Brevet FR2562078A1 — publié le 19851004

La présente invention concerne un procédé de production d'oléfines à chaîne ramifiée en C20 à C40 par co-oligomérisation d'oléfines internes à chaîne ramifiée en C12 à C18 avec des oléfines en C5 ou C6 en présence d'un catalyseur formé de trifluorure de bore et d'un alcanol. L'oligomérisation d'alpha-oléfines est un procédé bien connu dans l'art antérieur. Ainsi, le brevet des Etats-Unis d'kmérique NO 3 932 553 décrit l'oligmérisation de propylène en présence d'un catalyseur au trifluorure de bore et d'une petite quantité d'un diène oléfinique pour l'obtention d'oligomères ayant environ 15 à 21 atomes de carbone. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 024 203 décrit l'oligomérisation de mono-alpha-oléfines de poids moléculaire inférieur, utilisant une composition de catalyseur contenant un acide de Brinsted, une sulfone et le cas échéant un acide de Lewis, pour produire principalement des-dimères et des trimères. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N" 4 041 098 décrit un procédé d'oligomérisation d'alpha-oléfines à chaîne droite ayant 3 à 14 atomesde carbone avec un catalyseur soluble formé d'un halogénure d'aluminiumalkyle et d'un halogénure organique Les brevets des Etats-Unis d'Amérique NO 4 045 507 et NO 4 045 508 décrivent l'oligomérisation d'alpha-oléfines ayant environ 5 à 14 atomes de carbone, notamment de 1-décène,et de mélanges de 1-décène avec le 1-octène et/ou le 1-dodécène en présence d'un catalyseur au trifluorure de bore et d'un co-catalyseur qui se complexe avec le trifluorure de bore pour produire un mélange d'oligomères comprenant le trimère et le tétramère. La Demanderesse vient de découvrir que la production d'oléfines à chaîne ramifiée en C20 à C40 est réalisée avec succès par la co-oligomérisation d'oléfines internes à chaîne ramifiée en C12 à C18 avec des oléfines en C5 ou C6 par un procédé qui consiste (a) à faire entrer une charge d'oligomères de propylène ayant 12 à 18 atomes de carbone en contact avec une charge oléfinique en C5 ou C6 dans une zone de réaction en présence d'un catalyseur à base de trifluorure de bore et d'un alcanol ; (b) à maintenir la température dans la zone de réaction entre environ 0 et 800C ; et (c) à maintenir la pression manométrique dans la zone de réaction entre environ 0 et 1,4 MPa. Entre autres facteurs, la présente invention est basée sur la découverte selon laquelle des oléfines internes en C12 à C18 qui sont également très ramifiées peuvent être co-oligomérisées avec des oléfines en C5 ou C6 pour obtenir des oléfines à channe ramifiée de haut poids moléculaire, en un haut rendement et avec des hauts degrés de transformation. Le procédé de la présente invention convient à la production d'oléfines à channe ramifiée en C20 à C40. Les oléfines ainsi préparées sont des composés très ramifiés et l'expression "chaine ramifiée" est utilisée dans le présent mémoire pour indiquer qu'il y a au moins une chaîne carbonée pour 5 atomes de carbone dans le produit oléfinique. Une charge d'oligomères du propylène ayant 12 à 18 atomes de carbone et une double liaison interne est utilisée comme matière de départ. Cette charge peut être obtenue par l'oligomérisation,4 directe du propylène dans un milieu acide. La charge d'oligomères de propylène est mise en contact avec une charge oléfinique en C5 ou C6 en présence dtun catalyseur à base d'un trifluorure de bore et d'un alcanol. L'oléfine en C5 ou C6 peut être obtenue comme produit du craquage d'un naphta et, normalement, elle contient un mélange d'oléfines à chaîne droite et d'oléfines à chaîne ramifiée. On conduit la réaction à une température d'environ 0 à environ 800C, de préférence d'environ 10 à environ 60"C. La pression manométrique de la réaction est maintenue entre environ 0 et environ 1,4 MPa, notamment entre environ 0 et environ 1,05 MPa. L'utilisation de trifluorure de bore-alcanol comme catalyseur de co-oligomérisation s'est révélée satisfaisante pour l'obtention du produit oléfinique en un haut rendement. Le catalyseur au trifluorure de bore est avantageusement utilisé en association avec un alcanol. Des alcanols convenables comprennent des alcanols à chaîne droite ayant 1 à 8 atomes de carbone. Un alcanol apprécié est le butanol normal. Généralement, on utilise environ 0,01 à 1 et notamment environ 0,05 à 0,5 mole de trifluorure de bore par mole de charge oléfinique. La réaction catalysée au trifluorure de bore-alcanol s'effectue en donnant une transformation en produit oléfinique de plus de 40 t. Les produits oléfiniques à chaîne ramifiée co-oligomérisés peuvent être séparés du mélange réactionnel par des procédés classiques, par exemple par distillation fractionnée. Les oléfines à chaîne ramifiée en C20 à C40 préparées par le procédé de la présente invention sont utiles comme précurseurs de produits tensio-actifs, de compositions lubrifiantes, etc. L'exemple suivant est donné pour illustrer l'invention conformément à ses principes mais ne doit nullement être considéré comme limitant l'invention. EXEMPLE Un ballon à fond,rond à trois cols de 2 litres a été équipé d'un barboteur à trifluorure de bore, d'un agitateur, d'une ampoule à brome, d'un thermomètre et d'un condenseur à piège à glace et d'un tube à "Driérite". On a chargé dans ce ballon 660 ml (2,6 moles) d'un polymère de propylène ayant un poids moléculaire moyen d'environ 200 et 960 ml (12,5 moles) d'une essence légère distillée de craquage catalytique fluide en C5+C6 et le mélange a été saturé de trifluorure de bore. On a ajouté en 180 minutes en agitant 120 ml (1,6 mole) de n-butanol tout en maintenant une température de 40"C. La réaction a été conduite pendant 6 heures et les résultats obtenus sont reproduits sur le tableau. TABLEAU Temps, heures Taux de transformation en en oléfines 1 2 4 % 3 25 % 4 31 % 5 36 % 6 44 % REVENDICATIONS 1. Procédé de production d'oléfines à chaîne ramifiée en C20 à C40 par co-oligomérisation d'oléfines internes à chaine ramifiée en C1) à C18 avec des oléfines en C5 ou C6 caractérisé en ce qu'il consiste (a) à faire entrer une charge d'oligomères du propylène ayant 12 à 18 atomes de carbone en contact avec une charge d'oléfines en C5-C6 dans une zone de réaction en présence d'un catalyseur à base de trifluorure de bore et d'un alcanol (b) à maintenir la température dans la zone de réaction entre environ 0 et 800C ; et (c) à maintenir la pression manométrique dans la zone de réaction entre environ 0 et 1,4 MPa. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'alcanol est le butanol normal. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction est conduite à une température comprise entre environ 10 et 600C. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction est conduite à une pression manométrique comprise entre environ 0 et 1,05 MPa. 5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les conditions, réactionnelles dans la zone de réaction sont maintenues suffisantes pour donner un taux de transformation d'au moins 40 % de la charge oléfinique en oléfines à chaîne ramifiée en C20 à C40, à savoir à une température comprise entre environ 0 et 800C et à une pression manométrique d'environ 0 à environ 1,4 MPa.