JP2008539279A - 複数のサイドストリームを抜き出す蒸留によりワックス状原料から基油ブレンドを製造するための方法 - Google Patents
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Abstract
(a)同ワックス状原料の少なくとも一部を異性化処理して、それのイソパラフィン類の濃度を上昇させる工程、
(b)異性化処理されたワックス状原料の第一の部分を軽質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも3種類の基油留分を製造する工程、
(c)異性化処理されたワックス状原料の第二の部分を中質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも3種類の基油留分を製造する工程、および
(d)軽質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも1種類の基油留分と中質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも1種類の基油留分をブレンドして、少なくとも1種類の予め選択された性状の目標値を満足させる潤滑剤基油ブレンドを製造する工程。
Description
本発明は、軽質分と中質分を交互にブロック運転モードで蒸留を行う少なくとも3種類のサイドストリームを抜き出す減圧蒸留塔によりワックス状原料から基油ブレンドを製造するためのプロセススキームに関する。
自動車、ディーゼルエンジン、車軸、変速機およびその他の工業的な適用に使用される潤滑剤最終製品は、2種類の一般的な成分により構成される。ひとつは基油であり他は1種あるいは複数種の添加剤である。基油はこれらの潤滑剤最終製品の主要成分であり、同最終製品の性状に相当大きな影響を及ぼす。一般的には、いくつかの種類の基油を用いて、個々の基油および個々の添加剤を組み合わせることにより広範囲にわたる潤滑剤最終製品を製造する。
本発明は、製品スレートを製造するためのプロセスに関する。このようなスレートの例として、初留点が約340℃(約650°F)以下、終点が約560℃(約1040°F)以上のワックス状原料から製造され、100℃での動粘度が約1.8〜30cStの範囲内にあるすくなくとも3種類の基油グレードが挙げられ、同プロセスは以下の工程を包含する:(a)同ワックス状原料の少なくとも一部を異性化処理して、それのイソパラフィン類の濃度を上昇させる工程、(b)異性化処理されたワックス状原料の第一の部分を軽質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも3種類の基油留分を製造する工程、(c)異性化処理されたワックス状原料の第二の部分を中質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも3種類の基油留分を製造する工程、および(d)軽質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも1種類の基油留分と中質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも1種類の基油留分をブレンドして、少なくとも1種類の予め選択された性状の目標値を満足させる潤滑剤基油ブレンドを製造する工程。N−パラフィン類を少なくとも40質量%含有するフィッシャートロプシュ法により製造されたワックス状原料は、本発明の基油ブレンドの製造用に特に適していることが分かっている。好ましくは、軽質分のブロック運転モードにより製造された基油留分と中質分のブロック運転モードにより製造された基油留分をブレンドして少なくとも3種類の基油ブレンドを製造する。本発明は、基油ブレンドの製造の他に、ディーゼル燃料の沸点範囲を有する製品の製造のためにも使用できる。製品スレートの一部として製造されたディーゼル燃料は、約65℃(約150°F)〜約400℃(約750°F)、典型的には約205℃(約400°F)〜約315℃(約600°F)の沸点範囲を有する。
図1は軽質分と中質分の減圧蒸留塔のブロック運転により回収され得る基油の各種グレードと、製造され得る異なる種類の基油ブレンドを模式的に示す図である。
本明細書で使用される「ワックス状原料」という用語はノルマルパラフィン(n−パラフィン)を高濃度で含有する原料を意味する。本発明のプロセススキームの実施のために有用なワックス状原料は、一般的には少なくとも40質量%、好ましくは50質量%を越え、より好ましくは75質量%を越える濃度のn−パラフィンを含有する。好ましくは、本発明に使用される同ワックス状原料は窒素および硫黄も非常に低濃度で含有する。一般的には、窒素および硫黄の合計濃度は25ppm未満、好ましくは20ppm未満である。本発明に使用可能なワックス状原料の例としてスラックワックス、脱油スラックワックス、精製フットオイル、ワックス状の潤滑剤ラフィネート、n−パラフィンワックス、NAOワックス、化学工場プロセスにより製造されたワックス、脱油された石油系ワックス、微結晶ワックス、フィッシャートロプッシュ法により製造されたワックス、およびこれらの混合物が挙げられる。本発明の実施に使用されるワックス状原料の流動点は、一般的には約50℃を越え、また通常は60℃を越える。本発明のプロセススキームのために原料として使用されるワックス状原料の沸点範囲は広い。本発明での使用に適したワックス状原料の初留点は340℃以下、終点は530℃以上でなければならない。好ましくは、それの終点は約620℃(約1150°F)を越える。ワックス状原料の約10質量%未満の部分は、好ましくは約260℃(約500°F)未満の温度で沸騰する。同ワックス状原料の沸点範囲は広いので、10質量%留出点と90質量%留出点の差は約275℃(約500°F)を越えることになろう。
・初期温度:150℃(もしC7〜C15の炭化水素が存在する場合には、初期温度を50℃に設定する)。
・温度勾配(ランプ):6℃/分
・最終温度:400℃
・最終温度維持時間:5分あるいはピークが溶出しなくなるまで
[実施例]
実施例1で実施された2種類の蒸留運転モードで得られた各対応する留分を50/50の割合で混合した。各ブレンドの沸点範囲、蒸留塔生成物に占める各留分収率(蒸留収率)および性状を以下の表4にまとめている。
実施例1で用いたのと同じ沸点範囲を有する基油を軽質分と中質分のブロック運転モードが実施された減圧蒸留塔により分離した。各々の運転モードにより、5留分の代わりに6留分を生成した。上述の実施例2と同様に、各々のブロック運転により得られた最も高沸点留分は塔底から抜き出された残油分であった。
実施例3で実施された2種類の蒸留運転モードで得られた各対応する留分を50/50の割合で混合した。各ブレンドの沸点範囲、蒸留塔生成物に占める各留分収率(蒸留収率)および性状を以下の表7にまとめている。
Claims (34)
- 初留点が約340℃以下、終点が約560℃以上のワックス状原料から製造され、100℃での動粘度が約1.8〜30cStの範囲内にある少なくとも3種類の基油グレードを包含する製品スレートを製造する以下の工程を包含するプロセス:
(a)同ワックス状原料の少なくとも一部を異性化処理して、それのイソパラフィン類の濃度を上昇させる工程、
(b)異性化処理されたワックス状原料の第一の部分を軽質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも3種類の基油留分を製造する工程、
(c)異性化処理されたワックス状原料の第二の部分を中質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも3種類の基油留分を製造する工程、および
(d)軽質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも1種類の基油留分と中質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも1種類の基油留分をブレンドして、少なくとも1種類の予め選択された性状の目標値を満足させる潤滑剤基油ブレンドを製造する工程。 - 該ワックス状原料の終点が約620℃以上であり、それの約10質量%以下が260℃未満の温度で沸騰することを特徴とする請求項1のプロセス。
- 該ワックス状原料がn−パラフィン類を少なくとも50質量%含有することを特徴とする請求項1のプロセス。
- 該ワックス状原料がn−パラフィン類を少なくとも75質量%含有することを特徴とする請求項1のプロセス。
- 該ワックス状原料の流動点が50℃を越えることを特徴とする請求項1のプロセス。
- 該ワックス状原料の流動点が60℃を越えることを特徴とする請求項5のプロセス。
- 該ワックス状原料の少なくとも一部がフィッシャートロプッシュ法により合成された生成物であることを特徴とする請求項1のプロセス。
- 軽質分のブロック運転モードにより製造された基油留分と中質分のブロック運転モードにより製造された基油留分をブレンドすることにより少なくとも3種類の基油ブレンドを製造することを特徴とする請求項1のプロセス。
- 該製品スレートが100℃での動粘度が約1.5〜3.0cStの範囲内にある少なくとも1種類の潤滑剤基油ブレンドを含有することを特徴とする請求項8のプロセス。
- 該製品スレートが100℃での動粘度が約1.8〜3.5cStの範囲内にある少なくとも1種類の潤滑剤基油ブレンドを含有することを特徴とする請求項8のプロセス。
- 該製品スレートが100℃での動粘度が約3.0〜6.0cStの範囲内にある少なくとも1種類の潤滑剤基油ブレンドを含有することを特徴とする請求項8のプロセス。
- 該製品スレートが100℃での動粘度が約5.0〜15cStの範囲内にある少なくとも1種類の潤滑剤基油ブレンドを含有することを特徴とする請求項8のプロセス。
- 該製品スレートが100℃での動粘度が約10cStを越える少なくとも1種類の潤滑剤基油ブレンドを含有することを特徴とする請求項8のプロセス。
- 該基油の少なくとも3種類が120以上のVIを有することを特徴とする請求項8のプロセス。
- 該製品スレートがディーゼル燃料も包含することを特徴とする請求項1のプロセス。
- 該性状目標値が動粘度であることを特徴とする請求項1のプロセス。
- 該工程(a)が第一の場所で実施され、工程(b)および(c)が第二の場所で実施されるプロセスであって、同第一の場所が第二の場所から遠く離れていることを特徴とする請求項8のプロセス。
- ワックス状原料から基油を製造するための基油製造プラントを運転するための以下の工程を包含するプロセススキーム:
(a)初留点が約340℃以下、終点が約560℃以上のワックス状原料を異性化処理して、それのイソパラフィン類の濃度を上昇させる工程、
b)異性化処理されたワックス状原料を軽質分のブロック運転モードと中質分のブロック運転モードを交互に実施する減圧蒸留塔で少なくとも3種類の異なる沸点範囲を有する基油留分に分離して、軽質分のブロック運転モードによる蒸留で少なくとも3種類の異なる沸点範囲を有する基油グレードを製造し、また中質分のブロック運転モードによる蒸留で少なくとも3種類の異なる沸点範囲を有する基油グレードを製造する工程および
(c)軽質分のブロック運転モードにより製造された各基油グレードと中質分のブロック運転モードにより製造された対応する各基油グレードをブレンドして、各々が少なくとも1種類の予め選択された性状の目標値を満足させる少なくとも3種類の潤滑剤基油ブレンドを製造する工程。 - 該ワックス状原料がフィッシャートロプッシュ法により合成された生成物であることを特徴とする請求項18のプロセススキーム。
- 該減圧蒸留塔の軽質分のブロック運転モードを実施する期間と中質分のブロック運転モードを実施する期間を、予め選択された量の少なくとも1種類の基油グレードを製造するために制御することを特徴とする請求項18のプロセススキーム。
- 該軽質分のブロック運転モードにより少なくとも4種類の基油留分を製造し、また該中質分のブロック運転モードにより少なくとも4種類の基油留分を製造し、そしてこれらの基油留分から少なくとも4種類の潤滑剤基油ブレンドを製造することを特徴とする請求項18のプロセススキーム。
- 該軽質分のブロック運転モードにより少なくとも5種類の基油留分を製造し、また該中質分のブロック運転モードにより少なくとも5種類の基油留分を製造し、そしてこれらの基油留分から少なくとも5種類の潤滑剤基油ブレンドを製造することを特徴とする請求項21のプロセススキーム。
- 該減圧蒸留塔からディーゼル燃料も回収されることを特徴とする請求項18のプロセススキーム。
- 該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも1種類が100℃での動粘度が約1.5〜3.0cStの範囲内にあることを特徴とする請求項18のプロセススキーム。
- 該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも1種類が100℃での動粘度が約1.8〜3.5cStの範囲内にあることを特徴とする請求項18のプロセススキーム。
- 該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも1種類が100℃での動粘度が約3.0〜6.0cStの範囲内にあることを特徴とする請求項18のプロセススキーム。
- 該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも1種類が100℃での動粘度が約5.5〜15cStの範囲内にあることを特徴とする請求項18のプロセススキーム。
- 該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも1種類の100℃での動粘度が約15cStを越えることを特徴とする請求項18のプロセススキーム。
- 該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも1種類が120以上のVIを有することを特徴とする請求項18のプロセススキーム。
- ワックス状原料から製造され、各々が
(a)軽質分のブロック運転モードにより製造される留出油留分(約0.1〜99.9質量%)および
(b)中質分のブロック運転モードにより製造される留出油留分(約0.1〜99.9質量%)
を包含する基油ブレンドである100℃での動粘度が約1.8〜30cStの範囲内の3種類以上の基油グレードを包含する基油スレート。 - 該基油グレードが以下を包含すること特徴とする請求項30の基油スレート。
(a)100℃での動粘度が約1.8〜3.5cStの範囲内にある基油ブレンド、
(b)100℃での動粘度が約3.0〜6.0cStの範囲内にある基油ブレンドおよび
(c)100℃での動粘度が約5.5〜15cStの範囲内にある基油ブレンド。 - 100℃での動粘度が約1.5〜3.0cStの範囲内にある基油ブレンドを更に包含すること特徴とする請求項31の基油スレート。
- 100℃での動粘度が約10cStを越える基油ブレンドを更に包含すること特徴とする請求項31の基油スレート。
- ワックス状原料から製造され、各々が100℃での動粘度が約1.8〜30cStであり、また粘度指数(VI)が式VI=Ln(Vis100)+95で与えられる値を越える(ここで、Ln(Vis100は)VIは100℃での動粘度の自然対数である)3種類以上の基油グレードを包含する基油スレート。
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