專利名稱：：輕基礎油餾分和具有低wt%Noack揮發(fā)度的潤滑劑的制作方法輕基礎油餾分和具有低wt%Noack揮發(fā)度的潤滑劑本發(fā)明涉及具有低wt%Noack揮發(fā)度的輕基礎油餾分和使用它制備的潤滑劑。
背景技術：
：尤其在歐洲，已經(jīng)通過更苛刻的溶劑提取和通過窄餾分蒸餾開發(fā)出粘度指數(shù)和揮發(fā)度滿足汽車標準的I類基礎油。盡管這滿足了調(diào)和發(fā)動機油的揮發(fā)度目標并略微改進了粘度，但它對于該問題是低效率的方法。滿足汽車標準的當前I類基礎油的實例是歐洲的Essol50SN和Essol45SN和北美的ExxonMobil150SN。輕費托衍生的基礎油和這些輕基礎油的調(diào)和物是已知的，但現(xiàn)有技術中均沒有本發(fā)明的具有合意低的wt。/Uoack揮發(fā)度的基礎油或調(diào)和物。希望的是在潤滑劑基礎油調(diào)和物和成品潤滑劑中使用的具有改進的wt。/。Noack揮發(fā)度的輕基礎油餾分。還希望的是基礎油調(diào)和物，其使用wt。/。Noack揮發(fā)度小于Noack揮發(fā)度因子的輕基礎油餾分，所述基礎油調(diào)和物在粘度和揮發(fā)度方面等價于或優(yōu)于滿足汽車標準的當前的I類基礎油。Noack揮發(fā)度小于Noack揮發(fā)度因子的高品質(zhì)輕基礎油餾分，其由含蠟原料制備，現(xiàn)在可以更大的量和更低的成本制備，使得它們成為合意的組分以包括在汽車發(fā)動機油和其它成品潤滑劑應用中。發(fā)明概述我們已經(jīng)發(fā)明了潤滑劑，其包含a.輕基礎油餾分，其wt。/。Noack揮發(fā)度在0和IOO之間且還小于Noack揮發(fā)度因子，其中所述Noack揮發(fā)度因子通過以下公式定義900x(在IO(TC下的運動粘度)-28-15;和；b.任選的一種或多種額外的添加劑。我們還發(fā)明了制備輕基礎油餾分的方法，其包括a.在串聯(lián)的兩個或更多個反應器中對含蠟原料進行加氫異構化脫蠟；和b.回收輕基礎油餾分，所述輕基礎油餾分的wt%Noack揮發(fā)度在0和IOO之間且還小于Noack揮發(fā)度因子，其中所述Noack揮發(fā)度因子通過以下公式定義900x(在IOO'C下的運動粘度)15。我們還發(fā)明了由包括在串聯(lián)反應器中對含蠟原料進行加氫異構化脫蠟的方法制備的輕基礎油餾分，其wt。/。Noack揮發(fā)度在G和IOO之間且還小于Noack揮發(fā)度因子，其中所述Noack揮發(fā)度因子通過以下公式定義900x(在IO(TC下的運動粘度)—u-15。附圖簡述圖l顯示了兩條線圖。一條線由公式y(tǒng)=900x(在IO(TC下的運動粘度，以cSt計)—u定義，和第二條線由公式y(tǒng)-900x(在10(TC下的運動粘度，以cSt計)—28-15定義。第二條線表示了與本發(fā)明的所述潤滑劑、輕基礎油餾分和所述潤滑劑基礎油調(diào)和物有關的wt%Noack揮發(fā)度的上限，或所述Noack揮發(fā)度因子(NVF)。發(fā)明詳述本發(fā)明首次提供了具有低wt%Noack揮發(fā)度的輕基礎油餾分，以使得該輕基礎油餾分具有小于該輕基礎油餾分的Noack揮發(fā)度因子(NVF)并還在O和100之間的wt%Noack揮發(fā)度。Noack揮發(fā)度因子油的Noack揮發(fā)度因子通過以下公式定義Noack揮發(fā)度因子=900x(在100°C下的運動粘度，cSt計)-28一15。在IOOX:下的運動粘度是通過ASTMD445-06測定的值。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，wt%Noack揮發(fā)度小于其Noack揮發(fā)度因子的輕基礎油餾分對于在潤滑劑基礎油調(diào)和物中使用特別有用。所得到的潤滑劑基礎油調(diào)和物可以是APII類或APIII類基礎油，然而它們具有驚人的良好的wt%Noack揮發(fā)度和^f氐溫性質(zhì)。Wt%Noack揮發(fā)度通過ASTMD5800-05程序B或等價測試方法測定。當使用等價測試方法時，將其指出在API互換指南(API出版物1509)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>APII類基礎油在某些成品潤滑劑配方中是合意的，因為那里有輕基礎油餾分本發(fā)明的輕基礎油餾分在IOO'C下的運動粘度在1.5和3.6cSt之間。運動粘度通過ASTMD445-06測定。該輕基礎油餾分具有在0和IOO之間的且還小于Noack揮發(fā)度因子(NVF)的wt%Noack揮發(fā)度。在一個實施方案中，將本發(fā)明的輕基礎油餾分與更重的基礎油餾分調(diào)和。所述更重的基礎油餾分可包括石油衍生的APII類或II類基礎油。石油衍生的APII類基礎油能以比其它基礎油相對低的成本大量商購得到。本發(fā)明的輕基礎油餾分的粘度指數(shù)高。它通常具有大于28xLn(在IOO'C的運動粘度)+80的粘度指數(shù)。在某些實施方案中，它具有大于28xLn(在IO(TC的運動粘度)+95的粘度指數(shù)。用于測定粘度指數(shù)的測試方法是ASTMD2270-04。所述輕基礎油餾分具有小于約10wt%、優(yōu)選小于約5wt。/。、更優(yōu)選小于約lwt%、甚至更優(yōu)選小于約0.5wt。/。和最優(yōu)選小于0.05或0.01wt。/。的烯烴。所述輕基礎油餾分優(yōu)選具有小于約0.lwt%、更優(yōu)選小于約0.05wt。/。和最優(yōu)選小于約0.02wt。/。的芳族化合物。在某些實施方案中，在潤滑油的所述輕基礎油餾分中的烯烴和芳族化合物含量顯著低時，所選擇的輕基礎油餾分的氧化器BN將大于約25小時，優(yōu)選大于約35小時，更優(yōu)選大于約40小時或甚至49小時。該輕基礎油餾分的氧化器BN—般小于約75小時。氧化器BN是測量基礎油氧化穩(wěn)定性的一種方便的方法。Stangeland等人在美國專利3，852，207中描述了氧化器BN測試。氧化器BN測試通過Dornte類型的氧吸收裝置來測量抗氧化性。參見R.W.Dornte，"白油的氧化"，《工業(yè)和工程化學》1936年第28巻第26頁。通常，條件是在340°F下的純氧氣氛。結果以100g油吸收1000ml氧氣所需的小時數(shù)來報告。在氧化器BN測試中，每100g油使用0.8ml催化劑，并且該油包括添加劑包。催化劑是在煤油中可溶的金屬環(huán)烷酸鹽的混合物。所述可溶的金屬環(huán)烷酸鹽的混合物模擬用過的曲軸箱油的平均金屬分析。所述催化劑中金屬的含量如下銅-6，927ppm;鐵-4，083ppm;鉛=80,208ppm;錳-350ppm;錫-3565ppm。添加劑包是每100克油80毫摩爾的雙聚亞丙基苯基二硫代磷酸鋅(zincbispolypropylenephenyldithio-phosphate)，或約1.1克的OLOA260。所述氧化器BN測試測量在模擬的應用中潤滑劑基礎油的響應。高的值或吸收1升氧氣所需的長的時間表明好的氧化穩(wěn)定性。OU)A是OroniteLubricatingOilAdditive的縮寫，它是ChevronOronite的注冊商標。潤滑劑基礎油調(diào)和物當將本發(fā)明的輕基礎油餾分與包含石油衍生的APII類基礎油的更重的基礎油餾分調(diào)和時，所述潤滑劑基礎油調(diào)和物具有小于29的wt。/。Noack揮發(fā)度。在本公開的上下文中，更重的基礎油餾分是在100'C下的運動粘度大于4.0cSt的基礎油。在某些實施方案中，所述潤滑劑基礎油調(diào)和物具有小于8000cP的在-35。C下的CCS粘度。CCS粘度是用來測量油在低溫和高剪切下的粘度性質(zhì)的測試。低CCS粘度使得油非常適合用于許多成品潤滑劑，包括多等級發(fā)動機油。測定CCS粘度的測試方法是ASTMD5293-04。結果以厘泊cP匯報。所述潤滑劑基礎油調(diào)和物可具有在3.O和7.OcSt之間的在100。C下的運動粘度。在某些實施方案中，包含輕基礎油餾分和更重的基礎油餾分的所述潤滑劑基礎油調(diào)和物具有在3.5和5.5cSt之間的在100。C下的運動粘度。運動粘度在該范圍內(nèi)的潤滑劑基礎油調(diào)和物將廣泛應用于成品潤滑劑中。本發(fā)明的潤滑劑基礎油調(diào)和物一般具有高粘度指數(shù)(VI)。通常，它將具有大于90、優(yōu)選大于IOO、更優(yōu)選大于110的VI。在某些實施方案中，所述潤滑劑基礎油調(diào)和物將具有小于150的VI，和在某些實施方案中，它可以具有小于130的VI。在一個實施方案中，本發(fā)明的潤滑劑基礎油調(diào)和物將具有大于118°C(212。F)的T95-T5沸點范圍。沸點通過ASTMD6352-04或等價方法由模擬蒸餾來測定。等價測試方法是指給出與所述標準方法基本上相同結果的任何分析方法。T95是指95wt。/。的所述潤滑劑基礎油調(diào)和物具有較低沸點的溫度。T5是指5wt。/。的所述潤滑劑基礎油調(diào)和物具有較低沸點的溫度。本發(fā)明的潤滑劑基礎油調(diào)和物的一個實例包含大于全部調(diào)和物的5wt%(優(yōu)選約10-約80wt%)的所述輕基礎油餾分，該輕基礎油餾分的特征在于在100。C下的運動粘度為約1.5-3.6，和wt。/。Noack揮發(fā)度在0和IOO之間且還小于由以下公式定義的量Noack揮發(fā)度因子-900x(在IOO'C下的運動粘度)—28-15。此外，本發(fā)明的潤滑劑基礎油調(diào)和物的一個實例包含小于全部調(diào)和物的95wt。/。(優(yōu)選約20-約90wt%)的石油衍生的APII類或II類基礎油。本發(fā)明的潤滑劑基礎油調(diào)和物還可包含占全部調(diào)和物約0.Ol-約10Wt。/Q的傾點抑制劑。所述傾點抑制劑可以是常規(guī)的傾點抑制劑添加劑或降低傾點的調(diào)和物組分。常規(guī)的傾點抑制劑添加劑的實例包括聚曱基丙烯酸烷基酯、苯乙烯酯聚合物、烷基化的萘、乙烯醋酸乙烯酯共聚物和聚富馬酸酯。常規(guī)的傾點抑制劑添加劑的處理比率通常小于0.5wt%。所述降低傾點的調(diào)和物組分是一種由含蠟原料制備的潤滑基礎油。所述降低傾點的調(diào)和物組分是異構化的含蠟產(chǎn)物，其具有相對高的分子量和特殊的支化性質(zhì)以使得它降低含有它們的潤滑基礎油調(diào)和物的傾點。所述降低傾點的基礎油調(diào)和物組分可以衍生自費托產(chǎn)物或石油產(chǎn)物。在一個實施方案中，所述降低傾點的調(diào)和物組分是異構化的石油衍生的基礎油，其沸程高于約950°F(約510°C)并含有至少50wt。/。的鏈烷烴。優(yōu)選地，所述降低傾點的基礎油調(diào)和物組分將具有高于約1050°F(約565°C)的沸程。在第二種實施方案中，所述降低傾點的調(diào)和物組分是異構化的費托衍生的底部產(chǎn)物，其傾點比要與它調(diào)和的蒸餾物基礎油的傾點高至少3°C。很好地用作降低傾點的調(diào)和物組分的優(yōu)選的異構化的費托衍生的底部產(chǎn)物具有在約600和約1100之間的平均分子量和在分子中在約6.5和約10個之間的烷基支鏈每100個碳原子的平均支化程度。所述降低傾點的調(diào)和物組分在美國專利7053254和專利申請No.US20050247600中有詳細描述，將二者都并入本文。包含所述輕潤滑劑基礎油餾分和任選的一種或多種添加劑的本發(fā)明的潤滑劑尤其適合作為農(nóng)用噴霧油或谷物抑塵劑。在某些實施方案中，它將滿足工業(yè)或醫(yī)用白油規(guī)格，且它的低揮發(fā)度將防止它顯著污染空氣。在具有貴金屬加氫組分和耐高溫氧化物載體的蠟加氫異構化催化劑上使用加氫異構化脫蠟來制備白油的方法的一個實例在美國專利申請US20060016724A1中有教導。生產(chǎn)白油的其它方法包括吸附劑處理或高效加氫處理。農(nóng)用或園藝噴霧油例如用來在農(nóng)作物例如柑橘上噴灑以控制規(guī)模，用作潛在的果樹噴霧劑和用作橡膠上的真菌Phytopthera的控制劑。使用谷物抑塵劑來防止粉塵爆炸。它們作為液體與水一起或不與水一起使用。成品潤滑劑成品潤滑劑包含潤滑劑基礎油和至少一種添加劑。所述潤滑劑基礎油可以是潤滑劑基礎油調(diào)和物。潤滑劑基礎油是成品潤滑劑的最重要的組分，一般占成品潤滑劑的大于70%。成品潤滑劑可以被用于例如汽車、柴油機、輪軸、變速箱和工業(yè)應用。成品潤滑劑必須滿足由有關的政府組織針對它們的目標應用所規(guī)定的規(guī)格?？梢耘c本發(fā)明的潤滑劑基礎油調(diào)和物或輕基礎油餾分調(diào)合以提供成品潤滑劑組合物的添加劑包括打算改進該成品潤滑劑的所選性質(zhì)的那些。一般的添加劑包括，例如傾點抑制劑、抗磨劑、EP劑、清凈劑、分散劑、抗氧化劑、粘度指數(shù)改進劑、粘度改性劑、摩擦改性劑、破乳劑、消泡劑、腐蝕抑制劑、防銹劑、密封膨脹劑、乳化劑、潤濕劑、潤滑性改進劑、金屬鈍化劑、膠凝劑、粘合劑、殺菌劑、殺真菌劑、防失液添加劑、著色劑等。一般地，成品潤滑劑中的添加劑總量將為該成品潤滑劑的約0.01-約30wt。/。。然而，由于本發(fā)明的潤滑基礎油具有極好的性質(zhì)，包括極好的氧化穩(wěn)定性、低磨損、高粘度指數(shù)、低揮發(fā)度、良好的低溫性質(zhì)、良好的添加劑溶解性和良好的彈性體相容性，可以需要比用通過其它方法制備的基礎油一般所需的量更低量的添加劑來滿足該成品潤滑劑的規(guī)格。在配制成品潤滑劑時使用添加劑在文獻中有很多記載并為本領域技術人員所公知。含蠟原料合適的含蠟原料具有高含量的正鏈烷烴且氧、氮、硫和例如鋁、鈷、鈦、鐵、鉬、鈉、鋅、錫和硅含量低。用于本發(fā)明的含蠟原料具有大于40wt。/。的正鏈烷烴，小于lwt。/。的氧，小于25ppm的氮和硫的總含量，和小于25ppm的鋁、鈷、鈦、鐵、鉬、鈉、鋅、錫和硅的總含量。在某些實施方案中，所述含蠟原料具有大于50wt。/。的正鏈烷烴，小于0.8wt。/Q的氧，小于20ppm的氮和硫的總含量，和小于20ppm的鋁、鈷、鈦、鐵、鉬、鈉、鋅、錫和硅的總含量。在其它實施方案中，所述含蠟原料具有大于75wt。/。的正鏈烷烴，小于0.8wt。/。的氧，小于20ppm的氮和硫的總含量，和小于20ppm的鋁、鈷、鈦、鐵、鉬、鈉、鋅、錫和硅的總含量。在不遠的將來，隨著大規(guī)模費托合成過程投入生產(chǎn)，用于本發(fā)明的含蠟原料預期是大量的和相對有成本竟爭力的。所述費托合成工藝提供了將多種烴資源轉化為通常由石油提供的產(chǎn)物的方法。在經(jīng)由費托工藝制備烴時，烴資源，例如天然氣、煤、煉廠燃料氣、焦油砂、油頁巖、市政廢物、農(nóng)業(yè)廢物、林業(yè)廢物、木材、頁巖油、瀝青、原油和原油餾分，首先轉化為合成氣，合成氣是含有一氧化碳和氫氣的混合物。進一步將該合成氣加工成合成原油。由費托過程制備的合成原油包含多種固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)烴的混合物。在潤滑基礎油范圍內(nèi)沸騰的那些費托產(chǎn)物含有高比例的蠟，這使得它們成為加工成基礎油的理想候選者。因此，費托蠟代表了用于根據(jù)本發(fā)明的方法制備高品質(zhì)基礎油的優(yōu)異原料。在室溫下費托蠟通常為固體，并因此展現(xiàn)出差的低溫性質(zhì)，例如傾點和濁點。然而，該蠟經(jīng)過加氫異構化后可制備具有優(yōu)異的低溫性質(zhì)的費托衍生的潤滑基礎油。術語"費托衍生的"或"FT衍生的"是指所述產(chǎn)物、餾分或原料源自于費托工藝或者在某一階段通過費托工藝生產(chǎn)。用于費托工藝的原料可以來自于多種烴資源，包括生物質(zhì)、天然氣、煤、頁巖油、石油、市政廢物、這些的4汙生物和它們的組合。加氫異構化脫蠟通過使所述含蠟原料與加氫異構化催化劑在處于加氫異構化條件下的異構化區(qū)域中接觸來實施加氫異構化脫蠟。加氫異構化催化劑優(yōu)選包含擇形中等孔尺寸分子篩、貴金屬加氫組分和耐高溫氧化物載體。該擇形中等孔尺寸分子篩優(yōu)選選自SAP0-11、SAP0-31、SAP0-41、SM-3、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48、ZSM-57、SSZ-32、菱鉀沸石、鎂堿沸石和它們的組合。更優(yōu)選SAPO-ll、SM-3、SSZ-32、ZSM-23和它們的組合。優(yōu)選的貴金屬加氫組分是柏、鈀或它們的組合。加氫異構化條件取決于所使用的蠟質(zhì)原料、所使用的加氫異構化催化劑、該催化劑是否被硫化、所希望的收率和所希望的基礎油的性質(zhì)。在本發(fā)明中有用的優(yōu)選的加氫異構化條件包括溫度為260-約413。C(500-約775。F)，總壓為15-3000psig，LHSV為0.25-20hr、和氫與原料的比例為約為2-30MSCF/bbl。在某些實施方案中，氫氣與原料的比例可為約4-20MSCF/bbl,在其它方案中為約4.5-約10MSCF/bbl，和在別的其它方案中為約5-約8MSCF/bbl。通常，氫氣可與產(chǎn)物分開并再循環(huán)到該異構化區(qū)域中。注意到10MSCF/bM的原料比等價于1781升H7升原料。通常，氫氣將與產(chǎn)物分開并再循環(huán)到該異構化區(qū)域中。在某些實施方案中，加氫異構化脫蠟在串聯(lián)反應器中進行以優(yōu)化收率和基礎油性質(zhì)。具有反應器間分離的串聯(lián)加氫異構化反應器可在更低的溫度和更低的催化劑老化速率下實現(xiàn)與無產(chǎn)物分離和回收的單個反應器或無反應器間分離的多個反應器相同的傾點降低。因此，具有反應器間分離的多個反應器可在所希望的溫度、空速和催化劑活性范圍內(nèi)操作比單個反應器或無反應器間分離的多個反應器更長的時間。適宜的加氫異構化脫蠟方法的其它細節(jié)描述于美國專利No.5，135，638和5,282,958;和美國專利申請20050133409，將它們并入本文供參考。加氫精制任選地，可加氫精制通過加氪異構化脫蠟生產(chǎn)的基礎油。該加氫精制可發(fā)生在一個或多個步驟，可在將該基礎油分餾為一種或多種餾分之前或之后進行。加氫精制意圖通過除去芳族化合物、烯烴、有色體和溶劑來改進產(chǎn)品的氧化穩(wěn)定性、UV穩(wěn)定性和外觀。對加氫精制的概述可參見引入本文供參考的美國專利No.3，852,207和4，673，487?？赡苄枰託渚撇襟E來將基礎油中的烯烴的重量百分比減少至小于10wt%，優(yōu)選小于5或2wt%，更優(yōu)選小于1wt%，甚至更優(yōu)選小于0.5wt%，和最優(yōu)選小于0.05或0.01wt%。可能需要加氫精制步驟來將芳族化合物的重量百分比減少至小于0.3或0.lwt°/。，優(yōu)選小于0.05wt%，更優(yōu)選小于0.02wt%，和最優(yōu)選小于Q.01wt%。優(yōu)選所述加氫精制在大于500psig、更優(yōu)選大于700psig、最優(yōu)選大于850psig的總壓下進行。在某些實施方案中，所述加氫精制可以在串聯(lián)反應器中進行，以生產(chǎn)具有優(yōu)異的氧化穩(wěn)定性和低wt%Noack揮發(fā)度的基礎油。由于采用了加氫異構化脫蠟，在具有反應器間分離的多個反應器中進行的加氫精制可在所希望的溫度、空速和催化劑活性范圍內(nèi)操作比單個反應器或無反應器間分離的多個反應器更長的時間。分餾一般將潤滑基礎油分離成各種餾分，由此生產(chǎn)一種或多種傾點小于0°C、優(yōu)選小于-20'C、更優(yōu)選小于-30'C的輕基礎油餾分?；A油，如果是寬沸程的，可以被分餾成不同粘度等級的基礎油。在本公開內(nèi)容的上下文中，"不同粘度等級的基礎油"定義為在IO(TC下的運動粘度彼此相差至少1.OcSt的兩種或更多種基礎油。優(yōu)選地，使用一個或多個真空蒸餾單元來進行分餾以得到具有預選沸程的餾分。用于表征基礎油的專門的分析測試方法烯烴的Wt%:以質(zhì)子-NMR通過以下步驟A-D來確定本發(fā)明的輕基礎油餾分中的烯烴的wt%:A.制備5-10%的測試烴在氖代氯仿中的溶液。B.獲取至少Uppm傳寬并精確地參照化學位移(ppm)軸的正常質(zhì)子鐠。該儀器必須具有足夠的增益范圍以獲得信號而無接收器/ADC的過栽。當使用30度的脈沖時，該儀器必須具有65000的最小信號數(shù)字化動態(tài)范圍。優(yōu)選地，該動態(tài)范圍將是260000或更多。C.測量下面范圍之間的積分強度6.0-4.5ppm(烯烴)2.2-1.9ppm(烯丙基型)1.9-0.5ppm(飽和的)D.使用通過ASTMD2503確定的測試物質(zhì)的分子量來計算1.飽和烴的平均分子式2.烯烴的平均分子式3.總積分強度(-所有積分強度的和)4.每樣品氫的積分強度(-總積分/分子式中的氫的數(shù)目)5.烯烴氫的數(shù)目(-烯烴積分/每個氫的積分)6.雙鍵的數(shù)目(-烯烴氫x烯烴分子式中的氫/2)7.通過質(zhì)子NMR測得的烯烴的wt%=100x雙鍵的數(shù)目x典型的烯烴分子中的氫的數(shù)目/典型的測試物質(zhì)分子中的氫的數(shù)目。該通過質(zhì)子NMR計算烯烴的wt。/。的程序D,在烯烴結果低(小于約15wtD/。)時工作得最好。烯烴必須是"常規(guī)的"烯烴，即氬與雙鍵碳相連的那些烯烴類型的分布式的混合物，例如ot、亞乙烯基、順式、反式和三取代的。這些烯烴類型具有1-約2.5的可檢測的晞丙基與烯經(jīng)積分的比例。當該比例超過約3時，它表明存在較高百分比的三或四取代的烯烴，且必須做出不同的假設以計算樣品中的雙鍵數(shù)目。通過HPLC-UV測量芳族化合物用于測量本發(fā)明的輕基礎油餾分中的低含量的具有至少一個芳族官能團的分子的方法使用HewlettPackard1050系列四梯度高效液相色鐠(HPLC)系統(tǒng)，其與HP1050二極管陣列紫外-可見光檢測器相連，界面為HP化學工作站。鑒別高度飽和的基礎油中單獨的芳族類是基于它們的UV光i普的圖案和它們的洗脫時間。用于該分析的氨柱主要基于芳族分子的環(huán)的數(shù)目(或更準確地，雙鍵數(shù)目)來區(qū)分它們。因此，含有單環(huán)芳族化合物的分子首先洗脫，然后是按照每分子的雙鍵數(shù)目增加的順序的多環(huán)的芳族化合物。對于具有相似的雙鍵特征的芳族化合物，環(huán)上僅烷基取代的那些比環(huán)烷取代的那些洗脫得更快。從它們的UV吸收譜明確地鑒別各種基礎油芳烴是通過辨認它們的峰電子躍遷相對于純模型化合物類似物的全部紅移程度來實現(xiàn)，該紅移程度取決于環(huán)系統(tǒng)上的烷基和環(huán)烷基取代基的量。眾所周知這些紅移是芳環(huán)中的tt電子的烷基離域化引起的。由于很少有未取代的芳族化合物在潤滑劑范圍內(nèi)沸騰，對于所有的芳基鑒定原則，一些程度的紅移是預料之中的且觀察的到的。通過積分色譜圖來對洗脫的芳族化合物進行定量，其中該色譜圖由在該芳族化合物的恰當?shù)谋Ａ魰r間窗口內(nèi)的波長組成，該波長針對每個綜合類的化合物進行過優(yōu)化。通過人工評價洗脫的化合物在不同時間的各自的吸收鐠并基于它們與模型化合物吸收譜的定性的相似處將它們歸屬為恰當?shù)姆甲孱?，來確定對于每個芳族類的保留時間窗口范圍。極少例外，在高度飽和的APIII類和III類潤滑劑基礎油中僅觀察到5類芳族化合物。HPLC-UV校正HPLC-UV用于鑒定芳族化合物的這些類別，甚至在非常低的含量下。多環(huán)芳族化合物的吸收通常比單環(huán)芳族化合物強10-200倍。烷基取代也影響吸收約20%。因此，使用HPLC來分離和鑒定不同種類的芳族化合物并知道它們?nèi)绾斡行У匚帐侵匾?。鑒定了5類芳族化合物。除了在最高度保留的烷基-l-環(huán)芳族環(huán)烷烴和最差高度保留的烷基萘之間有小的重疊外，所有的芳族化合物類別是基線分辨的。通過垂線落下方法來確定共洗脫的1-環(huán)和2-環(huán)芳族化合物在272納米的積分范圍。首先通過建立Beer定律曲線來確定每個綜合的芳族化合物類的依賴于波長的響應因子，該曲線基于與該取代的芳族類似物最相近的鐠圖峰吸收由純模型化合物混合物來建立。例如，基礎油中的烷基環(huán)己基苯分子在272納米展示出獨特的峰吸收，其對應于未取代的萘滿模型化合物在268納米處的相同的(禁阻)躍遷。通過假定烷基-1-環(huán)芳族環(huán)烷烴在272納米處的摩爾吸收率響應因子與由Beer定律曲線來計算的萘滿在268納米處的摩爾吸收率近似相等來計算烷基-1-環(huán)芳族環(huán)烷烴在基礎油樣品中的濃度。通過假定每種芳族化合物類的平均分子量與整個基礎油樣品的平均分子量近似相等來計算芳族化合物的重量百分比濃度。經(jīng)由耗盡的HPLC色譜法直接從潤滑劑基礎油中離析1-環(huán)芳族化合物，以此進一步改進該校正方法。直接以這些芳族化合物進行校正消除了與模型化合物相關的假設和不確定性。正如所料，該離析的芳族化合物樣品具有比模型化合物更低的響應因子，因為它們是更加高度取代的。更具體地，為了準確地校正該HPLC-UV方法，使用Waters半制備HPLC裝置從潤滑劑基礎油的體相中分離取代的苯芳族化合物。將10克樣品以1:l稀釋在正己烷中，并以正己烷為流動相在18ml/min的流量下注入氨鍵合的二氧化硅柱(5cmx22.4mmIDguard)中，然后是兩個25cmx22.4mm的8-12微米氨鍵合的二氧化硅顆粒的ID柱(由位于California的Emeryvi1le的RaininInstruments制造)。基于檢測器的響應(其來自于設定在265納米和295納米雙波長UV檢測器)，將柱洗脫物分餾。收集飽和的餾分直至265納米處的吸收顯示0.01吸收單位的改變，該信號表示單環(huán)芳族化合物開始洗脫。收集單環(huán)芳族化合物餾分直至265納米與295納米處的吸收的比例降至2.0,這表示雙環(huán)芳族化合物開始洗脫。通過再次層析該單芳族化合物餾分去除由HPLC柱的過載而產(chǎn)生的"拖尾的"飽和餾分來提純和分離該單環(huán)芳族化合物餾分。該提純的芳族化合物"標準物"表明，相對于未取代的萘滿，烷基取代將摩爾吸收率響應因子降低了約20%。以NMR確認芳族化合物在提純的單芳族化合物標準物中具有至少一個芳族官能團的所有分子的重量百分比經(jīng)由長持續(xù)時間的碳13NMR分析而確認。NMR比HPLCUV易于校正，因為它簡單地測量芳族碳，所以其響應不依賴于待分析的芳族化合物的類別。已知在高度飽和的潤滑劑基礎油中95-99%的芳族化合物是單環(huán)芳族化合物，由此將NMR結果由芳族碳的百分數(shù)轉化為芳族分子的百分數(shù)(為了與HPLC-UV和D2007—致)。為了準確地測量低至0.2%芳族分子的芳族化合物，需要高功率、長持續(xù)時間和良好的基線分析。更具體地，為了以NMR準確地分析具有至少一個芳族官能的所有分子的低含量，對標準D5292-99進行修改以給出500:1的最小的碳靈敏度(通過ASTM標準實踐E386)。在使用10-12mmNalorac探針的400-500MHzNMR上，運行的持續(xù)時間為15小時。使用AcornPC集成軟件來定義基線的形狀并一致地進行積分。在運行中改變一次載波頻率以避免由脂族峰映入芳族區(qū)域而形成的非自然信號。通過在栽波譜的任一側攝語，顯著改進了分辨率。用于表征含蠟原料的專門的分析測試方法通過熔融所述含蠟原料然后氧化燃燒并通過ASTMD4629-02化學發(fā)光檢測來測量所述含蠟原料中的氮含量。通過熔融該含蠟原料然后通過ASTMD5453-06紫外熒光來測量硫。在引入本文的美國專利6，503，956中進一步描述了測量氮和疏的測試方法。所述含蠟原料中的氧含量通過中子活化來測量。該用來對鋁、鈷、鈦、鐵、鉬、鈉、鋅、錫和硅進行元素分析的技術是誘導耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)。在該技術中，樣品放置在石英容器(超純等級)中，向其中加入硫酸，然后將該樣品在程控馬弗爐中灰化3天。然后用HC1消化灰化的樣品以將其轉化為水溶液，然后進行ICP-AES分析。由ASTMD721-05所測，更優(yōu)選的含蠟原料的油含量小于10wt%。正鏈烷烴重量百分比含蠟樣品中的正構鏈烷烴(正鏈烷烴)的測定應該使用能夠測定單獨的C7-C110正鏈烷烴含量的檢測限為0.lwt。/。的方法。所使用的優(yōu)選方法如下。含蠟原料中的正構鏈烷烴的定量分析通過氣相色譜(GC)來確定。GC(具有毛細管分流/非分流入口和火焰離子化檢測器的Agilent6890或5890)配有對烴高度靈敏的火焰離子化檢測器。本方法使用常規(guī)用來通過沸點分離烴混合物的甲基硅氧烷毛細柱。該柱是熔凝的二氧化硅，100%甲基硅氧烷，30米長，內(nèi)徑0.25mm,0.1微米膜厚，由Agilent提供。載氣是氦氣(2ml/分鐘)并使用氫氣和空氣作為火焰燃料。將所述含蠟原料熔融以得到0.lg均勻樣品。將該樣品立即溶解在二硫化碳中以給出2wt。/。的溶液。如果需要，加熱該溶液直至看起來清澈并不含固體，然后注入GC中。使用以下溫度程序來加熱所述甲基硅氧烷柱*初溫150°C(如果存在C7-C15烴，初溫為50°C)斜率6'C/分鐘*終溫400°C最終保持5分鐘或直至峰不再洗脫該柱然后按照碳數(shù)增加的順序有效地將正構鏈烷烴與非正構鏈烷烴分開。以同樣的方式分析已知的對照標準物以建立具體的正構鏈烷烴峰的洗脫時間。該標準物是ASTMD2887正鏈烷烴標準物，購于vendor(Agilent或Supelco)，摻入5wt%的Polywax500聚乙烯(購自Oklahoma的PetroliteCorporation)。在注入前溶化該標準物。從所述對照標準物的分析而收集的歷史數(shù)據(jù)也確保了該毛細柱的分辨效率。如果在樣品中存在，正構鏈烷烴峰是良好分開的并易于從樣品中存在的其它烴類型中識別出來的。在正構鏈烷烴的保留時間以外洗脫的那些峰被稱作非正構鏈烷烴。使用從運行開始到結束持續(xù)的基線來積分整個樣品。正鏈烷烴從總面積中略掉，并從谷到谷進行積分。將所有檢測到的峰歸一化至100%。使用EZChrom來識別峰并計算結果。實施例實施例1:ExxonMobilAmericasCORE150基礎油、ExxonMobil100SN和ExxonMobil330SN基礎油的樣品具有如表I所示的性質(zhì)。表I性質(zhì)ExxonMobilCOREExxonMobi1ExxonMobi1150100SN330SN在4(TC下的運動粘度，cSt30,5120.1764.32在IOO'C下的運動粘度，cSt5.2484.0328,299VI1029497Noack,wt%17.84'26.37.63在-25'C下的CCS,cPs16,662在-35。C下的CCS，cPs12.9506311在-40。C下的Brookfield粘27050(用0.4%度，CPViscoplex1-300)D6352S腦ISTTBP(Wt%)嚇568265071410/30702/756675/722760/8405080276087870/90844/893798/843913/96395912862982^x由通過ASTMD5800A得到的結果換算而來。實施例2:19三個費托衍生的基礎油樣品經(jīng)分析和測定具有以下性質(zhì):表II<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>所述三個費托衍生的基礎油都是在串聯(lián)的兩個反應器中對加氬處理的Co-基費托蠟進行加氫異構化脫蠟、在單個反應器中對流出物進行加氫精制并將產(chǎn)物真空蒸餾成不同等級的基礎油而制備的蒸餾物餾分。所有三個這些費托衍生的基礎油具有非常低的芳族化合物和烯烴含量，并具有非常好的氧化穩(wěn)定性。此外，它們?nèi)齻€都具有非常低的Noack揮發(fā)度。注意到，僅FT-A具有小于由公式Noack揮發(fā)度因子-900x(在IO(TC下的運動粘度)—2S-15所定義的量的wt%Noack揮發(fā)度。輕基礎油餾分FT-A的wt%Noack揮發(fā)度和FT-A的Noack揮發(fā)度因子之間的差大于0.5。FT-A還具有極好的氧化穩(wěn)定性和大于28xLn(在IO(TC下的的運動粘度)+95的粘度指數(shù)。實施例3:用ExxonMobil330SN基礎油制備四種不同的費托衍生的基礎油的調(diào)和物。這些調(diào)和物(調(diào)和物A、調(diào)和物B、調(diào)和物C和調(diào)和物D)的重量百分比配方和性質(zhì)，與ExxonMobil100SN與ExxonMobilAmericasCORE150的對比調(diào)和物(調(diào)和物E)以及純的ExxonMobilAmericasCORE150的對比，概述于下表III中。表III調(diào)和物配方調(diào)和物A對比調(diào)和物B調(diào)和物C對比調(diào)和物D對比調(diào)和物EExxonCORE150FT-A,34Noack50%0%70°/。0°/0%0%FT-C,"Noack0%50%0%70%0%0%ExxonMobil330SN50%50%30%30%0%0%ExxonMobil100SN67%0%ExxonMobiiAmericasCORE15033%100%調(diào)和物性質(zhì)40'C下的運動粘度，cSt21.0024.3315.2317.7123.5430.51100°C下的運動粘度，cSt4.2884.6583.5883.8714.3545.248VI11010811911186102傾點，'C-14-16-19-21-17-15Noack,D5800,wt%22.0216.6628.3121.0825.0017.84'一35'C下的CCS，cP3354450115212009805012950D6352-04SimDist,wt%0.5/5614/676648/697652/674663/696566/661635/68310/30689/728709/745684/716707/737684/732702/7565076878074576277380270/90858/931859/935783/911794/909814/865845/89495/99.5960/1009966/1034950/1029946/1026888/952914/996-40'C下的Brookfield粘度，在0.4%PPD處理比率下的w/PMA8.08012.4603.1504.28042.900308.400FT-A,34Noack50%0%70%0%o'/0%FT-C,"Noack0%50%0%70%0%0%ExxonMobil330SN50%50%30%30%0%0%ExxonMobil100SN67%0%ExxonMobilAmericasCORE15033%100%T95-T5沐點范圍284269276250227231承由通過ASTMD5800A得到的結果換算而來。與不具有費托衍生的輕基礎油餾分的對比調(diào)和物E相比，所有這些用輕費托衍生的基礎油餾分制備的調(diào)和物具有較低的Noack揮發(fā)度21和CCS粘度。調(diào)和物A和調(diào)和物C是本發(fā)明的基礎油調(diào)和物的實例。調(diào)和物A和調(diào)和物C都具有小于29wt%的Noack揮發(fā)度。令人驚訝地，調(diào)和物A和調(diào)和物C都具有大于118C(212。F)的T95-T5沸點范圍。此外，當它們與0.4wto/。的聚甲基丙烯酸酯(PMA)傾點抑制劑調(diào)和時，它們給出比預期顯著更低的在-40。C下的Brookfield粘度。令人驚訝地，用具有更低的Noack揮發(fā)度的費托衍生的基礎油制備的調(diào)和物(對比調(diào)和物B和對比調(diào)和物D)不產(chǎn)生wt%Noack揮發(fā)度與本發(fā)明的調(diào)和物同樣低的基礎油調(diào)和物。傾點降低的潤滑劑基礎油調(diào)和物如表III中所示。當與一種或多種額外的添加劑調(diào)和時，將制備極好的成品潤滑劑，包括多等級發(fā)動機油、汽車傳動液和全范圍的工業(yè)油和油脂。多等級發(fā)動機油的實例是客車機油、重栽機油、天然氣發(fā)動機油和中速發(fā)動機油。實施例4:在串聯(lián)的三個反應器中在600-700。F的溫度、約1LHSV進料速率、小于800psig壓力和約4-約2眼SCF/bbl氬氣流量下在Pt/SAPO-11加氫異構化催化劑上對加氫處理過的Co-基費托蠟進行加氫異構化。加氫異構化之后，在Pd/氧化硅氧化鋁加氫精制催化劑上在串聯(lián)的兩個加氫精制反應器中在大于700psig的總壓、約400-約600°F的溫度、約1LHSV進料速率和約4-約20MSCF/bbl氬氣流量下對產(chǎn)物進行加氫精制。將該加氫精制反應器出來的產(chǎn)物真空蒸餾成不同的基礎油等級，在100。C下的運動粘度在1.5和3.5cSt之間的一種或多種餾分。這些基礎油的兩種經(jīng)分析和測定具有以下性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>這兩種基礎油都具有在0和IOO之間且還小于由公式Noack揮發(fā)度因子-900x(在IO(TC下的運動粘度)-28-15所定義的量的wt%Noack揮發(fā)度。所述輕基礎油餾分FT-D和FT-E的wt%Noack揮發(fā)度和它們的Noack揮發(fā)度因子之間的差大于5。它們都具有異常好的氧化穩(wěn)定性、低傾點和高VI。這些油尤其將單獨地使用或以與其它常規(guī)APII類和APIII類基礎油的調(diào)和物的形式使用，以制備高品質(zhì)的成品潤滑劑，或用作添加劑濃縮物中的稀釋油。優(yōu)選的由含蠟原料制備的輕基礎油餾分作為添加劑稀釋劑的用途在美國專利申請US20060201852和US20060205610中有教導。本申請中引用的所有出版物、專利和專利申請，在此引用其全部內(nèi)容作為參考，其引用程度好像每一個單獨的出版物、專利申請或專利的公開內(nèi)容被專門地和單獨地指出，以引入它們的全部內(nèi)容供參考。本領域技術人員很容易對上面公開的本發(fā)明的示例性的實施方案進行許多修改。因此，將本發(fā)明解釋為包括落入所附權利要求范圍之內(nèi)的所有結構和方法。權利要求1.潤滑劑，包含a.輕基礎油餾分，其wt％Noack揮發(fā)度在0和100之間且還小于Noack揮發(fā)度因子，其中所述Noack揮發(fā)度因子通過以下公式定義900×(在100℃下的運動粘度)-2.8-15；和；b.任選的一種或多種額外的添加劑。2.權利要求l的潤滑劑，其中所述輕基礎油餾分的wt%Noack揮發(fā)度與所述Noack揮發(fā)度因子之間的差大于0.5。3.權利要求l的潤滑劑，其中所述輕基礎油餾分由含蠟原料制備。4.權利要求3的潤滑劑，其中所述含蠟原料是費托衍生的。5.權利要求l的潤滑劑，其中所述輕基礎油餾分具有小于或等于130的粘度指數(shù)。6.權利要求1的潤滑劑，其中所述輕基礎油餾分具有大于35小時的氧化器BN。7.權利要求6的潤滑劑，其中所述氧化器BN大于49小時。8.權利要求l的潤滑劑，其中所述潤滑劑是農(nóng)用噴霧油或谷物抑塵劑。9.權利要求l的潤滑劑，其中潤滑劑是在添加劑濃縮物中使用的稀釋油。10.權利要求1的潤滑劑，其中所述輕基礎油餾分在100。C下的運動粘度在1.5和3.6cSt之間。11.權利要求10的潤滑劑，其中所述運動粘度在1.5和3.5cSt之間。12.權利要求l的潤滑劑，其中所述潤滑劑是成品潤滑劑。13.權利要求12的潤滑劑，其中所述成品潤滑劑是發(fā)動機油、汽車傳動液、工業(yè)油或油脂。14.權利要求13的潤滑劑，其中所述成品潤滑劑是多等級發(fā)動機油。15.權利要求14的潤滑劑，其中所述多等級發(fā)動機油選自客車機油、重栽機油、天然氣發(fā)動機油和中速發(fā)動機油。16.權利要求1的潤滑劑，其中所述潤滑劑是添加劑濃縮物。17.權利要求1的潤滑劑，其中所述一種或多種額外的添加劑選自傾點抑制劑、抗磨劑、EP劑、清凈劑、分散劑、抗氧化劑、粘度指數(shù)改進劑、粘度改性劑、摩擦改性劑、破乳劑、消泡劑、腐蝕抑制劑、防銹劑、密封膨脹劑、乳化劑、潤濕劑、潤滑性改進劑、金屬鈍化劑、膠凝劑、粘合劑、殺菌劑、殺真菌劑、增稠劑、防失液添加劑和著色劑。18.制備輕基礎油餾分的方法，包括a.在串聯(lián)的兩個或更多個反應器中對含蠟原料進行加氫異構化脫蠟；和b.回收輕基礎油餾分，所述輕基礎油餾分的wt。/。Noack揮發(fā)度在G和IOO之間且還小于Noack揮發(fā)度因子，其中所述Noack揮發(fā)度因子通過以下公式定義900x(在100。C下的運動粘度)—28-15。19.權利要求18的方法，其中所述輕基礎油餾分的wt%Noack揮發(fā)度與所述Noack揮發(fā)度因子之間的差大于0.5。20.權利要求18的方法，其中所述加氫異構化脫蠟步驟的流出物隨后在串聯(lián)的加氫精制反應器中加氫精制。21.權利要求18的方法，其中所述含蠟原料是費托衍生的。22.權利要求18的方法，其中所述加氫異構化脫蠟在以下條件下進行，所述條件包括溫度為260-約413°C(500-約775。F)，總壓為15-3000psig，氫氣與原料的比例為約712.4-3562升&/升原料(約4-20MSCF/bbl)和LHSV在0.25和10hr—'之間。23.權利要求18的方法，其中使用擇形中等孔尺寸分子篩進行所述加氫異構化脫蠟。24.由包括在串聯(lián)反應器中對含蠟原料進行加氫異構化脫蠟的方法制備的輕基礎油餾分，其wt。/。Noack揮發(fā)度在0和IOO之間且還小于Noack揮發(fā)度因子，其中所述Noack揮發(fā)度因子通過以下公式定義900x(在IO(TC下的運動粘度)-2S-15。25.權利要求24的輕基礎油餾分，其中所述輕基礎油餾分的wt0/。Noack揮發(fā)度與所述Noack揮發(fā)度因子之間的差大于0.5。26.權利要求24的輕基礎油餾分，其中所述方法還包括在第二組串聯(lián)的反應器中對脫蠟的流出物進行加氫精制。27.權利要求24的輕基礎油餾分，其中所迷含蠟原料是費托衍生的。28.權利要求27的輕基礎油餾分，其中由選自生物質(zhì)、天然氣、煤、頁巖油、石油、市政廢物、這些的衍生物和它們的組合的烴資源生產(chǎn)所迷費托衍生的含蠟原料。全文摘要潤滑劑，其包含輕基礎油餾分和任選的一種或多種額外的添加劑，其中所述輕基礎油餾分的wt％Noack揮發(fā)度在0和100之間且還小于Noack揮發(fā)度因子(NVF)，其中所述Noack揮發(fā)度因子通過以下公式定義900×(在100℃下的運動粘度)^-2.8-15。制備該輕基礎油餾分的方法，包括在串聯(lián)的兩個或更多個反應器中對含蠟原料進行加氫異構化脫蠟；和回收具有低Noack揮發(fā)度的輕基礎油餾分。還有，wt％Noack揮發(fā)度在0和100之間且還小于所述NVF的輕基礎油餾分，其由在串聯(lián)反應器中對含蠟原料進行加氫異構化脫蠟的方法制備。文檔編號C10M101/00GK101563440SQ200780047083公開日2009年10月21日申請日期2007年12月14日優(yōu)先權日2006年12月20日發(fā)明者B·K·洛克,J·M·羅森鮑姆,N·J·伯特蘭,S·J·米勒,S·謝,Sc·迪斯金申請人:雪佛龍美國公司