专利名称：润滑基础油的制作方法
技术领域：
本发明涉及润滑基础油。更具体地，本发明涉及在环境条件下留存后仍保持清亮的润滑基础油。
背景技术：
在润滑油中，与蜡相关的问题是众所周知的。在原油蒸馏中，润滑油沸程的馏分中存在一定比例的蜡。一些蜡保持溶解在油中，而其它部分当油馏分在环境温度下老化时形成混浊。混浊的出现影响石油产品的美观和经济方面。清亮的产品比混浊产品价值更高。 清亮性试验是用于确定油中的游离水和微粒物质的定性试验，因此易受人工解读的影响。混浊本身表现为油中的乳状或云状外观，通常由油中存在的蜡或蜡与小水滴两者引起。通常极少量的蜡就能使一些油显得混浊。混浊物前体是蜡类型的分子，其比蜡更难除去，这通常与倾点和浊点相关。在石油产品例如成品重润滑油基料的制备中，基料经历除雾步骤以改进其外观。 通常通过溶剂或催化脱蜡以除去引起混浊的成分以实现除雾。溶剂脱蜡在低温下使用溶剂将蜡作为固体从油中物理移除。而催化脱蜡使用通过裂化/裂解作用将长链正构烃(蜡) 或长链微支化烃(蜡)转变成较短链烃的催化剂，从而降低倾点和浊点(二者都在低温下测量)。然而，目标混浊物前体不一定适用于常规的除蜡技术例如溶剂或催化脱蜡，或者只有在严重丧失目标产物产率的情况下才能成功。美国专利6，579，441涉及在环境温度或低于环境温度下形成混浊的倾向降低的基础油料。通过测量NTU来确定油形成混浊的倾向。长期以来，NTU被用于测量液体例如水中的浊度。尽管美国专利6，579，441教导了 NTU值低于2的基础油具有降低的发生混浊的倾向，但基础油在环境条件下长时间留置后不能保持清亮。尽管在润滑油配方技术中取得进展，但经验显示，具有例如5°C或甚至更低温度的令人满意的浊点以及倾点，并且在冷却至室温后仍然清亮的润滑基础油，在储存后可能发生混浊。这种现象在本文中被称为迟发型混浊形成。因此，仍需要即使在冷却至室温并储存长达数月、例如长达6个月的时间段后保持清亮的润滑基础油。本发明提供了重质烃组合物，其具有高粘度、低倾点和浊点以及 200C (68° F)或更低的混浊消失温度，允许所述组合物在室温下保持清亮。发明概述本发明涉及可用作重润滑油基料的重质烃组合物以及源自于所述重润滑油基料的重润滑组合物，所述重润滑组合物即使在冷却至室温并长时间例如至少14天储存后仍保持清亮。重润滑油基料组合物的特征在于以所述组合物的总重量计至少高于50重量％、 优选至少高于80重量％、最优选至少高于90重量％的异链烷分子，在分子分布中至少75 重量％的分子具有高于Cm的碳数、优选至少50重量％的分子具有高于C4tl的碳数，全部基料的至少10重量％、优选至少50重量％在537°C (1000° F)以上沸腾，在100°C的运动粘度为至少8dt、优选为至少12cSt、更优选为至少15cSt，并且混浊消失温度为20°C (68° F) 或更低、优选为15°C (59° F)或更低。看不到混浊并将石油产品判断为清亮时的温度，在本文中被称为混浊消失温度。所述基料在使用的温度和压力条件下通常为液体，并且在 250C (77° F)的环境温度和一个大气压(IOlkPa)压力下通常为、但不总是液体。在另一实施方式中，本发明涉及包含本发明的重润滑油基料和至少一种润滑添加剂的重润滑组合物。从下面的详细说明中，本发明的其它目的和优点将变得明显。
图1是用于测量混浊消失温度的光学相态特征装置的示意图。图2是转化、混浊消失温度和浊度的图。图3是说明了本发明的重要方面的图。
发明内容
本发明的烃或重润滑油基料组合物源自于天然或合成的脱蜡油。用于生产天然或合成脱蜡油的蜡质进料具有约5至-10°C的浊点(ASTMD-5773)，具有约C5+(或约 380C (100° F))直到高达约288至388°C (550至730° F)范围内的初沸点，并且优选继续沸腾直到至少566°C (1050° F)的终点。优选地，所述基料源自于气制油(GTL)重质蜡异构物，其从沸点为177至704°C (350° F至1300° F)(及以上)的全沸程费托蜡，通过至少两个阶段的催化加氢异构化以及随后的蒸馏然后除雾来制备。所述重润滑油基料组合物可以具有基于所述组合物的总重量至少高于50重量％、优选至少高于80重量％、最优选至少高于90重量％的异链烷分子，在分子分布中至少75重量％的分子具有高于C25的碳数、 优选至少50重量％的分子具有高于C4tl的碳数，全部基料的至少10重量％、优选至少50重量％在537°C (1000° F)以上沸腾，在100°C的运动粘度为至少8dt、优选为至少12cSt、更优选为至少 15cSt，并且 T5 为约妨4 至 538°C (850 至 1000° F)，T95 高于 538 °C (1000° F)、 优选高于566°C (1050° F)。所述基料组合物包含至少95重量％的链烷分子，其中至少90 重量％为异链烷，并且在使用温度和压力条件下通常为液体，在(75° F)的环境温度和一个大气压(IOlkPa)的压力下通常为、但不总是液体。所述重润滑油基料组合物具有 200C (68° F)或更低、优选15°C (59° F)或更低的混浊消失温度(HDT)。GTL基础油包含从GTL过程，经一种或多种合成、化合、转化、重排和/或降解解构方法从气态含碳化合物获得的至少一种基料。优选地，所述GTL基料源自于费托(FT)合成过程，其中包含吐和CO的混合物的合成气体通过加氢异构化和/或脱蜡被催化转化成较低沸点的材料。该过程描述在例如美国专利5，348，982和5，545, 674中，适当的催化剂描述在例如美国专利4，568，663中，此处将各个所述专利引入作为参考。用于产生GTL基料的优选GTL材料是在FT合成过程中产生的高α值蜡质烃类。 高α值是指至少0.85、优选至少0.9、更优选至少0.92的α值。当在本文中使用时，α值是指khultz-Flory动力学α值。GTL基料通常含有低于Iwppm的硫、氮和金属。脱蜡步骤可以使用溶剂脱蜡、催化脱蜡或加氢脱蜡中的一种或多种来实现。在溶剂脱蜡中，将异构化的蜡产物与冷却的溶剂例如丙酮、甲乙酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、MEK/MIBK的混合物等相接触，以将较高倾点的材料作为蜡质固体沉淀下来，然后将其与含有溶剂的润滑油馏分分离开。然后除去溶剂，并可以将脱蜡的油进行分馏，以及如果需要的话，进行除雾。所述蜡质进料或费托蜡包含在费托烃合成反应器中产生的蜡质烃馏分，其在反应条件下为液体。由于它在(75° F)和一个大气压(IOlkPa)压力下为固体，因此被称为蜡。为了生产本发明的重质烃组合物，它必须含有足够量的在538°C (1000° F)以上沸腾的蜡质材料。通常将所述蜡质进料在一个或多个催化脱蜡步骤中脱蜡，在所述步骤中使所述进料与氢和脱蜡催化剂在脱蜡条件下相接触。对于含有碳原子数最高为20的分子的组合物来说，通过GC来测量异构与正构链烷的比率，对于含有碳原子数> 20的分子的组合物来说，通过GC与13C-NMR的组合来测量所述比率。芳族化合物如ASTM D-2622中所述通过X-射线荧光(XRF)来测定。硫按照ASTM D-2622通过XRF来测量，氮按照ASTM D-4629 通过注射器/入口氧化燃烧使用化学发光检测来测量。用于加氢脱蜡步骤的催化剂包含固体酸组分、加氢组分和粘结剂。可用于加氢脱蜡的适合的催化剂组分的示例性而非限制性实例包括例如ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48、 ZSM-57、也被称为θ -1或TON的ZSM-22、也被称为SAPO的二氧化硅磷酸铝(例如SAP0-11、 31和41)、SSZ-32、β沸石、丝光沸石和稀土离子交换过的镁碱沸石，优选ZSM-48。也可以使用氧化铝和无定形二氧化硅-氧化铝。与许多其它沸石催化剂的情况相同，将固体酸组分与基质材料掺合可能是所希望的，所述基质材料也被称为粘结剂，其对在本发明的脱蜡过程中使用的温度和其它条件具有抗性。这样的基质材料包括活性和非活性材料和合成或天然存在的沸石，以及无机材料例如粘土、二氧化硅和/或金属氧化物例如氧化铝。后者可以是天然存在的，或以包含二氧化硅和金属氧化物的混合物的凝胶状沉淀、溶胶或凝胶的形式存在。将活性的材料与固体酸组分联合、即与其组合使用，可以提高本发明的催化剂的转化率和/或选择性。非活性材料适合用作稀释剂来控制给定过程中的转化量，从而可以不使用控制速率或反应的其它手段就能经济有序地获得产物。通常，将结晶硅酸盐材料掺入到天然存在的粘土例如膨润土和高岭土中。这些材料，即粘土、氧化物等，部分地起到催化剂的粘结剂的作用。由于在石油精炼中，催化剂通常经受倾向于使催化剂碎裂成在处理中造成问题的粉末状材料的粗处理，因此提供具有良好压碎强度的催化剂是所希望的。可以与固体酸组分复合的天然存在的粘土包括蒙脱土和高岭土家族，其包括次膨润土以及通常被称为Dixi^McNamee、佐治亚和佛罗里达粘土的高岭土，或主要矿物成分是多水高岭土、高岭土、迪开石、珍珠石或蠕陶土的其它粘土。这样的粘土能够以初始挖掘时的原始状态使用，或者首先经历煅烧、酸处理或化学改性。除了上述材料之外，固体酸组分可以与多孔基质材料例如二氧化硅-氧化铝、二氧化硅-氧化镁、二氧化硅-氧化锆、二氧化硅-氧化钍、二氧化硅-氧化铍、二氧化硅-二氧化钛以及三元组合物例如二氧化硅-氧化铝-氧化钍、二氧化硅-氧化铝-氧化锆、二氧化硅-氧化铝-氧化镁和二氧化硅-氧化镁-氧化锆进行复合。所述基质可以是共凝胶的形式。也可以使用这些组分的混合物。细粒固体酸组分与无机氧化物凝胶基质的相对比例广泛变化，其中复合材料中结晶硅酸盐的含量为约1至约90重量％，更通常为约2至约80 重量％。
所述加氢组分包含至少一种VIII族金属组分，优选包含至少一种VIII族贵金属组分，例如Pt和Pd。基于催化剂的总重量，贵金属含量为金属的约0. 1至5重量％，更通常为约0. 2至1重量％。VIII族在本文中是指在Sargent-Welch Scientific Company于 1968年获得版权的Sargent-Welch元素周期表中存在的VIII族。ZSM-48 (ZSM-48沸石包括结构上等同的EU_2、EU_11和ZBM-30)的制备是公知的， 并公开在例如美国专利4，397，827、4，585，747和5，075，洸9以及EP 0 142 317中，此处将其公开引入作为参考。其它可用于本发明实践中的加氢脱蜡催化剂包括主要通过异构化而不是通过裂化或加氢裂化脱蜡的任何公知的催化剂。包含10元和12元环结构的沸石可用作脱蜡催化剂，特别是当与催化性金属加氢组分组合时。用于生产本发明的烃或重润滑组合物的加氢脱蜡反应条件，包括分别在232至399°C (450至750° F)、10至2，OOOpsig(69 至13790kPa)和0. 1至20LHSV的广范围内的温度、氢分压和空速。这些条件更通常为沈0 至 3710C (500 至 700° F) UOO 至 IOOOpsig(690 至 6895kPa)和 0. 5 至 3. 0LHSV，其中压力更通常为 200 至 700psig(1379 至 4827kPa)。使用本发明的处理过的催化剂对通过费托反应产生的蜡或蜡质烃类进行加氢脱蜡，以产生倾点降低的脱蜡产物，其包含(i)馏出燃料馏分和(ii)润滑馏分中的至少一种。 通常加氢脱蜡使加氢脱蜡产物的倾点降低至所希望的规格要求，以形成一种或多种下列物质(a) —种或多种用于掺混的馏出燃料原料，以及(b) —种或多种润滑油基料。所述一种或多种润滑基料包括重润滑油基料。馏出燃料是指在约C5直到高达约288至388°C (550至 730° F)范围内的某处沸腾的加氢脱蜡烃馏分，且包括石脑油、柴油和喷气燃料。在本发明的上下文中，重质馏分包含重润滑油馏分，其在加氢脱蜡后构成重润滑油基料。所述重润滑油基料的初沸点在约妨4至538°C (850至1000° F)范围内，终沸点高于538°C (1000° F)、 优选高于566°C (1050° F)。在本文中涉及的初沸点和终沸点值是标称的，并且是指通过气相色谱蒸馏(GCD)获得的T5和T95分馏点。通常将本发明的馏出燃料和润滑油基料在温和条件下加氢精制并除雾。加氢精制是非常温和的、相对低温的加氢过程，其利用催化剂、氢和温和的反应条件以除去痕量的杂原子化合物、芳族化合物和烯烃，从而改进氧化稳定性和颜色。加氢精制反应条件包括150 至;350°C (302 至 662° F)、优选 150 至 250°C (302 至 482° F)的温度，400 至 3000psig. (2859至20786kPa)的总压力，0. 1至5LHSV(hr_1)、优选0. 5至3hr_1的液时空速。每小时氢处理气体速率为250至10，000scf/B(44. 5至1780m3/m3)。所述催化剂包含载体组分和至少一种催化金属组分，所述金属来自于VIB族(Mo、W、Cr)、铁族(Ni、Co)或VIII族的贵金属(Pt、Pd)。本文中涉及的 VIB 和 VIII 族是指在 Sargent-Welch Scientific Company 于1968年获得版权的Sargent-Welch元素周期表中存在的VIB和VIII族。存在的一种或多种金属的量可以从对于贵金属来说的少至0. 1重量％到对于非贵金属来说的高至30重量％。优选的载体材料酸性低，并包括例如无定形或结晶金属氧化物例如氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝和被称为介孔结晶材料的超大孔结晶材料，其中MCM-41是优选的载体组分。MCM-41的制备和用途是已知的，并公开在例如美国专利5，098，684,5, 227，353和 5，573，657 中。所述润滑油基料经历除雾以改进其颜色、外观和稳定性，优选地，所述基料是重润滑油基料。除雾包括下列通用步骤，但不是所有步骤在所有蜡质混浊润滑油基料的所有情形中都是需要的任选通过过滤、吸附、离心、膜分离、蒸馏或一些其它标准分离技术从润滑油基料中除去非蜡质微粒物质；任选向润滑油料加入稀释剂；将(任选稀释的)润滑油料在环境条件下保持或优选轻微冷却足以使混浊物形成的时间(即温育时间段)；将温度降低至低于过滤温度以加速混浊物形成，然后将温度升高至过滤温度；使用以高表面积为特征的过滤器，将引起混浊的蜡从温育过并优选冷却过的混浊油基料过滤到引起混浊的蜡颗粒可进入的孔中；回收作为滤液的除雾过的油；如果使用稀释剂，从滤液中除去所述稀释剂；任选并优选地再生蜡饱和的过滤器。用于过滤基料中引起混浊的蜡的蜡过滤介质具有至少约0. 5m2/g直至100m2/g的蜡颗粒可进入的材料总表面积，以及0. 2至50微米、优选0. 2至10微米、更优选0. 2至5 微米、最优选0. 2至1微米的孔。“孔”是指构成过滤材料的材料纤维束之间的空间，例如并结的过滤材料的纤维之间的空间。典型的蜡混浊物颗粒的尺寸从小于约5微米到更通常的约0. 2微米。这种尺寸的介质的使用，帮助将本发明的组合物与使用典型的现有技术的吸附性除雾方法获得的组合物区分开，所述现有技术的吸附性除雾方法使用吸附剂例如二氧化硅、氧化铝、漂白土、活性炭、铝矾土和沸石，其中表面积存在于仅约0. 001微米的孔中， 因此蜡质混浊物微粒不可进入。所述过滤介质具有双重功能，即吸附功能和阻挡或筛分功能。阻挡型过滤在需要再生之前提供长的过滤工作时间。除了设备利用率之外，阻挡功能还提供了高产物产率，并将对再生设备的要求和副产物降至最低。此外，阻挡型过滤倾向于使通过所述介质各个部分的液流平衡，所述各个部分由于介质制造的不均勻性、形成用于在套管中进行有效装填的褶的不均勻性或由使用期间的变形造成的不均勻性，可能在渗透性方面有差异。通过这种方式来工作，过滤介质的孔小得足以捕集/捕获蜡颗粒，从而使得由颗粒捕集造成的跨过滤器压力降超过介质自身的压力降，将是有利的。然而，单独的阻挡型过滤具有难以完全除去固体混浊物的缺点，这是由蜡粒径和介质孔径二者的分布造成的。这在除雾中特别重要，这是由于粒径小以及即使低渗漏也能使滤液保持混浊这一事实。吸附功能可以除去难以被阻挡机制完全捕获的粒子。介质例如金属纤维、玻璃纤维和芳族聚酰胺纤维都给出由堵塞引起的至少约2psi 的压降，而初始的未堵塞压降小于约2psi。因此，标称孔径不比混浊蜡标称粒径大超过约 10倍的介质是优选的。所述过滤/吸附介质可以具有不同的物理形式。可以使用材料片或垫。所述片或垫优选为厚度通常小于0. 5cm的随机非编织纤维的片，即毡垫。具有足够小的纱线间孔隙的编织片也可以接受，只要所述片表现出足够高的材料总表面积以及足够小的纤维束之间的孔径即可。所述纤维材料也可以是任何内径和任何长度的管或圆柱体的形式，其中长度优选大于管或圆柱体的内径。当使用片或垫时，它们可以作为单独的片或堆叠的片使用。单个或多个片可以绕成圆柱体或管，或者可以螺旋缠绕在中空的中心核周围，各个片与任何其它片或片层由可透过流体的间隔片隔开，由此在各个片或片层之间形成流体通道室，产生渗余物和渗透物空间，这与在本领域中已知的并在横向流过滤条件下操作的螺旋缠绕膜的情形相同。在管或圆柱体过滤介质或螺旋缠绕膜构造的片的情况下，将稀释的蜡质物料进料到管的中心或螺旋缠绕元件的核中，渗余物通过管的中心，而渗透物将进入渗透物空间，并与通过管或圆柱体的中心或螺旋缠绕元件的中心核的进料/渗余物的流动垂直地移动或错流。渗透物通过圆柱体或管或通过螺旋缠绕元件的渗透物空间的这种错流(错流是指渗透物的流动方向相对于进料/渗余物通过圆柱体或管或螺旋缠绕元件的渗余物空间的流动方向)允许在约20psi的压降下操作所述过程。所述螺旋缠绕元件的使用允许使用比平面纤维片型过滤更高的稀释浓度。可以使用3-4mm2/S的稀释进料粘度，以引起功率耗散和由泵送造成的流体加热的降低。由较低的泵送压力造成的这种加热降低具有避免进料中的混浊物颗粒溶解或熔化的优点，否则溶解的混浊物颗粒将通过过滤器并保留在油中， 从而导致除雾过程效率的降低。此外，减少使用的泵送力还降低了蜡混浊物微粒切变并通过过滤器的可能性。优选地，在比环境温度低几度例如2_15°C (36-59° F)、优选5_10°C 01-50° F) 下进行未稀释进料的过滤。任选地，将进料稀释以降低跨过滤器的压降并改进过滤通量。稀释剂可以包括石脑油、喷气燃料、柴油、煤油、瓦斯油、汽油等。对于其中稀释剂溶解混浊物的稀释进料来说，与未稀释的进料相比，混浊物稳定温度(HDT)、温育温度和过滤温度都更低。在混浊物过滤步骤中，待过滤的基料实际上应该是混浊的。除非存在可见的混浊物，否则不能从基料中有效过滤与环境温度混浊物相关的蜡。为了加速蜡形成，将基料的温度降低。如果待除雾的基料不与稀释剂混合，则将基料冷却至比最低预期环境温度或除雾油的所希望混浊消失温度(HDT)低至少约5°C将是足够的。优选地，可以冷却到比最低预期环境温度或除雾油的HDT低10°C或15°C。如果待除雾的基料与稀释剂混合，那么可以将稀释的原料冷却至比最低预期环境温度或除雾油的目标HDT低至少约10°C。一般来说，冷却至待除雾油的浊点附近的温度是令人满意的。因此，这种冷却的持续时间，即混浊物温育时间，取决于所选的冷却温度和待除雾的油料中存在的混浊物前体的量。因此，时间是足以形成可观察到的混浊物的时间。这样的时间可以是几分钟至几小时，例如2分钟至3小时、优选约5分钟至2小时、更优选约10 分钟至1小时。如果向混浊油加入了稀释剂，那么使用任何适当的分离技术例如汽提、蒸馏、膜分离等将稀释剂从现在除雾过的油中除去。本发明的组合物的特征是混浊消失温度为20°C (68° F)或更低。在后文中被称为HDT的混浊消失温度是不能看见混浊物并将石油产品判断为清亮时的温度。在HDT下， 样品中基本上所有的分子都是处于热动平衡的液体。可以通过将样品冷却至足以形成混浊物，然后将样品缓慢加热并检测不再存在混浊物时的温度，来测量热动平衡。这必须使用与作为外观和混浊物评估的一部分而进行的样品中光散射的目视检测至少同样灵敏的方法来进行。优选地，HDT使用光学相态特征装置来测量。当油的HDT为20°C或更低，优选为 15°C或更低时，油在环境条件下留置长时间例如至少14天、优选至少21天、更优选至少3 个月、最优选至少6个月后，仍保持清亮。据推测，与这种混浊相关的蜡质分子通常以重量计约10至200ppm的非常低的浓度存在，而与传统测量的浊点相关的蜡质分子的浓度据信为约IOOOppm或更高，而与油的倾点相关的蜡质材料的量约为1重量％ (约10，OOOppm)。此外，与混浊相关的蜡质材料的量不仅明显低于与浊点和倾点相关的量，而且所述蜡质材料本身的特性也不同。尽管不想受到理论的束缚，但据信HDT与样品中非支化链段的量和尺寸有关。样品中的混浊物基本上不含无机和含碳微粒，和水由具有长的非支化链段的链烷分子造成。 所述非支化链段可能超过35个碳。蜡质混浊沉淀的温度依赖性可以根据链烷分子的非支化链段的长度和链烷分子本身的总量来理解。分子的行为类似于与其最长非支化链段的长度相近的正构链烷。当这种分子的浓度超过流体溶解它们的能力时，分子从溶液中沉淀出来，形成混浊。在本发明中，通过处理过的油表现出至少14天、优选21天或更长、更优选30天或更长、更优选60天或更长的清亮外观，或通过在至少14天内表现出小于2、优选约1. 5或更低、更优选约1. 0或更低的NTU值，证实了环境温度混浊的有效降低。清亮是指视觉评级，其中训练过的观察者能够看到油中“混浊物或絮凝物”的形成。“混浊”评级表明由于粒子在整个样品中均勻分布而造成的缺乏透明度；通常颗粒太小而不能被检测为离散、清晰的物体。“絮凝物”是由不均勻分散在油样品中的大得多的颗粒造成，通常沉降或集中在样品的一个部分、例如样品底部。确定样品是否清亮，是由训练过的观察者对特定条件下的样品做出的主观判断。在本发明的情况下，使用的条件包括部分填充4盎司的高型瓶，其中通过瓶的光径为1至1. 5英寸，并在使光以与观察者偏轴约10 至20°达到样品背面的典型实验室条件下观察样品。光源一般是标准的实验室照明，其通常为荧光灯。对于长期清亮稳定性来说，将样品在环境温度下储存在暗处。对于大多数测量来说，通过使用设定在68° F(20°C)的恒温箱使“环境温度”保持一致。将样品在不搅动的情况下储存和观察。在不存在混浊物的情况下，润滑油一般透明无色。因此，光通过油样品而没有吸收或散射，得到约100%的透射率。由链烷结晶形成的混浊物小片具有较高密度和不同的折射率，因此散射光。由于光被散射，透射率将会降低。因为混浊物微晶不会生长成肉眼可见的晶体，混浊物形成是成核占优势的过程，因此被散射强度和透射强度的降低将与混浊物的浓度以及通过润滑油的路径长度成正比。因此，如果具有给定混浊度的0. Imm路径长度使强度降低至初始强度的0. 99，则Imm路径长度将给出0. 99**10 = 0. 904，IOmm路径长度将使强度降低至0. 99**100 = 0. 37。光学相态特征装置，用于通过在将样品冷却至低于室温、冷却至样品浊点附近或更低的目标温度的同时照射产物样品，来测量HDT函数。测量透射过样品的光，并使用它来确定迟发型混浊形成。然后将样品以预先选定的控制速率加热至高温，通常为约60°C至 80 V，并测量透射过样品的光，使用它来确定样品的HDT。为了确定脱蜡过的清亮润滑油基料的迟发型混浊形成，参考图1。将基料样品置于比色皿支架14中的比色皿10中。这可以通过将样品手动放置在比色皿10中，或通过使物流、例如来自脱蜡或除雾过程的滑流流入比色皿10来实现。当将样品置于比色皿中时，重要的是样品已维持在足以防止形成混浊物的成分的任何成核作用的条件下。因此，样品在置于比色皿中时，应该已经在约80°C至120°C范围内的高温下保持了约10至30分钟。任选但优选地，在将样品置于比色皿10中之后，通过加热器20将样品加热至约90°C约20分钟，以确保任何形成混浊物的成分的去核作用。形成混浊物的成分的去核作用可以通过任何便利手段来确定，例如测量通过样品的透光率。然后在获取数据的冷却勻变之前，通过使冷却流体经导管21循环，在约10分钟内将样品的温度降低至约40°C。样品液可以并优选经历足以确保样品均勻性的条件。这样的条件可以包括在比色CN 102549122 A皿10中摇动或搅拌。可选地，可以将样品在独立的容器中加热并搅拌，然后转移至比色皿 10。接下来，将样品冷却到低于室温，至样品的浊点附近或更低的目标温度。一般说来，目标温度为约-10°C。冷却以恒定速率进行，其一般在约1至0.1° /分钟的范围内，优选为0.5° /分钟。当样品被冷却至目标温度时，通过纤维光缆16将光连续发射到样品中，透射光被纤维光缆17接收，并通过可编程逻辑控制器18进行处理。在各种功能中，控制器18被编程为将随时间变化的透射强度原始数据(I原始 (t))转变成随温度变化的强度(I原始(T))。然后将强度标准化至实验开始时不存在混浊物时的强度(I(T) = I原始(T)/I。)。该强度与整体之间的差，是散射强度和混浊物的量的度量(H(T) = I-I (T))。随着样品温度降低，H(T)将从零增加至阈值Ht。当H(T) = Ht时的温度是T混浊。为了确定样品中可能出现混浊物的最高温度，将温度勻变过程逆转，将样品优选以固定速率进行加热，所述加热速率任选可以是与冷却速率相同的速率，同时监测透射通过样品的光。H(T)降低至基线或H(T)的下降最快部分外推至基线时的点被认为是混浊消失温度。混浊消失温度代表了混浊物的平衡消失温度，并且是高于该温度时混浊物永远不会形成的温度。本发明的重润滑油基料组合物的混浊消失温度为20°C (68° F)或更低，优选为15°C (59° F)或更低。通过向重润滑油基础油加入有效量的至少一种添加剂，或者更通常地，含有多于一种添加剂的添加剂包，制备了全配方重润滑油或重润滑油组合物。基础油包含至少一种基料。这些添加剂的示例性而非限制性实例包括一种或多种清洁剂、分散剂、抗氧化剂、抗磨添加剂、极压添加剂、倾点降低剂、VI改进剂、摩擦改良剂、破乳剂、抗氧化剂、消泡剂、缓蚀剂和控制密封件泡涨的添加剂。
具体实施例方式为了说明本发明，提供了下列非限制性的实施例。实施例1-4使用ZSM-48脱蜡催化剂在脱蜡条件下对GTL基料进行脱蜡。将脱蜡过的油加热至约55°C (131° F)的温度，并用33重量％的80%正庚烷、20%正辛烷溶剂进行稀释。将稀释过的油冷却至约-3. 9°C (25° F)的温度，并在该温度下保持约3小时。然后将油以 0. 05加仑/分钟*平方英尺的流速过滤通过总表面积约为0. 5m2/g、孔径为0. 45微米的聚偏二氟乙烯滤膜。将过滤过的油在环境条件下留置6个月时间。过滤过的基料的性质公开在表1中。使用光学相态特征装置测量样品的HDT。所有样品导致约18°C的HDT。样品在留置6个月时间后保持清亮。即使在6个月时间后，样品仍保持清亮。根据ASTM D5773测量浊点。使用Hach Co.的2100P型浊度计来测定NTU值。浊度计是由照射油样品的光源和测量被样品中的粒子以90°角散射的光强度的光电池构成的比浊计。透射光检测器也接收通过样品的光。浊度计的信号输出(单位为比浊浊度单位或NTU)是两个检测器的比率。仪器满足在US-EPA方法180. 1中规定的US-EPA设计标准。NTU值在25°C的温度测定。表 权利要求
1.一种重质烃组合物，其源自于费托合成过程并可用作重润滑油基料，所述组合物的特征在于至少高于50重量％的异链烷分子， 在分子分布中至少75重量％的分子具有高于C25的碳数， 全部基础油的10重量％在537°C (1，000° F)以上沸腾； 在100°C的运动粘度为至少；并且混浊消失温度为20°C (68° F)或更低。
2.权利要求1的组合物，所述组合物的至少50%具有高于C25的碳数。
3.权利要求1或2的组合物，其中全部基础油的50重量％在537°C(1，000° F)以上沸腾。
4.权利要求1至3的组合物，所述组合物在100°C具有至少12dt的运动粘度。
5.权利要求1至4的组合物，其中所述混浊消失温度为15°C(68° F)或更低。
6.一种重润滑组合物，其包含权利要求1的组合物和至少一种添加剂。
全文摘要
本发明涉及可用作重润滑油基料的重质烃组合物以及源自于所述重润滑油基料的重润滑组合物，所述重润滑组合物即使在冷却至室温并长时间储存后仍保持清亮。
文档编号C10G21/00GK102549122SQ201080046169
公开日2012年7月4日 申请日期2010年10月4日 优先权日2009年10月13日
发明者埃里克·B·西罗塔, 罗兰德·B·萨赫尔 申请人:埃克森美孚研究工程公司