JP2002538264A

JP2002538264A - 油処理法

Info

Publication number: JP2002538264A
Application number: JP2000602728A
Authority: JP
Inventors: デイビス，ジョン，フィリップ; グレース，ケリー，ペタ
Original assignee: BP Oil International Ltd
Current assignee: BP Oil International Ltd
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2002-11-12
Also published as: EP1165724B1; EP1165724A1; WO2000052115A1; CN1342192A; HUP0200331A2; PL350229A1; HU226800B1; HRP20010708A2; MY132002A; DE60013106D1; GB9904808D0; SG120105A1; PL191748B1; TW524845B; HRP20010708B1; US6802960B1; AU2682000A; ATE274043T1; ZA200106696B; AU767706B2

Abstract

(57)【要約】プロセス油の製造方法につき開示し、この方法は（ａ）石油溜液を３０〜８０℃の底部温度にて操作する抽出カラムで極性溶剤と接触させ、（ｂ）工程（ａ）のカラムから一次ラフィネートを抜き取り、（ｃ）一次ラフィネートを工程（ａ）の抽出カラムの底部温度よりも高い底部温度にて操作する抽出カラムにて６０〜９０℃の範囲で極性溶剤と接触させ、（ｄ）工程（ｃ）のカラムから二次抽出物を抜き取り、（ｅ）前記二次抽出物から前記極性溶剤を除去することからなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、少なくとも２０重量％の芳香族含有量と３重量％未満の多環式芳香
族（ＰＣＡ）含有量とを有するプロセス油の製造方法に関するものである。本出
願において、芳香族含有量はＡＳＴＭＤ２００７法により測定され、ＰＣＡ
含有量はＩＰ３４６法により測定される。

【０００２】プロセス油は、潤滑剤ベース油と同じ温度範囲にて沸騰する炭化水素混合物で
あり、潤滑剤ベース油と同様に溶剤抽出により石油溜液から得られる。しかしな
がら、潤滑分野以外ではめったに用いられない潤滑剤ベース油とは異なり、プロ
セス油は広範囲の工業用途を有する。たとえば、これらは溶剤、粉塵防止コンパ
ウンドおよび／または合成および天然ゴムの可塑剤および／または増量剤として
使用され、さらに印刷インキの製造に使用される。これら用途に適するようにす
るため、プロセス油の組成は慎重に調節せねばならない。

【０００３】プロセス油の各種の製造方法が知られている。たとえばＧＢ１４２６７４６
号おいては、石油溜液をフルフラールと接触させ、得られた一次抽出物をフルフ
ラールで再抽出して二次抽出物およびプソイド−ラフィネートを生成させる。プ
ソイド−ラフィネートをフルフラールから蒸留し、次いでワックス除去すると共
に水素化してプロセス油を生成させる。

【０００４】この方法に伴う問題は、水素化工程の結果として低芳香族含有量を有するプロ
セス油をもたらす点である。しかしながら、芳香族化合物は多くの用途に望まし
い溶剤特性および膨潤特性を与える。しかしながら、プロセス油の多環式芳香族
（ＰＣＡ）含有量は、この種の化合物が健康および環境の各理由から望ましくな
いため最少に保たねばならない。

【０００５】ＥＰ０４１７９８０号において、高芳香族含有量と３重量％未満のＰＣＡ含
有量とを有するプロセス油は特定の温度および溶剤の条件下に一次抽出物を再抽
出することにより作成される。特に、プロセスは１：１〜１：１．８の溶剤比ま
での抽出物、５０〜９０℃のカラム頂部温度、および２０〜６０℃の底部温度に
て操作する抽出カラムで行われる。カラムの底部温度は、抽出工程における最低
温度として規定される。カラムの頂部温度は、カラムの最上部領域における温度
である。一般に、これはカラムにおける最高温度である。

【０００６】今回、プロセス油を製造するための代案ルートを見出した。特に本発明の方法
は、一次ラフィネートを特定操作条件下に抽出して、少なくとも２０重量％の芳
香族含有量および３重量％未満のＰＣＡ含有量を有するプロセス油を製造するこ
とを含む。

【０００７】ＦＲ１２９５４４１号は、一次ラフィネートを第２抽出工程にて抽出す
る方法を記載している。しかしながら、用いるプロセス条件は本発明の組成を有
するプロセス油が生成されないようなものである。

【０００８】従って本発明は：（ａ）石油溜液を３０〜８０℃の底部温度で操作する抽出カラムにて極性溶剤
と接触させ、（ｂ）一次ラフィネートを工程（ａ）のカラムから抜き取り、（ｃ）一次ラフィネートを工程（ａ）の抽出カラムの底部温度よりも高くかつ
６０〜９０℃の範囲にある底部温度で操作する抽出カラムにて極性溶剤と接触さ
せ、（ｄ）二次抽出物を工程（ｃ）のカラムから抜き取り、（ｅ）前記極性溶剤を前記二次抽出物から除去することからなるプロセス油の製造方法を提供する。

【０００９】本発明により製造されるプロセス油は２０重量％より多い芳香族含有量と３重
量％未満のＰＣＡ含有量とを有する。この種のプロセス油は多くの用途、たとえ
ば溶剤、粉塵防止コンパウンド、合成および天然ゴムのための可塑剤および／ま
たは増量剤、並びに印刷インキの製造に適している。

【００１０】工程（ａ）においては、石油溜液を抽出カラムにて極性溶剤と接触させる。特
定の理論に拘束されるものでないが、極性溶剤は石油溜液に元来存在するＰＣＡ
化合物の少なくとも幾分かを除去すると思われる。この過程は２つの相をもたら
す：すなわちカラムの下部における一次抽出液、およびカラムの上部における一
次ラフィネート。一次抽出液は溶剤リッチであって、ナフテン成分と多環式芳香
族成分とを含む。この抽出液をカラムの底部から抜き取る。好適具体例において
、極性溶剤は抽出物から除去されて循環される。

【００１１】工程（ａ）は３０〜８０℃、好ましくは４５〜７５℃、特に５５〜７０℃の底
部温度にて操作する抽出カラムを用いて行うことができる。第１抽出工程（ａ）
の底部温度は主として極性溶剤および石油溜液の温度に依存するが、抽出カラム
の底部における追加冷却により調節することができる。この温度は本発明で用い
られる溶剤の選択性および溶剤能力に重要な影響を及ぼし、これらは生成される
一次ラフィネートの最終組成に影響を及ぼす。１具体例において、温度勾配は抽
出カラムに沿って維持され、カラムの頂部が８０〜１２０℃（頂部カラム温度）
に維持されると共に底部温度が６０〜９０℃（底部カラム温度）に維持されるよ
うにする。頂部温度と底部温度との間の温度差は５〜７０℃、好ましくは３０〜
５０℃である。

【００１２】用いる石油溜液に対する比は溶剤の量７０〜３００容量％、好ましくは１００
〜２５０容量％、特に１２０〜１７０容量％の範囲とすることができる。しかし
ながら、正確な溶剤と溜液との用いる比は使用する溜液の種類に依存することを
認識すべきである。たとえば、溶剤と溜液との比は溜液の沸点範囲および／また
はその原料に依存しうる。

【００１３】工程（ａ）で生成された一次ラフィネートを抽出カラムの上部から抜き取ると
共に、第２溶剤抽出工程（工程ｃ）にて極性溶剤で再抽出する。この手順は２つ
の相をもたらす：すなわちカラムの下部における二次抽出液、およびカラムの上
部における二次ラフィネート。１具体例において、極性溶剤の７０〜１００％を
一次ラフィネートが二次溶剤抽出工程で処理される前に一次ラフィネートから除
去する。好ましくは、極性溶剤の９５〜１００％を除去する。工程（ｃ）で用い
る底部温度は４０〜９０℃、好ましくは５５〜９０℃、特に７５〜９０℃の範囲
である。１具体例において、工程（ｃ）は９０〜１３０℃の頂部カラム温度およ
び７０〜１００℃の底部温度を有する抽出カラムを用いて行われる。頂部温度と
底部温度との間の温度差は５〜７０℃、好ましくは３０〜５０℃である。

【００１４】第２抽出工程（ｃ）の底部温度は極性溶剤および一次ラフィネートの温度に依
存する。しかしながら、第１抽出工程の底部温度と同様に、第２抽出工程の底部
温度は抽出カラムの底部における追加冷却により調節することができる。第２抽
出工程は工程（ａ）よりも高い底部温度にて行われる。この抽出温度の上昇は溶
剤の選択性を減少させる。極性溶剤を工程（ｅ）における第２抽出物から除去す
る場合、３重量％もしくはそれ以下のＰＣＡ濃度を有するプロセス油が生成され
る。プロセス油の全芳香族含有量は２０重量％より大である。一次ラフィネート
の低可溶性パラフィン系成分は、二次ラフィネートとして溶剤抽出カラムの上部
に蓄積する。このラフィネートをカラムから除去すると共に蒸留することができ
る。回収された溶剤は再使用のため循環することができる。１具体例において、
二次ラフィネートは蒸留カラムで精製され、次いで溶剤ワックス除去して潤滑剤
ベース油を生成させる（たとえば９６ＶＩを有する５００Ｎ）。

【００１５】工程（ｃ）は、工程（ａ）とは異なる抽出カラムを用いて行うことができる。
しかしながら、好ましくは同じ抽出カラムを両工程につき用いる。

【００１６】用いる第２抽出工程における石油溜液に対する溶剤の量は１００〜４００容量
％、好ましくは１８０〜３００容量％、特に２００〜２５０容量％の範囲とする
ことができる。第１抽出工程と同様に、使用する正確な溶剤と溜液との比は用い
る溜液の種類に依存する。たとえば、溶剤と溜液との比は溜液の沸騰範囲および
／またはその原料に依存する。

【００１７】溶剤抽出工程（ａ）および（ｃ）に適する極性溶剤はフルフラール、フェノー
ルおよびＮ−メチルピロリドンを包含する。好ましくはフルフラールを使用する
。

【００１８】本発明のこれらおよび他の特徴を添付図面を参照して以下説明する。

【００１９】図面は第１抽出カラム１０と第２抽出カラム１２と４個の蒸留カラム１４、１
６、１８および２０とからなる装置を示す。

【００２０】使用に際し石油溜液２４を第１抽出カラム１０に供給し、経路２２を介し抽出
カラム１０に供給されるフルフラールと接触させる。カラム１０は７０℃の底部
温度にて操作される。カラム１０の頂部の温度は１０９〜１１８℃である。溜液
２４における多環式芳香族成分およびナフテン系成分の少なくとも幾分かはフル
フラールに溶解して一次抽出物２６を形成する。これは第１抽出カラム１０の底
部から抜き取られて、精製のため蒸留カラム２０に導入される。蒸留の後、抽出
物は廃棄などのため除去される。

【００２１】溜液２４の残留成分は一次ラフィネート２８として第１抽出カラム１０から抜
き取られる。ラフィネート２８の密度が定期間隔で測定されて、ラフィネートの
ＰＣＡ含有量を示す。

【００２２】次いで一次ラフィネート２８は蒸留カラム１４に導入される。ラフィネートを
溶剤から分離すると共に、更なる溶剤抽出のため第２抽出カラムに導入される。
新鮮フルフラールを経路３６を介しカラム１４に導入する。第２抽出工程は７５
℃の底部温度にて行われる。カラムの頂部温度は１０７〜１１５℃である。抽出
工程は２つの相をもたらす：すなわちカラム１２の底部における二次抽出液３０
、およびカラム頂部における二次ラフィネート３４。二次抽出物３０を第２抽出
カラム１２から抜き取り、蒸留カラム１６で精製して、３重量％未満の多環式芳
香族（ＰＣＡ）含有量と２０重量％より大の芳香族含有量とを有するプロセス油
３２を生成させる。一次ラフィネート２８と同様に、二次抽出物３０の密度は抽
出物３０のＰＣＡ含有量を示すよう決定される。

【００２３】一次ラフィネート２８の低可溶性成分を、二次ラフィネート３４として第２抽
出カラム１２の頂部から抜き取る。この第２ラフィネート３４を蒸留カラム１８
で精製して溶剤フリーのラフィネート３８を生成させ、これを溶剤ワックス除去
ユニット４８に導入する。−９℃の流動点まで溶剤ワックス除去した後、潤滑剤
ベース油（９６ＶＩを有する５００Ｎ）３９が生成される。

【００２４】カラム１４、１６、１８および２０で回収されたフルフラールを再使用のため
回収する。

【００２５】２つの抽出カラムを用いる代わりに、両抽出段階につき同じカラムを使用する
こともできる。

【００２６】実施例この実施例においては、潤滑剤ベース油の製造に適する中近東産原油から得ら
れたワックス系溜液を図１の装置を用いて処理する。

【００２７】この溜液を７７℃の温度にて第１抽出カラムに供給する。フルフラールを１１
８℃まで予熱すると共に、１３０容量％のフルフラールと溜液との比にて第１抽
出カラムに導入する。抽出カラムを７０℃の底部温度にて操作する。カラムの頂
部における温度は１０９℃である。第１溶剤抽出段階で用いるプロセス条件を下
表２に要約する。

【００２８】

【表１】

【００２９】第２溶剤抽出段階にて、一次ラフィネートを７７℃の第２抽出カラムに供給す
る。フルフラールを１１５℃まで予熱すると共に、２６０容量％の洗浄速度にて
抽出カラムに導入する。第２抽出カラムを７５℃の底部温度にて操作する。カラ
ムの頂部における温度は１０７℃である。第２溶剤抽出段階で用いるプロセス条
件を下表３に要約する。

【００３０】

【表２】

【００３１】この実施例で生成された二次抽出物を分析し、２．８５重量％のＩＰ３４６
ＰＣＡ含有量と２８重量％のＡＳＴＭＤ−２００７芳香族含有量とを有する
ことが判明した。抽出物のＶＧＣはＡＳＴＭＤ−２１４０試験法を用いて測定
し、０．９０であると判明した。ＡＳＴＭＤ−６１１を用いて測定した抽出物
のアニリン点は６２．４℃であった。

【００３２】上記実施例につき、本発明の範囲を逸脱することなく各種の改変を行うことが
できる。たとえば特定抽出物および／またはラフィネートのＰＣＡ含有量を示す
密度測定の代わりに屈折率、近赤外分光光度法もしくはクロマトグラフ技術も用
いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適実施例で使用する装置の流れ図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年２月５日（２００１．２．５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者デイビス，ジョン，フィリップイギリス国、ティーダブリュー10 ６デーイー、サリー、リッチモンド、ホブロンロード 24 (72)発明者グレース，ケリー，ペタオーストラリア国、ビクトリア 3206、アルバートパーク、マートンストリート 20 Ｆターム(参考） 4D056 AB13 AC05 AC18 BA06 BA14 CA33 DA01 DA03 4H029 DA01 DA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）石油溜液を、３０〜８０℃の底部温度で操作する抽
出カラムにて極性溶剤と接触させ、（ｂ）工程（ａ）のカラムから一次ラフィネートを抜き取り、（ｃ）一次ラフィネートを、工程（ａ）の抽出カラムの底部温度よりも高い底
部温度にて操作する抽出カラムにて６０〜９０℃の範囲で極性溶剤と接触させ、（ｄ）工程（ｃ）のカラムから二次抽出物を抜き取り、（ｅ）前記二次抽出物から前記極性溶剤を除去することを特徴とするプロセス油の製造方法。
【請求項２】工程（ａ）を３０〜８０℃の底部温度で操作する抽出カラム
にて行う請求項１に記載の方法。
【請求項３】カラムの頂部の温度が８０〜１２０℃に維持されると共に底
部温度が６０〜９０℃に維持されるよう、抽出カラムに沿って温度勾配を維持す
る請求項２に記載の方法。
【請求項４】カラムの頂部の温度と底部温度との間の温度差が５〜７０℃
である請求項３に記載の方法。
【請求項５】工程（ａ）にて用いる溶剤と石油溜液との比が７０〜３００
容量％の範囲である請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】工程（ｃ）にて一次ラフィネートを極性溶剤と接触させるに
先立ち、工程（ａ）からの極性溶剤の７０〜１００％を一次ラフィネートから除
去する請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】工程（ｃ）を、９０〜１３０℃の頂部カラム温度および７０
〜１００℃の底部温度を有する抽出カラムを用いて行う請求項１〜６のいずれか
一項に記載の方法。
【請求項８】頂部温度と底部温度との間の温度差が５〜７０℃である請求
項７に記載の方法。
【請求項９】工程（ｃ）を、工程（ａ）と同じ抽出カラムを用いて行う請
求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】工程（ｃ）にて用いる溶剤と石油溜液との比が１００〜４
００容量％の範囲である請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】溶剤抽出工程（ａ）および（ｃ）のための極性溶剤をフル
フラール、フェノールおよびＮ−メチルピロリドンよりなる群から選択する請求
項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。