提高烃类和/或其衍生物分子量的方法技术

通过使烃类和／或其衍生物与含活泼氢体系相接触提高其分子量的方法，该法包括于至少０．００７巴压力下生成含氢等离子体和使该烃类和／或其衍生物以液体形式与产生的等离子体体系接触并从中获取平均分子量得到提高的产品。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种提高烃类和/或其衍生物的分子量的方法。本专利技术尤其涉及提高一种含有一个或多个下文所述官能团的烃类分子量的方法。烃类根据其有关性能在许多领域得到使用，本专利技术侧重于在润滑领域适用的烃类，但决不能认为本专利技术仅限于已知的对该领域有吸引力的烃类和/或其衍生物。粘度是润滑油的一项重要指标。众所周知并广泛承认的表示粘度性能的参数有动力学粘度和表征润滑油分别在冷、热条件下相对于性能变化的内阻的所谓粘度指数（Ⅵ）。油料的粘度指数高，则极有希望在恶劣条件下使用而不会使性能变坏。本领域有许多已知的用来提高润滑油粘度指数的方法，诸如使存在于润滑油中的线性烷烃蜡加氢异构化的方法或添加所谓Ⅵ-改性剂即为改进油的粘度-温度关系而添加的聚合物的方法。当然，提高所给分子的分子量可通过对其进行二聚处理或低聚处理来实现。要达到这一目的一般需要相当活泼的分子和/或极严格的条件。而且，必须对所进行的二聚或低聚处理保持控制。否则会出现不良性能的产品或者甚至是不希望的性能，尽管分子量有所提高。使用放电方法改变烃类分子量是另一种方法，该法大体上是众所-->周知的。以烃类物质经放电处理生产乙烯、乙炔和碳黑的方法在文献中已有大量记载，并有一些工艺方法用于工业化生产。当以普通液烃物质为原料时，这类方法在本质上是裂解方法，即不仅碳-碳键断裂，而且碳-氢键也断裂，从而得到低分子量分子，这一点是很明显的。使用放电方法提高普通液烃物质的分子量的方法则在文献中很少报道。在文献中谈到放电对这类物质的影响时，则清楚地表明，必须处理极活泼的分子，同时使用特殊的放电式式，一般是电晕放电。美国专利3，356，602中介绍了一种有关在高电场（诱发所谓电晕放电）连同一组氧、惰性气体和/或氢作用下进行羧酸二聚的方法。该专利明确表明仅在交流电条件下操作并含有乙烯不饱和性的系统中可获得良好的效果。若对硬脂酸等饱和化合物进行上述美国专利所述的处理，则与油酸和亚麻酸等有关不饱和化合物相比，其分子量仅有部分提高（见美国专利说明书3，356，602表Ⅲ）。因此当烃类物质的分子量可以受控及可控方法得到明显提高时是极有益的。尤为有益的是通过放电就能提高润滑基油的粘度甚或粘度指数，特别是提高含羧基、酯基、氨基和/或酰胺基等官能团的润滑基油的粘度甚或粘度指数，这些官能团应大量持续存在于经此方法处理的、粘度甚或粘度指数得到改进的润滑基油中。在提高粘度和/或粘度指数的加工过程中，能将这类官能基团引入不含（或仅含少量）这类官能团的润滑基油结构中也是极为有益的。现在已意外发现在某一条件下按受控并可控方法使用含活泼氢体系，可达到提高烃类物质分子量，尤其是提高含有一种或多种官能团的烃类物质分子量的目的。-->还已发现不论是烃类润滑基油还是含有或接有官能团的烃类物质的粘度甚或粘度指数都有明显提高，而不使经过如此处理的物质的其他重要物理性能受到损害。因此，本专利技术涉及一种提高烃类和/或其衍生物分子量的方法，该法将这类物质与含活泼氢的体系（包括于至少0.007巴的压力下产生的含氢等离子体）接触并以液体形式使该烃类和/或其衍生物与产生等离子体的体系保持接触，从而由此获得平均分子量得到改进的产品。必须指出，本专利技术的方法使用一种润滑油作为原料改进粘度甚或粘度指数。其含意是指基于分子量已很高的油类，进一步改进其（高）粘度，同时保持甚或提高其粘度指数。通过以该方法进行本专利技术的处理表明，烃类和/或其衍生物不必直接置于产生含氢等离子体的电场中，这使得控制各种条件从而按希望提高分子量，同时降低甚或防止当烃类和/或其衍生物直接置于用来放电的电场中受其作用时产生的裂解现象。可使用任何标准温度和压力条件下为液体或固体的烃类和/或其衍生物进行本专利技术的方法。优先选用的烃类范围是煤油至最重级分润滑基油之间的烃。尤为可取的是通过进行本专利技术的方法来提高所谓XHVI基油，即粘度至少已达140的基油的分子量（并从而提高粘度甚或粘度指数）。在本专利技术的方法中可使用各种炼油厂原料诸如加氢裂化器塔底油料、粗柴油类及各种回炼油等。也可使用各种烃的混合物（如各种基油组合物）。已经发现，可以以可控制的方式进行本专利技术的方法：分子量可适-->宜增加如30%～150%倍，而不出现裂解或生焦等缺陷。如果需要，在本专利技术方法中待处理的烃类可含有在分子量提高时基本保持不变的官能团，这往往是有益的。因为这类基团或具有其自身价值，或可用来进行进一步的改性。可存在于本专利技术方法中待处理烃类中的官能团的例子包括羧基、酯基、氨基和/或酰胺基。带官能团化合物的典型例子包括羧酸和羧酸酯如硬脂酸、亚油酸、油酸和烷基酯，尤以其甲酯和乙酯为宜。如果需要，待处理的烃类衍生物还可含两个或多个官能团，类如高级氨基羧酸和相应的酯。当混合物中同时含有这两种烃类物质时较为适宜并且按本专利技术处理含一个或多个官能团的烃类化合物时，不仅增加了原料分子量，而且可在该烃类物质中引入官能团。应该指出，根据本专利技术，不饱和化合物也可与待处理的烃类物质和/或衍生物一起使用。即使这样，也可以按可控制的方式进行此方法。为了表明少量待处理原料可能出现分子量下降（暂时），这种下降会使本专利技术预期的分子量增加值出现偏差，从而在说明书中以“平均分子量”表示总的分子量增加，如下文所述，分子量增值应约为至少20%，以至少30%为宜。在本专利技术方法中，烃类和/或其衍生物以液体形式与于至少0.007巴（汞）压力下产生含氢等离子体获得的含活泼氢体系相接触是必不可少的。就本专利技术的目的而言，将等离子体定义为含电荷的大体处于电中性的气体介质。因此，很清楚的一点就是含氢等离子体不仅含有氢原子和氢分子（如由单纯的热分解所获得），还应含有H2-离子以及电子，以维持电中性。-->当然分子氢是适合的含氢等离子体的生产源，但如果需要，氨水、硫化氢、甲烷和/或H2O等其它含氢物质均可存在，以促使产生含氢等离子体。一般基于摩尔计算，含氢源应含有不低于75%的分子氢。可适当使用常规炼厂氢气流。由所谓等离子体发生器适当生产在本专利技术方法中待用的含氢等离子体，此方法是众所周知的，并在多种工业领域中得到使用。一般可适当使用产生能量范围为高达8000千瓦的等离子体发生器。优先使用产生能量范围为500至3000千瓦的等离子体发生器。从理论上说，任何能使氢活化达到形成含氢等离子体的程度的方法如无电极放电法和适用的激光束均可使用。本专利技术方法中所需活化氢的量取决于所用设备的规模的程度。在极小的反应器中，活化体系中氢量小于1%就能使分子量产生显著提高。在较大反应器中，要想生产大量平均分子量提高的产品，活化氢量应大于40%，以大于70%为宜。在低为0.007巴而高达数巴的氢气压力下生产含氢等离子体。优先使用的氢压范围为0.40巴至1巴，尤以0.53巴至0.93巴为佳。最好不使用很低的氢压，因为这会降低能量密度并降低产生等离子体的效率，但却需要增加进行此方法所需的体积。尽管从理论上讲可以使用压力超过10巴以上的氢气，但这样就需要极高的温度以在相同条件下在含氢等离子体中达到足够高的原子氢浓度，这就产生了经济上的严重缺陷。如果需要，含氢体系中可含有惰性气体如氩或氦，用来产生等离子体，但这一般无助于本方法，一般在电晕型放电中观察的与此相-->反。可在装有本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过使烃类和／或其衍生物与含活泼氢体系相接触提高其分子量的方法，该法包括于至少０．００７巴压力下生成含氢等离子体和使该烃类和／或其衍生物以液体形式与产生的等离子体体系接触并从中获取平均分子量得到提高的产品。

【技术特征摘要】
FR 1988-6-15 88080061、通过使烃类和/或其衍生物与含活泼氢体系相接触提高其分子量的方法，该法包括于至少0.007巴压力下生成含氢等离子体和使该烃类和/或其衍生物以液体形式与产生的等离子体体系接触并从中获取平均分子量得到提高的产品。2、根据权利要求1的方法，其中使用在标准温度和压力条件下为液体或固体的烃和/或其衍生物。3、根据权利要求2的方法，其中所用烃类范围为煤油油品至最重油品的润滑基油。4、根据权利要求3的方法，其中使用XHVI基油。5、根据权利要求1或2的方法，其中使用一种含有一个或多个官能基团的烃类，该官能基团在处理过程中基本保持不变。6、根据权利要求5的方法，其中使用了含有羧基、酯基、氨基和/或酰氨基的烃类。7、根据权利要求6的方法，其中使用了硬脂酸、亚油酸、油酸和/或合适的烷基酯类。8、根据权利要求7的方法，其中使用了油酸甲酯。9、根据权利要求1至8一项或多项的方法，其中使用了一种烃和一种含一个或多个官能团的烃。10、根据权利要求1至9一项或多项的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰克斯朱林简多福尔，伊文斯保雷曼简，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]