(57)【要約】本発明は、電気車両において、２００℃〜４００℃の範囲の沸点および８０℃未満の沸点範囲を有する流体の使用であり、流体は、９５重量％超えのイソパラフィンと、３重量％未満のナフテンと、少なくとも９５重量％のバイオカーボン含有量とを含み、１００重量ｐｐｍ未満の芳香族化合物を含む。
2020511554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気車両またはハイブリッド車両における、２００℃〜４００℃の範囲の沸点および８０℃未満の沸点範囲を有する流体の使用であって、前記流体は、９５％重量を超えるイソパラフィンと、３重量％未満のナフテンと、少なくとも９５重量％のバイオカーボン含有量とを含み、１００重量ｐｐｍ未満の芳香族化合物を含む、使用。
【請求項２】
電気車両における、請求項１に記載の使用。
【請求項３】
モーターを冷却するための、請求項１または２に記載の使用。
【請求項４】
モーターのパワーエレクトロニクスおよび／またはローターおよび／またはステーターを冷却するための、請求項１または２に記載の使用。
【請求項５】
電池を冷却するための、請求項１または２に記載の使用。
【請求項６】
モーターを潤滑するための、請求項１または２に記載の使用。
【請求項７】
モーターのローターとステーターとの間の軸受および／または減速機を潤滑するための、請求項１または２に記載の使用。
【請求項８】
トランスミッションを潤滑するための、請求項１または２に記載の使用。
【請求項９】
モーターを冷却および潤滑するための、請求項１または２に記載の使用。
【請求項１０】
モーターを冷却し、かつトランスミッションを潤滑するための、請求項１または２に記載の使用。
【請求項１１】
前記流体が、２２０℃〜３４０℃、好ましくは２５０℃〜３４０℃の範囲の沸点を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１２】
前記沸点範囲が、２４０℃〜２７５℃、または２５０℃〜２９５℃、または２８５℃〜３３５℃である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１３】
前記流体が、８０〜１８０℃の温度、５０〜１６０ｂａｒの圧力、０．２〜５時−１の液空間速度および２００Ｎｍ３／トン以下の供給原料の水素処理速度で、９５重量％を超える水素化脱酸素化異性化炭化水素バイオマス原料を含む供給原料、または９５質量％を超える合成ガス由来原料を含む供給原料を接触水素化するステップを含むプロセスによって得られる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１４】
前記供給原料が、９８重量％を超える、好ましくは９９重量％を超える水素化脱酸素化異性化炭化水素バイオマス原料を含み、より好ましくは、水素化脱酸素化異性化炭化水素バイオマス原料からなり、特に前記バイオマスが、植物油、そのエステルまたはそのトリグリセリドであり、前記供給原料は、より好ましくは、ＨＶＯ供給原料であるか、または前記供給原料は、合成ガス、より好ましくは再生可能な合成ガスに由来する原料を９８重量％超、好ましくは９９重量％超含む、請求項１３に記載の使用。
【請求項１５】
前記水素化ステップの前、または前記水素化ステップの後、またはその両方で分留ステップを行う、請求項１３または１４に記載の使用
【請求項１６】
前記流体が、５０重量ｐｐｍ未満、好ましくは２０重量ｐｐｍ未満の芳香族化合物を含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１７】
前記流体が、１重量％未満、好ましくは５００ｐｐｍ未満、有利には５０ｐｐｍ未満のナフテンを含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１８】
前記流体が、５ｐｐｍ未満、さらに３ｐｐｍ未満、さらに好ましくは０．５ｐｐｍ未満の硫黄を含む、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１９】
ＯＥＣＤ  ３０６規格に従って測定したとき、前記流体が、２８日で少なくとも６０％、好ましくは少なくとも７０％、より好ましくは少なくとも７５％、有利には少なくとも８０％の生分解性を有する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気車両のモーター並びに種々の部品、特に動く部品を冷却および／潤滑するための特定の生分解性流体の使用に関する。本発明はまた、これらの部品を潤滑するための使用ならびに車両のトランスミッションに関する。
【０００２】
本発明は電池にも適用される。
【０００３】
本発明は電気車両およびハイブリッド車両に適用される。
【背景技術】
【０００４】
ＣＯ２排出量削減に関する国際基準は、自動車エンジンの燃費に関しても、自動車建設業者に燃焼エンジンの代替ソリューションを開発することを推奨している。
【０００５】
ＣＯ２排出量削減のための研究は、多くの自動車会社によるハイブリッド車と電気自動車の開発につながる。本発明において「電気車両」とは、独自の推進モードとして電気モーターを備える車両を意味する。本発明において「ハイブリッド車両」とは、推進モードとして他の動力源と組み合わせて電気モーターを備える車両を意味する。本発明において「車両の電気モーター」とは、電気車両またはハイブリッド車両の電気モーターを意味する。
【０００６】
電気モーターは作動すると熱を発生する。発生した熱の量が、自然に環境に放散される量よりも大きい場合は、何らかの形の能動的な冷却が必要である。典型的には、能動的冷却は、危険な温度が回避されるように、モーターの１つ以上の発熱部分および／または感熱部分に適用される。
【０００７】
伝統的に、空気によって、一般に強制対流によって電気モーターを冷却することが知られている。空冷方法は、有利なことに、何らかの特別な冷却剤を準備する必要がない。しかしながら、特に、より高い電力効率を有するモーターの小型化に関して、空気が大きな冷却能力を提供する可能性は低いため、この冷却方法は不向きである。
【０００８】
今日では、電気モーターを冷却するために水を使用することも知られている。水は高い比熱を示すが、水の導電性のために水との直接接触による冷却を考慮することはできない。そのため、冷却管を配置する必要があり、これによって冷却装置が大型化するという問題がある。
【０００９】
オイルスプレーを用いた電気モーターの冷却方法も既に提案されている。
【００１０】
電気自動車では、ハイブリッド自動車と比較して、電気自動車のモーターはより多くの約定を受けるため、冷却特性が改善されたオイルに対する特別な要求がある。
【００１１】
電気モーターは電池によって供給される。リチウムイオン電池は電気車両の分野で最も一般的な電池である。同じまたは改善された効率を有する電池の小型化は、熱管理の問題につながる。リチウムイオン電池の温度が高すぎると、電池が発火する危険性があり、さらには爆発の危険性がある。一方、温度が低くなりすぎると、電池を早くに処分するおそれがある。
【００１２】
欧州特許第２５２０６３７号明細書には、電気モーターを冷却し、車両内のギアを潤滑するための、少なくともエステルまたはエーテルを含む潤滑組成物が記載されている。しかしながら、エステルは酸化に対して安定ではないことが知られている。さらに、エステルは、ワニスおよびジョイントとの相溶性の問題があり、それらの劣化を引き起こす。特に、電気モーターの巻線はワニスで被覆されている。冷却流体は巻線と直接接触しているので、このワニスに関して流体が不活性であることが不可欠である。
【００１３】
日本国特開第２０１２−１８４３６０号には、電気モーターを冷却するための少なくとも１つの合成基油とフッ素化合物とを含む潤滑組成物が記載されている。しかしながら、ヒドロクロロフルオロカーボンなどのフッ素化合物は、オゾン層に悪影響を与える有機ガスであり、それらはまた、温室効果を高める可能性がＣＯ２よりもはるかに高い温室効果ガスである。それ故、これらの化合物はそれらの使用を強く制限するいくつかの規制を受ける。
【００１４】
従来技術の解決法のいずれも、電気モーターを冷却および／または潤滑するための生分解性流体を提供していない。したがって、車両の電気モーターを冷却および／または潤滑することができ、かつ従来技術の欠点を克服する流体を提供する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、本発明の目的は、車両の電気モーターを冷却および／または潤滑するための流体を提供することである。
【００１６】
特に、本発明の目的は、パワーエレクトロニクス部品および／またはステーターおよび／またはローターを冷却し、かつ車両の電気モーターの減速機を潤滑するための流体を提供することである。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、電気車両の電池を冷却するための流体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、電気車両またはハイブリッド車両における、２００℃〜４００℃の範囲の沸点および８０℃未満の沸点範囲を有する流体の使用を提供し、前記流体は、９５％を超えるイソパラフィンと、３重量％未満のナフテン、少なくとも９５重量％のバイオカーボン含有量を含み、１００重量ｐｐｍ未満の芳香族化合物を含む。
【００１９】
当業者にはよく理解されているように、８０℃未満の沸点範囲は、終点と初留点との差が８０℃未満であることを意味する。
【００２０】
一実施形態によれば、本発明の使用は電気車両におけるものである。
【００２１】
様々な実施形態によれば、本発明は以下の使用に関する：
−モーターを冷却するため。
−モーターのパワーエレクトロニクスおよび／またはローターおよび／またはステーターを冷却するため。
−電池を冷却するため。
−モーターを潤滑するため。
−モーターのローターとステーターの間の軸受および／または減速機を潤滑するため。
−トランスミッションを潤滑するため。
−モーターを冷却および潤滑するため。
−モーターを冷却し、かつトランスミッションを潤滑するため。
【００２２】
一実施形態によれば、流体は、２２０℃〜３４０℃、好ましくは２５０℃〜３４０℃の範囲の沸点を有する。
【００２３】
一実施形態によれば、沸点範囲は、２４０℃〜２７５℃または２５０℃〜２９５℃または２８５℃〜３３５℃である。
【００２４】
一実施形態によれば、流体は、８０〜１８０℃の温度、５０〜１６０ｂａｒの圧力、０．２〜５時−１の液空間速度および２００Ｎｍ３／トン以下の供給原料の水素処理速度で、９５重量％を超える水素化脱酸素化異性化炭化水素バイオマス原料を含む供給原料、または９５質量％を超える合成ガス由来原料を含む原料を接触水素化するステップを含むプロセスによって得られ；好ましくは、供給原料は、９８％を超える、好ましくは９９％を超える水素化脱酸素化異性化炭化水素バイオマス原料を含み、より好ましくは、水素化脱酸素化異性化炭化水素バイオマス原料からなり、特にバイオマスが植物油、そのエステルまたはトリグリセリドである場合が好ましく、供給原料は、より好ましくは、ＨＶＯ供給原料、特にＮＥＸＢＴＬであり、または供給原料は、合成ガス、より好ましくは再生可能な合成ガスに由来する原料を９８％超、好ましくは９９％超含む。
【００２５】
一変形形態によれば、前の実施形態では、水素化ステップの前、または水素化ステップの後、またはその両方で分留ステップが行われる。
【００２６】
一実施形態によれば、流体は、５０重量ｐｐｍ未満、好ましくは２０重量ｐｐｍ未満の芳香族化合物を含む。
【００２７】
一実施形態によれば、流体は、１重量％未満、好ましくは５００ｐｐｍ未満、有利には５０ｐｐｍ未満のナフテンを含む。
【００２８】
一実施形態によれば、流体は、５ｐｐｍ未満、さらに３ｐｐｍ未満、さらに好ましくは０．５ｐｐｍ未満の硫黄を含む。
【００２９】
一実施形態によれば、流体は、ＯＥＣＤ  ３０６規格に従って測定したとき、２８日で少なくとも６０％、好ましくは少なくとも７０％、より好ましくは少なくとも７５％、有利には少なくとも８０％の生分解性を有する。
【００３０】
冷却と潤滑という二重の性質による改良された流体は、電気車両、特に自動車の多くの場所で異なる用途を見出すであろう。車両、特に自動車は、完全電気式またはハイブリッド式であり得る。
【００３１】
使用では、本発明の改良された流体はまた、以下に開示されるように当該分野で公知の任意の添加剤を含み得る。
【００３２】
本発明による改良された流体は、当業界で知られている任意の方法による冷却のために使用することができる。冷却方法の例として、加圧下で直接噴霧することによって、または重力によって噴霧することによって、または特にローターおよび／またはステーターの巻線上に、改良された流体からミストを形成することによって、冷却することができる。
【００３３】
改良された液体は健康と環境に利益をもたらす。改良された流体はまた、モーター内に存在するシールおよびワニスの劣化の危険性を低くし、水と、モーターまたは巻線などのその部品との間のいかなる接触も回避することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、電動パワートレインの概略図である。
【図２】図２は、４０ｋＷの電流および６ｂａｒのオイルジェット圧力で、流体の熱伝達率を測定する試験の結果を表すグラフである。
【図３】図３は、４０ｋＷの電流および１０ｂａｒのオイルジェット圧力で、流体の熱伝達率を測定する試験の結果を表すグラフである。
【発明の詳細な説明】
【００３５】
・本発明で使用される改良された流体を製造するためのプロセス。
本発明は、２００〜４００℃の範囲の沸点を有し、９５％を超えるイソパラフィンを含み、１００重量ｐｐｍ未満の芳香族化合物を含む、改良された流体を利用する。それは、８０〜１８０℃の温度、５０〜１６０ｂａｒの圧力、液空間速度０．２〜５時−１および２００Ｎｍ３／トン以下の供給原料の水素処理速度で、９５重量％を超える水素化脱酸素化異性化炭化水素バイオマス供給原料または９５重量％を超える合成ガス由来原料を含む供給原料を、接触水素化するステップを含むプロセスによって得られる。
【００３６】
第１の変形によれば、供給原料は、９８％超え、好ましくは９９％超えの水素化脱酸素化異性化炭化水素バイオマス原料を含み、より好ましくは水素化脱酸素化異性化炭化水素バイオマス原料からなる。一実施形態によれば、バイオマスは植物油、それらのエステルまたはそれらのトリグリセリドである。一実施形態によれば、供給原料は、ＮＥＸＢＴＬ供給原料である。
【００３７】
第二の変形によれば、供給原料は、９８％超え、好ましくは９９％超えの合成ガス由来原料を含む。一実施形態によれば、原料は再生可能な合成ガスに由来する。
【００３８】
一実施形態によれば、プロセスの水素化条件は以下の通りである：
−圧力：８０〜１５０ｂａｒ、好ましくは９０〜１２０ｂａｒ；
−温度：１２０〜１６０℃、好ましくは１５０〜１６０℃；
−液空間速度（ＬＨＳＶ）：０．４〜３、好ましくは０．５〜０．８時−１；
−水素処理量は、供給原料２００Ｎｍ３／トン以下。
【００３９】
一実施形態によれば、分留ステップは、水素化ステップの前、または水素化ステップの後、またはその両方で行われる；一実施形態によれば、プロセスは、３つの水素化段階を含み、好ましくは３つの別々の反応器中である。
【００４０】
したがって、本発明は、２００〜４００℃の範囲の沸点および８０℃未満の沸点範囲を有する流体を開示し、前記流体は、９５重量％超えのイソパラフィンおよび３重量％未満のナフテンを含み、ＯＥＣＤ  ３０６規格に従って測定しとき、２８日で少なくとも６０％の生分解性であり、少なくとも９５重量％のバイオカーボン含有量であり、１００重量ｐｐｍ未満の芳香族化合物を含み、好ましくはＣＨ３  ｓａｔとして表される炭素を３０％未満含む。
【００４１】
一実施形態によれば、流体は、２２０〜３４０℃、有利には２４０℃を超えて３４０℃以下の範囲の沸点を有する。
【００４２】
沸点は、当業者に周知の方法に従って測定することができる。一例として、沸点は、ＡＳＴＭ  Ｄ８６規格に従って測定することができる。
【００４３】
一実施形態によれば、流体は、８０℃未満、好ましくは６０℃未満、より好ましくは３５〜５０℃、有利には４０〜５０℃の沸点範囲を有する。
【００４４】
一実施形態によれば、流体は、５０重量ｐｐｍ未満、好ましくは２０重量ｐｐｍ未満の芳香族化合物を含む。
【００４５】
一実施形態によれば、流体は、１重量％未満、好ましくは５００ｐｐｍ未満、有利には５０ｐｐｍ未満のナフテンを含む。
【００４６】
一実施形態によれば、流体は、５ｐｐｍ未満、さらに３ｐｐｍ未満、好ましくは０．５ｐｐｍ未満の硫黄を含む。
【００４７】
一実施形態によれば、流体は、９８重量％を超えるイソパラフィンを含む。
【００４８】
一実施形態によれば、流体は、少なくとも２０：１のイソパラフィン対ｎ-パラフィンの比を有する。
【００４９】
一実施形態によれば、流体は、９５重量％超えのイソパラフィンとしての炭素原子数１４〜１８の分子を含み、好ましくは６０〜９５重量％、より好ましくは８０〜９８重量％の、Ｃ１５イソパラフィン、Ｃ１６イソパラフィン、Ｃ１７イソパラフィン、Ｃ１８イソパラフィン、およびこれらの２つ以上の混合物からなる群より選択されるイソパラフィンを含む。
【００５０】
一実施形態によれば、流体は以下を含む。
−合計量８０〜９８％のＣ１５イソパラフィンおよびＣ１６イソパラフィン；または
−合計量８０〜９８％のＣ１６イソパラフィン、Ｃ１７イソパラフィンおよびＣ１８イソパラフィン；または
−合計量８０〜９８％のＣ１７イソパラフィンおよびＣ１８イソパラフィン。
【００５１】
一実施形態によれば、流体は、以下の特徴のうちの１つ以上、好ましくはすべてを示す：
−流体は、３％未満、好ましくは１％未満、より好ましくは約０％の、Ｃｑｕａｔとして表される炭素を含む；
−流体は、２０％未満、好ましくは１８％未満、より好ましくは１５％未満のＣＨ  ｓａｔとして表される炭素を含む；
−流体は、４０％超え、好ましくは５０％超え、さらに好ましくは６０％超えのＣＨ２  ｓａｔとして表される炭素を含む；
−流体は、３０％未満、好ましくは２８％未満、より好ましくは２５％未満のＣＨ３  ｓａｔとして表される炭素を含む；
−流体は、２０％未満、好ましくは１８％未満、より好ましくは１５％未満のＣＨ３長鎖として表される炭素を含む；
−流体は、１５％未満、好ましくは１０％未満、より好ましくは９％未満のＣＨ３短鎖として表される炭素を含む。
【００５２】
イソパラフィン、ナフテンおよび／または芳香族化合物の量は、当業者にとって既知の方法に従って決定することができる。これらの方法のうち、ガスクロマトグラフィーを挙げることができる。
【００５３】
一実施形態によれば、流体は、ＯＥＣＤ  ３０６規格に従って測定したとき、２８日で少なくとも６０％、好ましくは少なくとも７０％、より好ましくは少なくとも７５％、有利には少なくとも８０％の生分解性を有する。
【００５４】
一実施形態によれば、流体は、少なくとも９５重量％、好ましくは少なくとも９７％、より好ましくは少なくとも９８％、さらにより好ましくは約１００％のバイオカーボン含有量を有する。
【００５５】
原料が最初に開示され、次いで水素化ステップおよび関連する分留ステップ、そして最後に、改良された流体が開示される。
【００５６】
・原料
第一の変形によれば、供給原料または単に原料は、バイオマスで実施されるように、水素化脱酸素化およびそれに続く異性化（以後「ＨＤＯ／ＩＳＯ」）のプロセスの結果である供給原料であり得る。
【００５７】
このＨＤＯ／ＩＳＯプロセスは、植物油、動物性脂肪、魚油、およびそれらの混合物からなる群から選択される生物学的材料、バイオマス、好ましくは植物油に適用される。適切な植物原料としては、菜種油、キャノーラ油、菜種油、トール油、ヒマワリ油、大豆油、大麻油、オリーブ油、亜麻仁油、カラシ油、パーム油、ラッカセイ油、ヒマシ油、ココナッツ油、スエット、獣脂、脂身、リサイクルされた消化脂肪などの動物性油脂、遺伝子工学によって作られた出発原料、そして藻類およびバクテリアなどの微生物によって作られた生物学的な出発原料が挙げられる。縮合生成物、エステル、または生物学的原料から得られる他の誘導体も出発材料として使用することができる。特に好ましい植物原料はエステルまたはトリグリセリド誘導体である。この材料は、生物学的エステルまたはトリグリセリド成分の構造を分解し、そして酸素、リンおよび硫黄（の一部）化合物を除去し、同時にオレフィン結合を水素化するための水素化脱酸素（ＨＤＯ）ステップにかけられ、次いで得られた生成物の異性化によって、炭化水素鎖を分岐させ、こうして得られた原料の低温特性を改善する。
【００５８】
ＨＤＯステップでは、水素ガスおよび生物学的成分は、向流式または並流式のいずれかでＨＤＯ触媒床に送られる。ＨＤＯステップでは、圧力および温度範囲は、典型的にはそれぞれ２０〜１５０ｂａｒ、および２００〜５００℃である。ＨＤＯステップでは、公知の水素化脱酸素触媒を使用することができる。ＨＤＯステップの前に、二重結合の副反応を回避するために、任意に生物学的原料をより穏やかな条件下で予備水素化することができる。ＨＤＯステップの後、生成物は、異性化ステップに送られ、そこで水素ガスおよび水素化される生物学的成分、および任意にｎ-パラフィン混合物が異性化触媒床に並流式または向流式で送られる。異性化ステップでは、圧力および温度範囲は、典型的にはそれぞれ２０〜１５０ｂａｒ、および２００〜５００℃である。異性化ステップでは、公知の異性化触媒を通常使用することができる。
【００５９】
二次プロセスステップ（中間プーリング、捕捉トラップなど）も存在し得る。
【００６０】
ＨＤＯ／ＩＳＯステップから出た生成物は、例えば、所望の留分を得るために分留することができる。
【００６１】
様々なＨＤＯ／ＩＳＯプロセスが文献に開示されている。国際公開第２０１４／０３３７６２号は、予備水素化ステップ、水素化脱酸素ステップ（ＨＤＯ）、および向流原理を用いて機能する異性化ステップを含むプロセスを開示している。欧州特許第１７２８８４４号は、植物または動物由来の混合物からの炭化水素成分の製造プロセスを記載している。このプロセスは、例えば、アルカリ金属塩などの汚染物質を除去するための植物由来の混合物の前処理ステップと、それに続く水素化脱酸素（ＨＤＯ）ステップおよび異性化ステップとを含む。欧州特許第２０８４２４５号には、脂肪酸エステルを含有する生物由来と、場合によっては、例えば、ひまわり油、菜種油、キャノーラ油、パーム油などの植物油、または松の木のパルプに含まれる脂肪油（トール油）などの遊離脂肪酸のアリコートとの混合物の水素化脱酸素、続いて特定の触媒上での水素異性化による、ディーゼル燃料またはディーゼル成分として使用可能な炭化水素混合物の製造プロセスが記載されている。欧州特許第２３６８９６７号は、そのようなプロセスおよびそのようにして得られた生成物を開示している。
【００６２】
Ｎｅｓｔｅ  Ｏｙ社は特定のＨＤＯ／ＩＳＯプロセスを開発し、現在ＮｅｘＢＴＬ（登録商標）（ディーゼル、航空燃料、ナフサ、イソアルカン）の商品名でこのようにして得られた製品を販売している。このＮｅｘＢＴＬ（登録商標）は、本発明における使用のための適切な供給原料である。ＮＥＸＢＴＬ供給原料については、ｈｔｔｐ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／ＮＥＸＢＴＬおよび／またはＮｅｓｔｅ  Ｏｙ社のＷｅｂサイトでさらに説明されている。
【００６３】
第２の変形によれば、供給原料または単に原料は、原料としてのさらなる処理に適した、合成ガスの炭化水素への変換プロセスの結果である供給原料であってもよい。合成ガスは、典型的には、水素と一酸化炭素と、場合により少量の、二酸化炭素のような他の成分とを含む。本発明で使用される好ましい合成ガスは、再生可能な合成ガス、すなわち再生可能資源（再生可能エネルギー源を含む）からの合成ガスである。
【００６４】
可能な合成ガス系の原料の代表例は、ガス液化（ＧＴＬ）原料、バイオマス液化（ＢＴＬ）原料、再生可能メタノール液化（ＭＴＬ）原料、再生可能水蒸気改質、および廃棄物からエネルギーガス化、ならびに再生可能エネルギー（太陽エネルギー、風力エネルギー）を使用して二酸化炭素と水素を合成ガスに変換する最近の方法である。この後者のプロセスの例は、アウディ（登録商標）ｅ−ディーゼル原料プロセスである。用語合成ガスは、メタンリッチガスなど（リッチガスを中間体として使用することができる）、フィッシャー  トロプシュ法で使用することができるあらゆる材料源にも及ぶ。
【００６５】
合成ガスの液化（ＳＴＬ）プロセスは、ガス状炭化水素を、ガソリンまたはディーゼル燃料などのより長鎖の炭化水素に変換する精製プロセスである。再生可能なメタンリッチガスは、例えば、フィッシャー  トロプシュ法、メタノール−ガソリン法（ＭＴＧ）または合成ガス−ガソリンプラス法（ＳＴＧ＋）を使用して、直接変換を経てまたは中間体としての合成ガスを経て、液体合成燃料に変換される。フィッシャー  トロプシュ法の場合、生成する流出物はフィッシャートロプシュ誘導体である。
【００６６】
「フィッシャートロプシュ誘導体」とは、炭化水素組成物が、フィッシャートロプシュ縮合プロセスの合成生成物であるか、またはそれから誘導されることを意味する。フィッシャートロプシュ反応は、一酸化炭素と水素（合成ガス）をより長い鎖、通常はパラフィン系炭化水素に変換する。全体的な反応方程式は、適切な触媒の存在下でそして典型的には高温（例えば、１２５〜３００℃、好ましくは１７５〜２５０℃）および／または圧力（例えば、５〜１００ｂａｒ、好ましくは１２〜５０ｂａｒ）で、単純である（しかし機械的複雑さは省略）：
ｎ（ＣＯ＋２Ｈ２）＝（−ＣＨ２−）ｎ＋ｎＨ２Ｏ＋熱
必要ならば、２：１以外の水素：一酸化炭素比を用いてもよい。一酸化炭素および水素は、それ自体有機または無機、天然または合成の供給源から、典型的には天然ガスまたは有機的に誘導されたメタンのいずれかから誘導することができる。例えば、それはバイオマスまたは石炭からも誘導することができる。
【００６７】
上記のような連続的なイソパラフィンシリーズを含有する回収された炭化水素組成物は、好ましくはパラフィンワックスの水素化異性化、続いて好ましくは溶媒または触媒脱ロウなどの脱ロウによって得られる。パラフィンワックスは、好ましくはフィッシャートロプシュ誘導体ワックスである。
【００６８】
炭化水素留分は、フィッシャー  トロプシュ反応から直接的に、または例えば、フィッシャートロプシュ合成生成物または好ましくは水素化処理されたフィッシャートロプシュ合成生成物の分留によって間接的に得ることができる。
【００６９】
水素化処理は、好ましくは、沸点範囲を調整するための水素化分解（例えば、英国特許第２０７７２８９号および欧州特許出願公開第０１４７８７３号参照）および／または、分岐パラフィンの割合を増やすことによって低温流動性を改善することができる水素化異性化を含む。欧州特許出願公開第０５８３８３６号明細書には、二段階水素化処理法が記載されており、そこではフィッシャートロプシュ合成生成物は、それが異性化または水素化分解を実質的に受けないような条件下でまず水素化転化に付され（これはオレフィンと酸素含有成分を水素化する）、次いで、得られた生成物の少なくとも一部は、水素化分解および異性化が起こり実質的にパラフィン系炭化水素燃料を生じるような条件下で水素化転化される。異性化プロセスを調整して、必要な炭素分布を有する主にイソパラフィンを得ることが可能である。合成ガス系の原料は、それが９０％を超えるイソパラフィンを含有するので、本質的にイソパラフィン系である。
【００７０】
例えば、米国特許第４１２５５６６号および米国特許第４４７８９５５号に記載されているように、重合、アルキル化、蒸留、分解−脱カルボキシル化、異性化および水素化改質などの他の合成後処理を用いてフィッシャートロプシュ縮合生成物の性質を変性することができる。例えば、上記のフィッシャートロプシュ誘導体回収炭化水素組成物を調製するために使用することができるフィッシャー  トロプシュ法の例は、Ｓａｓｏｌのいわゆる市販のスラリー相蒸留技術、シェル中間留分合成プロセス（Ｓｈｅｌｌ  Ｍｉｄｄｌｅ  Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｅ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）および「ＡＧＣ−２１」エクソンモービルプロセスである。これらおよび他の方法は、例えば、欧州特許出願公開第７７６９５９号、欧州特許出願公開第６６８３４２号、米国特許第４９４３６７２号、米国特許第５０５９２９９号、国際公開第９９３４９１７号および国際公開第９９２０７２０号にさらに詳細に記載されている。
【００７１】
所望の留分は、続いて、例えば、蒸留によって単離することができる。
【００７２】
原料は、典型的には、ＥＮ  ＩＳＯ  ２０８４６に従って測定したとき、１５ｐｐｍ未満、好ましくは８ｐｐｍ未満、より好ましくは５ｐｐｍ未満、特に１ｐｐｍ未満の硫黄を含む。典型的には、原料は、バイオ由来産物として硫黄を含まない。
【００７３】
水素化装置に入る前に、予備分留ステップを行うことができる。装置に入る際により狭い沸点範囲を有することによって、出口においてより狭い沸点範囲を有することが可能になる。実際、予備分留留分の典型的な沸点は、２２０〜３３０℃の範囲にあり、一方、予備分留ステップを伴わない留分は、典型的には１５０℃〜３６０℃の範囲の沸点を有する。
【００７４】
・水素化ステップ
ＨＤＯ／ＩＳＯまたは合成ガスから出た原料は、次いで水素化される。その原料は任意に予備分留することができる。
【００７５】
水素化装置で使用される水素は、典型的には高純度の水素、例えば、９９％超えの純度を有する水素であるが、他のグレードも使用できる。
【００７６】
水素化は１つ以上の反応器中で起こる。その反応器は１つ以上の触媒床を含み得る。触媒床は、通常、固定床である。
【００７７】
水素化は触媒を用いて行われる。典型的な水素化触媒としては、これらに限定されないが、ニッケル、白金、パラジウム、レニウム、ロジウム、タングステン酸ニッケル、モリブデンニッケル、モリブデン、モリブデン酸コバルト、シリカ上のモリブデン酸ニッケル、および／またはアルミナ担体またはゼオライトが挙げられる。好ましい触媒は、Ｎｉ系であり、アルミナ担体上に担持されており、１００〜２００ｍ２／ｇの触媒の比表面積を有する。
【００７８】
水素化条件は典型的には以下である：
−圧力：５０〜１６０ｂａｒ、好ましくは８０〜１５０ｂａｒ、そして最も好ましくは９０〜１２０ｂａｒまたは１００〜１５０ｂａｒ；
−温度：８０〜１８０℃、好ましくは１２０〜１６０℃、そして最も好ましくは１５０〜１６０℃；
−液空間速度（ＬＨＳＶ）：０．２〜５時−１、好ましくは０．４〜３時−１、最も好ましくは０．５〜０．８時−１；
−水素処理量：上記の条件に適合し、最大２００Ｎｍ３／トンの原料。
【００７９】
反応器内の温度は、典型的には約１５０〜１６０℃とすることができ、そして圧力は、典型的には約１００ｂａｒとすることができるが、一方、液体時空間速度は、典型的には約０．６時−１とすることができ、そして処理速度は、原料品質と最初のプロセスパラメーターに応じて適合される。
【００８０】
本発明の水素化プロセスはいくつかの段階で実施することができる。２段階または３段階、好ましくは３段階、好ましくは３つの別々の反応器中であってもよい。第１段階は、硫黄捕捉、実質的に全ての不飽和化合物の水素化、および芳香族化合物の約９０％以下の水素化を行う。第１の反応器から出る流れは実質的に硫黄を含まない。第２段階では、芳香族化合物の水素化が続き、芳香族化合物の９９％以下が水素化される。第３段階は仕上げ段階であり、１００重量ｐｐｍ以下の低さの芳香族含有量を可能にし、または高沸点生成物であっても、５０ｐｐｍ未満、より好ましくは２０ｐｐｍ未満の芳香族含有量を可能にする。
【００８１】
触媒は反応器毎に様々な量または実質的に等しい量で存在することができ、例えば、３つの反応器について重量で、０．０５〜０．５／０．１０〜０．７０／０．２５〜０．８５、好ましくは０．０７〜０．２５／０．１５〜０．３５／０．４〜０．７８、最も好ましくは０．１０〜０．２０／０．２０〜０．３２／０．４８〜０．７０である。
【００８２】
３個の代わりに、１個または２個の水素化反応器を用いてもよい。
【００８３】
第１の反応器が、交互に揺動モードで運転されるツイン反応器で作られることも可能である。これは触媒の装填と排出に有用であり得る：なぜなら、第１の反応器が最初に作用が阻害される触媒を含むので（実質的に全ての硫黄がその触媒内および／または触媒上に捕捉される）、それをたびたび交換したほうがよいからである。
【００８４】
２つ、３つまたはそれ以上の触媒床が設置されている１つの反応器を使用することができる。
【００８５】
反応温度およびその結果としての水素化反応の水熱平衡を制御するために、反応器または触媒床の間の流出物を冷却するための再循環にクエンチを挿入することが必要なこともある。好ましい実施形態では、そのような中間冷却またはクエンチはない。
【００８６】
プロセスが２つまたは３つの反応器を利用する場合、第１の反応器は硫黄トラップとして作用するであろう。したがって、この第１の反応器は実質的に全ての硫黄を捕捉するであろう。したがって、触媒は非常に急速に飽和し、時折更新され得る。そのような飽和触媒について再生または復活が可能でない場合、第１の反応器は、サイズおよび触媒含有量の両方が触媒更新頻度に依存する犠牲的反応器と考えられる。
【００８７】
一実施形態では、得られた生成物および／または分離されたガスは、少なくとも部分的に水素化段階の入口に再循環される。この希釈は、もしこれが必要とされる場合、特に第１段階で、反応の発熱性を管理限界内に維持するのを助ける。リサイクルはまた、反応前の熱交換および温度のより良好な制御も可能にする。
【００８８】
水素化装置を出る流れは、水素化生成物および水素を含む。フラッシュ分離器は、流出物をガス（主に残留水素）と液体（主に水素化炭化水素）とに分離するのに使用される。このプロセスは、３つのフラッシュ分離器、１つは高圧のもの、１つは中圧のもの、そして１つは大気圧に非常に近い、低圧のものを使用して実施することができる。
【００８９】
フラッシュ分離器の頂部に集められた水素ガスは、水素化装置の入口に、または異なるレベルで反応器間の水素化装置内に再循環することができる。
【００９０】
最終分離生成物はほぼ大気圧であるので、分留段階に直接供給することが可能であり、それは好ましくは約１０〜５０ｍｂａｒ、好ましくは約３０ｍｂａｒの真空圧力下で行われる。
【００９１】
分留段階は、種々の炭化水素流体を分留塔から同時に抜き出すことができるように操作することができ、そしてその沸点範囲は予め定めることができる。
【００９２】
したがって、分留は、水素化前、水素化後、またはその両方で行うことができる。
【００９３】
したがって、水素化反応器、分離器および分留装置は、中間タンクを使用する必要なしに直接接続することができる。供給物、特に供給物の初留点および終点を適合させることによって、中間貯蔵タンクなしで、所望の初留点および終点を有する最終生成物を直接製造することが可能である。さらに、水素化と分留のこの統合は、少ない装置数と省エネルギーで最適化された熱統合を可能にする。
【００９４】
・本発明で用いる流体
本発明で用いる流体、以下、単に「改良された流体」は、卓越した特性、分子量、蒸気圧、粘度、乾燥が重要である系での規定の蒸発条件、および規定の表面張力を有する。
【００９５】
改良された流体は、主としてイソパラフィンであり、９５％超え、好ましくは９８％超えのイソパラフィンを含む。
【００９６】
改良された流体は、典型的には３重量％未満、好ましくは１重量％未満、有利には５００重量ｐｐｍ未満、さらには５０重量ｐｐｍ未満のナフテンを含む。
【００９７】
典型的には、改良された流体は、６〜３０、好ましくは８〜２４、最も好ましくは９〜２０の炭素原子数を含む。流体は、イソパラフィンとして、１４〜１８個の炭素原子を有する分子を大部分、すなわち９０重量％超えを特に含む。好ましい改良された流体は、Ｃ１５イソパラフィン、Ｃ１６イソパラフィン、Ｃ１７イソパラフィン、Ｃ１８イソパラフィンおよびそれらの２つ以上の混合物からなる群より選択されるイソパラフィンを６０〜９５重量％、好ましくは８０〜９８重量％含む。
【００９８】
好ましい改良された流体は以下を含む：
−合計量８０〜９８％のＣ１５イソパラフィンおよびＣ１６イソパラフィン；または
−合計量８０〜９８％のＣ１６イソパラフィン、Ｃ１７イソパラフィンおよびＣ１８イソパラフィン；または
−合計量８０〜９８％のＣ１７イソパラフィンおよびＣ１８イソパラフィン。
【００９９】
好ましい改良された流体の例は、以下を含むものである：
−  ３０〜７０％のＣ１５イソパラフィンおよび３０〜７０％のＣ１６イソパラフィン、好ましくは４０〜６０％のＣ１５イソパラフィンおよび３５〜５５％のＣ１６イソパラフィン；
−  ５〜２５％のＣ１５イソパラフィン、３０〜７０％のＣ１６イソパラフィンおよび１０〜４０％のＣ１７イソパラフィン、好ましくは８〜１５％のＣ１５イソパラフィン、４０〜６０％のＣ１６イソパラフィンおよび１５〜２５％のＣ１７イソパラフィン；
−  ５〜３０％のＣ１７イソパラフィンおよび７０〜９５％のＣ１８イソパラフィン、好ましくは１０〜２５％のＣ１７イソパラフィンおよび７０〜９０％のＣ１８イソパラフィン。
【０１００】
改良された流体は特定の分岐分布を示す。
【０１０１】
イソパラフィンの分岐割合および炭素分布は、ＮＭＲ法（ならびにＧＣ−ＭＳ）および各タイプの炭素の決定（水素なし、１、２または３個の水素を有する）を用いて決定される。Ｃｑｕａｔ  ｓａｔは、飽和四級炭素を表し、ＣＨ  ｓａｔは、１個の水素を有する飽和炭素を表し、ＣＨ２  ｓａｔは、２個の水素を有する飽和炭素を表し、ＣＨ３  ｓａｔは、３個の水素を有する飽和炭素を表し、ＣＨ３長鎖とＣＨ３短鎖は、それぞれ、長鎖と短鎖上のＣＨ３基を表し、ここで、短鎖は、１個のメチル基のみであり、長鎖は、少なくとも２個の炭素を有する鎖である。ＣＨ３長鎖とＣＨ３短鎖の合計はＣＨ３  ｓａｔである。
【０１０２】
改良された流体は、典型的には、３％未満、好ましくは１％未満、より好ましくは約０％のＣｑｕａｔとして表される炭素を含む。
【０１０３】
改良された流体は、典型的には、２０％未満、好ましくは１８％未満、より好ましくは１５％未満のＣＨ  ｓａｔとして表される炭素を含む。
【０１０４】
改良された流体は、典型的には、４０％超え、好ましくは５０％超え、より好ましくは６０％超えのＣＨ２  ｓａｔとして表される炭素を含む。
【０１０５】
改良された流体は、典型的には、３０％未満、好ましくは２８％未満、より好ましくは２５％未満のＣＨ３  ｓａｔとして表される炭素を含む。
【０１０６】
改良された流体は、典型的には、２０％未満、好ましくは１８％未満、より好ましくは１５％未満のＣＨ３長鎖として表される炭素を含む。
【０１０７】
改良された流体は、典型的には、１５％未満、好ましくは１０％未満、より好ましくは９％未満のＣＨ３短鎖として表される炭素を含む。
【０１０８】
改良された流体は、２００〜４００℃の範囲の沸点を有し、また非常に低い芳香族化合物含有量のため、高い安全性を示す。
【０１０９】
改良された流体は、典型的には、１００ｐｐｍ未満、より好ましくは５０ｐｐｍ未満、有利には２０ｐｐｍ未満の芳香族化合物（ＵＶ法を使用して測定される）を含む。これはそれらを電気車両流体での使用に適したものにする。これは、高温沸騰生成物、典型的には３００〜４００℃、好ましくは３２０〜３８０℃の範囲の沸点を有する生成物に特に有用である。
【０１１０】
改良された流体の沸点範囲は、好ましくは８０℃以下、好ましくは７０℃以下、より好ましくは６０℃以下、さらにより好ましくは３５〜５０℃、有利には４０〜５０℃である。
【０１１１】
改良された流体はまた、低すぎて通常の低硫黄分析計によって検出できないレベルで、典型的には５ｐｐｍ未満、さらには３ｐｐｍ未満、そして好ましくは０．５ｐｐｍ未満の、極端に低い硫黄含有量を有する。
【０１１２】
初留点（ＩＢＰ）から終点（ＦＢＰ）までの範囲は、具体的な用途および組成に従って選択される。初留点が２５０℃を超えると、指令２００４／４２／ＣＥに従って、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）フリーと分類できる。
【０１１３】
有機化学物質の生分解とは、微生物の代謝活性による化学物質の複雑さの減少を意味する。好気的条件下で、微生物は、有機物を二酸化炭素、水、バイオマスに変換する。ＯＥＣＤ  ３０６法は、海水中の個々の物質の生分解性の評価に利用可能である。ＯＥＣＤ法３０６は、シェイク  フラスコ法またはクローズド  ボトル法のいずれかとして実施することができ、添加される唯一の微生物は、試験物質が添加される試験海水中の微生物である。海水中の生物分解を評価するために、生分解性を海水中で測定することを可能にする生分解性試験を実施した。生分解性は、ＯＥＣＤ  ３０６試験ガイドラインに従って行ったクローズド  ボトル試験で決定した。改良された流体の生分解性は、ＯＥＣＤ法３０６に従って測定される。
【０１１４】
ＯＥＣＤ方法３０６は以下のとおりである：
【０１１５】
クローズド  ボトル法は、予め決定した量の試験物質を試験媒体中に通常２〜１０ｍｇ／ｌの濃度で溶解することからなり、１つ以上の濃度を任意に使用する。その溶液を、恒温槽または１５〜２０℃の範囲内に制御された囲いの中で、暗闇の中で、充填された密閉ボトルの中に保持する。２８日間にわたる酸素分析によって、分解を追跡する。２４本のボトルを使用する（試験物質用に８本、基準物質用に８本、海水と栄養分用に８本）。全ての分析を対のボトルで行う。化学的または電気化学的方法を使用して、少なくとも４つ（０、５、１５および２８日目）の溶存酸素の測定を行う。
【０１１６】
したがって、結果は２８日での％分解性で表される。改良された流体は、２８日で、ＯＥＣＤ  ３０６規格に従って測定したとき、少なくとも６０％、好ましくは少なくとも７０重量％、より好ましくは少なくとも７５％、そして有利には少なくとも８０％の生分解性を有する。
【０１１７】
本発明は天然起源の生成物のような出発物質を使用する。生体材料の炭素は、植物の光合成、したがって大気中のＣＯ２に由来する。したがって、大気中に放出される炭素が増えないので、これらのＣＯ２材料の分解（分解による、寿命の終わりでの燃焼／焼却もまた理解されるであろう）は温暖化に寄与しない。したがって、生体材料のＣＯ２評価は明らかに優れており、得られる生成物のプリント炭素を減らすのに役立つ（製造のためのエネルギーのみを考慮に入れる）。一方、分解されてＣＯ２を出す起源の化石物質は、ＣＯ２率の上昇、ひいては気候温暖化の一因となるだろう。したがって、本発明による改良された流体は、化石源から出発して得られる化合物のプリント炭素よりも優れたプリント炭素を有するであろう。
【０１１８】
したがって、本発明は改良された流体の製造中の生態学的評価も改良する。用語「バイオカーボン」は、炭素が天然由来であり、以下に示されるように生体材料に由来することを示す。バイオカーボンの含有量と生体材料の含有量は同じ値を示す表現である。
【０１１９】
源の再生可能な材料または生体材料は、大気から始まる光合成によって（人間の規模で）最近固定されたＣＯ２から炭素が生じる有機材料である。地上では、このＣＯ２は植物によって収集または固定される。海では、ＣＯ２は、光合成を行う微視的な細菌、植物、または藻類によって収集または固定される。生体材料（天然起源炭素１００％）は１０−１２より高い同位体比１４Ｃ／１２Ｃ、典型的には約１．２×１０−１２を示すが、化石材料はゼロの比を有する。実際、同位体１４Ｃは、大気中で形成され、次いで最大で数十年の時間スケールで光合成によって統合される。１４Ｃの半減期は、５７３０年である。したがって、光合成から生じる物質、すなわち一般的な植物は、必然的に最大含有量の同位体１４Ｃを有する。
【０１２０】
生体材料の含有量またはバイオカーボンの含有量の決定は、規格ＡＳＴＭ  Ｄ  ６８６６−１２、方法Ｂ（ＡＳＴＭ  Ｄ  ６８６６−０６）およびＡＳＴＭ  Ｄ  ７０２６（ＡＳＴＭ  Ｄ  ７０２６−０４）に従って行われる。規格ＡＳＴＭ  Ｄ  ６８６６は、「放射性炭素および同位体比質量分析を用いた天然範囲物質のバイオベース含有量の決定」に関し、一方、規格ＡＳＴＭ  Ｄ  ７０２６は、「炭素同位体分析による物質のバイオベース含有量決定のためのサンプリングおよび結果の報告」に関する。２番目の規格では、最初の段落で最初の規格について言及している。
【０１２１】
一つ目の規格は、試料の比１４Ｃ／１２Ｃの測定試験を記載し、それを再生可能起源１００％の基準試料の比１４Ｃ／１２Ｃと比較して、試料中の再生可能由来Ｃの相対百分率を得る。この規格は１４Ｃでの年代測定と同じ概念に基づいているが、年代測定の方程式を適用しない。このようにして計算された比率は、「ｐＭＣ」（ｐｅｒｃｅｎｔ  Ｍｏｄｅｒｎ  Ｃａｒｂｏｎ）として示される。分析される材料が生体材料と化石材料（放射性同位体を含まない）の混合物である場合、得られるｐＭＣの値は試料中に存在する生体材料の量と直接相関する。１４Ｃ年代測定に使用される基準値は１９５０年からの年代測定値である。この年の後の大気中に大量の同位体を導入した大気中の核実験の存在のため、この年が選択された。参照番号１９５０は１００のｐＭＣ値に対応する。熱核試験を考慮に入れると、保持される現在の値は約１０７．５である（これは０．９３の補正係数に対応する）。現在の植物の放射性炭素への識別特性は、従って１０７．５である。したがって、５４ｐＭＣおよび９９ｐＭＣの識別特性は、それぞれ５０％および９３％の試料中の生体材料の量に対応する。
【０１２２】
本発明による化合物は、少なくとも部分的に生体材料に由来し、したがって少なくとも９５％の生体材料の含有量を示す。この含有量は有利にはさらに高く、特に９８％超え、より好ましくは９９％超え、そして有利には約１００％である。したがって、本発明による化合物は、１００％生体起源のバイオカーボンであり得るか、またはそれとは反対に、化石起源との混合物から生じる。一実施形態によれば、同位体比１４Ｃ／１２Ｃは、１．１５〜１．２×１０−１２である。
【０１２３】
特に断らない限り、百分率およびｐｐｍはすべて重量基準である。単数形および複数形は、流体を示すために互換的に使用される。
【０１２４】
・潤滑組成物
潤滑剤として使用するとき、改良された流体は、潤滑組成物中にあり、これは組成物の全重量に対して１〜１００重量％を占めることができる。好ましい実施形態では、潤滑組成物は、組成物の全重量に対して、５０〜９９重量％、好ましくは７０〜９９重量％、好ましくは８０〜９９重量％を占める；この実施形態は、潤滑組成物中の大部分または単独の基油としての本発明の流体の使用に対応し得る。
【０１２５】
他の実施形態では、潤滑組成物は、潤滑組成物の全重量に対して１〜４０重量％、好ましくは５〜３０重量％、より好ましくは１０〜３０重量％を占めることができる；この実施形態は、潤滑組成物中の追加の基油（または補助基油）としての本発明の流体の使用に対応し得る。主な基油は標準的なものであり、特にＡＰＩ分類によるグループＩ〜Ｖの基油の中から選択される、鉱物起源または再生可能起源のものであり得る。
【０１２６】
別の実施形態では、改良された流体は、他の潤滑組成物と組み合わせて使用することができる。
【０１２７】
本発明による潤滑組成物は、選択された摩擦調整剤、清浄剤、耐摩耗剤、極圧添加剤、粘度改良剤指数、分散剤、酸化防止剤、流動点改良剤、消泡剤、増粘剤およびそれらの混合物から選択される添加剤をさらに含み得る。
【０１２８】
耐摩耗剤および極圧添加剤は、これらの表面に吸着された保護膜の表面を擦ることによって形成を保護する。
【０１２９】
多種多様な耐摩耗剤がある。好ましくは、耐摩耗剤は、アルキルチオリン酸金属塩、特にアルキルチオリン酸亜鉛、より具体的にはジアルキルジチオリン酸亜鉛またはＺｎＤＴＰなどの、ホスホ硫化添加剤から選択される。好ましい化合物は、式Ｚｎ（（ＳＰ（Ｓ）（ＯＲ２）（ＯＲ３））２のものであり、式中、Ｒ２およびＲ３は同一または異なり、独立してアルキル基、好ましくは１〜１８個の炭素原子を有するアルキル基を表す。
【０１３０】
ホスフェートアミンも本発明の潤滑組成物に使用できる耐摩耗剤である。しかしながら、これらの添加剤は灰の発生剤であるため、これらの添加剤によって提供されるリンは、自動車の触媒系に有害となり得る。例えば、硫化オレフィンを含め、ポリスルフィドなど、リン酸をもたらさない添加剤でアミンホスフェートを部分的に置換することによってこれらの影響を最小限に抑えることができる。
【０１３１】
有利には、本発明による潤滑組成物は、全潤滑剤組成物質量に対して０．０１〜６重量％、好ましくは０．０５〜４質量％、より好ましくは０．１〜２重量％の耐摩耗剤および極圧添加剤を含むことができる。
【０１３２】
有利には、本発明による潤滑組成物は、少なくとも１種の摩擦調整剤を含み得る。摩擦調整剤は、金属元素を供給する化合物および無灰化合物から選択することができる。金属元素を提供する化合物のうち、一部は、その配位子が酸素、窒素、硫黄またはリンを含む炭化水素化合物であり得る、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎなどの遷移金属錯体が挙げられる。無灰摩擦調整剤は、通常有機物由来であり、脂肪酸のモノエステルおよびポリオールのモノエステル、アルコキシル化アミン、アルコキシル化脂肪アミン、脂肪エポキシド、ホウ酸化脂肪エポキシド；脂肪アミンまたは脂肪酸グリセロールエステルから選択することができる。本発明によれば、脂肪化合物は１０〜２４個の炭素原子を有する少なくとも１つの炭化水素基を含む。
【０１３３】
有利には、本発明の潤滑組成物は、潤滑組成物の全重量に基づいて、０．０１〜２重量％、または０．０１〜５重量％、好ましくは０．１〜１．５質量％、または０．１〜２重量％の摩擦調整剤を含み得る。
【０１３４】
有利には、本発明による潤滑組成物は、少なくとも１つの酸化防止剤を含み得る。
【０１３５】
使用中の潤滑組成物の劣化を遅らせるために、一般に酸化防止剤が使われる。この劣化は、特に堆積物の形成、スラッジの存在、または潤滑組成物の粘度増加をもたらし得る。
【０１３６】
酸化防止剤を含む添加剤は、フリーラジカル抑制剤または分解性ヒドロペルオキシドとして作用する。一般的に使用される添加剤のうち、酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、ホスホロ硫黄酸化防止剤などが挙げられる。これらの酸化防止剤の一部、例えば、ホスホロ硫黄酸化防止剤は、灰発生剤であり得る。フェノール系酸化防止剤は、無灰でもよいし、または中性もしくは塩基性金属塩の形でもよい。酸化防止剤は、立体障害フェノール、立体障害フェノールエステル、およびチオエーテル架橋を含む立体障害フェノール、ジフェニルアミン、置換ジフェニルアミン少なくとも１つのアルキル基Ｃ１〜Ｃ１２、Ｎ、Ｎ’−ジアルキル−アリールジアミンおよびそれらの混合物から選択され得る。
【０１３７】
好ましくは、本発明によれば、立体障害フェノールは、少なくとも１個のＣ１〜Ｃ１０アルキル基、好ましくはアルキル基Ｃ１〜Ｃ６、好ましくはＣ４アルキル基、好ましくはｔｅｒｔ-ブチル基によって、置換されたアルコール官能基を有する少なくとも１個の隣接炭素原子を有するフェノール基を含む化合物から選択される。
【０１３８】
アミン化合物は、任意にフェノール系酸化防止剤と組み合わせて使用することができる他のクラスの酸化防止剤である。アミノ化合物の例は、芳香族アミン、例えば、式ＮＲ４Ｒ５Ｒ６の芳香族アミンであり、
式中、Ｒ４は、任意に置換された、脂肪族基または芳香族基を表し、Ｒ５は、任意に置換された芳香族基を表し、Ｒ６は、水素原子、アルキル基、アリール基または式Ｒ７Ｓ（Ｏ）ｚＲ８の基を表し、式中、Ｒ７は、アルキレン基またはアルケニレン基を表し、Ｒ８は、アルキル基、アルケニル基またはアリール基を表し、ｚは、０、１または２を表す。
【０１３９】
硫化アルキルフェノールまたはそれらのアルカリおよびアルカリ土類金属塩も、酸化防止剤として使用することができる。
【０１４０】
他の酸化防止剤クラスは、銅化合物のもの、例えば、銅のチオ−またはジチオ−ホスフェート、銅塩およびカルボン酸のチオ−またはジチオ−ホスフェート、ジチオカルバメート、スルホネート、フェネート、銅アセチルアセトネートである。銅塩ＩおよびＩＩ、酸塩または無水コハク酸もまた使用できる。
【０１４１】
本発明による潤滑組成物は、当業者に公知の全てのタイプの酸化防止剤を含むことができる。
【０１４２】
有利には、潤滑組成物は、少なくとも一つの酸化防止無灰添加剤を含む。
【０１４３】
また有利には、本発明による潤滑組成物は、組成物の全重量に対して０．５〜２重量％の少なくとも１つの酸化防止剤を含む。
【０１４４】
本発明による潤滑組成物は、少なくとも１つの清浄剤をさらに含み得る。
【０１４５】
清浄剤は、二次酸化生成物および燃焼生成物の溶解によって金属部品の表面上の堆積物の形成を通常減少させる。
【０１４６】
本発明による潤滑組成物に使用される清浄剤は、一般に当業者に公知である。清浄剤は、親油性の長い炭化水素鎖と親水性の頭部とを含むアニオン性化合物であり得る。その会合カチオンは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の金属カチオンであり得る。
【０１４７】
清浄剤は、好ましくはカルボン酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、スルホネート、サリチレート、ナフテネート、フェネートおよび塩から選択される。アルカリ金属およびアルカリ土類金属は、好ましくはカルシウム、マグネシウム、ナトリウムまたはバリウムである。
【０１４８】
これらの金属塩は通常、化学量論量または過剰量、すなわち化学量論量より多い量の金属を含む。添加剤は、過塩基性清浄剤であり；過塩基性清浄剤に特性を与える過剰の金属は、通常、油中の不溶性金属塩の形態、例えば、炭酸塩、水酸化物、シュウ酸塩、酢酸塩、グルタミン酸塩、好ましくは炭酸塩である。
【０１４９】
有利には、本発明の潤滑組成物は、潤滑組成物の全重量に基づいて２〜４重量％の清浄剤を含み得る。
【０１５０】
本発明の潤滑組成物はまた、少なくとも流動点降下剤を含んでいてもよいが、改良された流体の流動点を考えるとこれは通常必要とされない。
【０１５１】
ワックス結晶の形成を遅くすることによって、流動点降下剤は一般に本発明による潤滑組成物の温度挙動を改善する。
【０１５２】
流動点降下剤の例としては、アルキルポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアリールアミド、ポリアルキルフェノール、ポリアルキルナフタレン、アルキル化ポリスチレンが挙げられる。
【０１５３】
有利には、本発明による潤滑組成物は、少なくとも一つの分散剤も含み得る。
【０１５４】
分散剤は、マンニッヒ塩基、スクシンイミドおよびそれらの誘導体から選択することができる。
【０１５５】
また有利には、本発明による潤滑組成物は、潤滑組成物の全重量に対して０．２〜１０重量％の分散剤を含み得る。
【０１５６】
本発明の潤滑組成物は、粘度指数を向上させる少なくとも一つの添加剤をさらに含み得る。粘度指数を向上させる添加剤の例としては、記載したエステルポリマー、ホモポリマーまたはコポリマー、水素化または非水素化、スチレン、ブタジエンおよびイソプレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート（ＰＭＡ）またはオレフィンコポリマー、特にエチレン／プロピレンコポリマーが挙げられる。
【０１５７】
本発明の潤滑組成物は様々な形態であり得る。本発明による潤滑組成物は、特にエマルションではなくてもよく、より好ましくは無水組成物である。
【０１５８】
・電気車両の電気モーターと部品
図１は、電気またはハイブリッド車両における電動化の概略図を示す。
【０１５９】
電気車両およびハイブリッド車両の電気モーター（１）は、ステーター（１３）およびローター（１４）に接続された、パワーエレクトロニクス（１１）を含む。ローターの回転速度は非常に速く、これは電気モーター（１）のローターと自動車の車輪の間に減速機（３）を追加することを意味する。
【０１６０】
ステーターは異なる巻線、特に銅巻線を含み、これらには交互に電流が供給される。これは回転磁界を誘導する。ローターはそれ自体が巻線、永久磁石などを含み、したがって回転磁界は、ローターの回転をもたらす。
【０１６１】
パワーエレクトロニクス、電気モーターのステーターおよびローターは、典型的にはそのすべてが動作中にかなりの量の熱を発生する、複雑な表面および構造である。これが、上記のような改良された流体が電気モーターのパワーエレクトロニクスおよび／またはローターおよび／またはステーターを冷却するために特に使用される理由である。
【０１６２】
好ましい実施形態では、本発明は、電気モーターのパワーエレクトロニクス、ローターおよびステーターを冷却するための上記で定義されたような改良された流体の使用に関する。
【０１６３】
軸受（１２）もローターとステーターとの間に設けられ、回転軸を維持することを可能にする。これらの軸受は、高い摩擦剪断および上昇摩耗の問題および短寿命の問題にさらされている。これが、上記のような改良された流体が電気モーターの軸受を潤滑するために特に使用される理由である。
【０１６４】
好ましい実施形態では、本発明は、車両の電気モーターのローターとステーターとの間に配置された軸受を潤滑するための、上で定義されたような流体の使用に関する。
【０１６５】
減速機（３）は、電気モーター出力での回転速度を減速し、したがって車輪に伝達される回転速度を適合させることを目的とし、それによって車両速度を調整することができる。減速機は高い摩擦拘束を受け、損傷を避けるために適切な潤滑を必要とする。これが、上記のような改良された流体がトランスミッション、特に電気車両の減速機を潤滑するために特に使用される理由である。
【０１６６】
本発明はまた、パワーエレクトロニクスおよび／またはローターおよび／またはステーターを冷却するため、および電気車両の減速機および／またはモーターのローターとステーターとの間に配置された軸受を潤滑するための、上記で定義した改良された流体の使用に関する。
【０１６７】
電気モーターは、電池（２）によって供給される。リチウムイオン電池は、電気車両の分野で最も一般的である。ますます強力になり、サイズがますます小さくなる電池の開発は、電池の冷却に関する問題を引き起こしている。実際、温度が約５０〜５５℃を超えると、発火またはさらには爆発の重大な危険性が生ずる。逆に、これらの電池の温度が約２０〜２５℃を下回ると、電池を早くに処分する危険性がある。したがって、電池の温度を許容可能な温度レベルに維持する必要がある。
【０１６８】
本発明はまた、車両の電池および／または車両の電気モーターを冷却するための、上記で定義されたような改良された流体の使用に関する。
【０１６９】
車両は、純粋に電気的でもよいし、またはハイブリッドでもよいし、本発明は両方に等しく適用される。
【０１７０】
本発明はまた、車両の電気モーターを冷却するための方法に関し、それは、モーターの機械的部分を上記で定義したような流体と接触させるステップを少なくとも含む。
【０１７１】
本発明はまた、車両のパワーエレクトロニクスおよび／またはローターおよび／またはステーターを冷却する方法に関し、それは、パワーエレクトロニクスおよび／またはローターおよび／またはステーターを上記で定義された改良された流体と接触させるステップを少なくとも含む。
【０１７２】
本発明はまた、車両の電気モーターを潤滑するための方法に関し、それは、モーターの機械的部分を上記で定義されたような流体と接触させるステップを少なくとも含む。
【０１７３】
本発明はまた、車両のローターとステーターとの間に配置された軸受を潤滑する方法に関し、それは、上記軸受の機械的部分を上記で定義したような改良された流体と接触させるステップを少なくとも含む。
【０１７４】
本発明はまた、車両の電気モーターを冷却および潤滑するための方法に関し、それは、モーターの機械的部分を上記で定義したような流体と接触させるステップを少なくとも含む。
【０１７５】
本発明はまた、車両の電気モーターを冷却し、かつトランスミッションを潤滑する方法に関し、それは、電気モーターの機械的部分およびトランスミッションの機械的部分を上記で定義したような流体と接触させるステップを少なくとも含む。
【０１７６】
本発明はまた、車両のパワーエレクトロニクスおよび／またはステーターおよび／またはローターを冷却し、かつ車両の減速機および／または電気モーターのローターとステーターとの間に配置された軸受を潤滑する方法に関し、それは、パワーエレクトロニクスの一部および／またはステーターおよび／またはローターおよび減速機の一部および／または軸受を上記で定義されたような改良された流体と接触させるステップを少なくとも含む。
【０１７７】
本発明はまた、電池を冷却するための方法にも関し、それは、電池を上記で定義したような流体と接触させるステップを少なくとも含む。
【０１７８】
本発明はまた、電池および電気モーターを冷却する方法に関し、それは、電池および電気モーターの機械的部分を上記で定義した流体と接触させるステップを少なくとも含む。
【０１７９】
以下の実施例は本発明を限定することなく説明するものである。
【実施例】
【０１８０】
・例証１
本発明のプロセスでは、ＮＥＸＢＴＬ原料（イソアルカン）である原料が使用される。以下の水素化条件が使用される：
反応器内の温度は、約１５０〜１６０℃であり；圧力は、約１００ｂａｒであり、液空間速度は、０．６時−１であり；処理速度は適応される。使用される触媒は、アルミナ上のニッケルである。
【０１８１】
本発明で使用される３つの流体を準備するために分留が行われる。
【０１８２】
得られた生成物は以下の特性を有して得られた。
【０１８３】
以下の規格を、以下の特性を決定するために使用した：
引火点  ＥＮ  ＩＳＯ  ２７１９
流動点  ＥＮ  ＩＳＯ  ３０１６
１５℃での密度  ＥＮ  ＩＳＯ  １１８５
４０℃での粘度  ＥＮ  ＩＳＯ  ３１０４
アニリン点  ＥＮ  ＩＳＯ  ２９７７
ＨＦＲＲ  ＥＮ  ＩＳＯ  １２１５６
ＥＰテスター  ＡＰＩ”の推奨指針−ＡＰＩ  ＲＰ  １３
熱伝導率１  内部フラッシュ法
比熱２  熱量測定による方法
【０１８４】
１．アルミニウム製の２つの管、１つの内側管と１つの外側管とを含む特定の装置が使用される。測定される流体は２つの管の間の環状空間内に配置される。内側管にエネルギーパルス（ディラック型）を適用し、外側管で温度を測定することにより、サーモグラムが得られる。
【０１８５】
アルミニウムの２つの管の２つの層の熱拡散率、密度および比熱を温度の関数として知ること、および分析される流体の密度および比熱を知ることによって、流体の熱伝導率ラムダを温度の関数として導き出すことができる。
【０１８６】
装置の較正
装置は、まず、異なる温度で基準試料、ＳＥＲＩＯＬＡ  １５１０（熱伝達媒体）を用いて較正される。異なる熱特性は、以前に別に測定した。
【０１８７】
試料調製
試料を混合し、（シリンジを用いて）２つの管の間の環状空間に入れる。次に、装填された装置を温度が調節されたチャンバー内に置く。
【０１８８】
測定手順
各温度測定について、以下の手順に従う。試料を所定の温度で安定化する。次に、内側管の内面に閃光を当て、外側管の外面の温度上昇を経時的に記録する。
各所定温度での少なくとも３つの測定で得られた平均値に基づいて、熱伝導率を計算する。
【０１８９】
２．比熱は、ＤＳＣ熱量計（ＤＳＣ  ＮＥＴＺＳＣＨ  ２０４フェニックス）を使用して測定し、それは、規格ＩＳＯ  １１３５８７、ＡＳＴＭ  Ｅ１２６９、ＡＳＴＭ  Ｅ９６８、ＡＳＴＭ  Ｅ７９３、ＡＳＴＭ  Ｄ３８９５、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１７、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８、ＤＩＮ５１００４およびＤＩＮ５１００７およびＤＩＮ５３７６５に準拠する。
【０１９０】
【表１】
2020511554.tif 000003
【０１９１】
流体は無色、無臭であり、食品等級用途に適した欧州薬局方による純度を有し、ＣＥＮ／ＴＳ  １６７６６による溶媒クラスＡである。
【０１９２】
これらの結果は、本発明に記載の改良された流体が改良された潤滑性を有することを示している。
【０１９３】
熱伝導率の値は、同じ粘度で標準の鉱油のものより優れる熱伝導性を示している（最大７％）。比熱は、標準の鉱油のものよりも優れている（最大１１％）。
【０１９４】
・例証２
本発明で使用した流体（実施例３）および比較組成物（比較例４）の熱伝達率を測定するために行った実験について以下に説明する。前記比較組成物は、電気車両およびハイブリッド車両の冷却流体として有用な化石由来のポリ−アルファ−オレフィン（ＰＡＯ１およびＰＡＯ２）である。
【０１９５】
流体の熱伝達率は、前記流体の熱的性質を測定する。高い熱伝達率を有する流体は、より良い冷却効率を有する。
【０１９６】
測定手順
この実験は、誘導によって加熱された金属プレート上に垂直にスプレーノズルを通して流体ジェットを向けることからなる。加熱されたプレートの上に配置されたサーマルカメラが、流体の噴霧中の温度プロファイルを記録する。プレート上の温度変動を測定することで、組成物の熱伝達率が得られる。
【０１９７】
実験のいくつかのパラメーター、特にプレートの温度（電流を変えることによって）、スプレーノズルのサイズ、およびオイルジェットの圧力を変えることができる。温度は、金属板上のオイルジェットの衝突点からいくつかの距離でそしていくつかの方向で測定する。実験条件を以下の表に記載する。
【０１９８】
【表２】
2020511554.tif 000004
【０１９９】
所定の距離の衝撃点での温度の値は、衝撃点を中心とする所定の半径の円のいくつかの点で測定された温度の平均である。
【０２００】
結果を図２と図３に示す。
【０２０１】
図２および図３では、Ｙ軸は、金属プレート上で測定された温度を表し；Ｘ軸は、半径、すなわち温度が測定される点と金属プレート上のオイルジェットの衝突点との間の距離を表す。
【０２０２】
図２は、実施例３の流体を用いて４０ｋＷの電流および６ｂａｒのオイルジェット圧力で得られた結果（−・−）を、ポリ−アルファ−オレフィンを用いて得られた結果（黒いひし形；黒い四角）と比較して表す。
【０２０３】
図３は、実施例３の流体を用いて４０ｋＷの電流および１０ｂａｒのオイルジェット圧力で得られた結果（−・−）を、ポリ−アルファ−オレフィンを用いて得られた結果（黒いひし形；黒い四角）と比較して表す。
【０２０４】
両方の図は、本発明に有用な実施例３の流体が噴霧されたときに、０．０１ｍより大きい半径で金属プレート上で測定された温度（−・−）が、ポリ−アルファ−オレフィンの比較組成物を噴霧したときに金属プレート上の同じ半径で測定された温度（黒いひし形；黒い四角）と比較して、はるかに低い（それぞれ１０℃および２０℃低い）ことを示す。
【０２０５】
これは、本発明に有用な流体が、ポリ−アルファ−オレフィンの比較組成物と比較して、加熱された金属プレートのより効率的な冷却を提供することを意味する。
【０２０６】
結果として、前記流体は、電気車両またはハイブリッド車両のモーターを冷却するのに有用である。
【図１】
2020511554.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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