des groupements pentyle ramifiés; R 1, R 2 and R 3 are identical and represent a hydrocarbon radical comprising from 1 to 36 carbon atoms and optionally one or more heteroatoms chosen from oxygen and nitrogen, it being understood that if R 1, R 2 and R 3 are composed of carbon atoms and then said R 1, R 2, R 3 radicals represent branched pentyl groups;
Xi, X2 et X3 représentent, indépendamment les uns des autres, un atome d'halogène. X 1 , X 2 and X 3 represent, independently of one another, a halogen atom.
Selon un mode de réalisation, le catalyseur selon l'invention est caractérisé en ce que : According to one embodiment, the catalyst according to the invention is characterized in that:
les groupements RI, R2 et R3 représentent des groupements pentyle ramifiés, ou les groupements RI, R2 et R3 sont substitués par un atome d'azote, de préférence les groupements RI, R2 et R3 représentent des groupements de formule : -Chh-Chh-NR'R" où R' et R" sont de préférence identiques et représentent un radical alkyle comprenant de 1 à 8 atomes de carbone, de préférence de 3 à 6 atomes de carbone, préférentiellement 6 atomes de carbone. the groups R1, R2 and R3 represent branched pentyl groups, or the groups R1, R2 and R3 are substituted by a nitrogen atom, preferably the groups R1, R2 and R3 represent groups of formula: -Chh-Chh- NR'R "wherein R 'and R" are preferably identical and represent an alkyl radical comprising 1 to 8 carbon atoms, preferably 3 to 6 carbon atoms, preferably 6 carbon atoms.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le catalyseur répond à la formule (la) : According to one particular embodiment of the invention, the catalyst corresponds to formula (Ia):
Ou à la formule (Ib) : Or in the formula (Ib):
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication du catalyseur selon l'invention, comprenant : The subject of the invention is also a process for producing the catalyst according to the invention, comprising:
La réaction d'alkylamine(s) primaires en présence de polyoxyméthylène, suivi de La réaction du produit issu de l'étape précédente avec un complexe halogénochromé. The reaction of primary alkylamine (s) in the presence of polyoxymethylene, followed by the reaction of the product from the previous step with a halochromate complex.
L'invention a également pour objet un procédé de préparation de trimères d'alpha-oléfine(s), comprenant l'oligomérisation d'alpha-oléfine(s) en présence d'un catalyseur selon l'invention et d'un composé activateur. The invention also relates to a process for the preparation of alpha-olefin trimers, comprising the oligomerization of alpha-olefin (s) in the presence of a catalyst according to the invention and an activator compound .
Selon un mode de réalisation du procédé de préparation de trimères d'alpha-oléfine(s) selon l'invention, la ou les alpha-oléfines sont choisies parmi les alpha-oléfines linéaires comprenant de 3 à 18 atomes de carbone, de préférence de 4 à 16 atomes de carbone, préférentiellement de 5 à 14 atomes de carbone, plus préférentiellement de 6 à 12 atomes de carbone, encore plus préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone. According to one embodiment of the process for preparing alpha-olefin trimers according to the invention, the alpha-olefin (s) are chosen from linear alpha-olefins comprising from 3 to 18 carbon atoms, preferably from 4 to 16 carbon atoms, preferably 5 to 14 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms, even more preferably 8 to 10 carbon atoms.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'oligomérisation est effectuée à une température supérieure ou égale à 5°C, de préférence à une température allant de 10°C à 50°C, de préférence allant de 15°C à 40°C, préférentiellement allant de 20°C à 35°C. According to one embodiment of the invention, the oligomerization is carried out at a temperature greater than or equal to 5 ° C., preferably at a temperature ranging from 10 ° C. to 50 ° C., preferably ranging from 15 ° C. to 40 ° C. ° C, preferably ranging from 20 ° C to 35 ° C.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'oligomérisation est effectuée à l'aide d'une catalyse homogène, de préférence en présence d'au moins un solvant choisi parmi les hydrocarbures, les hydrocarbures halogénés, et leurs mélanges, de préférence parmi les hydrocarbures tels que le toluène, le benzène, le n-hexane, le n-heptane, le cyclohexane ou les xylènes et les hydrocarbures halogénés tels que le dichlorobenzène. According to one embodiment of the invention, the oligomerization is carried out using homogeneous catalysis, preferably in the presence of at least one solvent chosen from hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, and mixtures thereof, preferably among hydrocarbons such as toluene, benzene, n-hexane, n-heptane, cyclohexane or xylenes and halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le composé activateur est choisi parmi les aluminoxanes, les activateurs ioniques et leurs mélanges. According to one embodiment of the invention, the activator compound is chosen from aluminoxanes, ionic activators and mixtures thereof.
Selon un mode de réalisation, le composé activateur est un aluminoxane, de préférence un alkylaluminoxane dont le groupement alkyle est de préférence choisi parmi les groupements alkyle linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 10 atomes de carbone, de préférence de 1 à 6 atomes de carbone, préférentiellement de 1 à 3 atomes de carbone. According to one embodiment, the activator compound is an aluminoxane, preferably an alkylaluminoxane, the alkyl group of which is preferably chosen from linear or branched alkyl groups comprising from 1 to 10 carbon atoms, preferably from 1 to 6 carbon atoms. carbon, preferably from 1 to 3 carbon atoms.
Selon un autre mode de réalisation, le composé activateur est un activateur ionique, de préférence choisi parmi le diméthylanilinium tetrakis-(perfluorophényl)borate (DMAB), le triphénylcarbonium tetrakis-(perfluorophenyl)borate, le diméthylanilinium tetrakis- (perfluorophényl)aluminate et leurs mélanges. According to another embodiment, the activator compound is an ionic activator, preferably chosen from dimethylanilinium tetrakis- (perfluorophenyl) borate (DMAB), the triphenylcarbonium tetrakis- (perfluorophenyl) borate, dimethylanilinium tetrakis- (perfluorophenyl) aluminate and mixtures thereof.
Selon un mode de réalisation du procédé selon l'invention, le ratio molaire catalyseur/alpha- oléfine(s) va de 1/10000 à 1/500, de préférence de 1/8000 à 1/1000 et/ou le ratio molaire catalyseur/composé activateur va de 1/500 à 1/1, de préférence de 1/400 à 1/100, préférentiellement de 1/350 à 1/200. According to one embodiment of the process according to the invention, the molar ratio catalyst / alpha-olefin (s) ranges from 1/10000 to 1/500, preferably from 1/8000 to 1/1000, and / or the catalyst molar ratio. / activator compound is from 1/500 to 1/1, preferably from 1/400 to 1/100, preferably from 1/350 to 1/200.
Selon un mode de réalisation du procédé selon l'invention, l'oligomérisation est effectuée en présence d'un composé co-activateur, de préférence choisi parmi les dérivés trialkylaluminium, où le groupement alkyle présente de préférence de 1 à 16 atomes de carbone, préférentiellement de 2 à 10 atomes de carbone. According to one embodiment of the process according to the invention, the oligomerization is carried out in the presence of a co-activator compound, preferably chosen from trialkylaluminium derivatives, where the alkyl group preferably has from 1 to 16 carbon atoms, preferably from 2 to 10 carbon atoms.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé de préparation de trimères d'alpha- oléfine(s) comprend en outre une réaction d'hydrogénation en présence d'un catalyseur d'hydrogénation. According to one embodiment of the invention, the process for preparing alpha-olefin trimers (s) further comprises a hydrogenation reaction in the presence of a hydrogenation catalyst.
Le catalyseur selon l'invention peut être préparé par un procédé simple, à partir de matières premières largement disponibles. The catalyst according to the invention can be prepared by a simple process from widely available raw materials.
Le catalyseur selon l'invention est particulièrement efficace pour l'oligomérisation d'alpha- oléfines. The catalyst according to the invention is particularly effective for the oligomerization of alpha-olefins.
Le procédé d'oligomérisation selon l'invention permet d'obtenir un taux de conversion élevé ainsi qu'une sélectivité élevée envers l'obtention de trimères. The oligomerization process according to the invention makes it possible to obtain a high conversion rate as well as a high selectivity towards obtaining trimers.
Description détaillée de l'invention Detailed description of the invention
La présente invention concerne un catalyseur au chrome répondant à la formule (I) : The present invention relates to a chromium catalyst of formula (I):
dans laquelle : in which :
RI, R2 et R3 sont identiques et représentent un radical hydrocarboné comprenant de 1 à 36 atomes de carbone et éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi oxygène et azote, étant entendu que si RI, R2 et R3 sont constitués d'atomes de carbone et d'hydrogène alors lesdits radicaux RI, R2, R3 représentent des groupements pentyle ramifiés ; R 1, R 2 and R 3 are identical and represent a hydrocarbon radical comprising from 1 to 36 carbon atoms and optionally one or more heteroatoms chosen from oxygen and nitrogen, it being understood that if R 1, R 2 and R 3 consist of carbon atoms and then said R 1, R 2, R 3 radicals represent branched pentyl groups;
Xi, X2 et X3 représentent, indépendamment les uns des autres, un atome d'halogène. X 1 , X 2 and X 3 represent, independently of one another, a halogen atom.
Le catalyseur de l'invention est un catalyseur au chrome de type complexe où l'atome de chrome est lié à un cycle de type triazacyclohexane, par liaison entre l'atome de chrome et les atomes d'azote du cycle triazacyclohexane. La liaison de l'atome de chrome au cycle peut être de type covalente ou non covalente. The catalyst of the invention is a complex type chromium catalyst in which the chromium atom is linked to a triazacyclohexane type ring by bonding between the chromium atom and the nitrogen atoms. of the triazacyclohexane ring. The bond of the chromium atom to the ring may be of the covalent or non-covalent type.
Les groupements RI, R2 et R3 sont des groupements hydrocarbonés éventuellement substitués par un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi l'oxygène ou l'azote. Ainsi, les groupements RI, R2 et R3 tels que définis dans la présente invention ne comprennent pas d'hétéroatomes différents de l'oxygène ou de l'azote. A titre d'exemple, les groupements RI, R2, R3 typiquement ne comprennent pas d'atomes de chlore ou de brome. The groups R 1, R 2 and R 3 are hydrocarbon groups optionally substituted by one or more heteroatoms chosen from oxygen or nitrogen. Thus, the groups R 1, R 2 and R 3 as defined in the present invention do not comprise hetero atoms different from oxygen or nitrogen. By way of example, the groups R 1, R 2 and R 3 typically do not comprise chlorine or bromine atoms.
Selon un mode de réalisation, les groupements RI, R2 et R3 sont des groupements hydrocarbonés constitués d'atomes de carbone et d'hydrogène. According to one embodiment, the groups R 1, R 2 and R 3 are hydrocarbon groups consisting of carbon and hydrogen atoms.
Selon un mode de réalisation, les radicaux RI, R2 et R3 représentent le radical isoamyle de formule : -CH2-CH2-CH(CH3)2. According to one embodiment, the radicals R1, R2 and R3 represent the isoamyl radical of formula: -CH 2 -CH 2 -CH (CH 3 ) 2 .
Selon un autre mode de réalisation, les groupements RI, R2 et R3 sont des groupements hydrocarbonés substitués par un atome d'azote. Selon ce mode de réalisation, les groupements RI, R2 et R3 sont de préférence des groupements de formule : -Chb-Chh-NR'R" où R' et R" sont de préférence identiques et représentent un radical alkyle comprenant de 1 à 8 atomes de carbone, de préférence de 3 à 6 atomes de carbone, préférentiellement 6 atomes de carbone. According to another embodiment, the groups R 1, R 2 and R 3 are hydrocarbon groups substituted with a nitrogen atom. According to this embodiment, the groups R1, R2 and R3 are preferably groups of formula: -Chb-Chh-NR'R "where R 'and R" are preferably identical and represent an alkyl radical comprising from 1 to 8 carbon atoms, preferably from 3 to 6 carbon atoms, preferably 6 carbon atoms.
Selon un mode de réalisation tout particulier, au moins un des groupements RI, R2 et R3 représente soit un groupement -CH2-CH2-CH(CHB)2 0U un groupement -CH2-CH2-N(CH3)2. According to a very particular embodiment, at least one of the groups R1, R2 and R3 represents either a -CH2-CH2-CH (CHB) 2 0U group or a -CH 2 -CH 2 -N (CH 3 ) 2 group .
Selon un mode de réalisation de l'invention, les atomes Xi, X2 et X3 sont identiques et représentent de préférence chacun un atome de chlore. According to one embodiment of the invention, the atoms X 1 , X 2 and X 3 are identical and preferably each represent a chlorine atom.
Selon un mode de réalisation particulier, le catalyseur selon l'invention répond à la formule suivante (la) : According to a particular embodiment, the catalyst according to the invention corresponds to the following formula (la):
Selon un mode de réalisation particulier, le catalyseur selon l'invention répond à la formule suivante (Ib) : According to one particular embodiment, the catalyst according to the invention corresponds to the following formula (Ib):
Le catalyseur selon l'invention peut être un catalyseur homogène ou hétérogène. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le catalyseur est un catalyseur homogène, i.e. permettant d'effectuer une catalyse homogène. Autrement dit, lors du procédé d'oligomérisation, le catalyseur sera de préférence soluble dans le milieu réactionnel. Ainsi, le catalyseur de l'invention est selon un mode de réalisation préféré, non lié à un support solide, tel que la silice. The catalyst according to the invention may be a homogeneous or heterogeneous catalyst. According to a preferred embodiment of the invention, the catalyst is a homogeneous catalyst, ie for performing homogeneous catalysis. In other words, during the oligomerization process, the catalyst will preferably be soluble in the reaction medium. Thus, the catalyst of the invention is according to a preferred embodiment, not bound to a solid support, such as silica.
L'invention concerne également un procédé de fabrication du catalyseur selon l'invention.The invention also relates to a method of manufacturing the catalyst according to the invention.
Le catalyseur de formule (I) peut être obtenu à partir d'alkylamine(s) primaire(s) de formule (Ilia) RI-NH2, (lllb) R2-NH2 et (lllc) R3-NH2, étant entendu que RI, R2 et R3 peuvent être identiques ou différents et ont la signification donnée dans la formule (I) ci-dessus, selon le protocole suivant : The catalyst of formula (I) can be obtained from primary alkylamine (s) of formula (IIia) RI-NH 2 , (IIIb) R 2 -NH 2 and (IIIc) R 3 -NH 2 , being understood that R1, R2 and R3 may be identical or different and have the meaning given in formula (I) above, according to the following protocol:
Dans une première étape une ou plusieurs alkylamine(s) primaires sont laissées à température ambiante en présence d'un polyoxyméthylène, tel que le paraformaldéhyde, et d'un solvant, tel que le toluène, pendant une durée allant de 12 à 24 heures, pour obtenir le composé triazacyclohexane de formule (II) selon le schéma suivant : In a first step, one or more primary alkyl amines are left at room temperature in the presence of a polyoxymethylene, such as paraformaldehyde, and a solvent, such as toluene, for a period ranging from 12 to 24 hours, to obtain the triazacyclohexane compound of formula (II) according to the following scheme:
I I
lllc R3 lllc R3
Dans une deuxième étape, le composé de formule (II) est mis à réagir avec un complexe halogénochromé, par exemple de formule CrXiX2Xs(THF)3, où Xi, X2 et Xs ont la signification donnée pour la formule (I) ci-dessus, en présence d'un solvant tel que le dichlorométhane, pour obtenir le composé de formule (I), selon le schéma réactionnel suivant : In a second step, the compound of formula (II) is reacted with a halochromic complex, for example of formula CrXiX 2 Xs (THF) 3 , where X 1 , X 2 and X 5 have the meaning given for formula (I) above, in the presence of a solvent such as dichloromethane, to obtain the compound of formula (I), according to the following reaction scheme:
Selon un mode de réalisation préféré, les groupements RI, R2 et R3 sont identiques, dans ce cas, les composés de formule (Ilia), (lllb) et (lllc) sont identiques. According to a preferred embodiment, the groups R 1, R 2 and R 3 are identical, in this case the compounds of formula (Ilia), (IIIb) and (IIIc) are identical.
Le catalyseur selon l'invention peut être utilisé pour l'oligomérisation d'alpha-oléfines. Ainsi, l'invention concerne également un procédé de préparation de trimères d'alpha-oléfines, comprenant l'oligomérisation d'alpha-oléfines en présence d'un catalyseur au chrome selon l'invention et d'un composé activateur. Alpha-oléfines The catalyst according to the invention can be used for the oligomerization of alpha-olefins. Thus, the invention also relates to a process for the preparation of alpha-olefin trimers, comprising the oligomerization of alpha-olefins in the presence of a chromium catalyst according to the invention and an activator compound. Alpha-olefins
Le procédé de préparation de trimères selon l'invention met en oeuvre, en tant que réactifs, au moins une alpha-oléfine. Par « alpha-oléfines », au sens de la présente invention, il faut comprendre une oléfine présentant une double liaison carbone-carbone en position alpha (aussi appelée position terminale). The process for preparing trimers according to the invention uses, as reactants, at least one alpha-olefin. For the purposes of the present invention, the term "alpha-olefins" is intended to mean an olefin having a carbon-carbon double bond in the alpha position (also called the terminal position).
Selon un mode de réalisation, le procédé met en oeuvre une seule et même alpha-oléfine. According to one embodiment, the process uses a single alpha-olefin.
Selon un mode de réalisation, l'alpha-oléfine est une alpha-oléfine linéaire, présentant de préférence une unique double liaison carbone-carbone. According to one embodiment, the alpha-olefin is a linear alpha-olefin, preferably having a single carbon-carbon double bond.
Selon un mode de réalisation, l'alpha-oléfine comprend de 3 à 18 atomes de carbone, de préférence de 4 à 16 atomes de carbone, préférentiellement de 5 à 14 atomes de carbone, plus préférentiellement de 6 à 12 atomes de carbone, encore plus préférentiellement de 8 à 10 atomes de carbone. Selon un mode de réalisation particulier, l'alpha-oléfine est choisie parmi le 1-butène, le 1- hexène, le 1-octène et le 1-décène, de préférence l'alpha-oléfine est le 1-décène. According to one embodiment, the alpha-olefin comprises from 3 to 18 carbon atoms, preferably from 4 to 16 carbon atoms, preferentially from 5 to 14 carbon atoms, more preferably from 6 to 12 carbon atoms, still more preferably 8 to 10 carbon atoms. According to a particular embodiment, the alpha-olefin is chosen from 1-butene, 1-hexene, 1-octene and 1-decene, preferably the alpha-olefin is 1-decene.
Selon un mode de réalisation particulier, le procédé met en oeuvre une seule et même alpha- oléfine comprenant de 6 à 12 atomes de carbone. According to a particular embodiment, the process uses a single alpha-olefin comprising from 6 to 12 carbon atoms.
Les alpha-oléfines sont des produits que l'on peut trouver couramment dans le commerce. Elles peuvent être obtenues par oligomérisation d'éthylène, selon des procédés bien connus de l'homme du métier. Alpha-olefins are products that can be commonly found in commerce. They can be obtained by oligomerization of ethylene, according to methods well known to those skilled in the art.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le ratio molaire catalyseur/alpha-oléfine(s) va de 1/10000 à 1/100, de préférence de 1/8000 à 1/100. According to one embodiment of the invention, the catalyst / alpha-olefin (s) molar ratio ranges from 1/10000 to 1/100, preferably from 1/8000 to 1/100.
Catalyseur Catalyst
Le catalyseur utilisé dans le procédé de l'invention est un catalyseur au chrome de formule (I) selon la présente invention. Le catalyseur mis en oeuvre pour l'oligomérisation selon l'invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques définies précédemment. The catalyst used in the process of the invention is a chromium catalyst of formula (I) according to the present invention. The catalyst used for the oligomerization according to the invention may have one or more of the characteristics defined above.
Selon un mode de réalisation particulier, le catalyseur mis en oeuvre pour l'oligomérisation répond à la formule (la) définie ci-dessus. According to a particular embodiment, the catalyst used for the oligomerization corresponds to the formula (la) defined above.
Pour le procédé de préparation de trimères selon l'invention, le catalyseur est mis en oeuvre sous une forme activée pour l'oligomérisation d'alpha-oléfines. Ainsi, le procédé selon l'invention met en oeuvre un composé activateur lors de l'oligomérisation d'alpha-oléfines. For the process for preparing trimers according to the invention, the catalyst is used in an activated form for the oligomerization of alpha-olefins. Thus, the process according to the invention uses an activator compound during the oligomerization of alpha-olefins.
Composé activateur Activator compound
Le composé activateur peut être choisi parmi les aluminoxanes, les activateurs ioniques et leurs mélanges. The activator compound may be chosen from aluminoxanes, ionic activators and mixtures thereof.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé d'oligomérisation est mis en oeuvre avec un ratio molaire catalyseur/composé activateur allant de 1/500 à 1/1, de préférence de 1/400 à 1/100, préférentiellement de 1/350 à 1/200. Selon un mode de réalisation du procédé d'oligomérisation selon l'invention, le composé activateur est un aluminoxane. De préférence, l'aluminoxane utilisé selon l'invention est un composé oligomérique comprenant des unités de formule -AI(R)-0- dans laquelle R représente indépendamment un groupement C1-C20 alkyl, linéaire, ramifié ou cyclique. De préférence, R représente un groupement alkyle comprenant de 1 à 16 atomes de carbone, préférentiellement de 1 à 12 atomes de carbone, plus préférentiellement de 1 à 8 atomes de carbone. De manière préférée, l'aluminoxane est choisi parmi méthylaluminoxane, méthylaluminoxane modifié, éthylaluminoxane, isobutylaluminoxane et leurs mélanges. Le méthylaluminoxane est avantageusement utilisé. According to one embodiment of the invention, the oligomerization process is carried out with a catalyst / activator compound molar ratio ranging from 1/500 to 1/1, preferably from 1/400 to 1/100, preferably from 1/350 to 1/200. According to one embodiment of the oligomerization process according to the invention, the activator compound is an aluminoxane. Preferably, the aluminoxane used according to the invention is an oligomeric compound comprising units of formula -AI (R) -O- in which R independently represents a linear, branched or cyclic C 1 -C 20 alkyl group. Preferably, R represents an alkyl group comprising from 1 to 16 carbon atoms, preferably from 1 to 12 carbon atoms, more preferably from 1 to 8 carbon atoms. Preferably, the aluminoxane is chosen from methylaluminoxane, modified methylaluminoxane, ethylaluminoxane, isobutylaluminoxane and mixtures thereof. The methylaluminoxane is advantageously used.
L'aluminoxane peut être utilisé en solution dans un solvant. De préférence, ledit solvant est choisi parmi le toluène, le benzène, le n-hexane, le n-heptane, le cyclohexane et les xylènes, préférentiellement parmi le toluène, le benzène et les xylènes. The aluminoxane can be used in solution in a solvent. Preferably, said solvent is selected from toluene, benzene, n-hexane, n-heptane, cyclohexane and xylenes, preferentially from toluene, benzene and xylenes.
Selon un mode de réalisation du procédé d'oligomérisation selon l'invention, le composé activateur est un activateur ionique. L'activateur ionique peut être choisi parmi diméthylanilinium tetrakis-(perfluorophényl)borate (DMAB), triphénylcarbonium tetrakis-(perfluorophenyl)borate, diméthylanilinium tetrakis-(perfluorophényl)aluminate et leurs mélanges. Par exemple, l'activateur ionique peut être le diméthylanilinium tetrakis-(perfluorophenyl)borate (DMAB). According to one embodiment of the oligomerization process according to the invention, the activator compound is an ionic activator. The ionic activator may be selected from dimethylanilinium tetrakis- (perfluorophenyl) borate (DMAB), triphenylcarbonium tetrakis- (perfluorophenyl) borate, dimethylanilinium tetrakis- (perfluorophenyl) aluminate and mixtures thereof. For example, the ionic activator may be tetrakis- (perfluorophenyl) borate dimethylanilinium (DMAB).
Co-activateur Coactivator
Lors de la réaction de trimérisation, il est possible de mettre en oeuvre un composé co activateur. Un composé co-activateur est particulièrement avantageux lorsque le composé activateur est un activateur ionique. During the trimerization reaction, it is possible to use a co-activator compound. A coactivator compound is particularly advantageous when the activator compound is an ionic activator.
Selon un mode de réalisation, le composé co-activateur est choisi parmi les dérivés trialkylaluminium, les alkylaluminoxanes (MAO), les alkylaluminoxanes modifiés (MMAO) et les chlorure d'alkylaluminium, les groupements alkyles comprenant de préférence de 1 à 16 atomes de carbone, préférentiellement de 1 à 10 atomes de carbone. According to one embodiment, the coactivator compound is chosen from trialkylaluminium derivatives, alkylaluminoxanes (MAO), modified alkylaluminoxanes (MMAO) and alkylaluminium chloride, the alkyl groups preferably comprising from 1 to 16 carbon atoms. preferably from 1 to 10 carbon atoms.
De manière préférée, le composé co-activateur est un dérivé trialkylaluminium, où le groupement alkyle présente de préférence de 1 à 16 atomes de carbone, préférentiellement de 2 à 10 atomes de carbone. De manière plus préférée, le composé co-activateur est choisi parmi tri-éthyl aluminium (TEAL), tri-iso-butyl aluminium (TIBAL), tri-méthyl aluminium (TMA), tri-n-octyl aluminium et méthyl-méthyl-éthyl aluminium (MMEAL). De manière avantageuse, le tri-iso-butyl aluminium (TIBAL) est utilisé en tant que co-activateur. Preferably, the coactivator compound is a trialkylaluminium derivative, in which the alkyl group preferably has 1 to 16 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms. More preferably, the co-activator compound is selected from triethyl aluminum (TEAL), tri-iso-butyl aluminum (TIBAL), tri-methyl aluminum (TMA), tri-n-octyl aluminum and methyl methyl ethyl aluminum (MMEAL). Advantageously, triisobutylaluminum (TIBAL) is used as coactivator.
De manière avantageuse, le tri-iso-butyl aluminium (TIBAL) est mis en oeuvre sous la forme d'une dispersion pouvant aller de 10 à 60 % en masse. Advantageously, tri-iso-butyl aluminum (TIBAL) is used in the form of a dispersion that can range from 10 to 60% by weight.
Selon un mode de réalisation, le composé co-activateur est mis en oeuvre en un ratio molaire catalyseur/composé co-activateur allant de 1/500 à 1/1, de préférence de 1/400 à 1/100, préférentiellement de 1/350 à 1/200, plus préférentiellement de 1/100 à 1, encore plus préférentiellement de 1/75 à 1/10, voire de 1/50 à 1/20. Solvant According to one embodiment, the coactivator compound is used in a catalyst / co-activator molar ratio ranging from 1/500 to 1/1, preferably from 1/400 to 1/100, preferably from 1: 1 to 1: 1. 350 to 1/200, more preferably 1/100 to 1, even more preferably 1/75 to 1/10, or even 1/50 to 1/20. Solvent
Comme indiqué précédemment, l'activateur peut être en solution dans un solvant. L'alpha- oléfine, produit de départ, peut également jouer le rôle de solvant de la réaction. As indicated above, the activator may be in solution in a solvent. The alpha-olefin, the starting material, can also act as a solvent for the reaction.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le procédé d'oligomérisation est mis en oeuvre en présence d'un solvant, différent de l'alpha-oléfine de départ. De préférence, le solvant est choisi parmi les hydrocarbures linéaires, ramifiés ou cycliques, les composés aromatiques, les hydrocarbures halogénés, les composés aromatiques halogénés, et leurs mélanges. Avantageusement, le solvant est choisi parmi les butanes, pentanes, hexanes, heptanes, octanes, le cyclopentane, le cyclohexane, le méthylcyclopentane, le méthylcyclohexane, le méthylcycloheptane, le toluène, les xylènes, les diflurobenzènes, et leurs mélanges. According to a particular embodiment of the invention, the oligomerization process is carried out in the presence of a solvent, different from the starting alpha-olefin. Preferably, the solvent is chosen from linear, branched or cyclic hydrocarbons, aromatic compounds, halogenated hydrocarbons, halogenated aromatic compounds, and mixtures thereof. Advantageously, the solvent is chosen from butanes, pentanes, hexanes, heptanes, octanes, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, methylcycloheptane, toluene, xylenes, diflurobenzenes, and mixtures thereof.
Réaction d'oligomérisation Oligomerization reaction
Le procédé selon l'invention permet la trimérisation d'alpha-oléfine(s) de départ, en présence d'un catalyseur et d'un composé activateur. Ainsi, le procédé permet d'obtenir un ou plusieurs trimères d'alpha-oléfines. The process according to the invention allows the trimerization of alpha-olefin (s) starting, in the presence of a catalyst and an activator compound. Thus, the process makes it possible to obtain one or more alpha-olefin trimers.
Avantageusement, le procédé est mis en oeuvre à partir d'une seule et même alpha-oléfine et le mélange réactionnel obtenu à l'issue de la réaction d'oligomérisation comprend au moins 50% en poids, de préférence au moins 60% en poids, préférentiellement au moins 70% en poids de trimère(s) de ladite alpha-oléfine, exprimé par rapport au poids total du mélange réactionnel. Advantageously, the process is carried out starting from a single alpha-olefin and the reaction mixture obtained at the end of the oligomerization reaction comprises at least 50% by weight, preferably at least 60% by weight. preferably at least 70% by weight of trimer (s) of said alpha-olefin, expressed relative to the total weight of the reaction mixture.
Par « mélange réactionnel », au sens de la présente invention, il faut entendre le mélange constitué de l'alpha-oléfine de départ, des trimères de l'alpha-oléfine, et des éventuels oligomères formés différents des trimères. Au sens de la présence invention, le « mélange réactionnel » n'inclut pas le catalyseur, ni le solvant, ni le composé activateur ni le composé co-activateur. For the purposes of the present invention, the term "reaction mixture" is intended to mean the mixture consisting of the starting alpha-olefin, the trimers of the alpha-olefin, and any oligomers formed other than the trimers. For the purposes of the present invention, the "reaction mixture" does not include the catalyst, the solvent, the activator compound or the coactivator compound.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la réaction d'oligomérisation est effectuée à une pression allant de 0,1 à 10 bar, de préférence de 0,5 à 5 bar, de préférence à une pression allant de 0,5 à 2 bar, préférentiellement à une pression d'environ 1 bar. According to one embodiment of the invention, the oligomerization reaction is carried out at a pressure ranging from 0.1 to 10 bar, preferably from 0.5 to 5 bar, preferably at a pressure ranging from 0.5 to 2 bar, preferably at a pressure of about 1 bar.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la réaction d'oligomérisation est effectuée à une température allant de 5 à 60°C, de préférence de 10 à 50°C, préférentiellement de 15 à 40°C, plus préférentiellement de 20 à 35°C. According to one embodiment of the invention, the oligomerization reaction is carried out at a temperature ranging from 5 to 60 ° C., preferably from 10 to 50 ° C., preferably from 15 to 40 ° C., more preferably from 20 to 60 ° C. 35 ° C.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé d'oligomérisation est réalisé en mode continu. Selon ce mode de réalisation, l'alpha-oléfine, le catalyseur, le composé activateur et le cas échéant le composé co-activateur sont introduits en continu de manière à garder constant le ratio molaire catalyseur/alpha-oléfine et le ratio molaire catalyseur/composé activateur et le cas échéant le ratio molaire composé co-activateur/catalyseur. Selon ce mode de réalisation, le réacteur peut être un réacteur pour réaction continue avec agitation (CSTR, « continuous stirred tank reactor » en anglais). Toujours, selon ce mode de réalisation continue, les produits de réaction peuvent être séparés de manière continue à la sortie du réacteur. Hydrogénation According to one embodiment of the invention, the oligomerization process is carried out in continuous mode. According to this embodiment, the alpha-olefin, the catalyst, the activator compound and optionally the coactivator compound are introduced continuously so as to keep constant the catalyst / alpha-olefin molar ratio and the catalyst / molar ratio. activator compound and optionally the molar ratio of co-activator / catalyst compound. According to this embodiment, the reactor may be a reactor for continuous reaction with stirring (CSTR, "continuous stirred tank reactor" in English). Still, according to this continuous embodiment, the reaction products can be continuously separated at the outlet of the reactor. hydrogenation
Après l'oligomérisation de la ou des alpha-oléfines, les trimères obtenus peuvent être hydrogénés. Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé selon l'invention comprend une hydrogénation catalytique des produits obtenus à l'issue de l'oligomérisation. L'hydrogénation catalytique est alors mise en oeuvre en présence d'hydrogène (H2) et d'un catalyseur d'hydrogénation. After oligomerization of the alpha-olefin (s), the trimers obtained can be hydrogenated. According to one embodiment of the invention, the process according to the invention comprises a catalytic hydrogenation of the products obtained at the end of the oligomerization. The catalytic hydrogenation is then carried out in the presence of hydrogen (H 2 ) and a hydrogenation catalyst.
De préférence, le catalyseur d'hydrogénation est choisi parmi un dérivé du palladium, un dérivé du palladium supporté, un dérivé du palladium supporté sur alumine (par exemple sur gamma- alumine), un dérivé du nickel, un dérivé du nickel supporté, un dérivé du nickel supporté sur kieselguhr, un dérivé du platine, un dérivé du platine supporté, un dérivé cobalt-molybdène, un dérivé cobalt- molybdène supporté. De manière plus préférée, le catalyseur d'hydrogénation comprend du palladium. Un catalyseur d'hydrogénation particulièrement préféré comprend du palladium supporté sur alumine (par exemple sur gamma-alumine). Preferably, the hydrogenation catalyst is chosen from a palladium derivative, a supported palladium derivative, a palladium derivative supported on alumina (for example on gamma-alumina), a nickel derivative, a supported nickel derivative, a derived from nickel supported on kieselguhr, a platinum derivative, a supported platinum derivative, a cobalt-molybdenum derivative, a supported cobalt-molybdenum derivative. More preferably, the hydrogenation catalyst comprises palladium. A particularly preferred hydrogenation catalyst comprises palladium supported on alumina (for example on gamma-alumina).
De manière également préférée, la pression d'hydrogène (H2) lors de l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation va de 5 à 150 bar, de manière plus préférée de 10 à 140 bar, en particulier de 15 à 125 bar. Also preferably, the hydrogen pressure (H 2 ) during the catalytic hydrogenation of the oligomerization products is from 5 to 150 bar, more preferably from 10 to 140 bar, in particular from 15 to 125 bar.
Désactivation et recyclage Deactivation and recycling
Selon un mode de réalisation, une fois réalisée l'oligomérisation de la ou des alpha-oléfines, le procédé selon l'invention peut comprendre la désactivation du catalyseur. According to one embodiment, once the oligomerization of the alpha-olefin (s) has been carried out, the process according to the invention may comprise the deactivation of the catalyst.
La désactivation du catalyseur d'oligomérisation peut être réalisée après l'oligomérisation du de la ou des alpha-oléfines ou après l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation. De manière préférée, la désactivation du catalyseur d'oligomérisation est réalisée après l'oligomérisation du ou des alpha-oléfines et avant l'hydrogénation catalytique des produits d'oligomérisation. The deactivation of the oligomerization catalyst can be carried out after the oligomerization of the alpha-olefin (s) or after the catalytic hydrogenation of the oligomerization products. Preferably, the deactivation of the oligomerization catalyst is carried out after the oligomerization of the alpha-olefin (s) and before the catalytic hydrogenation of the oligomerization products.
De manière avantageuse, la désactivation du catalyseur est réalisée par action de l'air ou de l'eau ou au moyen d'au moins un alcool ou d'une solution d'agent de désactivation. De manière préférée, la désactivation du catalyseur est réalisée au moyen d'au moins un alcool, par exemple l'isopropanol. Advantageously, the deactivation of the catalyst is carried out by the action of air or water or by means of at least one alcohol or a solution of deactivating agent. Preferably, the deactivation of the catalyst is carried out using at least one alcohol, for example isopropanol.
Il est également possible de prévoir le recyclage de la ou des alpha-oléfines non convertie(s) ainsi que d'éventuels dimères du ou des alpha-oléfines à l'issue de la réaction d'oligomérisation. Le ou les alpha-oléfines recyclée(s) et/ou les dimères peuvent ainsi être réintroduits dans la ou les alpha- oléfines de départ pour réaliser la réaction d'oligomérisation selon l'invention. It is also possible to provide for the recycling of the unconverted alpha-olefin (s) as well as any dimers of the alpha-olefins at the end of the oligomerization reaction. The recycled alpha-olefin (s) and / or the dimers can thus be reintroduced into the starting alpha-olefin (s) to carry out the oligomerization reaction according to the invention.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le procédé de préparation de trimères comprend les étapes suivantes : According to a particular embodiment of the invention, the method for preparing trimers comprises the following steps:
a) Ajout du composé activateur, et éventuellement du composé co-activateur, au catalyseur au chrome, b) Mélange des ingrédients de l'étape a), a) adding the activator compound, and optionally the coactivator compound, to the chromium catalyst, b) Mixing of the ingredients of step a),
c) Ajout de l'alpha-oléfine au mélange issu de l'étape b), c) adding the alpha-olefin to the mixture resulting from step b),
d) Réaction d'oligomérisation. d) Oligomerization reaction.
De manière préférée, le procédé selon l'invention comprend les caractéristiques suivantes : In a preferred manner, the method according to the invention comprises the following characteristics:
Le catalyseur répond à la formule (la) ou (Ib) ; et The catalyst has formula (Ia) or (Ib); and
Le composé activateur est un aluminoxane. The activator compound is an aluminoxane.
Selon un mode de réalisation, le procédé selon l'invention comprend les caractéristiques suivantes : According to one embodiment, the method according to the invention comprises the following characteristics:
La température d'oligomérisation est supérieure ou égale à 20°C ; et The oligomerization temperature is greater than or equal to 20 ° C; and
Le composé activateur est un aluminoxane ; et The activator compound is an aluminoxane; and
Un composé co-activateur trialkylaluminium est utilisé où le groupement alkyle présente de 2 à 10 atomes de carbone. A trialkylaluminum co-activator compound is used where the alkyl group has 2 to 10 carbon atoms.
De manière avantageuse, le procédé selon l'invention comprend les caractéristiques suivantes : Advantageously, the method according to the invention comprises the following characteristics:
Le composé activateur est un aluminoxane ; et The activator compound is an aluminoxane; and
La catalyse est une catalyse homogène ; et Catalysis is homogeneous catalysis; and
Le catalyseur répond à la formule (la) ou (Ib). The catalyst has formula (Ia) or (Ib).
De manière particulièrement avantageuse, le procédé selon l'invention comprend les caractéristiques suivantes : In a particularly advantageous manner, the process according to the invention comprises the following characteristics:
La température d'oligomérisation est supérieure ou égale à 20°C ; et The oligomerization temperature is greater than or equal to 20 ° C; and
Le composé activateur est un aluminoxane ; et The activator compound is an aluminoxane; and
Le catalyseur répond à la formule (la) ou (Ib). The catalyst has formula (Ia) or (Ib).
De manière particulièrement avantageuse, le procédé selon l'invention comprend les caractéristiques suivantes : In a particularly advantageous manner, the process according to the invention comprises the following characteristics:
Le composé activateur est un aluminoxane ; The activator compound is an aluminoxane;
Un composé co-activateur trialkylaluminium est utilisé où le groupement alkyle présente de 2 à 10 atomes de carbone. A trialkylaluminum co-activator compound is used where the alkyl group has 2 to 10 carbon atoms.
Selon un mode de réalisation avantageux, le procédé selon l'invention comprend les caractéristiques suivantes : According to an advantageous embodiment, the method according to the invention comprises the following characteristics:
Le composé activateur est un méthylaluminoxane ou un éthylaluminoxane ; et Le catalyseur répond à la formule (la) ou (Ib). Le procédé de préparation de trimères selon l'invention permet de préparer des trimères se présentant sous la forme d'une huile ayant des caractéristiques avantageuses. The activator compound is a methylaluminoxane or an ethylaluminoxane; and the catalyst has formula (Ia) or (Ib). The process for preparing trimers according to the invention makes it possible to prepare trimers in the form of an oil having advantageous characteristics.
En effet, l'huile ainsi préparée présente une viscosité cinématique à 100°C allant par exemple de 2 à 5 mm2. s 1, de préférence de 3 à 4 mm2.?1, mesurée selon la norme ISO 3104. Indeed, the oil thus prepared has a kinematic viscosity at 100 ° C ranging for example from 2 to 5 mm 2 . s 1 , preferably from 3 to 4 mm 2 . 1 , measured according to ISO 3104.
L'huile préparée selon l'invention présente généralement un indice de viscosité supérieur à 120 ou allant de 120 à 140 ou de 125 à 135, mesuré selon la norme ASTM D2270. The oil prepared according to the invention generally has a viscosity index greater than 120 or ranging from 120 to 140 or from 125 to 135, measured according to the ASTM D2270 standard.
Le procédé de préparation de trimères selon l’invention permet de préparer une huile qui peut être utilisée comme huile de base ou comme huile de base lubrifiante. The process for preparing trimers according to the invention makes it possible to prepare an oil which can be used as a base oil or as a lubricating base oil.
Le procédé selon l’invention permet de préparer une huile qui peut également être utilisée pour améliorer le Fuel Eco (FE) d’un lubrifiant, pour réduire la consommation de carburant d’un moteur ou encore pour réduire la consommation de carburant d’un moteur de véhicule. The process according to the invention makes it possible to prepare an oil which can also be used to improve the Fuel Eco (FE) of a lubricant, to reduce the fuel consumption of an engine or to reduce the fuel consumption of a fuel. vehicle engine.
Le procédé selon l’invention permet de préparer une huile qui peut être incorporée à une composition lubrifiante. De manière avantageuse, cette composition lubrifiante peut comprendre au moins 10 % en poids ou au moins 20 % en poids d’une huile préparée selon l’invention. De manière également avantageuse, cette composition lubrifiante peut comprendre au moins 30, 40, 50 ou 60 % en poids d’une huile préparée selon l’invention. The process according to the invention makes it possible to prepare an oil which can be incorporated into a lubricating composition. Advantageously, this lubricating composition may comprise at least 10% by weight or at least 20% by weight of an oil prepared according to the invention. Also advantageously, this lubricating composition may comprise at least 30, 40, 50 or 60% by weight of an oil prepared according to the invention.
De manière également avantageuse, cette composition lubrifiante peut comprendre une huile préparée selon l’invention et au moins une autre huile de base. Elle peut également comprendre une huile préparée selon l’invention et au moins un additif ou bien une huile préparée selon l’invention, au moins une autre huile de base et au moins un additif. Also advantageously, this lubricating composition may comprise an oil prepared according to the invention and at least one other base oil. It may also comprise an oil prepared according to the invention and at least one additive or an oil prepared according to the invention, at least one other base oil and at least one additive.
Comme autre huile de base combinée à l’huile préparée selon l’invention, cette composition lubrifiante peut comprendre une huile choisie parmi une huile de groupe III, une huile de groupe IV. As another oil-base base oil prepared according to the invention, this lubricating composition may comprise an oil selected from a Group III oil, a Group IV oil.
La composition lubrifiante est particulièrement avantageuse pour être utilisée en tant que lubrifiant haute performance pour la lubrification dans les domaines des moteurs, des engrenages, du freinage, des fluides hydrauliques, des réfrigérants, des graisses. Cette composition lubrifiante peut aussi permettre d’améliorer le Fuel Eco (FE) d’un lubrifiant, de réduire la consommation de carburant d’un moteur ou encore de réduire la consommation de carburant d’un moteur de véhicule. The lubricant composition is particularly advantageous for use as a high performance lubricant for lubrication in the fields of engines, gears, braking, hydraulic fluids, refrigerants, greases. This lubricant composition can also improve the fuel Eco (FE) of a lubricant, reduce the fuel consumption of an engine or reduce the fuel consumption of a vehicle engine.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter. The following examples illustrate the invention without limiting it.
Exemple 1 : Préparation du catalyseur Example 1: Preparation of the catalyst
Un catalyseur (composé 3) répondant à la formule (I) définie dans la présente invention a été préparé selon le schéma de réaction suivant : A catalyst (compound 3) corresponding to the formula (I) defined in the present invention was prepared according to the following reaction scheme:
Exemple la : synthèse du composé 2 ((CH3)2CHCH2CH2)3TAC EXAMPLE 1 Synthesis of Compound 2 ((CH 3 ) 2 CHCH 2 CH 2 ) 3 TAC
Le composé 1 (871,6 mg, 1,2 mL, 10 mmol, disponible commercialement) est dissout dans du toluène fraîchement distillé (10 mL) à température ambiante (23°C), puis du polyformaldéhyde (0,3 g, 10 mmol) est ajouté et le mélange est agité pendant 12 à 24h jusqu'à la solubilisation complète du paraformaldéhyde. Un rendement de 63% est obtenu. Compound 1 (871.6 mg, 1.2 mL, 10 mmol, commercially available) is dissolved in freshly distilled toluene (10 mL) at room temperature (23 ° C), followed by polyformaldehyde (0.3 g, 10 mL). mmol) is added and the mixture is stirred for 12 to 24 hours until complete solubilization of paraformaldehyde. A yield of 63% is obtained.
Exemple lb: synthèse du [((CH l CHCH CH l TACCrCl ] (composé 3) Example 1b: Synthesis of [((CH 2 CHCH CH 1 TACCrCl] (Compound 3)
Le composé 2 (158,8 mg, 0,53 mmol, 1 équivalent) est dissout dans du chlorobenzène (50 mL) et un équivalent de CrÜ3(THF)3 (100,7 mg, 0,53 mmol, 1 équivalent) est ajouté. Le mélange réactionnel est agité pendant 12 à 24h. Une purification sur colonne de silice (séchée 3h à 400°C sous vide) est ensuite effectuée avec un éluant dichlorométhane. Un rendement de 65% est obtenu. Compound 2 (158.8 mg, 0.53 mmol, 1 equivalent) is dissolved in chlorobenzene (50 mL) and one equivalent of CrO 3 (THF) 3 (100.7 mg, 0.53 mmol, 1 equivalent) is added. The reaction mixture is stirred for 12 to 24 hours. Purification on a silica column (dried for 3 hours at 400 ° C. in vacuo) is then carried out with a dichloromethane eluent. A yield of 65% is obtained.
Exemple 2 : Oligomérisation du 1-décène Example 2 Oligomerization of 1-decene
Un procédé d'oligomérisation a été effectué selon le protocole suivant : An oligomerization process was carried out according to the following protocol:
En boîte-à-gants, un pilulier avec septum muni d'un barreau aimanté, préalablement séché à l'étuve (100°C, minimum 15h) est chargé avec le catalyseur au chrome (composé 3). Sous flux d'argon, à l'aide d'une seringue, est ajouté par la suite le 1-décène (2mL, 10,6mmol), ainsi que le solvant (PhCI, lmL) puis le MAO (250 équivalents/catalyseur Cr). La réaction est laissée sous agitation à température ambiante pendant 15h, avant d'être quenchée. In a glove box, a pillbox with septum provided with a magnetic bar, previously dried in an oven (100 ° C, minimum 15h) is loaded with the chromium catalyst (compound 3). Under argon flow, with the aid of a syringe, 1-decene (2mL, 10.6mmol) and the solvent (PhCl, lmL) are subsequently added, followed by MAO (250 equivalents / Cr catalyst). ). The reaction is stirred at room temperature for 15h, before being quenched.
Le produit obtenu est ensuite traité de la façon suivante : ajout de 2mL d'eau permutée, d'un étalon externe (dodécane, environ 0,3mL) pesé précisément, et de quelques gouttes d'HCI afin de permettre le passage des sels métalliques dans la phase aqueuse. Extraction de la phase organique avec 4mL*2 puis 2mL de pentane. Lavage de la phase organique avec 2*2mL d'eau permutée, et séchage sur MgSC . La phase organique est ensuite filtrée et diluée au 100e dans le pentane, filtration sur filtre PTFE 0,45pm, avant d'être injectée en GC. The product obtained is then treated as follows: addition of 2 ml of permutated water, an external standard (dodecane, approximately 0.3 ml) accurately weighed, and a few drops of HCl to allow the passage of metal salts in the aqueous phase. Extraction of the organic phase with 4mL * 2 and then 2mL of pentane. Wash the organic phase with 2 * 2mL of deionized water and dry over MgSC. The organic phase is then filtered and diluted 100 e in pentane, 0.45 μm PTFE filter filtration, before being injected into GC.
De préférence, les solvants et les réactifs qui ont été utilisés ont été dégazés et conservés sur tamis 3Preferably, the solvents and reagents that have been used have been degassed and stored on sieves.
Â. AT.
Le tableau 1 regroupe les quantités de réactifs/solvants utilisés. Table 1 groups together the amounts of reagents / solvents used.
Tableau 1 : quantités de réactifs utilisés pour l'oligomérisation de l'exemple 2 TABLE 1 Amount of reagents used for the oligomerization of Example 2
(1) Equivalent molaire du composé i = quantité molaire du composé i divisée par quantité molaire du catalyseur (1) Molar equivalent of compound i = molar amount of compound i divided by molar amount of catalyst
La réaction d'oligomérisation est effectuée à 25°C pendant 18h. Les trimères de 1-décène (C30) sont obtenus avec un rendement de 85%. The oligomerization reaction is carried out at 25 ° C for 18h. The 1-decene trimers (C30) are obtained with a yield of 85%.
Au sens de la présente invention, le rendement est défini par rapport au décène introduit à l'origine. For the purposes of the present invention, the yield is defined with respect to the decene introduced originally.
Claims
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