基础油配制剂的制作方法

专利名称：基础油配制剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及基础油配制剂及其制备和应用，并且涉及某些类型的油在用于新目的 的基础油配制剂中的应用。
背景技术：
已知将重质烃油作为基础油用于多种应用，例如作为用于润滑配制剂、电气绝缘 油和液压流体的基础油。这种基础油典型地是矿物油，例如是石油衍生的。还已知的是使用费-托合成制备基础油。费-托缩合工艺是在适当的催化剂的存 在下和典型地在高温(例如125-300°C，优选175-2500C )和/或高压(例如5-100巴，优 选12-50巴)下将一氧化碳和氢气转化为长链烃(通常是链烷烃)的反应。所述费-托工艺可用于制备多种烃类燃料，包括LPG、石脑油、煤油和粗柴油馏分。 这其中，已经将粗柴油用于中间馏分燃料组合物(如特别是汽车用柴油燃料)中，典型地 是与石油衍生的粗柴油共混。在加氢处理和真空蒸馏之后，较重质馏分(典型地为C23-C4tl) 可以得到具有不同蒸馏性质和粘度的一系列基础油，这些基础油可用作例如润滑基础油原 料。例如W0-A-02070627和W0-A-02070629描述了由费-托工艺制备的蜡制备异构链 烷烃基础油的方法。这种费_托衍生的基础油倾向于具有优异的低温性质，例如低倾点，并 且还由于与由矿物原油来源制备的类似油相比相对简单的制备方法而具有吸引力。取决于预期的应用，基础油经常需要在其粘度、闪点、蒸馏性质、氧化稳定性和流 动性质(特别是其低温性能)方面符合严格的要求。例如高闪点对于打算用作电气绝缘油 的基础油配制剂来说特别重要，特别是在用于高温环境时或用于涉及高的峰值温度的情况 下时。如果意欲将基础油用于低温环境，则低倾点是重要的。某些性质可能是例如对于遵 守法定要求或用户的技术要求来说所需要的。基础油根据它们的性质被分为几类。这些性质又受处理所述油的方法(经常是所 述油被处理的程度)所影响。所谓的“I类”基础油必须包含低于90wt%的饱和烃组分，和 /或大于0. 03衬％的硫，且必须具有最小80和小于120的粘度指数。它典型地包含IOwt % 或更多、例如15-35wt%的芳族组分和大约65-85wt%的饱和物，并经历了相对温和的处理 条件，如对其它不希望的组分如芳族化合物和环烷烃进行的溶剂脱蜡和溶剂萃取。“ II类”基础油具有更高的质量它必须包含至少90wt %的饱和物和不超过 0. 03衬％的硫，和同样具有最小80和小于120的粘度指数。这些性质是通过使所述油经历 更严格的处理来实现的，典型地是进行加氢处理以转化不期望的组分而非将其除去，因此， 所述油的生产更加昂贵。典型的II类基础油包含大约93wt%的饱和物，和低于约7衬％的 芳族化合物。具有更高质量的“III类”基础油仍必须满足与II类基础油相同的饱和物和硫含量 要求，但还必须具有大于120的粘度指数。此外，这些性质是通过相对严格的加氢处理和催 化脱蜡步骤实现的。典型的III类基础油包含至少95衬％的饱和物和低于5wt%的芳族化合物。上述类型的费-托衍生的基础油通常被分类为III类基础油。通常希望能够生产具有用于特定情况下改进性能的基础油，和/或能够生产具有 期望的一组性质但是使用不那么费时和昂贵的生产技术来生产的基础油。从US-B-7144497已知，将矿物衍生基础油与低粘度的费-托衍生的基础油共混来 生产总体上粘度指数更高的基础油共混物。所声称的这种共混的目的之一是将较低粘度的 费_托油提质，以使其适合用作润滑基础油。但现在令人惊讶地发现，在将某些类型的基础油共混在一起时，得到的共混物可 以具有比由各组分性质所预测的更好的性质(特别是在其测粘性质和氧化稳定性方面)， 但是仍具有可接受的、经常是低于预测的挥发度。这样可以允许制备更高质量的基础油共 混物，或者可以允许制备具有期望的一组性质的共混物，而使用与以前认为必须的而言质 量更低(并由此是经过较少处理的)基础油。这可能又利于基础油配制剂符合期望的技术 要求(典型地是在较低的生产成本下)，和/或扩展较低质量(但典型地更便宜)的基础油 的应用领域。

发明内容
根据本发明的第一方面，提供了基础油配制剂，包含矿物衍生的基础油和费-托 衍生的轻质基础油的共混物。费-托衍生的轻质基础油的存在可以以多种方式改进整个共混物的性质。一般而 言，它会提高共混物的粘度指数以及改进氧化稳定性和冷流动性质(特别是倾点)。还发现 在将其与更高粘度的矿物衍生的基础油共混时产生低于预期的挥发度增加，尽管事实上较 低粘度的轻质费-托衍生的基础油典型地具有比与其共混的矿物基础油更高的挥发度。这 也可能是有利的，因为低挥发度经常是基础油配制剂所需要的。此外，还发现费-托衍生的轻质基础油能够降低基础油共混物的冷启动模拟器 (CCS)动态粘度，这也是基础油配制剂所期望的，特别是对于预期用作发动机油的那些基础 油而言。这意味着可以通过添加费-托衍生的基础油而有效地使较低质量的矿物衍生的 基础油“提质”(即其性质得到改进)，此外，改进的程度可能大于理论所预测的，而不会过 度损害其它性质如挥发度。这又可以扩展较低质量的、经过较少处理的矿物基础油的潜在 应用，和/或允许降低给定基础油的处理程度而仍确保其在使用时所需要的性质。处理程 度的任何降低均可以自然地降低基础油生产成本和提高其效率，并且可以引起收率的改 进、降低的污染可能性和其它实际的工艺益处。在本发明的基础油配制剂中，矿物衍生的基础油典型地是石油衍生的，例如通过 石油精制过程得到。它可以是I类、II类或III类基础油，典型地是I类或II类基础油。它在 100°C的运动粘度(VK100) (ASTM D-445)可以为4-12. 5厘沲、或5或6到10厘沲。特别地，所述矿物衍生的基础油可以是“处理不足”的基础油，这意思是指这种基 础油在使用之前经历的处理程度低于为了实现其在预期应用情况下所需的性质而应该进 行的处理程度。矿物衍生的基础油的处理不足在US-B-7144497中并没有预示过。在这种情况下，“处理”是指在基础油(特别是矿物衍生的基础油)的制备过程中 为了除去不期望的组分所进行的处理类型。这种组分典型地包括芳族(特别是多芳族)组分和/或稠合的多环烷烃组分(二者都可以降低油的氧化稳定性和粘度指数)，和/或蜡质 组分(倾向于在低温结晶析出的物质，主要是直链烷烃)。所述处理可以包括例如对不期望 的组分进行溶剂萃取，如用于生产典型的I类基础油那样。作为替代或者除此之外，它可以 包括加氢处理和/或催化脱蜡，它们是典型地用于生产更高质量的II类和III类基础油的更 严格的处理形式。因此，例如根据本发明，处理不足的I类基础油物流(即经历了与典型的I类基础 油相比不那么严格的处理的基础油)可以通过与费-托衍生的基础油共混而被“提质”为 适合于目的的I类基础油。替代地，II类基础油物流可能是处理不足的，但是仍通过添加 费-托油使其性能提质为符合某些期望的标准(例如否则需要使用更严格的处理来实现的 标准，典型地如适合于目的的II类基础油那样)。在本发明的配制剂中使用的矿物衍生的基础油物流可以例如具有低于95的粘度 指数(ASTM D-2270)(典型的适合于目的的高粘度指数矿物基础油目前被处理到等于或大 于95的粘度指数)。它可以具有低于94或93、例如为90-93的粘度指数。它的倾点可以 比典型的适合于目的的矿物基础油低1或2或3°C或低更多，或者低6°C或者低更多，或低 12°C或低更多。例如它的倾点(ASTM D-5950)可以是_9°C或更高，或_6°C或更高，或在一 些情况下为_3°C或更高。在本发明的基础油配制剂中，费-托衍生的基础油典型地是III类基础油，尽管在 一些情况下可以是II类基础油，这取决于它的确切的粘度指数。它是轻质基础油，即具有 相对低粘度的基础油。它可以例如具有4厘沲或更低、或3. 5或3厘沲或更低如为2-3. 5 或2-3厘沲的VK 100。适宜地，它在40°C的运动粘度(VK 40)适合地为7. 5_25厘沲，例如 9-20厘沲。这种轻质基础油可以例如具有320-430°C、更典型地为350_400°C的总沸点范 围。费-托衍生的轻质基础油适宜地已经经过催化脱蜡，理想地是经历过相对严格的 脱蜡过程。在性质上它主要是链烷烃，典型地包含SOwt %或更多、或85或90wt %或更多的 链烷烃组分，这有助于提高其粘度指数并由此有助于将其制成更高质量的基础油。它典型 地具有115或更大、例如为115-125的粘度指数(ASTM D-2270)。由于用于制备所述油的方法，它典型地包含相对高比例的异构链烷烃而非正构链 烷烃；以分子计算，它可以例如包含90或95衬％或更多的异构链烷烃。这又倾向于赋予 费-托油以改进的流动性；用于本发明的费-托衍生的基础油可以具有例如_18°C或更低、 优选-20°C或_25°C或_30°C或更低、如为_36°C到_51°C的倾点(ASTM D-5950)。增加的异 构链烷烃含量还用于降低费-托衍生的基础油与具有相当运动粘度的矿物衍生基础油相 比的挥发度；用于本发明的费-托衍生的基础油适宜地具有35-60wt%、优选40-50wt%、更 优选 42-45wt%& Noack 挥发度(CEC L-40-A-93)。这种“轻质”基础油自身可能具有太低的粘度而不能用作润滑油。因此，它们在本 发明的基础油共混物中的应用可以有效地扩展得自费-托基础油生产过程的否则被较少 使用的产物物流的应用。因此，本发明可以为费-托衍生的轻质基础油和矿物衍生的基础 油二者提供替代应用，并为希望配制基础油产品的技术人员增加可用的选择。在本文中，术语“费_托衍生的”是指作为费_托缩合工艺合成产品或衍生自所述 合成产品的物质。术语“非费-托衍生的”可以相应地来解释。因此，费-托衍生的基础油
5是如下的烃物流，除了所添加的氢之外，其主要部分都是直接或间接衍生自费-托缩合工 艺。费-托衍生的产品也可以称为GTL产品。烃产品可以直接得自费-托反应，或者例如通过将费_托合成产品精馏或由经过 加氢处理的费-托合成产品间接得到。加氢处理可以包括用于调整沸点范围的加氢裂化 (参见例如GB-B-2077289和EP-A-0147873)和/或包括可以通过增加支链烃比例来改进冷 流动性质的加氢异构化。EP-A-0583836描述了两步骤加氢处理方法，其中首先使费-托合 成产品进行加氢转化，所述加氢转化的条件使得其基本上不发生异构化或加氢裂化(这将 使烯属组分和含氧组分加氢)，然后使至少一部分的所得产物加氢转化，所述加氢转化的条 件使得发生加氢裂化和异构化，以得到基本上为链烷烃的产物。随后可以例如通过蒸馏将 期望的馏分分离。可以采用诸如聚合、烷基化、蒸馏、裂解脱羧、异构化和加氢重整的其它合成后的 处理来调节费_托缩合产物的性质，如例如US-A-4125566和US-A-4478955中所述。用于链烷烃的费-托合成的典型催化剂包括作为催化活性成分的周期表的第VDI 族金属，特别是钌、铁、钴或镍。适合的这种催化剂描述在例如EP-A-O 583 836(第3和4 页)中。费-托合成的一个实例是SMDS (壳牌中间馏分合成法，ShellMiddle Distillate Synthesis)，描述在 〃 The Shell MiddleDistillate Synthesis Process “ , van der Burgt 等人，在 5thSynfuels Worldwide Symposium, Washington DC, November 1985 中；还 参见来自 Shell International Petroleum Company Ltd, London, UK 的相同标题的 1989 年11月的出版物。这种方法(有时也称为Shell" Gas-To-Liquids"或〃 GTL"技术)通 过如下过程产生中间馏分范围产品将天然气(主要是甲烷)衍生的合成气体转化为重质 长链烃(链烷烃)蜡，然后将其加氢转化和精馏，以产生液体运输燃料，如可用于柴油燃料 组合物中的粗柴油。还可以通过这种方法生产具有一定范围粘度和同时包括轻质和中间馏 分以及某些重质油类的基础油。借助费-托工艺，费-托衍生的产品基本上不含硫和氮，或者包含不可检测水平的 硫和氮。包含这些杂原子的化合物倾向于成为费-托催化剂的毒物，并因此被从合成气体 进料中除去。这可以为本发明的基础油配制剂带来附加的优点。另外，通常操作的费-托工艺不产生或几乎不产生芳族组分。适宜地通过ASTM D-4629或IP-368方式测定的费-托衍生的油的芳烃含量典型地低于，优选低于 0. 5wt%，更优选低于0. Iwt %。这又可以改进油的氧化稳定性。一般而言，例如与石油衍生的油相比，费-托衍生的烃产品具有相对低的极性组 分含量，特别是极性表面活性剂。这可能有助于改进消泡性能和除雾性能。这种极性组分 可以包括例如含氧物、和包含硫和氮的化合物。在费_托衍生的油中低的硫含量通常表示 低的含氧物和含氮化合物含量，因为它们都通过相同的处理方法来除去。优选用于本发明的配制剂中的费_托衍生的轻质基础油是衍生自费-托衍生蜡的 VK 100为约2-4厘沲或为2-3. 5厘沲或为2-3厘沲的基础油。这种油倾向于具有良好的纯 度和高的链烷烃含量，并包含具有n、n+l、n+2、n+3和n+4个碳原子的异构链烷烃的连续系 列，如下所述。费-托衍生的基础油还倾向于具有优异的低温性质，并且与它们的矿物衍生
6的对应物相比生产相对简单。用于本发明的费-托衍生的基础油适宜地通过将费-托蜡加氢裂化和优选将得到 的蜡质残液脱蜡得到。可以将这种残液蒸馏，以生产包括上述轻质基础油物流在内的多种 不同产品。费-托衍生的轻质基础油可以例如是在W0-A-02070627、W0-A-02070629或 W0-A-2006136594中所述的类型和/或是根据其中所述方法制备的，所述文献的全部内容 都被并入本文作为参考。因为用于本发明的轻质基础油衍生自费-托蜡，它在性质上主要是链烷烃，并如 上所述典型地包含大部分的异构链烷烃。适宜地，它具有大于98wt%的饱和物含量(根据 IP 386测量的)，其中饱和物含量是(100-总极性物含量)。优选地，它包括一系列具有η、 η+1、η+2、η+3和η+4个碳原子的异构链烷烃，其中η为20-35。优选地，基础油的饱和物含 量大于99wt %，更优选大于99. 5wt %。优选费-托衍生的基础油具有0_15wt%、更优选为4_9衬％的环烷烃化合物含量。通过ASTM D-92测量的费-托衍生的基础油的闪点适宜地为185°C或更高。通常 发现，在给定的粘度下与矿物油衍生的基础油相比，费-托衍生的基础油的闪点可以有利 地是高的。费-托衍生的轻质基础油中的环烷烃化合物含量、以及期望的异构链烷烃连续系 列的存在可以通过场离子化质谱(Field IonisationMass Spectrometry, FIMS)技术来测 量。根据这种技术，首先通过高效液相色谱(HPLC)方法IP 368/01 (但是使用戊烷代替己 烷作为流动相)将油样分为极性(芳族)相和非极性(饱和物)相。然后使用例如装备有 FD/FI界面的Firmigan MAT90质谱仪分析芳族馏分和饱和物馏分，FI ( “软”离子化技术) 用于基于碳数和氢缺乏来确定烃的类型。通过所形成的特征离子在质谱中确定化合物类型并通常用“ζ”值进行分类。这由 所有烃类物质的通式CnH2n+Z给出。因为是将饱和物相与芳族相分开分析，有可能测定具 有相同化学计量或η值的不同异构链烷烃的含量。来自质谱仪的结果可以使用市售的软件 (例如得自 Sierra Analytics LLC, 3453 Dragoo Park Drive, Modesto, CaliforniaGA95350 USA的Poly 32)来处理，以测定各种类型的烃的相对比例。用于本发明的配制剂中的费_托衍生的轻质基础油(优选包含上述的异构链烷烃 的连续系列)适宜地通过如下过程得到对链烷烃蜡进行加氢异构化，优选随后进行某种 类型的脱蜡，如溶剂脱蜡或催化脱蜡。所述链烷烃蜡可以是疏松石腊。更优选地，所述链烷 烃蜡是费-托衍生蜡，这是由于它的纯度和高的链烷烃含量以及这种蜡产生的产品包含在 期望的分子量范围内的具有η、η+1、η+2、η+3和η+4个碳原子的异构链烷烃连续系列的事 实。可用于制备费-托衍生的基础油的费-托工艺的实例是Sasol的所谓的工业浆 液相馏出物技术(commercial Slurry Phase Distillatetechnology)、上文提及的 Shell Middle Distillate Synthesis 方法和 “AGC-21”Exxon Mobil 方法。这些和其它方法描 述在例如 EP-A-776959、EP-A-668342、US-A-4943672、US-A-5059299、W0-A-9934917 和 W0-A-9920720中。典型地，这些费-托合成的产品包括具有1_100个碳原子或甚至超过100 个碳原子的烃。这种产品可以包括正构链烷烃、异构链烷烃、被氧化的组分和不饱和组分。
在基础油是期望的异构链烷烃产品之一时，可能有利的是使用相对重质的费_托 衍生的原料。这种原料适当地包含至少30wt%、优选至少50wt%、更优选至少55wt%的具 有至少30个碳原子的化合物。此外，在原料中的具有至少60个碳原子的化合物与具有至 少30个但少于60个碳原子的化合物的重量比优选至少为0. 2，更优选至少为0. 4，和最优 选至少为0. 55。优选地，费-托衍生的原料包括ASF-α值(Anderson-Schulz-Flory链生长因子) 至少为0. 925、优选至少为0. 935、更优选至少为0. 945、甚至更优选至少为0. 955的C2tl+馏 分。这种费-托衍生的原料可以通过上述得到适当重质产品的任何方法来获得。适合的 费_托工艺的实例描述在W0-A-9934917中。费-托衍生的基础油不包含或包含非常少的含硫和氮的化合物。这对于衍生自利 用几乎不含杂质的合成气体的费-托反应的产品来说是典型的。硫和氮的含量通常低于检 测限，硫的检测限目前是5mg/kg，氮的检测限是lmg/kg。在最广泛的意义上，本发明包括具有一种或多种上述性质的第一链烷烃轻质基础 油在包含第二矿物衍生的基础油的基础油配制剂中的应用，无论所述第一基础油实际上是 否是费-托衍生的。但用于制备轻质基础油的方法适宜地包括费_托合成、加氢异构化步骤和任选的 降低倾点的步骤，其中按如下过程进行所述加氢异构化和任选的倾点降低步骤(a)将费_托产品加氢裂化/加氢异构化，和(b)从步骤(a)的产物分出基础油或基础油中间馏分。如果在步骤(b)中得到的基础油的粘度和/或倾点满足要求，则不需要进一步处 理，可以将所述油直接用在本发明的配制剂中。但如果需要，可以在步骤(c)中借助溶剂脱 蜡或更优选催化脱蜡来进一步降低基础油中间馏分的倾点。可以通过从中间基础油馏分或脱蜡油中分离(借助蒸馏)具有适合沸点范围和对 应粘度的产品来获得期望的基础油粘度。所述蒸馏可以是真空蒸馏步骤。优选步骤(a)的加氢转化/加氢异构化反应在氢气和催化剂的存在下进行，催化 剂可以选自本领域技术人员已知的那些，其实例如以下详述。催化剂原则上可以是本领域 中已知适合于使链烷烃分子异构化的任何催化剂。一般说来，适合的加氢转化/加氢异构 化催化剂是包含在耐火氧化物载体上载带的加氢组分的那些，所述耐火氧化物载体如无定 形氧化硅-氧化铝(ASA)、氧化铝、氟化氧化铝、分子筛(沸石)或这些中的两种或更多种的 混合物。用于加氢转化/加氢异构化步骤(a)的优选的催化剂包括包含钼和/或钯作 为加氢组分的那些。非常优选的加氢转化/加氢异构化催化剂包括载带在无定形氧化 硅-氧化铝(ASA)载体上的钼和钯。所述钼和/或钯适当地以0.1-5. 、更适当地以 0. 2-2. 0衬％的量存在，作为元素并基于载体的总重量来计算。如果同时存在所述两种元 素，钼与钯的重量比可以宽范围内变化，但是适当地在0. 05-10、更适当地在0. 1-5的范围 内。在ASA催化剂上的适合的贵金属的实例例如公开在W0-A-9410264和EP-A-0582347 中。其它适合的贵金属基催化剂如在氟化氧化铝载体上的钼公开在例如US-A-5059299和 W0-A-9220759 中。第二种类型的适合的加氢转化/加氢异构化催化剂包括包含至少一种第VIB族金属(优选钨和/或钼)、和至少一种非贵金属的第VDI族金属(优选镍和/或钴)作为加氢 组分的那些。任一种金属或所述两种金属均可以作为氧化物、硫化物、或它们的组合形式存 在。所述第VIB族金属适当地以l_35wt%、更适当地以5-30wt%的量存在，作为元素并基 于载体的总重量来计算。所述非贵金属的第VDI族金属适当地以l_25wt%、优选以2-15wt% 的量存在，作为元素并基于载体的总重量来计算。已经发现特别适合的这种类型的加氢转 化催化剂是包含在载带在氟化氧化铝上的镍和钨的催化剂。上述非贵金属基催化剂优选以它们的硫化物形式使用。为了在使用过程中保持催 化剂的硫化形式，需要在原料中存在有一些硫，例如至少10mg/kg或更优选50-150mg/kg的
硫ο可以以非硫化形式使用的优选的催化剂包括载带在酸性载体上的非贵金属的第 VDI族金属(例如铁或镍)结合第IB族金属(例如铜)。优选存在有铜，以便抑制链烷烃氢 解为甲烷。优选催化剂具有通过水吸收测定的0. 35-1. 10ml/g的孔体积，通过BET氮吸附 测定的200-500m2/g的表面积，和0. 4-1. Og/ml的堆密度。优选所述催化剂载体由无定形氧 化硅-氧化铝制成，其中氧化铝可以5-96wt %、优选20-85wt %的范围存在。这种载体中的 SiO2形式的二氧化硅含量优选为15-80wt%。所述载体还可以包含少量(例如20-30wt%) 的粘结剂，如氧化铝、氧化硅、第IVA族金属氧化物、粘土、氧化镁等，优选氧化铝或氧化硅。无定形氧化硅-氧化铝微球体的制备已经由Ryland，Lloyd B.，Tamele, M. W.和 Wilson, J. N.在"Cracking Catalysts“ , Catalysis :Volume VII, Ed. Paul H. Emmett, Reinhold Publishing Corporation, New York, 1960, pp. 5-9 中有所描述。所述催化剂可通过将溶液中的金属共浸渍到载体上、在100-150°C干燥和在 200-550°C在空气中锻烧来制备。所述第VDI族金属可以以约15wt%或更少的量存在，优选为 l-12wt %，而第IB族金属通常以较低的量存在例如第IB族金属与第VDI族金属的重量比可 以为约1 2到约1 20。典型的催化剂如下面所规定Ni, wt%2.5-3.5Cu, wt %0. 25-0. 35Al2O3-SiO2Wt % 65-75Al2O3 (粘合剂)wt % 25-30表面积290-325m2/g孔体积(Hg)0. 35-0. 45ml/g堆密度0. 58-0. 68g/ml。另一类合适的加氢转化/加氢异构化催化剂包括基于分子筛型材料、适当地包含 至少一种第VDI族金属组分(优选Pt和/或Pd)作为加氢组分的那些。适合的沸石和其它铝 硅酸盐材料则包括沸石 β、沸石 Y、超稳 Y、ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-48、MCM-68、 ZSM-35、SSZ-32、镁碱沸石、丝光沸石和氧化硅-铝磷酸盐如SAP0-I1和SAP0-31。适合的 加氢转化加氢异构化催化剂的实例例如描述在W0-A-9201657中。这些催化剂的组合也是 可能的。适合的加氢转化/加氢异构化方法是包括第一步骤和第二步骤的那些，在第一 步骤中使用基于沸石β或ZSM-48的催化剂，而在第二步骤中使用基于ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-48、MCM-68、ZSM-35、SSZ-32、镁碱沸石或丝光沸石的催化剂。在后一 组中，优选ZSM-23、ZSM-22和ZSM-48。这种方法的实例描述在US-A-20040065581中，其中 公开了使用包括钼和沸石β的第一步骤催化剂和包括钼和ZSM-48的第二步骤催化剂。已经能确定了如下的联合方法为制备用于本发明的基础油的优选方法，其中首先 使费-托产品经历使用包括如上所述的氧化硅-氧化铝载体的无定形催化剂进行的第一加 氢异构化步骤，随后进行使用包括分子筛的催化剂进行的第二加氢异构化步骤。优选地，所 述第一和第二加氢异构化步骤以串流方式进行。更优选地，所述两步骤在包括上述无定形 催化剂和/或晶态催化剂的床的单个反应器中进行。在步骤(a)中，使费-托原料在催化剂的存在下在高温和高压下与氢气接触。所述 温度典型地为175-380°C，优选高于250°C，更优选为300-370°C。所述压力典型地为10-250 巴，优选为20-80巴。氢气可以以100-10000Nl/l/hr、优选500-5000Nl/l/hr的气时空速供 应。烃原料可以以0. l_5kg/l/hr、优选高于0. 5kg/l/hr和更优选低于2kg/l/hr的重时空 速提供。氢气与烃原料的比可以为100-500(Ml/kg，优选为250-250(Ml/kg。步骤(a)中的转化率定义为每次通过时反应为沸点低于370°C的馏分的沸点高 于370°C的原料的重量百分比，其适当地为至少20wt %，优选至少25wt %，但优选不超过 80wt%，和更优选不超过65wt%。用于上述定义中的原料是进入步骤(a)的总的烃原料，因 此包括任何任选的可能在步骤(b)中得到的高沸点馏分的循环。在步骤(b)中，优选将步骤(a)的产物分离为一种或多种馏分燃料馏分和具有期 望粘度的基础油或基础油前体馏分。如果所述基础油或前体的倾点不在期望的范围内，可 以借助脱蜡步骤(C)、优选催化脱蜡进一步降低倾点。在这种实施方案中，可能的另一个优 点是将步骤(a)的产物中的更宽沸点馏分脱蜡。然后可以通过例如蒸馏从得到的脱蜡产物 分离所需的通常轻质的具有期望粘度的基础油和任选的其它油。脱蜡优选通过催化脱蜡进 行，如例如在W0-A-02070627中所述，该出版物在此通过参考引入(关于适合的脱蜡条件 和催化剂的实例，特别参见第8页第27行到第11页第6行)。如果需要，脱蜡步骤(c)的 原料的终沸点可以是步骤(a)的产物的终沸点或更低。典型地，催化脱蜡装置的原料包括 C1S-C40 经或 C23-C40 经。在使用本发明的配制剂之前，例如在脱蜡步骤(C)之后，可以对基础油进行一种 或多种另外的处理，如加氢精制，如例如在W0-A-02070627的第11页第7行到第12页第12 行中所述的。根据本发明，所述基础油配制剂可以包含两种或更多种费-托衍生的基础油的混 合物。它可以包含两种或更多种矿物衍生的基础油的混合物。在本发明的配制剂中，费-托衍生的轻质基础油的浓度可以为2_50衬％或 2-45wt%，例如为 10-45wt%、或 15 或 20_45wt%。通常对费-托衍生的基础油的浓度加以选择，以保证总体配制剂的粘度、粘度指 数、挥发度、倾点和/或其它相关的性质在期望的范围内，例如在工业或管理的技术要求范 围内。配制剂中的矿物衍生的基础油的浓度可以相应地为50_98衬％或55_98wt%，例 如为 55-90wt%^ 55 到 85 或 80wt%o费-托衍生的基础油和矿物衍生的基础油可以是配制剂中仅有的基础油组分。替
10代地，可以将它们与它们与一种或多种附加的基础油组分组合使用。这种附加的基础油组 分可以是费-托衍生的或非费-托衍生的。总的配制剂适宜地包含低于20wt%、优选低于 IOwt %的这种附加的基础油组分。附加的基础油组分的实例包括基于矿物的链烷烃和环烷烃型基础油，和合成基础 油例如酯、聚α-烯烃、聚亚烷基二醇等。这其中，为了改进基础油配制剂的生物可降解性， 酯可能是有利的。如果存在，附加的酯基础油的含量基于总的配制剂可以为l_30wt %，更优 选5_25wt%。适合的酯是可通过使脂族的单、二、和/或多羧酸与异十三烷醇在酯化条件 反应得到的那些。这种化合物的实例是辛烷-1，8- 二酸、2-乙基己烷-1，6- 二酸、和十二 烷-1，12-二酸的异十三烷基酯。优选地，所述酯是所谓的季戊四醇四(脂肪酸)酯(PET 酯)，如通过季戊四醇(PET)与支链或直链的脂肪酸(优选C6-Cltl酸)的酯化所制备的。这 种酯可以包含二 -PET作为杂质。本发明的基础油配制剂可以具有3. 8-5厘沲的VK 100 (ASTMD-445)。它可以具有 18-27厘沲的VK 40 (在40°C的运动粘度，根据ASTM D-445测量)。适宜地根据其预定应用 来调节粘度。所述配制剂可具有95-120的粘度指数(ASTM D-2270)。它可以具有1000-2000厘 泊的在_25°C测量的CCS动态粘度(ASTM D-5293)。所述配制剂可具有-30到-6 V或-25 V到-10 V的倾点(ASTMD-5950)。它可 以具有180-210°C的D-93闪点(IP-34)。它可以具有16_25wt %的Noack挥发度(CEC L-40-A-93)。对于在某些情况下的应用，例如用于某些类型的发动机时，可能优选配制剂总体 上是适度低硫的配制剂或是低硫配制剂，例如包含至多IOOppmw (以重量计的百万份数)、 优选至多50ppmw、更优选至多10或5ppmw的硫。所述配制剂可以包含除矿物衍生的基础油和费-托衍生的基础油之外的其它组 分。例如它可以包含在基础油配制剂中通常使用的类型的一种或多种基础油添加剂。任何 这种添加剂的性质都取决于配制剂的预定应用。它们可以例如选自耐磨添加剂、抗氧化齐U、 分散剂、清净剂、粘度调节剂、消泡剂、倾点降低剂如烃类或氧化烃类型的倾点降低剂、乳化 剂、破乳剂、防腐剂、密封膨胀剂、抗染色添加剂、UV稳定剂和摩擦调节剂。这种添加剂的具体实例描述在例如Kirk-Othmer Encyclopediaof Chemical Technology，第三版，14卷，477-526页中。适宜地，分散剂是无灰分散剂，例如聚丁烯琥珀 酰亚胺聚胺或曼尼希碱类分散剂。适宜地，清净剂是过碱性的金属清净剂，例如膦酸盐、磺 酸盐、酚盐或水杨酸盐类型的，如在上文提及的Encyclopedia中所述。适宜地，粘度调节剂 是调节粘度的聚合物，例如聚异丁烯、烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸酯、聚烷基苯乙烯或氢化 的聚异戊二烯星形聚合物(Shellvis)。适合的消泡剂的实例是聚二甲硅氧烷和聚乙二醇醚 和酯。为了改进基础油配制剂的气体生成趋势，可能优选包括芳族化合物，例如 0.05-10衬％或0. 1_5衬％的芳族化合物。优选的芳族化合物是例如四氢萘、二乙苯、二 异丙基苯、或烷基苯的混合物，如可作为"ShellOil 4697〃或〃 Shellsol A 150"(都 是可得自Shell Deutschland GmbH的“Shell”产品)商购获得的。另一种优选的芳族 化合物混合物包括2，6_ 二叔丁基苯酚和2，6_ 二叔丁基甲酚的混合物。基础油配制剂可例如包括0. 1-3衬％的2，6-二叔丁基苯酚和0. 1-2衬％的2，6-二叔丁基甲酚，适宜地为 1:1-1: 1.5的重量比。基础油配制剂可以包含铜钝化剂(有时称为静电放电抑制剂或金属减活剂)，例 如在W0-A-2006136594的第16-18页中所述。除非另有说明，基础油配制剂中每种所述附加组分的浓度优选最高为50，OOOppmw 或10，OOOppmw或lOOOppmw，例如为5-1000ppmw。(除非另有说明，本文中引述的所有的添 加剂浓度均是以质量计的活性物质浓度。另外，除非另有说明，所有的浓度都作为总的基础 油配制剂的百分比引述。)如果需要，可以将如上文所列那些的一种或多种添加剂组分共混合(优选与适 合的稀释剂一起)为添加剂浓缩物，然后可以将添加剂浓缩物分散到矿物衍生的基础油、 费-托衍生的基础油或二者的共混物中，以便制备本发明的配制剂。在基础油配制剂中的包括添加剂稀释油在内的总添加剂含量可以适宜地为 0. 5-20wt%，优选低于20或15wt%，或在一些情况下低于IOwt %。在本发明的配制剂包含一种或多种冷流添加剂例如倾点降低剂时，这种添加剂可 以由于费-托衍生的基础油的存在而以降低的浓度存在。因此，例如配制剂的冷流添加 剂浓度可以比否则会引入到其中以实现预定应用中需要或期望的性质和性能的冷流添加 剂浓度低最多20或30或40%。这种降低可以与在认识到可以以本发明提供的方式使用 费-托衍生的基础油之前存在于基础油配制剂中的冷流添加剂的浓度相比，或者是与将 费-托衍生的基础油加入到预定(例如销售的)在类似情况下使用的类似基础油配制剂中 之前存在于所述类似配制剂中的冷流添加剂浓度相比。因此，例如本发明的基础油配制剂可以包含低于3000ppmw、适宜地为低于 1500ppmw的冷流添加剂(特别是倾点降低剂)。类似地，在本发明的配制剂包含一种或多种粘度调节添加剂时，这种添加剂可以 由于费-托衍生的基础油的存在而以降低的浓度存在。因此，例如配制剂的粘度调节添加 剂浓度可以比否则会引入到其中以实现预定应用中需要或期望的性质和性能的粘度调节 添加剂浓度低最多30 %。这种降低可以与在认识到可以以本发明提供的方式使用费_托衍 生的基础油之前存在于基础油配制剂中的粘度调节添加剂的浓度相比，或者与将费-托衍 生的基础油加入到预定(例如销售的)在类似情况下使用的类似基础油配制剂中之前存在 于所述类似配制剂中的粘度调节添加剂浓度相比。因此，例如本发明的配制剂可以包含10wt%或更少的粘度调节添加剂(典型地作 为浓缩的聚合物溶液包括在内)，适宜地为9或8或7或6或5衬％或更少。在一些情况下 可能完全不含粘度调节添加剂。在本发明的配制剂包含一种或多种抗氧化剂或其它稳定添加剂时，所述添加剂也 可以由于费-托衍生的基础油的存在而以降低的浓度存在。因此，例如配制剂的抗氧化 剂添加剂浓度可以比否则会引入到其中以实现预定应用中需要或期望的性质和性能的抗 氧化剂添加剂浓度低最多20%。这种降低可以与在认识到可以以本发明提供的方式使用 费-托衍生的基础油之前存在于基础油配制剂中的抗氧化剂添加剂的浓度相比，或者与将 费-托衍生的基础油加入到预定(例如销售的)在类似情况下使用的类似基础油配制剂中 之前存在于所述类似配制剂中的抗氧化剂添加剂浓度相比。
因此，例如本发明的配制剂可以包含5000ppmw或更少的抗氧化剂添加剂，适宜地 为4000或3000ppmw或更少。本发明的基础油配制剂可以适合于多种应用。它可以例如适合和/或适用于和/ 或预期用作润滑剂，例如用作发动机油，如用于内燃机或工业润滑剂。它可以适合和/或适 用于和/或预期用作传动流体，特别是自动传动流体、液压油、压缩机油、涡轮机油(例如用 在气体、蒸汽或联合循环涡轮机中)或工艺油。所述配制剂可以适用于、和/或预期用于在较冷的气候和/或在较冷的季节中使 用。在用于如例如车辆发动机的系统中时，配制剂的冷流动性能可能影响在这种条件下的 系统总体性能。与它们的矿物衍生的对应物相比，费-托衍生的基础油具有比较高的生物可降解 性，这使得本发明的配制剂在用于其中考虑生物可降解性的情况下特别有利，例如作为移 动的电气设备如火车、电动车或混和动力车中的变压器油。本发明的配制剂可以类似地应 用于在环境敏感区域中使用的设备，如例如国家公园、保护区、水源保护区、饮用水储存设备等。可以通过包含基于酯的基础油来进一步改进本发明的基础油配制剂的生物可降 解性，例如如上所述。根据第二方面，本发明提供费_托衍生的轻质基础油在包含矿物衍生的基础油的 基础油配制剂中的应用，用于改进配制剂的一种或多种性质，而适宜地不过度提高其挥发 度和/或使挥发度的提高低于理论预测的由于引入费_托衍生的轻质基础油所引起的。如 上所述，已经发现将费-托衍生的轻质基础油引入到所述制剂中引起低于预期的挥发度升 高，而同时确保了其它性质的合乎需要的改进。因此，优选基础油配制剂的挥发度在引入 费-托衍生的轻质基础油之后仍不高于预定(例如销售的)用于相同目的的常规(典型地 是矿物衍生的)基础油或基础油配制剂的挥发度。费-托衍生的轻质基础油可以特别地用于改进如下的性质冷流动性质(特别是 倾点)、粘度特征(特别是粘度指数和/或CCS动态粘度)和氧化稳定性。更特别地，它可 以用于改进配制剂的倾点、粘度指数和/或氧化稳定性。在一些情况下，氧化稳定性的改进 可能是特别重要的。本发明的第三方面提供了用于配制矿物衍生的基础油的方法，所述方法包括(i) 测量基础油的相关性质，和(ii)将所述基础油与费-托衍生的轻质基础油以足以改进总的 共混物的相关性质的量共混。所述相关性质可以例如选自上面所列的那些，特别是粘度指 数和CCS动态粘度。优选所述改进是在使共混物的挥发度与单独的矿物衍生的基础油相比 不过分提高的情况下实现的，如上述关于本发明的第二方面所述。基础油或基础油配制剂的挥发度可以适宜地通过测量其Noack挥发度来评价， Noack挥发度反映了在规定条件下将油或配制剂加热到规定温度时损失的油百分比。这个 值减小表示挥发度降低，这在基础油配制剂的情况下可以看作是改进。可以使用标准测试 方法CECL-40-A-93或类似的技术来测量Noack挥发度。可以适宜地通过测量基础油或基础油配制剂的倾点来评价其冷流动性质，倾点是 可以观察到配制剂移动的最低温度。倾点的降低表示冷流动性质的改进，这反过来可以扩 大可以在其中有效地使用所述配制剂的条件范围。倾点可以适宜地使用标准测试方法ASTM
13D-5950或类似的技术来测量。还可以通过测量浊点来评价冷流动性质，例如使用标准测试方法ASTM D-5771或 类似的技术来测量。同样，浊点的降低表示冷流动性质的改进。作为替代或另外，它们可以 通过使用例如标准测试方法ASTM D-2983测量布氏粘度来评价，特别是在用于自动传动流 体中或用作自动传动流体的基础油的情况下。布氏粘度的降低表示冷流动性质的改进。一般说来，冷流动性质的改进可以表现为使用所述基础油配制剂的系统可以运行 的最低温度降低到给定标准。基础油或基础油配制剂的粘度指数(这是其运动粘度随温度变化的程度的量度) 可以适宜地使用标准测试方法ASTM D-2270或类似的技术来评价。这个指数的增加在基础 油配制剂的情况下可以认为是一种改进。基础油或基础油配制剂的CCS动态粘度可以适宜地使用标准测试方法ASTM D-5293或类似的技术来评价。这个值的减小在基础油配制剂的情况下可以认为是一种改 进，因为它可以扩展配制剂选择，有助于将基础油共混物调节到期望的总体粘度和有助于 改进耐磨性能和挥发度性能。基础油或基础油配制剂的氧化稳定性可以适宜地使用TOST或涡轮机油稳定性试 验(ASTM D-943)或类似的技术来评价。配制剂的TOST持续时间的延长(例如以小时计) 在基础油配制剂的情况下可以认为是一种改进。在本发明的第二和第三方面的情况下，“改进”基础油配制剂的性质包括与引入 费-托衍生的轻质基础油之前的配制剂性能相比的任何程度的改进。这可以例如包括借 助于费-托衍生的基础油调节配制剂的相关性质，以便满足期望的目标，例如期望的目标 Noack挥发度、倾点、粘度指数、CCS动态粘度或氧化稳定性。类似地，“提高”或“降低”所 测量的基础油配制剂的性质包含任何程度的提高或降低，根据情况可以与引入费_托衍生 的轻质基础油之前的配制剂性能相比。在本发明的情况下，费-托衍生的轻质基础油在基础油配制剂中的“应用”是指 将轻质基础油引入到配制剂中，作为与一种或多种其它基础油组分(包括矿物衍生的基础 油)和任选的一种或多种基础油添加剂一起的共混物(即物理混合物)引入。费-托衍生 的轻质基础油适宜地在将配制剂引入到要使用所述配制剂运行的系统(例如发动机)中之 前引入。作为替代或除此之外，所述应用可以包括在其中使用包含费-托衍生的轻质基础 油的基础油配制剂来运行这种系统。费-托衍生的轻质基础油的“应用”还可以包括按照在基础油配制剂中使用所述 基础油的指示提供所述基础油以实现本发明的第二、第三、第四和/或第五方面的目的，例 如实现期望的目标挥发度，和/或期望的目标倾点、粘度指数、CCS动态粘度或氧化稳定性， 和/或降低配制剂中添加剂的浓度。费-托衍生的轻质基础油本身可以作为适合于和/或预期用作基础油添加剂的组 合物的组分来提供，在这种情况下，可以在这种组合物中包括费-托衍生的基础油，以便如 上所述影响基础油配制剂的相关性质。因此，可以将费-托衍生的轻质基础油并入到添加 剂组合物中或与一种或多种其它基础油添加剂一起打包。根据本发明的第四方面，提供了用于改进包含矿物衍生的基础油的基础油配制剂 的一种或多种性质(例如选自上面所列的那些性质)、同时仍实现配制剂的目标最大挥发度X的方法，所述方法包括向配制剂添加浓度c的费_托衍生的轻质基础油，其中c大于 c'，所述C'是理论预测的可以添加到配制剂中而不使配制剂的挥发度提高到高于目标最 大值X的费-托衍生的轻质基础油的最大浓度。理论上最大的费-托基础油浓度C'及其与配制剂的挥发度的关系适宜地使用线 性共混规则基于配制剂的各组分(即典型地矿物衍生的基础油和费-托衍生的轻质基础 油)的挥发度来计算。本发明的第五方面提供浓度为c的费-托衍生的轻质基础油在包含矿物衍生的基 础油的基础油配制剂中的应用，用于改进配制剂的一种或多种性质，而同时实现配制剂的 挥发度低于理论预测的在使用浓度c的费-托衍生的轻质基础油时可实现的挥发度。同 样，可以使用线性共混规则来预测包含任何给定重量比的矿物衍生的基础油和费-托衍生 的轻质基础油二者的配制剂的理论挥发度。如果如对于同时包含费-托衍生的轻质基础油和矿物衍生的基础油的配制剂所 预期的应用理论，则可以简单地计算可以被引入到配制剂中而不使挥发度提高到高于期望 的目标最大值的费_托衍生的基础油的量。但现在发现，在与较高粘度的矿物衍生的基础 油共混时，费_托衍生的轻质基础油可能使挥发度的提高小于如果适用理论所预测的挥发 度提高。这允许将更大量的费-托衍生的基础油引入到配制剂中，这又允许与否则认为可 能的例如冷流动性能、粘度特征和/或氧化稳定性改进相比更大的改进，理想地是在较低 浓度的冷流添加剂、粘度改进剂或抗氧化剂的存在下或没有冷流添加剂、粘度改进剂或抗 氧化剂，如以上所讨论的。为了使基础油配制剂满足当前的健康和安全性技术要求、和/或满足消费者需 求，经常期望一定的最大挥发度。同样地，一定水平的冷流动性能(例如最大倾点)对于符 合相应的基础油技术要求可能是希望的，一定的最小粘度指数、一定的最大CCS动态粘度 和/或一定的最低水平的氧化稳定性可能也是这样。根据本发明，由于包含了费-托衍生 的轻质基础油，这些标准经常在使用降低水平的添加剂或没有添加剂存在时也可以全部同 时实现。本发明的第六方面提供费-托衍生的轻质基础油在基础油配制剂中的应用或在 制备基础油配制剂中的应用，用于允许在配制剂中使用与以其它方式实现配制剂的一种或 多种期望的目标性质所必需的相比质量更低的矿物衍生的基础油。正如以上讨论的，在这种情况下，“较低质量”的矿物衍生的基础油典型地是已经 经过较低程度处理(特别是加氢处理和/或脱蜡)的基础油。处理的“较低程度”可以包 括处理较短的时间段、和/或在不那么严格的条件下(例如在较低的加氢处理温度、或在提 质步骤中使用较低的提取苛刻度、或不使用催化脱蜡而使用溶剂脱蜡、或在溶剂脱蜡或催 化脱蜡步骤分别降低蜡脱除或转化的程度)、和/或完全没有处理步骤。较低质量的矿物衍 生的基础油典型地具有较低的粘度指数和/或较高的挥发度。它可以包含较高浓度的一种 或多种选自不饱和物(特别是芳族化合物)、环烷烃和蜡的组分。配制剂的一种或多种期望的目标性质可以例如选自挥发度、冷流动性质(特别是 倾点)、粘度指数、CCS动态粘度和氧化稳定性。根据本发明的第七方面，提供了用于制备基础油配制剂(如第一方面的配制剂) 的方法，所述方法包括将矿物衍生的基础油与费_托衍生的轻质基础油共混。实施所述共混可以用于实现上述关于本发明的第二到第六方面中所述的一个或多个目的，特别是针对 所得到的基础油配制剂的粘度指数、冷流动性质、氧化稳定性、CCS动态粘度和/或挥发度。可以特别地针对改进矿物衍生的基础油的质量来实施这种方法。它可以例如用于 将I类矿物衍生的基础油“提质”为II类，或者将II类“提质”为III类的，或改进质量相对低 的II类矿物衍生的基础油的性质。在本发明的优选实施方案中，所述方法可以包括使用比预先已经用于使基础油或 包含所述基础油的配制剂实现一种或多种期望性质的处理相比更低的处理程度来制备矿 物衍生的基础油。这可以例如包括缩短用于制备矿物衍生的基础油的处理步骤的长度和/ 或降低其苛刻度，或者完全省略处理步骤。因此，本发明第七方面的方法可以包括故意使矿 物衍生的基础油与以前在在制备过程中采用的处理相比处理不足，并使用费-托衍生的轻 质基础油来至少部分地补偿由于现在经历的处理程度较低所引起的矿物衍生的基础油性 质的改变。所述方法可以例如包括将矿物基础油处理为较低的粘度指数。本发明的第八方面提供系统，例如发动机或其部件，所述系统包含根据第一方面 的基础油配制剂、和/或根据第二到第七任一方面制备的基础油配制剂。在说明书和权利要求中，词语“包括”和“包含”及其变体意思是“包括但不限于”， 和不打算排除其它的部分、添加剂、组分、整体或步骤。在说明书和权利要求中，除非上下文另有要求，单数形式的对象包括其复数形式。 特别地，在使用不定冠词时，应该理解说明书既考虑了单数形式又考虑了复数形式，除非上 下文有相反要求。本发明的每个方面的优选特征都可以结合任何其它方面来描述。可以通过以下实施例使本发明的其它特征变得显而易见。一般而言，本发明提供 了本说明书(包括权利要求和附图
在内)所公开的任何新颖的特征或任何新颖的特征组 合。因此，结合本发明的特定方面、实施方案或实施例描述的特点、整体、特征、化合物、化学 部分或基团应该理解为适用于本文中所述的任何其它方面、实施方案或实施例，除非其与 所述的任何其它方面、实施方案或实施例不相容。此外，除非另有说明，本文中公开的任何特征都可以用起到相同或类似目的的替 代特征来代替。以下实施例举例说明本发明的基础油配制剂的性质和性能，并评价费-托衍生的 轻质基础油对包含矿物衍生的基础油的配制剂的性质的影响。实施例1可以将“处理不足”的矿物衍生的I类基础油与II /III类费-托衍生的轻质基础 油(FTBO)共混，以生产本发明的配制剂。所述矿物油可以则例如仅处理到约93或92的粘 度指数，而更典型的I类基础油是处理到至少95的粘度指数。在这个实验中，所使用的处理不足的I类矿物基础油具有5. 341厘沲的VK 100 (ASTM D-445) ,33. 02 厘沲的 VK 40 (ASTM D-445)和 92 的粘度指数(ASTM D-2270)。具 有32. 8wt%的估计的总极性物质含量。费-托基础油具有2. 68厘沲的VK 100和119的 粘度指数。将两种组分以71.0 29.0的重量比共混，以便生产具有大约4厘沲的总的VK 100。这种共混物的实验测定的性质示出在下表1中。该表还示出了典型的常规处理的
16I类矿物基础油(在这种情况下为HVI-55获自Shel 1CAPSA，Argentina)的相关性质，它们 可以看作是本发明制备的共混物的“目标”性质。表 1 *在用于稳定性测试的基础油中所包括的添加剂=0L0A4994S (获自 Chevron-Oronite Additive Company)，包括耐磨组分和抗氧化剂组分；添加剂处理比例= 0. 75wt%。表1示出了可以如何使用费-托衍生的轻质基础油来提高矿物油的粘度指数，并 由此提高其质量。尽管由于费-托油固有的较高挥发度而使共混物的挥发度与单独的矿物 油相比有所增加，但是需要指出的是，所述增加没有使总的共混物超出用于曲轴箱油配制 剂共混的可接受值。还可以看出费_托油改进了矿物油的氧化稳定性。实际上，对于所示的所有参数，本发明制备的共混物不仅满足常规处理的I类基 础油的“目标”性质，而且实际上改进了所述“目标”性质。可以改变本发明的共混物中的费-托油浓度以便调节一种或多种所述性质，以符 合期望的技术要求(例如实现期望的最小粘度指数)和/或模拟以不同方式生产的其它基 础油或基础油配制剂的性质。实施例2通过将22. 7wt%的费-托衍生的轻质基础油(VK 100大约为3厘沲)和77. 3wt% 的市售的标准I类矿物基础油(HVI-65，获自Shell PernisRefinery, Rotterdam, The Netherlands, VK 100大约为5厘沲，粘度指数为100)共混在一起制备本发明的基础油配 制剂。费-托衍生的基础油(FTBO)是使用上述一般类型的方法制备的，包括相对严格的 加氢处理和催化脱蜡步骤。其性质示出在下表2中。表2
VK 100为大约4厘沲的基础油共混物的性质示出在下表3中。表中还示出了共混 物所需的目标性质，这些性质是标准的直馏4厘沲I类矿物基础油的性质。表3 同样，这些数据表明，将矿物衍生的基础油与费-托衍生的轻质基础油以适当比 例共混可用于调节总的共混物的性质，以实现期望的目标技术要求。在这种情况下，共混物 的粘度指数高于目标值，而Noack挥发度和倾点更低。CCS动态粘度也比目标值低得多。因 此，可以改进共混物的总质量、及其目的匹配性，而不过度损害其挥发度；实际上尽管存在 有相对高挥发度的费-托组分，但是总的共混物的挥发度仍很好地在期望的技术要求内。实施例3通过将如下物质共混在一起来制备本发明的另外的基础油配制剂B-I :41wt%的在实施例1和实施例2中使用的费-托衍生的轻质基础油，和 59衬％的MO-I市售的标准的矿物衍生的II类基础油(VK100大约为6厘沲，Star 6获自 Motiva LLC, Port Arthur, Texas, USA)，以便产生总的VK 100大约为4厘沲的共混物。B-2 :44wt%的在实施例1和实施例2中使用的费-托衍生的轻质基础油，和 56wt%的市售的标准的矿物衍生的II类基础油M0-2(VK 1006. 85厘沲，Star 6获自Motiva LLC, Port Arthur, Texas, USA)，同样用于产生总的VK 100大约为4厘沲的共混物。两种共混物B-I和B-2的性质、以及它们各自的组分示出在下表4中。该表中还 示出了共混物所需要的目标性质，这些性质是市售的VK 100大约为4厘沲的矿物衍生的基 础油(即标准的适用于目的的4厘沲II类基础油)测量得到的性质。所用的测试方法与实施例2中相同，表 4 *所使用的测试方法描述在US-6008164中(等温压力DSC@200psig，用0. 4,4'-亚甲基双(2，6_ 二-叔丁基苯酚进行抑制))。表4示出了可以通过与费-托衍生的轻质基础油共混而将矿物基础油的性质提升 为符合一定的所需标准。实际上，在这种情况下，本发明的共混物的性质相对于“目标”4厘 沲基础油的性质已经进一步改进。在共混物B-2的情况下，已经将II类矿物基础油M0-2提 质到具有III类范围内的粘度指数。由此可见，可以将任何给定的矿物基础油处理到较低的程度(即处理到低于常规 的质量)，并随后通过与费-托轻质基础油共混提升到原始标准(或实际提升到另一个期望 的标准)。特别地，表4的数据显示，与单独的矿物油相比，总的共混物的粘度指数有显著提 高，并且倾点降低，在两种情况下都相对于目标值得到改进。共混物的Noack挥发度也充分 地低于目标值，费-托油的存在引起的挥发度增加低于可能预测的程度。共混物的冷启动模拟器粘度也显著降低，并且实际上充分低于目标矿物基础油的值。
权利要求
基础油配制剂，包含矿物衍生的基础油和费-托衍生的轻质基础油的共混物。
2.权利要求1的基础油配制剂，其中矿物衍生的基础油具有低于95的粘度指数(ASTM D-2270)。
3.权利要求1或2的基础油配制剂，其中费-托衍生的轻质基础油具有115或更大的 粘度指数(ASTM D-2270)。
4.前述权利要求中任一项的基础油配制剂，其中费-托衍生的轻质基础油的浓度为 2-45wt%0
5.费-托衍生的轻质基础油在包含矿物衍生的基础油的基础油配制剂中的应用，用于 改进配制剂的选自冷流动性质、粘度特征和氧化稳定性的性质，而挥发度增加低于理论预 测的由于引入费-托衍生的轻质基础油所引起的挥发度增加。
6.用于改进包含矿物衍生的基础油的基础油配制剂的性质、同时仍实现配制剂的目标 最大挥发度X的方法，所述性质选自冷流动性质、粘度特征和氧化稳定性，所述方法包括向 配制剂中加入浓度C的费-托衍生的轻质基础油，所述C大于C'，所述C'是理论预测的 可以添加到配制剂中而不使配制剂的挥发度提高到高于目标最大值X的费-托衍生的轻质 基础油的最大浓度。
7.费-托衍生的轻质基础油在基础油配制剂中的应用或在制备基础油配制剂中的应 用，用于允许在配制剂中使用与以其它方式实现配制剂的一种或多种期望的目标性质所必 需的更低质量的矿物衍生的基础油。
8.用于制备基础油配制剂的方法，所述方法包括将矿物衍生的基础油与费-托衍生的 轻质基础油共混，其中实施所述方法为了使矿物衍生的基础油提质，所述方法包括使用以 前已经用于使基础油或包含所述基础油的配制剂实现一种或多种期望性质的处理相比较 低的处理程度来制备矿物衍生的基础油。
9.权利要求8的方法，包括故意使矿物衍生的基础油处理不足，和使用费-托衍生的轻 质基础油来至少部分地补偿由于现在经历的处理程度较低所引起的矿物衍生的基础油性 质的改变。
全文摘要
包含矿物衍生的基础油和费-托衍生的轻质基础油的基础油配制剂。所述费-托油可用于使处理不足的矿物油提质。费-托油引起的挥发度增加低于理论预测值。因此，它可用于通过向配制剂添加浓度c的费-托衍生的轻质基础油来改进包含矿物衍生的基础油的基础油配制剂的性质，所述性质选自冷流动性质、粘度特征和氧化稳定性，同时仍达到配制剂的目标最大挥发度X，其中c大于c′，所述c′是理论预测的可以添加到配制剂中而不使配制剂的挥发度提高到高于目标最大值X的费-托衍生的轻质基础油的最大浓度。
文档编号C10N30/06GK101889070SQ200880119241
公开日2010年11月17日 申请日期2008年12月4日 优先权日2007年12月7日
发明者大卫·约翰·威德路克 申请人:国际壳牌研究有限公司