JP2006520428A - フィッシャー・トロプシュワックスからの基油の異性化/デヘイジング方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はパラフィン系供給原料から複数の潤滑剤基油を製造する方法に関する。本発明による一つの方法においては、パラフィン系供給原料を軽質潤滑剤基油画分と重質画分に分離する。それから、それら画分を中細孔サイズのモレキュラーシーブ触媒上で水素化異性化条件下で水素化異性化して目標流動点以下の流動点を有する異性化済み軽質潤滑剤基油画分および目標流動点以上の流動点と目標曇点より高い曇点を有する異性化済み重質画分を生成する。最後に、この異性化済み重質画分をデヘイジングして潤滑剤基油の目標流動点以下の流動点と潤滑剤基油の目標曇点以下の曇点を有する重質潤滑剤基油を提供する。
本発明によれば、パラフィン系供給原料から複数の潤滑剤基油を製造する方法が提供される。本方法はパラフィン系供給原料を軽質潤滑剤基油画分と重質画分とに分離し、それら画分を水素化異性化して異性化済み画分を生成し、そして異性化済み重質画分をデヘイジングすることを含む。
別に特定されていなければ、本願明細書および特許請求の範囲の中に使用されている下記用語は以下の意味を有する:
「重質画分(heavy fraction)」はパラフィン系供給原料から分離された重質の方の画分を意味する。重質画分は後で水素化異性化されて異性化済み重質画分を生成する。重質画分の諸性質は800〜950°Fの範囲の初期沸点、1050°Fから1200°Fを超えるまでの範囲の最終沸点、および100℃において10〜20cStの範囲の粘度を有する。
本方法への供給原料は炭化水素質パラフィン系供給材料である。供給原料は600°Fより高い初期沸点と1200°Fより高い最終沸点を有する。供給原料は好ましくは750°F未満の初期沸点と900°Fより高い最終沸点を有し、そしてより好ましくは725°F未満の初期沸点と950°Fより高い最終沸点を有する。供給原料はパラフィン含有率が好ましくは70重量%より高い、より好ましくは80重量%より高い、そして最も好ましくは90重量%より高い。ここに使用されるとき、用語「パラフィン」は、少なくとも一つの飽和環を有するパラフィン分子も含めて、直鎖および枝分れパラフィンを包囲する。
分別過程へ供給される供給原料は場合によっては、供給原料の品質を改善するために、後で詳述する分別工程を行う前に水素化処理を受けてもよい。この水素化処理法は供給材料中の不純物を除去するのに使用されてもよいが、それは水素化分解法ではない。
本発明によれば、供給原料は分別されて軽質潤滑剤基油画分と重質画分を生成する。分別はたとえば蒸留のようないずれかの通常の分離法を使用して行うことができる。
供給原料を分別して軽質潤滑剤基油画分と重質画分を生成した後に、それら画分は中細孔サイズのモレキュラーシーブ触媒上で水素化異性化されて異性化済み潤滑剤基油画分を生成する。水素化異性化は好ましくは、分別済み供給原料の中のワックスの少なくとも90〜95%を転化させる。それら画分は同じ水素化異性化ユニットで「ブロック作業(block operation)」で水素化異性化されてもよいし、又は異なる水素化異性化ユニットで水素化異性化されてもよい。好ましくは、それら画分は同じユニットで「ブロック作業」で、すなわち、一方が他方の後に、水素化異性化される。
(1)枝分れ数の増加は流動点を低下させる:最大の効果は最初の枝分れによって見られる。追加の各枝分れは流動点に対してより小さな効果を有する。
(2)枝分れ数の増加は所期生成物(単数または複数)の収率にも関係する。水素化異性化は100%選択性というわけではないので、供給原料の分子の一定割合は異性化されるよりも分解される、従って、所期潤滑剤基油よりも低い分子量を有する分子が得られる。水素化異性化の過酷さの増大は所期潤滑剤基油の収率を低下させる。
(3)枝分れ数の増加は、特に分子が約2〜3個よりも多い数の枝分れを有する場合には、生成物の粘度指数を低下させる傾向がある。
画分が異性化されてしまったら、その異性化済み重質画分はデヘイジングを受ける。デヘイジングは供給材料の流動点を5℃より以上変化させないが供給材料の曇点を10℃より以上好ましくは15℃より以上変化させるプロセスとして定義される。異性化済み重質画分は潤滑剤基油の目標流動点以下の流動点までデヘイジングされる。
異性化済み潤滑剤基油画分の一つまたはそれ以上およびデヘイジング済み潤滑剤基油画分(単数または複数)は場合によっては、より安定な潤滑油を生成するために穏やかな水素化法において水素化仕上げを受けてもよい。水素化仕上げはたとえばアルミナ上の白金のような金属性水素化触媒の存在下で従来通り行うことができる。水素化仕上げは約190〜約340℃の温度、約400〜約3000psig(2.76〜20.7MPa)の圧力、0.1〜20のLHSVおよび約400〜約1500SCF/bblの水素再循環速度で行うことができる。
図1は本発明の一態様の概略図を示す。図1を参照すると、新鮮なパラフィン系供給材料10(たとえば、フィッシャー・トロプシュ由来の供給原料)を分別ゾーン100で軽質潤滑剤基油画分20と重質画分30に分別する。軽質潤滑剤基油画分20および重質画分30を、中細孔サイズのモレキュラーシーブ触媒を含有する水素化異性化ゾーン200で、交替に水素化異性化条件下で水素化異性化する。水素化異性化ゾーン200は、(1)異性化済み軽質潤滑剤基油画分40が潤滑剤基油の目標流動点以下の流動点を有するように;(2)異性化済み軽質潤滑剤基油画分40が130より大きい、好ましくは140より大きい、より好ましくは150より大きい粘度指数を有するように;および(3)異性化済み重質画分50が潤滑剤基油の目標流動点以上の流動点と潤滑剤基油の目標曇点より高い曇点を有するように、操作される。それから、異性化済み重質画分50をデヘイジングゾーン300でデヘイジングする。デヘイジングゾーン300は、デヘイジング後の重質潤滑剤基油60が潤滑剤基油の目標流動点以下の流動点と、潤滑剤基油の目標曇点以下の曇点と、140より大きい、好ましくは150より大きい粘度指数とを有するように、操作される。このデヘイジングはワックス画分70をも生成する。ワックス画分70は、ワックス画分70が収集されるワックス収集路80に向けてもよいし、そして/またはワックスが再循環されるワックス再循環路90に向けそして重質画分30と混合して水素化異性化ゾーン200を受けさせてもよい。
20 軽質潤滑剤基油画分
30 重質画分
40 異性化済み軽質潤滑剤基油画分
50 異性化済み重質画分
60 重質潤滑剤基油
70 ワックス画分
80 ワックス収集路
90 ワックス再循環路
100 分別ゾーン
200 水素化異性化ゾーン
300 デヘイジングゾーン
Claims (38)
- (a)パラフィン系供給原料を軽質潤滑剤基油画分と重質画分に分離し;
(b)それら画分を中細孔サイズのモレキュラーシーブ触媒上で水素化異性化条件下で水素化異性化して潤滑剤基油の目標流動点以下の流動点を有する異性化済み軽質潤滑剤基油および潤滑剤基油の目標流動点以上の流動点と潤滑剤基油の目標曇点より高い曇点を有する異性化済み重質画分を生成し;そして
(c)異性化済み重質画分をデヘイジングして潤滑剤基油の目標流動点以下の流動点と潤滑剤基油の目標曇点以下の曇点を有する重質潤滑剤基油を提供する
諸工程を含む、潤滑剤基油を製造する方法。 - 目標流動点が−10℃〜−24℃であり、そして目標曇点が0℃〜−20℃である、請求項1の方法。
- パラフィン系供給原料が750°F未満の初期沸点と900°Fより高い最終沸点を有する、請求項1の方法。
- パラフィン系供給原料がフィッシャー・トロプシュ合成に由来する、請求項1の方法。
- パラフィン系供給原料がフィッシャー・トロプシュワックスを含む、請求項4の方法。
- 画分が一つの水素化異性化ユニット内で異なる時点において別々に工程(b)で水素化異性化される、請求項1の方法。
- 画分が異なる水素化異性化ユニット内で工程(b)で水素化異性化される、請求項1の方法。
- パラフィン系供給原料が90重量%超のパラフィンを含む、請求項1の方法。
- 異性化済み軽質潤滑剤基油画分が130より大きい粘度指数を有し、そして重質潤滑剤基油が140より大きい粘度指数を有する、請求項1の方法。
- 異性化済み軽質潤滑剤基油が150より大きい粘度指数を有し、そして重質潤滑剤基油が150より大きい粘度指数を有する、請求項9の方法。
- パラフィン系供給原料が70重量%超のワックスを含む、請求項1の方法。
- 異性化済み重質画分が5重量%未満のワックスを含む、請求項1の方法。
- 中細孔サイズのモレキュラーシーブ触媒がSAPO−11、SM−3、ZSM−22、ZSM−23およびSSZ−32からなる群から選ばれたモレキュラーシーブを含む、請求項1の方法。
- さらに、
(d)デヘイジング工程(c)中に異性化済み重質画分から除去されたワックスを回収し;そして
(e)工程(a)〜(c)を繰り返し、繰り返される工程(b)で水素化異性化される画分の少なくとも一部がデヘイジング工程から回収されたワックスを含んでいる、
諸工程を含む、請求項1の方法。 - 工程(c)が重質画分の流動点を10℃未満低下させそして重質画分の曇点を10℃超低下させる、請求項1の方法。
- 工程(c)が重質画分の流動点を5℃未満低下させそして重質画分の曇点を10℃超低下させる、請求項1の方法。
- 工程(c)が重質画分の曇点を15℃超低下させる、請求項16の方法。
- さらに、分離前にパラフィン系供給原料を水素化処理する工程を含む、請求項1の方法。
- (a)フィッシャー・トロプシュ合成に由来しそして750°F未満の初期沸点と900°Fより高い最終沸点を有するパラフィン系供給原料を軽質潤滑剤基油画分と重質画分に分離し;
(b)それら画分を中細孔サイズのモレキュラーシーブ触媒上で水素化異性化条件下で水素化異性化して潤滑剤基油の目標流動点以下の流動点を有する異性化済み軽質潤滑剤基油画分および潤滑剤基油の目標流動点以上の流動点と潤滑剤基油の目標曇点より高い曇点を有する異性化済み重質画分を生成し、異性化済み軽質潤滑剤基油画分が130より大きい粘度指数を有し;そして
(c)異性化済み重質画分をデヘイジングして潤滑剤基油の目標流動点以下の流動点と潤滑剤基油の目標曇点以下の曇点を有する重質潤滑剤基油を提供し、重質潤滑剤基油が140より大きい粘度指数を有する、
諸工程を含む、潤滑剤基油を製造する方法。 - パラフィン系供給原料が90重量%超のパラフィンを含む、請求項19の方法。
- 異性化済み軽質潤滑剤基油画分が150より大きい粘度指数を有しそして重質潤滑剤基油が150より大きい粘度指数を有する、請求項19の方法。
- 異性化済み重質画分が5重量%未満のワックスを含有する、請求項19の方法。
- 中細孔サイズのモレキュラーシーブ触媒がSAPO−11、SM−3、ZSM−22、ZSM−23およびSSZ−32からなる群から選ばれたモレキュラーシーブを含む、請求項19の方法。
- さらに、
(d)デヘイジング工程(c)中に異性化済み重質画分から除去されたワックスを回収し;そして
(e)工程(a)〜(c)を繰り返し、繰り返される工程(b)で水素化異性化される画分の少なくとも一部がデヘイジング工程から回収されたワックスを含んでいる、
諸工程を含む、請求項19の方法。 - 工程(c)が重質画分の流動点を5℃超低下させそして重質画分の曇点を10℃超低下させる、請求項19の方法。
- (a)パラフィン系供給原料を軽質潤滑剤基油画分と重質画分に分離し;
(b)それら画分を中細孔サイズのモレキュラーシーブ触媒上で水素化異性化条件下で水素化異性化して−10℃〜−24℃の範囲の流動点を有する異性化済み軽質潤滑剤基油画分および−10℃〜−24℃に等しいか又はそれより高い流動点を有する異性化済み重質画分を生成し;そして
(c)異性化済み重質画分をデヘイジングして重質潤滑剤基油とワックス画分を生成し、重質潤滑剤基油が−10℃〜−24℃の範囲内の流動点を有し、そして重質画分の流動点が重質潤滑剤画分の流動点よりも5℃より以上は高くなく、そして重質画分の曇点が重質潤滑剤基油の曇点よりも10℃超高い、
諸工程を含む、パラフィン系供給原料を処理する方法。 - パラフィン系供給原料が750°F未満の初期沸点と900°Fより高い最終沸点を有する、請求項26の方法。
- パラフィン系供給原料がフィッシャー・トロプシュ合成に由来する、請求項26の方法。
- パラフィン系供給原料がフィッシャー・トロプシュワックスを含む、請求項28の方法。
- パラフィン系供給原料が70重量%超のパラフィンを含む、請求項26の方法。
- パラフィン系供給原料が90重量%超のパラフィンを含む、請求項26の方法。
- 異性化済み軽質潤滑剤基油画分が130より大きい粘度指数を有しそして重質潤滑剤基油が140より大きい粘度指数を有する、請求項26の方法。
- 異性化済み軽質潤滑剤基油が150より大きい粘度指数を有しそして重質潤滑剤基油が150より大きい粘度指数を有する、請求項32の方法。
- 異性化済み重質画分が5重量%未満のワックスを含有する、請求項26の方法。
- 中細孔サイズのモレキュラーシーブ触媒がSAPO−11、SM−3、ZSM−22、ZSM−23およびSSZ−32からなる群から選ばれたモレキュラーシーブを含む、請求項26の方法。
- さらに、
(e)工程(a)〜(c)を繰り返し、繰り返される工程(b)で水素化異性化される画分の少なくとも一部がデヘイジング工程で提供されたワックス画分を含んでいる、
工程を含む、請求項26の方法。 - 重質画分の曇点が重質潤滑剤基油の曇点よりも15℃超高い、請求項26の方法。
- さらに、分離前にパラフィン系供給原料を水素化処理する工程を含む、請求項26の方法。
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