JP2006502298A - フィッシャー−トロプシュ・ワックスからの燃料および潤滑油の製造 - Google Patents
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(i)前記ワックスを水素化脱ロウして、水素化脱ロウされた燃料および部分的に水素化脱ロウされた潤滑油留分を含んでなる異性化体を製造する工程;
(ii)これらの2種の留分を分離する工程;
(iii)前記部分的に水素化脱ロウされた潤滑油留分を、重質留分と低沸点留分に分離する工程;および
(iv)前記低沸点および重質留分を、個別に更に水素化脱ロウして、潤滑基油(重質潤滑基油を含む)を製造する工程
を含んでなることを特徴とする燃料および潤滑基油を製造する方法に関する。本方法は、フィッシャー−トロプシュ・ワックスからの、燃料および潤滑基油(重質潤滑基油を含む)の増加した収率を提供する。
(a)天然ガスから合成ガスを製造する工程;
(b)ワックス質炭化水素(燃料および潤滑油の沸点範囲で沸騰する留分を含む)を合成するのに効果的な反応条件で、コバルト・フィッシャー−トロプシュ触媒の存在下にガス中のH2とCOを反応させる工程;および
(c)多段水素化脱ロウ方法でワックス質炭化水素を脱ロウして、水素化脱ロウされた燃料および潤滑基油を製造する工程
に関する。天然ガスを合成ガス(次にはこれが炭化水素に転化される)に転化するプロセスは、ガス転化プロセスと呼ばれる。従ってこの実施形態は、水素化脱ロウによる生成物の品質向上を加えたガス転化プロセスに関する。多段水素化脱ロウ方法は、
(i)ワックスまたはワックス質原料を水素化脱ロウして、脱ロウされた燃料留分および部分的に脱ロウされた潤滑油留分を含んでなる異性化体を製造する工程;
(ii)これらの2種の留分を分離する工程;
(iii)部分的に脱ロウされた潤滑油留分を、重質潤滑油留分と低沸点留分に分離する工程;および
(iv)異なる反応条件下で、重質および低沸点留分を個別に水素化脱ロウして、重質および低沸点の潤滑基油を製造する工程
を含んでなる。
(i)ワックス質原料用に1つ;
(ii)第1段で製造された部分的に水素化脱ロウされた低沸点潤滑油異性体留分用に1つ;および
(iii)第1段で製造された部分的に水素化脱ロウされた重質潤滑油異性体留分用に1つ
という3つの水素化脱ロウ反応段だけを使用することが好ましい。しかし、所望なら、ワックス原料用および/または1つ以上の部分的に脱ロウされた潤滑油異性体留分用に、2つ以上の段を使用することができる。段とは、反応生成物の帯域間分離がない1個以上の水素化脱ロウ反応帯域を意味し、一般には別々の水素化脱ロウ反応器を指すが、必ずしもそうとは限らない。ワックス原料水素化脱ロウ段は一般に、低沸点および重質潤滑油異性化体それぞれの2つの水素化脱ロウ段に比べてマイルドな条件で運転される。重質潤滑油段は、一般に最も厳しい条件で運転される。これにより、燃料および潤滑油留分の低沸点生成物への転化が最小になり、燃料および潤滑基油の収率が最大になる。当業者は、反応温度を上昇させ、空間速度を低下させるのに伴い、厳しさが増大することを承知している。本発明の方法に使用する水素化脱ロウ反応条件には、それぞれ、450〜750°F(232〜399℃)、10〜2,000psig(69〜13790kPa)および0.1〜5.0の広い範囲に及ぶ温度、水素分圧および空間速度(時間基準液空間速度またはLHSV)が含まれる。これらの条件は、より一般には、500〜700°F(260〜371℃)、100〜1000psig(690〜6895kPa)および0.5〜3.0LHSVに及ぶことがあり、より典型的には、圧力は200〜700psig(1379〜4827kPa)である。
(a)合成原料ガス中のH2:COモル比を下げること;
(b)反応温度を下げること;および
(c)反応圧力を上げること
のうち1つ以上によって達成される。これらの高い700°F+(371℃)炭化水素製造レベルは、レニウム助触コバルト成分およびチタニア担体成分を有する触媒を使用して、スラリー炭化水素合成反応器で達成された。合成反応器で製造される700°F+(371℃)炭化水素の量を増加させることは、
(a)合成原料ガス中のH2:COモル比を下げること;
(b)反応温度を下げること;および
(c)反応圧力を上げること
のうち1つ以上によって達成される。
Claims (30)
- 燃料および潤滑油の沸点範囲で沸騰する炭化水素留分を含んでなるフィッシャー−トロプシュ・ワックスから、燃料および潤滑基油(重質潤滑基油を含む)を製造する方法であって、
(i)前記ワックスを水素化脱ロウして、水素化脱ロウされた燃料および部分的に水素化脱ロウされた潤滑油留分を含んでなる異性化体を製造する工程;
(ii)これらの2種の留分を分離する工程;
(iii)前記部分的に水素化脱ロウされた潤滑油留分を、重質留分と低沸点留分に分離する工程;および
(iv)前記低沸点および重質留分を、個別に更に水素化脱ロウして、潤滑基油(重質潤滑基油を含む)を製造する工程
を含んでなることを特徴とする燃料および潤滑基油を製造する方法。 - 前記脱ロウされた燃料、並びに前記重質および低沸点基油は、それぞれ対応する前記ワックス中の留分の曇り点および流動点に比べて低い曇り点および流動点を有することを特徴とする請求項1に記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記ワックスおよび前記部分的に脱ロウされた潤滑油留分を、水素化脱ロウ条件で水素化脱ロウ触媒の存在下に、それぞれ個別に水素と接触させることによって、前記水素化脱ロウを達成することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記重質潤滑基油は、950〜1,000°Fの間の初留点を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記ワックス並びに前記部分的に脱ロウされた低沸点および重質潤滑油留分は、それぞれ別個の水素化脱ロウ段で水素化脱ロウされることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記潤滑基油は、水素化精製され、場合によりヘイズを除去されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記潤滑基油を1種以上の潤滑油添加剤と混合して、潤滑油を形成することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記水素化脱ロウ触媒は、水素化成分、バインダおよび固体酸成分を含んでなることを特徴とする請求項3〜7のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記固体酸成分は、ZSM−23、ZSM−35、ZSM−48、ZSM−57、ZSM−22、ゼオライト・ベータ、モルデナイト、希土類元素イオン交換フェリエライト、アルミナ、非晶質シリカおよびこれらの混合物よりなる群から選択されることを特徴とする請求項8に記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記水素化成分は、少なくとも1種の第VIII族金属成分を含んでなることを特徴とする請求項8または9に記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記バインダは、ゼオライト、粘土、シリカ、アルミナ、金属酸化物、シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、シリカ−トリア、シリカ−ベリリア、シリカ−チタニア、シリカ−アルミナ−トリア、シリカ−アルミナ、ジルコニア、シリカ−アルミナ−マグネシア、シリカ−マグネシア−ジルコニアおよびこれらの混合物よりなる群から選択されることを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記部分的に脱ロウされた低沸点潤滑油留分を更に脱ロウし、前記低沸点潤滑基油を製造するために使用する前記水素化脱ロウ触媒は、ZSM−48ゼオライト固体酸成分を含んでなることを特徴とする請求項3〜llのいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記水素化成分は、貴金属を含んでなることを特徴とする請求項8〜12のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記部分的に脱ロウされた重質潤滑油留分を水素化脱ロウするために使用する前記水素化脱ロウ触媒は、ZSM−48ゼオライト固体酸成分および貴金属水素化成分を含んでなることを特徴とする請求項3〜13のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 燃料および潤滑基油(重質潤滑基油を含む)を製造する方法であって、
(a)天然ガスからH2とCOの混合物を含んでなる合成ガスを製造する工程;
(b)前記H2とCOが反応して、燃料および潤滑油の沸点範囲(重質潤滑油の沸点範囲を含む)で沸騰する炭化水素を含むワックス質炭化水素を形成するのに有効な反応条件で、前記合成ガスを、コバルト・フィッシャー−トロプシュ炭化水素合成触媒と接触させる工程;および
(c)前記ワックス質炭化水素の少なくとも一部を、水素化脱ロウ品質向上設備に送る工程であって、前記設備において、
(i)前記ワックス質炭化水素を、第1の水素化脱ロウ段において、水素化脱ロウ触媒および水素の存在下に水素化脱ロウして、水素化脱ロウされた燃料および部分的に水素化脱ロウされた潤滑油留分を含んでなる異性化体を製造し、
(ii)これらの2種の留分を分離し、
(iii)前記部分的に水素化脱ロウされた潤滑油留分を、重質留分および低沸点留分に分離し、
(iv)前記低沸点および重質留分を、少なくとも1つの別の対応する低沸点留分水素化脱ロウ段および少なくとも1つの別の対応する重質留分水素化脱ロウ段において、それぞれ個別に更に水素化脱ロウし、潤滑基油(重質潤滑基油を含む)を製造する
ことを特徴とする工程
を含んでなり、
前記水素化脱ロウ段の少なくとも1つにおいて、固体酸成分、水素化成分およびバインダを含んでなる水素化脱ロウ触媒を使用することを特徴とする燃料および潤滑基油を製造する方法。 - 前記工程(b)で形成される前記ワックス質炭化水素は、前記水素化脱ロウ品質向上設備に移される前に水素処理されないことを特徴とする請求項15に記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記脱ロウされた燃料、並びに前記重質および低沸点基油は、それぞれ前記ワックス中の対応する留分の曇り点および流動点に比べて低い曇り点および流動点を有することを特徴とする請求項15または16に記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記重質潤滑基油は、850〜1,000°Fの間の初留点を有することを特徴とする請求項15〜17のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記低沸点および重質潤滑基油は、それぞれ対応する部分的に脱ロウされた留分の曇り点および流動点に比べて低い曇り点および流動点を有することを特徴とする請求項15〜18のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記潤滑基油の少なくとも1種は、水素化精製され、場合によりヘイズが除去されることを特徴とする請求項15〜19のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記少なくとも1種の潤滑基油を1種以上の潤滑油添加剤と混合して、潤滑油を形成することを特徴とする請求項15〜20のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記固体酸成分は、ZSM−22、ZSM−23、ZSM−35、ZSM−48、ZSM−57、SSZ−32、シリカ−アルミナリン酸塩、ゼオライト・ベータ、モルデナイト、希土類元素イオン交換フェリエライト、アルミナ、非晶質シリカおよびこれらの混合物よりなる群から選択されることを特徴とする請求項15〜21のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記水素化成分は、少なくとも1種の第VIII族金属成分を含んでなることを特徴とする請求項15〜22のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記バインダは、ゼオライト、粘土、シリカ、アルミナ、金属酸化物、シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、シリカ−トリア、シリカ−ベリリア、シリカ−チタニア、シリカ−アルミナ−トリア、シリカ−アルミナ−トリア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、シリカ−アルミナ−マグネシア、シリカ−マグネシア−ジルコニアおよびこれらの混合物よりなる群から選択されることを特徴とする請求項15〜23のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記固体酸成分は、ZSM−48であり、前記水素化成分は、第VIII族貴金属であることを特徴とする請求項15〜24のいずれかに記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記ZSM−48ゼオライト成分および前記貴金属水素化成分を含んでなる前記水素化脱ロウ触媒を、前記ワックス質炭化水素、前記分離された低沸点異性体潤滑油留分および前記分離された重質異性体潤滑油留分をそれぞれ個別に水素化脱ロウするための少なくとも1つの対応する水素化脱ロウ段で使用することを特徴とする請求項25に記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記ZSM−48ゼオライト成分および前記貴金属水素化成分を含んでなる前記水素化脱ロウ触媒を、前記
(i)前記第1の水素化脱ロウ段;
(ii)前記低沸点留分が更に脱ロウされる少なくとも1つの水素化脱ロウ段;および
(iii)前記重質留分が更に脱ロウされる少なくとも1つの水素化脱ロウ段
のうちの少なくとも2つで使用することを特徴とする請求項25または26に記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。 - 燃料および潤滑基油(重質潤滑基油を含む)を製造する方法であって、
(a)天然ガスからH2とCOの混合物を含んでなる合成ガスを製造する工程;
(b)前記H2とCOが反応して、燃料および潤滑油の沸点範囲(重質潤滑油の沸点範囲を含む)で沸騰する炭化水素を含むワックス質炭化水素を形成するのに有効な反応条件で、前記合成ガスを、非シフト化コバルト・フィッシャー−トロプシュ炭化水素合成触媒と接触させる工程;および
(c)前記ワックス質炭化水素の少なくとも一部を、水素化脱ロウ品質向上設備に移す工程であって、前記設備において、
(i)前記ワックス質炭化水素を、第1の水素化脱ロウ段において、水素化脱ロウ触媒および水素の存在下に水素化脱ロウして、水素化脱ロウされた燃料および部分的に水素化脱ロウされた潤滑油留分を含んでなる異性体を製造し、
(ii)これらの2種の留分を分離し、
(iii)前記部分的に水素化脱ロウされた潤滑油留分を、重質留分および低沸点留分に分離し、
(iv)前記低沸点および重質留分を、少なくとも1つの別の対応する低沸点留分水素化脱ロウ段および少なくとも1つの別の対応する重質留分水素化脱ロウ段において、それぞれ個別に更に水素化脱ロウし、潤滑基油(重質潤滑基油を含む)を製造する
ことを特徴とする工程
を含んでなる方法であって、
前記水素化脱ロウ段の少なくとも1つにおいて、ZSM−48ゼオライト成分および貴金属水素化成分を含んでなる水素化脱ロウ触媒を使用して、前記ワックス質炭化水素の少なくとも1種を水素化脱ロウすることを特徴とする燃料および潤滑基油を製造する方法。 - 前記工程(b)で形成される前記ワックス質炭化水素は、前記水素化脱ロウ品質向上設備に移される前に水素処理されないことを特徴とする請求項28に記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
- 前記ZSM−48ゼオライト成分および前記貴金属水素化成分を含んでなる前記水素化脱ロウ触媒を、前記ワックス質炭化水素のうちの少なくとも2種を水素化脱ロウするために使用することを特徴とする請求項28または29に記載の燃料および潤滑基油を製造する方法。
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