JP2022521469A - 使用済油の再精製及びアップグレードのための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

使用済油を再精製するための方法は、精製使用済油を含む供給原料を抽出溶媒と接触させて連続液液溶媒抽出を実行することと、抽出溶媒及び抽出溶媒に溶解された抽出物を含む抽出物流を生成することと、を含む。供給原料及び抽出溶媒は、選択された攪拌速度で、溶媒抽出中に変速攪拌機によって攪拌される。抽出物は、抽出溶媒から分離され、連続流液相水素化処理を受けて油製品を生成する。この方法を実行するためのシステムは、使用済油を精製するための精製装置と、抽出物を供給原料から抽出するための抽出カラムと、連続流液相水素化装置と、を含む。抽出カラムは、可変攪拌速度で抽出カラムを通過する供給原料及び抽出溶媒を攪拌するように構成された攪拌機を含む。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照により全内容が本明細書に組み込まれる、２０１９年２月５日に出願された題名「Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｈｉｇｈ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｂａｓｅ Ｏｉｌ ｆｒｏｍ Ｗａｓｔｅ Ｏｉｌ」の欧州特許出願第１９１５５５４２．４号の利益及び優先権を主張するものである。

本開示は、一般的に、使用済油の再精製又はアップグレードの方法に関する。

廃油を含めた使用済油を再精製又はアップグレードして、有用な基油、燃料油、及び他の油製品又は副生成物を製造することができる。基油は、基材（base stock）、基油留分（base lube stock）、留分（lube stock）、ルブオイル（lube oil）、又は潤滑油等とも称される。基油を使用することにより、潤滑油又は金属加工油若しくは油圧油等の潤滑性能を有する製品を製造することができる。

基油は、種々の加工技術及び設備を使用してパラフィン系原油（paraffinic crude oil）又はナフテン系原油（naphthenic crude oil）などの原油を精製することによって製造することができる。例えば、原油に加熱及び蒸留プロセスを受けさせて軽質及び重質炭化水素を分離することができ、重質炭化水素を更に水素化を受けさせて硫黄及び芳香族物質を除去し、こうしてより高比率の飽和物質（saturates）、より低い硫黄含量、及びより高い粘性を有する基油を製造する。これらのプロセスで製造された軽質炭化水素は、燃料油として使用することができる。

原油を精製することによって製造された基油は、米国石油協会（ＡＰＩ）によって種々の群に正式に分類される。現在のＡＰＩ分類（ＡＰＩ １５０９）によれば、群Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩは、物理的性質及び組成特性に基づいて分類される。詳細には、群Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩは、主に飽和レベル、硫黄レベル、及び粘度指数（ＶＩ）によって特性評価され区別される。飽和レベル及び硫黄レベルは、油中の飽和物質及び硫黄のパーセンテージによって示され得る。粘度指数は、典型的には１００°Ｆ（４０℃）及び２１０°Ｆ（１００℃）で測定される、温度に応じた粘度の変化の尺度である。より高い飽和レベル、より低い硫黄レベル、及びより高い粘度指数を有する基油は、高品質の基油と見なされる。例えば、現在のＡＰＩ分類（ＡＰＩ １５０９）によれば、群Ｉ基油は、９０％未満の飽和物質及び／又は０．０３％超の硫黄、及び少なくとも８０、１２０未満のＶＩ（粘度指数）を有し、群ＩＩ基油は、少なくとも９０％の飽和物質及び最大０．０３％の硫黄を有するが、ＶＩは依然として少なくとも８０且つ１２０未満であり、群ＩＩＩ基油は、少なくとも９０％の飽和物質及び最大０．０３％の硫黄、並びに少なくとも１２０のＶＩを有する。本明細書における全てのパーセンテージは、別段の指定がない限り、任意の不純物及び添加剤を含めた油製品の総質量に基づく質量パーセント（ｗｔ％で示す）である。

群ＩＩ及び群ＩＩＩ基油は、高品質の基油と見なされ得、群Ｉ、群ＩＩ、及び群ＩＩＩ標準のいずれも満たさない基油は、低品質の基油と見なされる。

従来の製油所の処理において、典型的には、群Ｉ基油は、溶剤精製プロセスの後に製造され得る。群ＩＩ基油は、穏和な水素化処理又は水素化分解の後に製造され得る。群ＩＩＩ基油は、より大規模な水素化分解又は接触脱蝋によって製造され得る。

また、使用済モーターオイル（ＵＭＯ）等の使用済油を再精製して、群Ｉ、ＩＩ、又はＩＩＩ基油等の高品質基油を製造することもできる。例えば、使用済油から群ＩＩ又はＩＩＩ基油及び他の製品を製造するシステム及び方法が提案されてきたが、それは、使用済油に、蒸留、充填抽出塔中での溶媒交換、及び気相水素化処理を受けさせるものである。例えば、２００６年９月１４日に公開されたＷＯ２００６／０９６３９６、及び２０１３年２月５日に発行されたＵＳ８，３６６，９１２を参照されたい。使用済油の再精製技術は、２０００年９月１２日に発行されたＵＳ６，１１７，３０９にも開示されている。

しかしながら、使用済モーターオイル又は他の使用済油から高品質の油を製造するための従来のシステム及び方法を改善することが依然として望まれている。

本発明者らは、これまでに開示された使用済モーターオイルを再精製して高品質基油及び他の製品を製造するためのシステム及び方法が、種々のタイプの投入される供給原料（feed stocks）を収容する働きをするためにより堅牢且つより便利である、又は、より効率的であるように改善され得るという知見を得た。

例えば、種々の発生源からの使用済油は、異なる含量並びに成分及び特性を有し得る。特に、使用済油は、局所的な利用場所又は製造場所から収集する多数の地域の廃油採集者によって収集される。収集処理において、多数のタイプのサービスのために配合された多種の油を混合して、異なるタイプ及び異なる品質の基油、化学物質、及び汚染物質の複合材料を形成することができる。そのため、非常に異なる成分及び特性を有する異なる供給原料油を効果的且つ効率的に処理する操作中に好都合に調節できるシステム及びプロセスを提供することが望まれていると考えられる。また、使用済油から回収される有用な製品、特に群ＩＩＩ基油などの高品質基油の収率を改善することも望まれる。そのようなプロセスの処理能力を改善することが更に望ましい。

本明細書中の他の箇所で考察されるような収集された使用済油の性質に起因して、廃油を再精製する既知のプロセスにおいて、高収率及び高品質の製品の両方を達成することは困難である。供給材料は多種多様の油のタイプ、品質、及び汚染物質を含み得るため、既存のプロセスは、典型的には、これらのプロセスにおいて品質と量との両方を実現することは困難であると考えられるため、両者間でトレードオフするように設計されていた。更に、新しいタイプの供給原料が使用される場合、既存のシステム又はプロセスは、プロセスを最適化するための新しい操作パラメータを用いて再構成又は操作されなければならないと考えられる。そのような最適化は、広範囲の経験、試験及び最適化操作パラメータの厳密な順守を要すると考えられる。最適化操作プロセス又はパラメータからの逸脱は、製品の品質低下、システム障害、実行時間の短縮、製造効率若しくは生産収率の低下、又は作業費の増加のうちの１つ以上を招き得る。例えば、プロセスが特定の用途のために最適化されていない場合、又は最適化操作パラメータからずれている場合、本プロセス中で使用される触媒の寿命は短縮され得る。

従って、本開示の態様は、精製された使用済油を含む供給材料を抽出溶媒と接触させて連続液液溶媒抽出（continuous liquid-liquid solvent extraction）を実施し、抽出溶媒及び抽出溶媒中に溶解された抽出物を含む抽出物流を製造することであって、供給原料及び抽出溶媒は、選択された攪拌速度で溶媒抽出する間、可変速度攪拌機によって攪拌されることと、抽出溶媒から抽出物を分離することと、抽出物に連続流液相水素化処理（continuous flow liquid phase hydrogenation treatment）を受けさせて、少なくとも８０の粘度指数を有する油製品を製造することと、を含む方法に関する。

前述の段落の方法において、液相水素化処理は、抽出物に希釈剤を添加して抽出物中の水素の溶解度を強化し、こうして希釈剤及び抽出物を含む液体混合物を形成することと、水素を液体混合物に加えて水素を液体混合物中に溶解することと、水素化触媒の存在下で、溶解された水素を有する液体混合物を加熱して、液体混合物の不飽和物質を飽和させ、硫黄及び芳香族物質を液体混合物から除去し、こうして油製品を形成することと、を含んでもよい。抽出物は、リン及びケイ素を含んでもよく、連続流液相水素化処理は、液体混合物を水素化触媒に曝露する前に、リン及びケイ素を液体混合物から除去することを含んでもよい。抽出物は芳香族物質を含んでもよく、連続流液相水素化処理は、芳香族物質を油製品から除去することを含んでもよい。抽出溶媒は、ｎ－メチル－２－ピロリドン（n-methyl-2-pyrrolidone）を含んでもよい。油製品は、少なくとも９０ｗｔ％の飽和物質、例えば少なくとも９５ｗｔ％の飽和物質を含んでもよい。油製品は、０．０３ｗｔ％未満の硫黄を含んでもよい。油製品は、少なくとも１２０の粘度指数を有してもよい。使用済油は、使用済モーターオイル若しくは使用済工業用油又はそれら両方を含んでもよい。使用済油を精製して供給原料を製造することができる。使用済油の精製は、使用済油を蒸留して、蒸留からの蒸留物を含む供給原料を形成することを含んでもよい。方法は、溶媒抽出カラム中で供給原料及び抽出溶媒の逆流を形成することを含んでもよく、供給原料及び抽出溶媒の溶媒抽出容器中への攪拌速度及び流速は、供給原料の品質又は特性に基づいて独立して調整される。

更なる態様において、使用済油を精製し、精製された使用済油を含む供給原料を形成するように構成された精製装置と、抽出剤を使用して抽出物を供給原料から抽出するための連続向流液液抽出塔であって、抽出塔全体を流れる供給原料及び抽出溶媒を可変攪拌速度で攪拌するように構成された攪拌機を備える抽出塔と、抽出塔によって抽出された抽出物を水素化処理して油製品を製造するための連続流液相水素化装置と、を含むシステムが提供される。

前述の段落のシステムにおいて、連続流液相水素化装置は、水素化触媒を含む水素化反応器と、溶媒抽出カラムから抽出物を水素化反応器へ輸送するための、溶媒抽出カラム及び水素化反応器と流体連結された輸送ラインと、輸送ライン中を流れる抽出物へ希釈剤を導入し、抽出物及び希釈剤を含む液体混合物を形成するための輸送ライン上の希釈剤入口と、希釈剤入口の下流に位置する、水素を液体混合物中に導入するための輸送ライン上の水素入口と、を含んでもよい。液相水素化装置は、希釈剤入口及び水素入口間の輸送ライン上に位置するガード床であって、液体混合物を水素化触媒に曝露する前に、液体混合物から少なくともリン及びケイ素を除去するように構成されたガード床を更に含んでもよい。水素化触媒は、パラジウム、金、又はニッケルを含んでもよい。精製装置は、１つ以上の蒸留塔を含んでもよい。

本開示の他の態様、特徴、及び実施形態は、添付の図面と併せて以下の特定の実施形態の説明をよく調べれば、当業者には明らかになるであろう。

例としてのみ、本開示の実施形態を例示する図面において、以下の通りである。

本開示の実施形態による、使用済油を再精製してアップグレードされた基油及び他の油製品を製造するためのシステム及びプロセスの概略図である。

汚染物質分離装置、分子分離装置、及び分子処理装置を含む、図１のシステムの特定例の概略図である。

変速攪拌機を備えた連続向流液液溶媒抽出カラム例の概略図である。

概略すると、本開示の選択された実施形態では、使用済モーターオイル（ＵＭＯ）又は他の使用済油（使用済工業用油を含む）を再精製するためのシステム及び方法が提供される。本明細書で開示されるシステム及び方法は、以前より知られるシステム及び方法から改変されて、連続的な可変流速（特に低い流速）の処理を可能にし、実質的に異なる成分及び特性を有し得る種々の投入供給原料（種々の使用済油を含む）を収容するための好都合な調整を可能にする。

一部の実施形態では、本明細書に記載のシステム例は、システムを再構成するためにシステムの操作を中断又は停止する必要なく、アップグレード又は精製を必要とする種々の発生源又は種々のタイプの油からの使用済油を加工又は処理するように好都合に調整され得る。したがって、例示のシステムは、より堅牢であり、且つより適合性があると見なすことができる。

実施形態例において、精製された使用済油などの精製油を攪拌溶媒抽出及び液相水素化に供する。このシステム例は、種々の供給原料油を収容するように好都合に動的に調整可能である。特に、溶媒抽出段階における攪拌は、供給原料流速の好都合な調整を可能にする。液相中の水素化もまた、処理流速の好都合な調整を可能にする。システム例は、以下で更に考察していくように、他の操作パラメータの好都合な調整も可能にする。

本開示の一部の実施形態は、使用済油から高品質の基油を製造する改善された方法に関する。

用語「使用済油」は、本明細書中で用いられる場合、使用され、その結果、汚染物質又は不純物によって汚染されている可能性があり、そのため、劣化した物理的又は化学的性質を有する、任意の石油、又は天然若しくは合成油を含む。使用済油は、典型的には、元の未使用の油より品質が低い。使用済油は、廃油を含み得る。使用済油は、使用済モーターオイル（ＵＭＯ）又は使用済工業用油を含み得る。例えば、使用済油は、使用済工業潤滑油を含み得る。ＵＭＯは、自動車、乗用車、エンジン、工場などの様々な発生源から得ることができる。異なる発生源由来の使用済油は、異なる性質及び成分を有し得る。

使用済油は、組成及び性質が原油とは異なることに留意されたい。原油は、地下油層から抽出された油を指す。例えば、ＵＭＯは、典型的には、原油中に存在しない汚染物質を含有し、汚染物質は、モーターオイルの製造中又はモーターオイルの使用中に導入される汚染物質、並びに塩及び水などの外部汚染物質を含み得る。その結果として、原油の精製及び使用済油の再精製のための加工及び処理技術は、従来の製油所又は精錬技術において非常に困難だった。

使用済油は、使用済エンジンオイルを含み得る。典型的には、高品質の基油は、約３０ｗｔ％の機能性添加剤とブレンドされてエンジンオイルを製造する。これらの添加剤は、非常に多くの場合、使用済エンジンオイル又はＵＭＯ中に依然として存在する。添加剤は、粘度調整剤（ＶＭ）、洗剤及び分散剤、流動点降下剤、耐摩耗添加剤、酸化防止剤、腐食防止剤、金属不動態化剤、消泡添加剤、又は硫黄捕捉剤などを含み得る。

ＶＭは、典型的には、オレフィン（olefin）コポリマー、水素処理されたスチレン－ブタジエン（styrene-butadiene）ポリマー、又は水素処理されたスチレン－イソプレン（styrene-isoprene）コポリマーなどの長鎖炭化水素ポリマーである。

洗剤及び分散剤は、基油中に溶解された燃焼副生成物を維持するためにエンジンオイル中に使用される。分散剤は、典型的には、一般的にポリイソブテン（poly-isobutene）に由来する長鎖ポリマーである。洗剤は、典型的には、イオン性頭部と高分子尾部を有し、頭部は固体を引き寄せるが、尾部は溶液中の分子を維持する。洗剤は、例えば、石炭酸カルシウム（calcium phenate）を含み得る。

油の流動点は、油が流れる最低温度である。基油は、脱蝋後でもパラフィン（paraffin）を含有し得る。パラフィンは低温で結晶化し、そのため、油の粘度を急速に増加させることができる。流動点降下剤は結晶化を防止しないが、結晶の形状を変化させ、パラフィンの結晶化によって生じる粘度の増加を低減することができる。流動点降下剤は、ポリアルキルメタクリレート（polyalkyl methylacrylates）を含み得る。

耐摩耗添加剤は、アルキル基、亜鉛、及びリンを有する化合物などを含み得る。例えば、好適な耐摩耗添加剤は、酸化防止剤及び腐食防止剤としても機能し得るジアルキルジチオリン酸亜鉛（zinc dialkyl-dithiophosphate）誘導体であってもよい。

酸化防止剤は、酸化及び酸化から生じるスラッジ形成を防止するためのフリーラジカル捕捉剤であってもよい一次酸化防止剤と、酸化中に形成される過酸化物を分解してスラッジ形成を防止できる二次酸化防止剤と、を含み得る。上で述べたように、ジアルキルジチオリン酸亜鉛は、一次酸化防止剤として使用してもよい。典型的な二次酸化防止剤は、有機硫黄化合物を含む。

腐食防止剤は、エンジン中の発錆を防止する。防錆添加剤は、酸素がエンジンブロック中の鉄と接触するようになるのを遮断する。ジアルキルジチオリン酸亜鉛は、酸と反応することができ、したがって、酸素とエンジン中の金属との反応を防止するための腐食防止剤として使用することができる。

金属不動態化剤は、エンジン中の金属上に膜を形成して、酸素の金属との接触を防止するために使用される。金属不動態化剤は、２，５－ジメルカプト－１，４－チアジアゾール（2,5-dimercapto-1,4-thiadiazole）誘導体などの炭化水素を含み得る。２，５－ジメルカプト－１，４－チアジアゾール誘導体は、硫黄捕捉剤としても機能することができる。

油中の又は油の表面上の泡の形成を防止するために、消泡添加剤を油に添加してもよく、使用済油中に残留していてもよい。例えば、溶解された液体シリコンは、多くの場合、消泡剤として使用される。有機ポリマーもシリコン非含有消泡添加剤として使用することができる。

汚染物質は、使用中に形成され得るか、又はエンジンオイル中に導入され得る。例えば、一般的な外部汚染物質又はエンジンギア若しくは材料の劣化によって形成される汚染物質としては、水、他の自動車用流体（燃料油及び燃料添加剤、トランスミッション液、ブレーキ液、廃ガソリンなど）、非自動車用潤滑油又は工業油（油圧油など）、埃、塩、スラッジ、煤煙、炭素質粒子、ラッカー、酸化生成物などが挙げられる。添加剤から形成される汚染物質又はエンジンの摩損によって形成される汚染物質には、金属、金属酸化物又は粒子、及びポリマーを挙げることができる。汚染物質は、亜鉛、カルシウム、リン、ケイ素などを含み得る。特に、リン及びケイ素は蒸留による除去が難しく、水素化触媒の作用を損なわせ得る。ＵＭＯは、エチレン（ethylene）及びプロピレングリコール（propylene glycol）などのクーラントも含み得る。

ＵＭＯなどの使用済油は、約７５ｗｔ％～８０ｗｔ％の潤滑油分子を含有し得、この潤滑油分子は再精製され回収されて、高品質の基油を形成することができる。一部の実施形態では、ＵＭＯから除去される主な汚染物質は、水、スラッジ、腐食前駆体及び触媒毒である。腐食前駆体は、有機塩化物及び硫化物を、ＵＭＯ中１０～５０ｐｐｍのレベルで含み得る。

使用済油は、前処理又は精製されて、精製使用済油を生成することができる。この開示では、「精製油」は、１回以上の精製処理を受けて、水、軽質燃料、又は他の化合物（エチレングリコール（ethylene glycol）、粒状物質、金属を含む）などの不純物を完全に又は部分的に除去した任意の使用済油又は原油を指す。水は、脱水プロセスによって除去され得る。精製プロセスには、真空蒸留などの蒸留も挙げることができる。精製された使用済油中には、一部の不純物又は汚染物質が依然として存在し得る。異なる精製プロセスを用いて、異なる不純物及び汚染物質を除去してもよい。特定の用途によっては、精製又はアップグレードに先立って全ての不純物又は汚染物質を除去しなくてもよい。場合によっては、特定の選択された種類の不純物又は汚染物質のみが除去される。ある場合には、特定のパーセンテージの不純物又は汚染物質は、精製された使用済油中に残留し得る。

様々な不純物／汚染物質を様々なレベル（パーセンテージ）で有する部分的に精製された油は、更なる精製又は再精製若しくはアップグレードをすることなく種々の用途において使用され得る。例えば、一部の関連産業において、部分的に精製された油としては、真空軽油（ＶＧＯ）、軽質ＶＧＯ（ＬＶＧＯ）、重質ＶＧＯ（ＨＶＧＯ）、船舶用燃料油（ＭＧＯ）などと称される油、又はそれらと同様の成分若しくは性質を有する油を挙げることができる。しかしながら、この開示は、精製された使用済油の更なる精製及び再精製又はアップグレードに関与する。

精製油は、使用済油を蒸留することによって得られる部分的蒸留物を含む蒸留物であってもよい。蒸留プロセスは、使用済油のフラッシュ蒸留を含み得る。一部の実施形態では、常圧蒸留又は真空蒸留も含まれ得る。関連産業において、用語「蒸留物」は、ディーゼル燃料、燃料油、灯油なども指し得る。典型的には、油蒸留物は、約１００°Ｆ未満の引火点を有する。典型的には、蒸留物はまた、４００°Ｆの初留点（ＩＢＰ）及び７００°Ｆの最終沸点（ＦＢＰ）を有し得る。典型的な部分的蒸留物は、４００～７００°Ｆの範囲と重なるＩＢＰ～ＦＢＰ範囲を有し得る。例えば、部分的蒸留物は、３００～５００°Ｆ又は５００～８００°ＦのＩＢＰ～ＦＢＰ範囲を有し得る。

ＶＧＯ及びＭＧＯは、蒸留物の例である。

本明細書に開示される一部の実施形態は、様々な汚染物質を使用済油から分離及び除去して部分的に精製された油留分（oil fraction）を得るための汚染物質分離装置（ＣＳＵ）などの前処理施設で使用済油を処理するためのプロセス及びシステムに関する。

少なくとも一部の潜在的な汚染物質が下流処理施設のプラッギング（plugging）、ファウリング（fouling）、又は腐食を引き起こす可能性があるため、そのような汚染物質の除去は、プラッギング、ファウリング及び腐食を低減又は回避し、システム全体の性能及び効率を改善することができる。

一部の実施形態では、精製油を、分子分離装置（ＭＳＵ）とも称される溶媒抽出装置中で処理し、溶剤可溶性化合物を供給原料中の溶剤不溶性化合物から分離する。使用される抽出溶媒によっては、抽出物流中の溶媒によって抽出された抽出物は低品質の基油を含有することがあり、供給原料の非抽出留分（ラフィネート又はラフィネート流と称する）は高品質の基油を含有し得る。典型的には、抽出溶媒及び抽出条件は、酸素化物質、不飽和物質（不飽和炭化水素）、及び芳香族物質（芳香族炭化水素）を、供給原料中の飽和物質（飽和炭化水素）から分離して除去するように選択され得る。処理は、ラフィネート流の色指数も改善することができる。

溶媒抽出プロセスからの抽出物は、低品質基油留分を含有し、連続流液相水素化プロセスを受けて、高品質基油、超低硫黄ディーゼル、又はナフサを含み得る高品質油製品を製造する。水素化プロセスは、芳香族物質及び他の不要な材料を除去し、不飽和物質を飽和物質に変換するために用いられる。経済的且つ技術的に採算性があり、実行可能であれば、可能な限り多くの不飽和物質を飽和物質に変換することが望ましい。飽和物質は、より安定で、且つ経時的に、又は、熱、湿気、若しくは反応性物質（反応性ガス等）に曝露されたとき等の苛酷な条件下で分解しにくいため望ましい。

本明細書に記載のプロセスで得られた油製品は、５５０°Ｆから１０５０°Ｆの間の沸点を有する油及びＣ_１８～Ｃ_４０炭化水素（すなわち、１８～４０個の炭素原子を有する炭化水素）を含有し得る油を含有し得る。

典型的には、使用済基油及び完成潤滑油は、使用又は取り扱いにより、酸化及び分解産物、水、燃料、溶媒、不凍剤、他の油、微粒子物質、添加剤産物などで汚染されるようになり得る。使用は、油中の炭化水素又は化学添加物の分子構造の変化も引き起こし得る。これらの汚染物質又は変化は、使用済油の性能を低減し得る、又は油を目的のサービスにおける使用に不適当にし、廃棄を必要とさせるか、若しくは新しい汚染されていない油に置き換えることを必要とさせ得る。使用又はサービスに適さないと見なされると、これらの汚染された油は、典型的には、使用済油又は廃油と呼ばれる。使用済油は、石油又は合成油のいずれかであり得る。使用済油としては、自動車、車、トラック、又は他の運搬用車両用のモーターオイルとして使用される油；エンジン、タービン、又はギア用の潤滑油としての油；油圧油、金属加工流体、絶縁流体、冷却液、又はプロセス流体としての油などを挙げることができる。

ＣＳＵ中での使用済油の処理は、使用済油流を蒸留し、約３５０°Ｆ未満の沸点を有する投入材料の少なくとも一部を使用済油から分離して、脱揮発（de-volatized）油留分及び軽油留分を製造することを含み得る。

脱揮発油留分を処理して約３５０°Ｆ超の沸点を有する材料の少なくとも一部を分離して、燃料油留分及び重油留分を製造する。

重油留分を処理して約６５０°Ｆから１２００°Ｆ未満の沸点を有する材料の少なくとも一部を分離して、部分的に精製された油留分及び残留留分を製造する。

一部の実施形態では、軽油留分は、常圧蒸留又は真空蒸留のうちの少なくとも１つ等の蒸留によって脱揮発油留分から分離される。

一部の実施形態では、燃料油留分は、常圧蒸留又は真空蒸留のうちの少なくとも１つによって重油留分から分離される。一部の実施形態では、部分的に精製された留分は、真空蒸留によって残留油留分から分離される。

当然のことながら、ＣＳＵは、一部の不要な材料及び低品質油からの有用な油留分の予備分離を行うように構成及び設計されたものでよい。この段階で除去できる不要な材料には、アスファルトなどの重質材料、及びアスファルトと共に除去され得る一部の汚染物質を挙げることができる。特定の材料の除去を促進するために、選択された添加剤を処理流中に添加してもよい。除去可能な汚染物質として、酸性化合物、製造中にモーターオイルに添加された添加剤、ゴム、ワニス、塵埃粒子なども挙げることができる。この段階で除去できる材料としては、軽質材料、例えば水、グリコール（glycol）、冷却剤、不凍剤なども挙げることができる。軽質ガソリン成分などのガスもＣＳＵ中で除去することができる。

次いで、ＣＳＵ由来の部分的に精製された油留分は、溶媒抽出カラム又はＭＳＵ中で溶媒抽出を受けて、精製油中の低品質基油留分から高品質基油留分を分離する。

抽出溶媒は、主に芳香族物質及び極性化合物を抽出するように選択され得る。

抽出溶媒は、ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）であってもよい。一部の実施形態では、ＮＭＰは、１種以上の他の溶媒と組み合わせて使用してもよい。例えば、ＮＭＰとフェノールとの混合物は、溶媒抽出のために使用してもよい。抽出溶媒は、少量の水も含有してもよい。

異なる実施形態において、抽出溶媒は、エタノール（ethanol）、ジアセトン－アルコール（diacetone-alcohol）、エチレン－グリコール－モノ（低アルキル）エーテル（ethylene-glycol-mono(low alkyl) ether）、ジエチレン－グリコール（di-ethylene-glycol）、ジエチレン－グリコール－モノ（低アルキル）エーテル（diethylene-glycol-mono(low alkyl) ether）、ｏ－クロロフェノールフルフラール（o-chlorophenol furfural）、アセトン（acetone）、ギ酸（formic acid）、４－ブチロールアセトン（4-butyrolacetone）、水、水溶性塩（aqueous salts）、低モノ－及びジ炭酸の低アルキルエステル（low-alkyl-ester of low mono- and dicarbonic acids）、ジメチルホルムアミド（dimethylformamide）、２－ピロリドン及びＮ－（低アルキル）２－ピロリドン（2-pyrrolidone and N-(low alkyl)2-pyrrolidone）、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、モノ又はポリプロトン酸（mono or poly protic acids）、鉱酸（mineral acids）、カルボン酸（carboxylic acids）、水酸化物塩基（hydroxide bases）、カーボネート塩基（carbonate bases）、無機塩基（mineral bases）、エピクロロヒドリン（epichlorohydrin）、ジオキサン（dioxane）、モルホリン（morpholine）、低アルキル及びアミノ（低アルキル）モルホリン（low-alkyl- and amino(low-alkyl)morpholine）、ベンゾニトリル（benzonitrile）及びジ（低アルキル）スルホキシド（di-(low-alkyl)sulfoxide）及びホスホネート（phosphonate）から選択することができる。

溶媒抽出カラムは、エントレインメントを限定し、油及び抽出剤相の良好な分離を可能にするように設計されたものでよい。

一部の実施形態では、ＭＳＵからの抽出物は、本明細書において分子処理装置（ＭＴＵ）又は水素化処理装置とも称する水素化装置中で水素化処理することによって処理して、それらの油の品質を改善してもよい。水素化処理は、水素希釈剤を、ＭＳＵからの抽出物の流れに添加して、連続液相希釈剤及び供給混合物を形成することを含んでもよい。次いで、水素を希釈剤及び供給混合物に添加して、連続液相供給材料、希釈剤及び水素混合物を形成する。次いで、連続液相供給材料、希釈剤及び水素混合物を、水素化触媒の存在下で反応させて、供給混合物から選択化合物を除去し、それによって高品質の基油、超低硫黄ディーゼル、又はナフサを得る。

一部の実施形態では、連続流液相水素化処理工程は、所定の温度の水素化反応器中で実施してよい。反応器は、上域のガスと、実質的により大きい下域の、水素化触媒を囲む液体混合物に溶解された水素と、を有するように構成されたものでよい。

方法は、使用済油流を、汚染物質分離装置に供給する前に、オゾン処理、酸化、酸処理及び／若しくは磁気濾過に供する工程、並びに／又は部分的に精製された油留分を、汚染物質分離装置に供給する前に、オゾン処理、酸化、酸処理及び／若しくは磁気濾過に供する工程を更に含む。

オゾン処理は、酸素中、約１．２％のオゾンの混合物を用いて実施することができる。ガスと液体（酸素と使用済油）との間の境界面は重要なため、オゾンをより効率的に使用するために充填カラムを使用することができる。酸化は、過酸化水素（５０％）及び紫外（ＵＶ）光を用いて実施することができる。

酸処理は、氷酢酸などの有機酸による処理を要し得、油と酸との比は１０：１である。

磁気濾過は、当該技術分野において既知の方法によって実施することができる。

一部の実施形態では、使用済油流は、汚染物質分離装置に入る前、化学添加剤で前処理することができる。化学添加剤は、ブタノール（butanol）、アミン（amines）、ナトリウム、及び水素化剤、又はこれらの組み合わせから選択される添加剤を含み得る。

特定の実施形態は、ＵＭＯ及び他の廃油を含めた使用済油を再精製及びアップグレードするためのシステム５の概略図を示す図１に例示されている。

システム５は、供給原料容器１０、汚染物質分離装置（ＣＳＵ）１４、分子分離装置（ＭＳＵ）２２、及び分子処理装置（ＭＴＵ）３０を含む。輸送ライン１２は、供給原料容器１０とＣＳＵ１４とを連結させる。出口ライン１６は、ＣＳＵ１４中の供給原料から分離された汚染物質及び不純物を廃棄するために設けられている。輸送ライン１８は、精製基油をＣＳＵ１４からＭＳＵ２２へ輸送するためにＣＳＵ１４の出口とＭＳＵ２２の入口とを連結させる。ＭＳＵ２２は、ＭＳＵ２２中で製造されたラフィネート流を排出するための出口ライン２４を有する。輸送ライン２６は、ＭＳＵ２２中で形成された抽出物流をＭＴＵ３０へ輸送して更に処理するためにＭＳＵ２２の出口とＭＴＵ３０の入口とを連結させる。輸送ライン２８は、ＣＳＵ１４中の精製油から分離された軽油をＭＴＵ３０へ輸送して更に処理するためにＣＳＵ１４の出口ライン２０とＭＴＵ３０の入口とを連結させる。

ＣＳＵ１４は、供給原料中の基油成分（基油留分）から物理的汚染物質（アスファルトを含む）を分離し除去するように構造化及び構成される。特に、出口ライン１６は、除去された汚染物質又は不純物を廃棄するために使用されてよく、輸送ライン１８は、液相中の精製基油留分を排出させるために使用されてよく、出口ライン２０は、気相中の分離された油を排出させるために使用されてよい。

ＣＳＵ１４の構成の具体例を図２に例示する（段階１を参照）。

ＣＳＵ１４は、一般的に充填カラムと称する充填塔を含んでもよい。例えば、充填カラムは、一般的に充填材料で充填された円筒形容器の形態であってもよい。供給原料は、典型的には、頂部から底部へ循環され、液相中、ソーダ灰などの浄化剤をカラムの頂部からカラム内に注入してもよい。ソーダ灰は、カラムの頂部に設置された噴霧ノズルを使用して注入することができる。

一部の実施形態では、ＣＳＵ１４は、原油精製所で汚染物質を分離するために一般的に使用される薄膜蒸発器の代わりに、真空分離カラムを含む。

ＣＳＵ１４は、典型的には、供給原料の前処理の一部として使用される。ＣＳＵ１４は、材料の沸点又は蒸気圧に基づいて水及び他の不純物又は汚染物質を除去するための蒸留施設も含んでよい。

操作中、容器１０中に保存された供給原料は、例えばポンプ又は好適な搬送装置を使用して、輸送ライン１２を通ってＣＳＵ１４中に投入される。輸送ライン１２中の流速は、輸送ポンプ又は流速制御弁（図示せず）を使用して制御することができる。

供給原料は、使用済油（ＵＭＯ等）若しくは使用済工業油、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。図面中に示すプロセス及びシステムの操作を説明及び例示するとき、往々にしてＵＭＯが本明細書中で言及されるが、他の使用済油も供給原料として又は供給原料中に使用され得る。

供給原料は、水、軽質炭化水素、溶媒、固体、ポリマー、高分子量炭化水素、潤滑油添加剤、化学物質、塩などを含め得る様々な汚染物質を含有してよい。

少なくとも一部の物理的汚染物質又は不純物は、ＣＳＵ１４中の供給原料から除去される。

様々な物理的汚染物質は、基油留分及びガス留分から除去され得る。除去された物理的汚染物質は、複数の出口ラインを通して複数の排出流に分離され得る。除去された物理的汚染物質は、水、グリコール、アスファルトなどの低分子量材料を含んでもよい。除去された汚染物質は、気相中の不純物も含み得る。

供給原料中の一部の硫黄もＣＳＵ１４中で除去され得る。硫黄は、化学物質と反応して沈殿物を形成し得る。次いで、沈殿物を、アスファルトなどの他の分離された汚染物質と共に除去することができる。

幾つかのプロセス又はプロセスの組み合わせを用いて、当業者に知られている様々な形態の抽出、蒸留、濾過、遠心分離、吸収、吸着などを含めたＣＳＵ中の分離を達成することができる。典型的には、分離は、分離される材料の物理的又は化学的性質の幾つかの違いに基づいて達成される。

様々な従来のシステム及び技術を用いて、ＣＳＵ１４中での分離を達成してもよい。

そのため、ＣＳＵ１４は、供給原料を精製し、精製油を製造するために使用することができる。精製油は、精製基油を含んでもよい。例えば、供給原料がＵＭＯを含む場合、ライン１８での精製油排出留分は、精製基油を含み得る。ライン１８を通して排出された精製油は、完全に精製されている必要はない。ライン１８の精製油留分は、供給原料と比べて低い比率の不純物又は汚染物質を含有する。

出口ライン１８を通って抽出された基油留分は、基油としての使用又は基油を製造するための更なる処理に好適な飽和及び不飽和炭化水素を含んでいてもよい。好適な炭化水素分子は、典型的には、１８～４０個の炭素原子を有し、１ａｔｍで約５００°Ｆ～約１２００°Ｆの沸騰温度を有する。

ライン１８から抽出された基油留分はＭＳＵ２２中に導入され、攪拌液液溶媒抽出法を経て、低品質の基油を含有する抽出物流を製造し、該低品質の基油は、ライン２６に通して抽出され、更なる処理のためにＭＴＵ３０へ輸送され、高品質の基油を含有するラフィネート流を形成し、この高品質の基油は、出口ライン２４を通って排出される。

ラフィネート流は、群ＩＩ又は群ＩＩＩ基油基準を満たすことができ、群ＩＩ又はＩＩＩ基油として使用できる高品質の基油を含有する。これらの高品質の基油は、更なる加工若しくは処理なしで市販されているものもあるが、所望の添加剤を含める等、更に処理されていてもよい。

ＭＳＵ２２からの抽出物流は、群Ｉ基油基準を満たすことができる又は満たすことができない低品質の油を含み、ＭＴＵ３０中で連続流液相水素化プロセスを受けて、飽和レベル及び粘度指数を増加し、硫黄レベルを低減する。ＭＴＵ３０中での処理は、芳香族物質及び様々な元素汚染物質をラフィネート流から除去することもできる。例えば、抽出物流は、炭化水素に結合された元素硫黄を含み得る。そのような硫黄含有化合物は、水素と反応してＨ_２Ｓガス及び飽和炭化水素を形成し、それによって、硫黄を炭化水素から外すことができる。Ｈ_２Ｓガスは、増加した飽和物質を含有する液体流から分離することができる。ラフィネート流中に存在し得、ＭＴＵ３０で除去できる他の可能な汚染物質には、ポリマー、金属、リン、ケイ素などを挙げることができる。ＭＴＵ中のプロセスは、飽和レベル、硫黄レベル、及び粘度指数、場合によりその他の面で品質が向上した油製品を製造する。ＭＴＵ３０からの生成物は、高品質基油留分、超低硫黄ディーゼル、若しくはナフサ、又はこれらの組み合わせを含み得る。高品質基油は、ＡＰＩ１５０９に記載される群ＩＩ又はＩＩＩ基準を満たすことができる。

一部の実施形態では、ＣＳＵ１４中で得られた少なくとも一画分（fraction）の軽油も、別々に、又は輸送ライン２８を通るＭＳＵ２２からの抽出物流と共に、輸送ライン２０に通してＭＴＵ３０中へ導入され得る。

ＭＳＵ２２において、精製油流は、溶媒抽出によって少なくとも２つの流れに分離される。抽出物流は、典型的には、かなりの量の酸素化物質、芳香族物質（芳香族炭化水素）、不飽和物質（不飽和炭化水素）を含有し、低レベルの飽和物質も含有し得る。抽出物は、極性化合物、芳香族炭化水素、オレフィン、不飽和物質、ヘテロ原子などを含み得る。抽出物流は、初めに、ほとんどの抽出溶媒も含有し、この溶媒は、後続して、以下で更に考察していくように分離し、除去することができる。抽出物は、低レベルの飽和物質及び低い粘度指数（ＶＩ）を有するため、低品質の基油を含有すると考えられる。

抽出物流から分離されるラフィネート流は、より高レベルの飽和物質、より低レベルの硫黄、及び比較的より高いＶＩを有し得るため、ラフィネート流は、より高品質の基油を含有し得る。ラフィネート流は、低下したレベルの芳香族物質も有し得る。ラフィネート流中の飽和物質は、典型的には、パラフィン系及び非芳香族である。

より高品質の基油を有するラフィネート流は、出口ライン２４を通って排出されて基油製品を生成することができる。基油製品は、少なくとも９０ｗｔ％の飽和物質及び０．０３ｗｔ％未満の硫黄を含有してもよく、少なくとも１２０のＶＩを有し得る。場合によっては、出口ライン２４から抽出された基油製品は、少なくとも９５ｗｔ％の飽和物質を含油していてもよい。

供給原料の性質並びにＣＳＵ１４及びＭＳＵ２２中で実行されるプロセスに応じて、ライン２６で排出される抽出物流は、典型的には、高濃度の不要な材料（硫黄、酸素、窒素、オレフィン、芳香族物質など）を含有する。

様々なプロセス又はこれらの組み合わせを用いて、抽出物流中の飽和物質からのこれらの不要な材料の分離又は除去を達成し、水素化によって不飽和物質を飽和させてもよい。例えば、ＭＳＵ２２又はＭＴＵ３０又は両方は、様々な形態の抽出、濾過、限外濾過、吸収、吸着、水素化などを実行するための設備又はサブユニットを含んでもよく、処理及び性能を補助又は強化するために触媒及び分子篩などの既知の技術を使用してもよい。

ＭＴＵ３０において、ＭＳＵ２２からの抽出物は、連続流液相水素化条件下で処理され、飽和レベル及びＶＩを増加し、場合により硫黄レベル及び芳香族物質のレベルを低減する。ＭＴＵ３０中で製造された油製品は、少なくとも９０ｗｔ％の飽和物質及び０．０３ｗｔ％未満の硫黄を含有し、少なくとも８０のＶＩを有する基油を含んでもよい。一部の実施形態では、油製品は、少なくとも９５ｗｔ％の飽和物質を含有してもよく、ＶＩは１２０以上であってもよい。油製品は、超低硫黄ディーゼル、及びナフサも含み得る。油製品は、出口ライン３２を通って抽出され得る。

ライン３２から抽出された油製品は、ＡＰＩ１５０９に説明される群ＩＩ又はＩＩＩ基準を満たすのに十分な品質でものであってもよい。

図２は、特定の実施形態によるシステム５の更なる詳細を例示している。

図２で見られるように、ＣＳＵ１４は、第１の段階（段階１）の加工及び処理のためにゾーン４０で実施され得、ＭＳＵ２２は、第２の段階（段階２）の加工及び処理のためにゾーン５０で実施され得、ＭＴＵ３０は、第３の段階（段階３）の加工及び処理のためにゾーン６０で実施され得る。

段階１で、ゾーン４０中のＣＳＵ１４は、入口ライン４２を通って導入された供給原料中の基油留分を他の成分から分離するための蒸留システムを含む。

ゾーン４０のシステムは、入口ライン４２、ヒーター４４、８４、１０４、１２８、輸送ライン４６、５４、５６、７６、７８、８２、８３、９６、９８、１０２、１０６、１０８、１１８、１２０、１２４及び１２６、第１のフラッシュ蒸留容器５２、第２のインサイチュフラッシュ蒸留容器７０、第３の真空蒸留容器９０、第４の真空蒸留容器１１２、ポンプ８０、１００、１２２を含む。

フラッシュ蒸留容器５２は、頂部５３及び底部５７を含む。ライン５４は、その中で製造された蒸留物流を排出するためのフラッシュ蒸留容器５２の蒸留物出口ラインである。ライン５６は、フラッシュ蒸留容器５２中で形成された底流をフラッシュ蒸留容器７０に輸送するための底部出口ラインである。

フラッシュ蒸留容器７０は、頂部７２及び底部７４を含む。ライン７６は、フラッシュ蒸留容器７０中で製造された蒸留物流を排出するためのフラッシュ蒸留容器７０の蒸留物用出口ラインである。ライン７８は、フラッシュ蒸留容器７０中で形成された底流を、ポンプ８０、ライン８２及びヒーター８４を通り、ライン８６に通してフラッシュ蒸留容器９０へ輸送するか、又はフラッシュ蒸留容器７０に戻すリサイクリングライン８３へ輸送するための底部出口ラインである。ポンプ８０は、輸送ライン７８、８２、８３、及び８６中の流速を推進する。ヒーター８４は、ライン８２を通って輸送される流体を加熱する。

真空蒸留容器９０は、頂部９２及び底部９４を含む。ライン９６は、真空蒸留容器９０中で製造された蒸留物流を排出するための真空蒸留容器９０の蒸留物用出口ラインである。ライン９８は、真空蒸留容器９０中で形成された底流を、ポンプ１００、ライン１０２及びヒーター１０４を通り、ライン１０６に通して真空蒸留容器１１２へ輸送するか、又は真空蒸留容器９０に戻すリサイクリングライン１０６へ輸送するための底部出口ラインである。ポンプ１００は、輸送ライン９８、１０２、１０６、及び１０８中の流速を推進する。ヒーター１０４は、ライン１０２を通って輸送される流体を加熱する。

真空蒸留容器１１２は、頂部１１４及び底部１１６を含む。ライン１１８は、真空蒸留容器１１２中で製造された蒸留物流を排出するための真空蒸留容器１１２の蒸留物用出口ラインである。ライン１２０は、真空蒸留容器１１２中で形成された底流を、ポンプ１２２、ライン１２４に通して輸送して油製品を得るか若しくは更なる処理を施す、又は底流（又はその一部）をライン１２６、ヒーター１２８及びライン１０６に通して真空蒸留容器１１２に戻してリサイクルするための底部出口ラインである。ポンプ１２２は、輸送ライン１２０、１２４及び１２６中の流速を推進する。ヒーター１２８は、ライン１２６を通って輸送される流体を加熱する。

操作中、供給原料は、ライン４２、４６及びヒーター４４を通って第１のフラッシュ蒸留容器５２中に導入され、蒸留プロセスを受ける。容器５２中の蒸留温度は、水及び低い沸点の炭化水素の沸騰を可能にするように制御され、調整される。典型的な蒸留温度は、供給される使用済油及び選択される作業圧力によって決まり、約１９０°Ｆ～約２１０°Ｆの範囲であってもよい。蒸留物流は、１ａｔｍで最大で約３５０°Ｆの沸点を有し、フラッシュ蒸留容器５２の頂部５３で製造され、収集される。当然ながら、そのような沸点を有する蒸留物は、軽油を含む。蒸留物はライン５４を介して回収され、燃料油等として使用され得る。底部５７で形成されて収集される底流は、供給原料中の液化油留分を含んでもよく、底部出口ライン５６を通って排出され、インサイチュフラッシュ蒸留容器７０へ輸送される。

第１の蒸留プロセスは、軽質炭化水素及び水を容器５２の底流から分離して除去する。

容器５２の底流は、容器７０中で更なる蒸留を受ける。容器７０中の蒸留温度は、約２８０°Ｆ～約２９５°Ｆの範囲であってもよい。容器７０の頂部７２で製造されて収集された蒸留物流は、出口ライン７６を通って排出される。容器７０の底部７４で形成された底流は、８８で示される液体レベルで容器７０の下部に維持される液層の一部を回収するために、出口ライン７８に通して排出される。

ライン７６から回収された蒸留物流は、一般的に約３５０°Ｆ～約５００°Ｆの沸点を有する。したがって、容器７０の蒸留物流を燃料油として使用することができる。

容器７０で形成された底流は、重油を含有する。容器７０の底流の画分は、ライン７８、ポンプ８０、供給用入口ライン８２、ヒーター８４、及びライン８３に通して戻してリサイクルしてもよい。ライン８２中の加熱された別の画分の底流は、ライン８６に通して、第３の真空蒸留容器９０へ輸送されてもよい。

容器７０の加熱された底流は、容器９０中で更に蒸留される。容器９０中の蒸留温度は、約２８０°Ｆ～約３２０°Ｆの範囲であってもよい。容器９０の頂部９２で形成されて収集される蒸留物流はまた、燃料油として使用できる油も含有する。蒸留物流は、約５００°Ｆ～約６５０°Ｆの沸点を有する。

この真空蒸留プロセスにおいて、燃料留分を含めた不揮発性留分、軽油、及び重質残油が分離される。

容器９０の底部９４で形成されて収集される底流は重油を含有する。一部の底流は、ライン９８、１０２、１０８及びポンプ１００を通り、ヒーター１０４によって加熱された後、容器９０に戻してリサイクルされる。一部の加熱された底流は、第４の真空蒸留容器１１２への供給材料としてライン１０６を通過する。液体レベル１１０での液体体積は、容器９０の下部で維持される。

容器７０及び９０のために戻された加熱済み底流は、容器７０及び９０それぞれの底部７４又は９４の液層中の温度を維持するために使用される。

容器７０及び９０への供給材料は、容器７０及び９０の底部の液層と直接接触させることによって蒸留物の望ましい分離を達成するために必要な十分に高い温度まで加熱される。

容器９０から容器１１２へ供給された底流画分は、最大で約５６０°Ｆの高温で、容器１１２中で更なる蒸留を受ける。容器１１２は、頂部１１４で、約６５０°Ｆ～約１２００°Ｆの沸点を有する蒸留物流を製造するように構成され、操作される。蒸留物流は、蒸留物出口ライン１１８に通して排出される。

液体レベル１３０もまた、容器１１２中の底部１１６で維持される。底部１１６で形成される底流の一部は加熱され、ライン１２０、ポンプ１２２、ヒーター１２８、及びライン１０６を通って容器１１２に戻してリサイクルされる。戻された加熱済み底流は、容器１１２への所望の供給温度を維持することを助ける。他の部分はライン１２４を通って排出され、製品として使用され得るか、又は更なる処理を受け得る。例えば、ライン１２４からの排出物は、貯蔵するために貯蔵用容器（図示せず）に輸送されてもよい。

元の供給原料に応じて、ライン１２４を通って回収された底流は、典型的には、アスファルト、ポリマー、高沸点炭化水素、塩、固体、１２００°Ｆ超の沸点を有する他の高沸点材料を含む。

一部の実施形態では、容器１１２は、例えば容器１１２への供給材料中の任意の基油留分の分解を防止するための、真空蒸留容器であってもよい。水蒸気又はガスストリッピングを容器１１２中で用いて蒸留を強化することもできる。

ライン１１８で容器１１２から回収された蒸留物流は、精製使用済油を含有する。精製使用済油は、前述したように部分的に精製されてもよい。精製使用済油は、攪拌溶媒抽出を含めた、段階２の更なる加工及び処理のために、ゾーン５０中のＭＳＵ２２へ輸送される。

ゾーン５０中のＭＳＵ２２は、熱交換器１３２、攪拌向流液液抽出カラム１４０、溶媒系１４８、容器１５２、及び溶媒分離容器１５４、並びにこれらを相互に接続する輸送ライン１３４、１５０、１５５、１５６、１５７、１６４、１６６、１７２を含む。簡易のために、攪拌向流液液抽出カラム１４０は、溶媒抽出カラム１４０とも称される。

熱交換器１３２は、蒸留物がライン１３４を通って溶媒抽出カラム１４０中に導入される前に、蒸留容器１１２の出口１１８からの蒸留物流を加熱するように構成され、配置されている。

溶媒抽出カラム１４０は、底部１４２、頂部１４４、底部１４２及び頂部１４４間の接触部１４６、抽出溶媒を溶媒抽出カラム１４０中に導入するために輸送ライン１５０に接続された入口、輸送ライン１５７に接続された頂部出口、並びにライン１５５に接続された底部出口を有する。

溶媒抽出カラム１４０はまた、溶媒抽出カラム１４０中を流れる精製油及び抽出溶媒を、可変攪拌速度で攪拌するように構成され、作動する、変速攪拌機（図２では１つずつ図示していないが、図３で参照できる）も含む。攪拌速度は、溶媒抽出カラム１４０中の流体の流速とは関係なしに制御できる。攪拌機は、回転式攪拌機、往復攪拌機（reciprocal agitator）、パルス式攪拌機などであってもよい。

溶媒抽出カラム１４０の具体例は、当該技術分野においてシャイベル塔として知られる向流液体抽出装置である。シャイベル塔の一般的な説明は、ＵＳ２４９３２６５（Ｓｃｈｅｉｂｅｌ著、題名「Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」、１９５０年公開）に記載されている。好適なシャイベル塔は、精製油及び抽出溶媒が向流で接触される垂直のカラムであってもよい。

図３は、カラム１４０として使用できる典型的なシャイベル抽出カラム３００の基本構造を概略的に示す。抽出カラム３００は、垂直型容器３０２、第１の液相をカラム３００中に導入するための下部入口３０４、第２の液相をカラム３００中に導入するための上部入口３０６、第１の液相を排出するための上部出口３０８、第２の液相を排出するための下部出口３１０、並びに界面制御のための２つの入口／出口部３１２及び３１４を備える。第１の液相は軽質相であり、第２の液相は重質相である。例えば、抽出溶媒がＮＭＰであり、供給原料が、ＮＭＰより軽質の基油を含む場合、ＮＭＰ溶媒は重質相であり、上部入口３０４を通ってカラム中に導入され、供給原料は、下部入口３０２を通ってカラム中に導入される。

抽出カラム３００は、内室と、２つの液相が室を通って反対方向に流れるにつれ、室内の向流の混合及び接触を改善するように構成され、配置されている、多数の水平に設置されたバッフル３１６及び３１８と、を有する。バッフル３１６は外部バッフルであり、バッフル３１８は内部バッフルである。当然ながら、バッフル３１６及び３１８は、混合効率を改善するように配列される。

攪拌機３２０は、抽出カラム３００を通過したときに液相を攪拌するために設置されている。攪拌機３２０は、カラム室の中心を垂直に通って延伸する回転シャフト３２２、シャフト３２２を発動させ、駆動するための変速ドライバー３２４を含む。多数のタービンインペラー３２６がシャフト３２２に取り付けられ、内部バッフル３１８との接触を回避するように配置されている。シャフト３２２がドライバー３２４によって回転するとき、インペラー３２６は、抽出カラム中の液相を攪拌し、混合及び接触を更に改善する。したがって、液相が比較的高速で流れるときでも、２つの液相の効率的な混合及び効率的な溶媒抽出は依然として達成できる。シャフト３２２の攪拌速度又は回転速度は、流速及び他の運転パラメータ又は条件に応じて制御及び調整することができる。

溶媒系１４８は、抽出溶媒を処理して保存するように構成される。抽出溶媒はＮＭＰであってもよい。溶媒系１４８は、溶媒系１４８中に保存されている抽出溶媒を溶媒抽出容器１４０へ供給するために、輸送ライン１５０によって溶媒抽出カラム１４０に接続される。溶媒系１４８は、容器１５２からリサイクルされた溶媒を受け取るためにライン１６４に接続されている第１の入口、及び溶媒分離容器１５４から戻された溶媒を受け取るようにライン１６６に接続された第２の入口を有する。

容器１５２は、頂部１５８、底部１６０、ライン１５７に接続された入口、ライン１６４に接続された頂部出口、及びライン１５６に接続された底部出口を有する。

溶媒分離容器１５４は、頂部１６８、底部１７０、溶媒抽出容器１４０から底画分を受け取るようにライン１５５に接続された入口、分離された抽出溶媒を溶媒系１４８に戻すためにライン１６６に接続された頂部出口、及び溶媒分離容器１４０中で分離されて取り出された抽出物流を、次の段階である段階３の水素化のために、ゾーン６０中の水素化装置へ輸送するためにライン１７２に接続された底部出口を有する。

操作中、ライン１１８中の蒸留物流は、熱交換器１３２及びライン１３４を通過して、溶媒抽出プロセスのための供給材料として溶媒抽出カラム１４０に入る。供給原料は、上記の精製油を含む。供給原料は、上向きに流れるように駆動され、接触部１４６で上昇流を形成する。溶媒系１４８から供給される抽出溶媒は、ライン１５０を通って溶媒抽出カラムの頂部１４４に導入され、下向きに流れるように駆動され、接触部１４６で下降流を形成する。したがって、抽出溶媒及び供給原料は、向流として接触するようになる。接触部１４６の抽出温度は、抽出溶媒及び供給原料中の油成分が完全に混和性になる限界温度より低い温度で維持される。例えば、任意選択により低濃度の水（例えば、最大１ｖｏｌ％）と共にＮＭＰが使用されるとき、抽出温度は約１００°Ｆ～約１５０°Ｆの範囲であってもよい。抽出溶媒と供給原料との体積比は、供給原料の品質及び性質並びに選択される流速に応じて、約１～約４であってもよい。抽出温度で抽出溶媒中に可溶性の供給原料中の化合物は、抽出溶媒中に溶解及び分散され、こうして抽出温度で抽出溶媒中に低い溶解度を有する又は不溶性の供給原料中の化合物から分離される。溶解された化合物は、溶媒によって「抽出」されるため、抽出物である。一般的にラフィネートと称される非溶解及び非抽出化合物は、ラフィネート流としてライン１５７を通って溶媒分離容器１５２へ排出される。ラフィネート流は、少量の抽出溶媒（例えば、１０ｖｏｌ％未満）も含有する。抽出物流は、抽出溶媒及び抽出された化合物（抽出物）を含み、下降し、ライン１５５を通って溶媒分離容器１５４へ排出される。

抽出溶媒の流速と供給原料の流速との比は、供給原料の油の品質に応じて調整してもよい。例えば、流速は、接触部１４６における溶媒と供給原料との比が約１～約４であり得るように調整してよい。一部の実施形態では、溶媒と供給原料との比は約３又は約２．５であってもよい。

好都合なことに、変速攪拌機により、流速に影響なく、攪拌速度を制御及び調整することができる。攪拌速度は、供給原料の品質及び性質並びに選択される流速に基づいて選択及び制御され得る。

接触部１４６は、所望の抽出物が、抽出溶媒を含有する抽出物流中に溶解及び分散するために十分に高い溶解度を有するように、加熱される。温度は高過ぎず、したがって、選択された炭化水素は、抽出溶媒中に溶解せず、ラフィネート流中に残る。

溶媒抽出カラム中の温度は、既知の技術又は知識に従って、供給原料の品質及び性質に基づいて選択及び制御され得る。流速がゆっくりの場合でも、供給原料及び抽出溶媒は、攪拌機によって十分に且つ迅速に接触のために混合され得る。

したがって、変速攪拌機は、向上された効率をもたらし、供給原料中に可能なバリエーションを収容するための好都合な制御及び調整を可能にする。

ラフィネート流は、高品質の基油を含んでもよい。ラフィネート流は、溶媒抽出カラム１４０の頂部から、ライン１５７を通って分離容器１５２へ輸送される。高品質の基油は、例えば溶媒の沸点より高く且つ基油の沸点より低い温度に加熱することによって、分離容器１５２中で抽出溶媒から分離される。分離された溶媒は、ライン１６４を通って溶媒系１４８に戻るか、又はリサイクル用に戻される。分離された基油は、ライン１５６を通って排出され、ＡＰＩ１５０９に規定の群ＩＩ又はＩＩＩ基油基準を満たし得る高品質の基油製品として使用することができる又は該高品質の基油製品を生成するために更に処理され得る。一部の実施形態では、基油製品は、群Ｉ基油基準を満たすことができる。ライン１５６は、油製品を直接又は間接的に出口ライン２４に送り出すことができる。

一部の抽出溶媒は、ライン１６４を通って回収され、溶媒処理及び保存システム１４８に戻される。

抽出溶媒及び溶解又は分散された油を含む抽出物流は、溶媒抽出カラム１４０の底部で抽出され、ライン１５５を通って溶媒分離容器１５４中に導入される。溶媒中に溶解又は分散された化合物は、典型的には、低品質の基油を含む。

抽出溶媒は、例えば加熱及び蒸留によって、溶媒分離容器１５４中の低品質の基油から分離される。

分離された抽出溶媒は、溶媒分離容器１５４の頂部１６８から回収され、ライン１６６を通って溶媒系１４８に戻される。

溶媒系１４８において、当業者に既知の技術を用いて、ライン１６４及び１６６の両方からリサイクルされた溶媒を処理して、水及び低沸点の汚染物質を除去し、その酸度を中和し、又はそうでなければリサイクルされた溶媒の品質を改善することができる。処理された溶媒は、繰り返し利用するために溶媒系１４８に保存される。

容器１５４中で分離された低品質の基油は、ライン１７２を介して第３の段階（段階３）へ移動し、ゾーン６０中のＭＴＵ３０で更なる処理を受ける。

段階２で、供給原料の品質及び性質に応じて、再循環の比率を調整し、溶媒抽出プロセスを最適化することができる。

溶媒抽出プロセスは、段階１又は段階３又は供給原料の品質及び性質における変化に応答するために変速攪拌機の助けを借りて好都合に調整又は修正することもできる。したがって、システム５全体は、バッチシステム、又は、連続溶媒抽出を用いるが攪拌又は調整可能な攪拌速度なしのシステムより適応できる。そのため、システム５は、より堅牢である。

ゾーン６０中のＭＴＵ３０は、連続流液相水素化処理装置である。

使用済油を再精製するための以前の又は従来のシステムにおいて、水素化は、典型的には気相中で実施される。現在、液相水素化プロセスを、ゾーン４０及びゾーン５０中の他の装置と組み合わせて用いることにより、本明細書に記載のシステム又はプロセスは、より良好な温度制御を提供し、長期間、連続操作を維持し、操作又はプロセスの流れを中断せずにより容易に調整又は修正できることが認識されている。更に、水素化プロセスで使用される水素化触媒の寿命は、下記で更に考察されるように延長され得る。特に、溶媒抽出段階における導入及び排出流速は可変であってよく、本明細書に記載の実施形態では、低い流速に低減させることができるため、ＭＴＵ３０及び液相水素化プロセスは、低いスループット又は供給原料流速でも効果的且つ効率的に操作するように設計される。

ゾーン６０中のＭＴＵ３０は、溶媒分離容器１５４からの抽出物流を加熱するために輸送ライン１７２上に位置する熱交換器１７４、輸送ライン１７２上の希釈剤用入口１７６、希釈剤用入口１７６の下流のガード床１７８、ミキサー１８７、希釈剤用入口１７６の下流及びミキサー１８７の上流に位置する水素注入用入口１８８、水素化反応器１９０、ストリッパー／分別装置２０２、並びに図２に示すようにこれらを相互接続するための輸送ライン１８６、１８８、２００、２０１を含む。

ガード床１７８は、頂部１８０、底部１８２、及び接触ゾーン１８４を有する。一部の実施形態では、接触ゾーン１８４は、使用済み触媒又は活性白土などを含有してもよく、これらは、ガード床１７８を通過して、ケイ素及びリンなどの汚染物質を液体から除去するように選択される（汚染物質は、水素化反応器１９０中の水素化触媒に悪影響を及ぼし得る）。したがって、ガード床１７８は、水素化反応器１９０を保護する。

ミキサー１８７は、内部の液体混合物を攪拌し、液体混合物が水素化反応器１９０中に導入される前に、水素入口１８８を通って注入される水素を精製液体混合物と十分に混合するように構成される。

水素化反応器１９０は、３つの積層又は重畳部を含む。第１の部は、上ゾーン１９１、触媒床１９２、及び下ゾーン１９３を有する。同様に、第２の部は、上ゾーン１９４、触媒床１９５、及び下ゾーン１９６も有し、第３の部は、上ゾーン１９７、触媒床１９８、及び下ゾーン１９９を有する。

水素化触媒は、各触媒床１９２、１９５、１９８で生成される。水素化触媒は、水素化処理に好適な任意の触媒を含んでよく、商業的供給源又は化学物質製造業者から得ることができる。

水素化触媒は、パラジウム、金、ニッケルなどの貴金属を含めた不活性物質であってもよい。触媒は、水素と、他の分子、例えば不飽和炭化水素との反応を促進して飽和物質を形成する、又は硫黄との反応を促進してＨ_２Ｓを形成する。

ストリッパー／分別装置２０２は、出口ライン２０４、２０６、２０８を有する。

操作中、抽出物流は、ライン１７２を通ってガード床１７８中に導入される前に熱交換器１７４によって加熱される。

更に、抽出物流中の水素の溶解度を増加できる希釈剤が、希釈剤用入口１７６で、ライン１７２中の抽出物流に添加される。希釈剤は、水素を溶解できる好適な溶媒を含み得る。ガード床１７８中に導入された抽出物流が、安定した濃度の希釈剤を有するように、希釈剤が連続して添加される。一部の実施形態では、希釈剤は、反応器１９０の第３の部の下ゾーン１９９の出口から取ることができる。

希釈剤及び溶媒抽出カラム１４０中で抽出された抽出物は、液体混合物を形成し、該液体混合物中の水素は、抽出物流中の水素より可溶性である。

液体混合物は、ガード床１７８中に導入される。ガード床１７８は、溶媒抽出カラム１４０からの抽出物中に存在する標的の汚染物質を除去するが、そうでなければ、該汚染物質は、水素化反応器１９０中の水素化触媒の作用を損なわせ、水素化触媒の寿命を短縮する。

ガード床１７８からの排出物は、希釈剤及び低品質油を含有する精製液体混合物である。精製液体混合物は、輸送ライン１８６を通って又は反応器１９０の注入管（図示せず）中の混合インサートによりガード床１７８からミキサー１８７へ輸送される。

水素ガスは、水素入口１８８を通って精製液体混合物へ連続的に添加される。水素は、一定圧力下で添加してよく、したがって添加された水素の量は経時的に安定である。

液体混合物は希釈剤を含有するため、添加された水素は、液体混合物中により迅速に溶解することができ、液体混合物は、高濃度の水素を含有することができる。結果として、混合物が水素化反応器１９０中に導入されるとき、添加された水素が最も多く液相中に存在することができる。

ミキサー１８７は、液相中に精製抽出物、希釈剤、及び水素を含む液体混合物の連続流を排出する。液体混合物流は、水素化反応器１９０中に導入されて水素化処理を経る。

水素化反応速度が気相／蒸気相から反応器中の液相中への水素の物質移動によって限定される従来の気相細流床水素化処理反応器と比較して、本明細書に記載され、図２に例示される実施形態は、反応速度論的に限定する様式で操作できるが、その理由は、反応器１９０中に導入されたとき、水素が既に液相中にあるためである。更に、反応器中の水素化触媒は、常に完全に湿っていてもよい。

また、水素入口１８８で水素を添加することに加えて、又はその代わりに、輸送ライン１８６に沿って１つ以上の他の点で水素が添加されてもよい。一部の実施形態ではまた、第１の部の下ゾーン１９３と第２の部の上ゾーン１９４、及び第２の部の下ゾーン１９６と第３の部の上ゾーン１９７を接続するノズル（図示せず）中に設けられた混合インサート（図示せず）を通して水素化反応器１９０の長さに沿って様々な点で追加の水素が添加されてもよい。

しかしながら、液体混合物への水素の添加とミキサー１８７の上流への水素の添加の前の希釈剤の添加は、混合物が水素化反応器１９０中の反応ゾーン中に導入されるとき、より多くの水素が液相中に存在することを可能にし、より効率的な操作を促進するという知見が得られた。また、水素の溶解度が高くなることにより、水素化性能に有意な悪影響を及ぼさずに、液体供給材料の流速が広範囲にわたって調整されることも可能になる。特に、連続流液相水素化は、システム又はプロセス全体を、ＡＰＩ１５０９によって規定される群ＩＩ又は更にはＩＩＩ基油の基準を満たす高品質の基油製品で比較的高い収率で、長期間、連続ベースで進行させることができる。一部の実施形態では、ＭＴＵ３０からの油製品は、群ＩＩＩ基油の基準を満たすことができる。

水素化反応器１９０中の反応ゾーンは、例えば８００ｐｓｉ～１２００ｐｓｉの典型的な圧力まで加圧し、好適な昇温まで加熱してよい。水素化触媒は、特定の反応を他よりも促進するように選択され、それによって水素化反応器１９０中の反応が、不飽和炭化水素又は不飽和物質などの低い潤滑値又は性質を有する分子を要する反応を優先して選択的になる。

水素化反応器１９０中、供給材料流中に存在する不飽和炭化水素、オレフィン、元素汚染物質（硫黄、窒素、酸素、ヘテロ原子など）は水素化される。一部の反応生成物はガスであり、各触媒部の上ゾーン１９１、１９４及び１９７の出口を通って排出される。結果として、ライン２００を通って水素化反応器から抽出された油製品は、高レベルの飽和物質、低レベルの汚染物質（硫黄を含む）、及び低レベルの芳香族物質を有し、高い粘度指数を有する。

アップグレードされた油製品は、顧客に提供される前に更に処理してもよい。例えば、油製品は、更なる処理のためにストリッパー／分別装置２０２へ輸送され得る。

分別装置２０２において、飽和炭化水素は、ナフサ、ディーゼル油、及び基油のうちの１つ以上を含み得る種々の留分に分別される。種々の留分は、種々の出口２０４、２０６、２０８を通って排出され得る。

ＭＴＵ３０から排出される油製品は、高濃度の飽和炭化水素及び水素の揮発性化合物を有し得る。したがって、生成された油製品は、少なくとも９０ｗｔ％の飽和物質及び０．０３％未満の硫黄を含有し得、少なくとも８０の粘度指数を有し得る、アップグレードされた油を含有する。油製品中の飽和レベルは、９５ｗｔ％超でもよい。油製品のＶＩは、８０～１２０でもよく、又は１２０超であってもよい。

油製品は、ＡＰＩ１５０９の群ＩＩ又はＩＩＩ下の基油としての使用に好適であり得る。

反応器１９０からの排出物の一部は、図２に示すように、ライン２０１及び入口１７６を通って反応器１９０にリサイクル用に戻してもよい。リサイクルされた流れは、必要とされる水素の少なくとも一部を反応器１９０へ供給することができ、ヒートシンクとして機能することもでき、したがって反応器１９０中の温度変動を更に低減することができる。したがって、反応器１９０中の処理プロセスは、より等温であり得る。バルブ、流量計、又はポンプなどの流量制御装置（簡単のため及び見やすくするため図示せず）は、ライン２００及び２０１中に設置され、当業者が理解できるような、これらのライン中の流速の制御及び調整を行うことができる。油製品とリサイクルされた供給材料との典型的なリサイクル率は、３：１であってもよい。この仕方のリサイクルは、ＭＳＵ２２から入る供給材料が一時的に中断されるときに有益でもあるが、その理由は、ＭＴＵ３０が、ＭＴＵ３０におけるコーキング（coking）及び関連のプラッギングのリスクが低く、比較的低い供給速度で、リサイクルされた供給材料を使用して実行し続けることができるためである。ポンプ（図示せず）を使用して、リサイクル流を反応器１９０から入口１７６へ再循環させてもよい。

また、好都合に、リサイクル流は、不活性水素担体である。

一部の実施形態では、例えば、水素入口１８８を通って補給水素をシステム内に供給することによって、補給水素を、リサイクル流を含有する液体混合物に添加してもよい。ガス圧縮機（図示せず）を使用して、添加される水素ガスを圧縮してもよい。

上述するように、ＭＴＵ３０において、一定圧力下、水素に対して比較的高い溶解度を有する希釈剤の存在下で、水素を混合し、抽出物流中に流し入れる。結果として、混合物が水素化反応器１９０中に導入されるとき、水素は液相中に存在する。

一部の実施形態では、過剰の水素を添加し、抽出物流と希釈剤との液体混合物と混合してもよく、したがって、得られた液体混合物は、最大量又は濃度の水素を液相中に含有し、反応性能を増加させると考えられる。添加された水素が、所与の液体混合物中に可溶な最大量を超えるとき、添加された水素の一部は気相中に残り得る。

添加される希釈剤の種類及び量、並びに水素化反応条件は、水素化反応を促進する又は反応性能を最大化する／最適化するのに十分な水素が液相中に供給されるように選択することができる。

希釈剤は溶媒であってもよく、プロパン（propane）、ブタン（butane）、若しくはペンタン（pentane）、又はこれらの組み合わせを含み得る。

希釈剤はまた、軽質炭化水素、軽質蒸留物、ナフサ、ディーゼル、ＶＧＯ、水素化処理された原料、リサイクルされた水素化分解生成物、異性化生成物、リサイクルされた脱金属生成物などであってもよい、又はこれらを含んでもよい。

好都合なことには、本明細書中で開示される実施形態では、より多くの水素が液相中に供給されるため、反応率は増加され得、供給流速も結果として上がり、非常に高い流速で操作できる。

反応器１９０中で生じ得る水素化反応の多くは、発熱反応であり、そのため、反応率及び触媒の条件及び水素の利用率に応じて、潜在的に反応器中の温度をドリフト又は変動させ得る。

上記の実施形態において、流体の流速が高いとき、水素化反応器１９０中の温度をより安定にすることができるが、その理由は、温度が、主に入ってくる液体混合物温度によって決まり、水素化反応によって発生する熱により生じる温度変動がいずれも比較的少ないからである。例えば、本明細書に記載の実施形態における温度変動は、約５°Ｆ以内に制御することができる。水素化プロセスは、一般的に等温であると考えられ得る。

いずれかの加熱による影響を更に相殺するために、又はシステム内の温度をより良好に制御するために、空気冷却器（図示せず）をＭＴＵ３０中に設置してもよい。

したがって、連続流液相水素化反応器は、例えば、使用済油をアップグレードするために従来から使用されてきた細流床反応器と比較して、システム５中でより有利である。

また、本明細書に記載のＭＴＵにより、従来の基油をアップグレードするシステムと比較して、厳重さが緩和された操作制御を可能にすることができることが期待される。

場合によっては、炭酸ナトリウム（sodium carbonate）、重炭酸ナトリウム（sodium bicarbonate）、水酸化ナトリウム（sodium hydroxide）、水酸化カリウム（potassium hydroxide）などの塩基又はアルカリ物質で使用済油供給材料を化学処理することが望ましいことがある。そのような処理は、ヒーター４４中で実施することができる。

そのような処理は、使用済油をコンディショニング、安定化、又はそうでなければ中和して、システム内のファウリングのリスクを低減することができる、使用済油流を各構成要素に分離するのを促進することができる、又は全ての非基油副生成物の品質を強化することができる。

ある場合には、アルカリ又は塩基を、供給流若しくはリサイクル流で１つ以上の蒸留容器へ又は直接容器中に添加することが望ましいこともある。

上記の実施形態において、４つの蒸留容器を使用して、基油留分を使用済油中の他成分から分離する。しかしながら、異なる実施形態では、２つ若しくは３つ等の少ない蒸留容器、又は８つ等、より多くの蒸留容器をＣＳＵ中で使用して油供給材料を精製してもよい。

上記の実施形態において、蒸留容器はフラッシュ容器であってもよい。精製装置は、油供給材料を精製できる任意の装置又はシステムを含んでよく、単段分離／精製装置、例えばエバポレーター、薄膜又はワイプフィルムエバポレーター、カラム、容器、タンク、パイプなどを含んでもよい。

上記の実施形態において、蒸気又はガスを蒸留容器５２、７０、９０及び１１２に添加して、使用済油からの濃密蒸留物のストリッピングを助け、それによって分離／精製を強化することができる。

蒸気のストリッピングは、蒸留プロセスを強化することが当業者に知られている技術であり、システム５中で利用され得る。

容器５２中で、リサイクルされた底流を加熱する必要はないが、その理由は、ファウリングのリスクなしに、ヒーター４４で流入供給材料流を所望の温度まで加熱することが可能なためである。容器５２は、加熱し、ライン５６中の底流の一部を容器５２に戻し、容器５２中の底層を維持することによって、容器７０と同じ方法で操作することができる。

場合によっては、典型的には約５００°Ｆ～約６５０°Ｆの範囲の沸点を有する、ライン９６を通って回収される流れ（すなわち軽油）を、水素化処理のためのライン１７２中の流れと組み合わせることが望ましいことがあるが、その理由は、この流れが、基油としての使用に適し得るためである。この流れを、ライン１７２中の流れを補給するために使用する必要はないが、必要に応じたオプションとなる。

ライン９６を通って回収される材料の沸点の範囲を必要に応じて修正して、若干高い初留点を有する材料を生成することができる。ライン９６の流れも基油として有用であり得る。

上記の段階２の実施形態における応用例では、抽出溶媒は、供給原料中の基油より大きな比重を有する必要があり、したがって、図２に記載され例示されている方向に向流が形成され得る。

異なる実施形態において、抽出溶媒は、抽出される基油より小さい比重を有し、プロセス及びシステムを修正して溶媒及び供給原料の流れ方向を逆行させることができる。すなわち、溶媒は、溶媒抽出容器の底部中に導入され、供給原料は、溶媒抽出容器の頂部中に導入される。

容器１５２及び１５４は、依然として、同様に、ラフィネート及び抽出物それぞれから溶媒を除去するように構成され、操作され得る。

図２は１つのガード床１７８及び１つの水素化反応器１９０を示すが、異なる実施形態では、直列又は並列に配置された２つ以上のガード床が、反応器１９０の前に使用され得る。並列のガード床は、１つずつ操作されて、反応器１９０への流れを中断することなく、いずれかの容器の再生又は一掃及び再充填できるようにすると考えられる。

同様に、複数の水素化反応器を直列又は並列で操作して、操作を強化することができる。

上記の実施形態において、生成物流２００から水素を回収するための水素回収システムを取り入れることが望ましい場合もある。水素回収システムは、この流れの中の水素を精製及び回収し、水素用入口１８８に通して利用するために戻してリサイクルすることが考えられる。

また、容器２０２中で蒸気又はガスのストリッピングを用いて、非基油軽質汚染物質を基油から除去することも望ましいことがある。追加の容器を追加して、基油を更に分別して、異なる粘度の留分（cut）を形成する又は基油をストリッピングしてその粘度を低減することによって、ライン２０６中の基油を更に処理することもできる。

蒸気のストリッピングを利用して、システム内の選択された位置の蒸気圧を低減することができる。蒸気圧が低減されることによって、動作温度も低下させることができ、そのため、操作を維持するために要する熱エネルギー及びファウリングのリスクを減らすことができる。蒸気のストリッピングは、有用な油製品の収率及び品質の強化を助けることもできる。

上記の実施形態において、段階２を用いて、一部の高品質基油分子を低品質基油分子から分離し、それによって、芳香族物質、極性物質、不飽和物質、ヘテロ原子などの濃度が低い、ライン１５６中の第１の高品質基油流と、芳香族物質、極性物質、不飽和物質、ヘテロ原子などの濃度が高い、第２の低品質基油流１７２と、を作製する。また、本明細書に記載の段階３と同様のプロセスを用いて、高品質基油流に残っている芳香族物質、極性物質、不飽和物質、ヘテロ原子分子などの一部を高品質分子に変換することにより更に精製し、飽和度を向上させ、それによって高度に精製された基油を製造することによって、高品質基油流を更にアップグレードすることも可能である。この油は、医薬又は食品加工業におけるホワイトオイル並びに工業用潤滑油市場における潤滑基油としての使用に好適であり得る。

上に示す実施形態において、ライン１６４及び１６６中の流れの低品質及び高品質の基油から回収される溶媒を合わせ、再利用に先立って、溶媒処理及び貯蔵装置１４８中で、水及び他の低い沸点の汚染物質を除去することによって精製する。また、当業者に既知のように、この段階で溶媒を塩基などで処理して、溶媒中に蓄積され得た有機酸を中和することもできる。

異なる実施形態において、基油留分を他の使用済油成分から分離するために蒸留システムを利用してもよい。処理された使用済油流は、ヒーター（ヒーター４４など）中で２５０°Ｆ～４５０°Ｆ、例えば３００°Ｆ～４００°Ｆに加熱し、バルブ（図示せず）を越えてフラッシュ蒸留容器（容器５２など）中に流し入れ、そこで、蒸留物流（ライン５４中など）が使用済油から回収される。蒸留物流は、プロセスガスとして燃焼され得るか、又は凝縮され、任意の水、グリコールなどから分離され、燃料等として使用され得る。排出された底流は、インサイチュフラッシュ蒸留容器７０に移動し得、又は送られ得、容器の底にある油プールに入る。油プールは、（油が容器７０の底から送り出され、熱交換器（熱交換器８４等）中で加熱され、容器７０に戻される）再循環ヒーター（別々に図示せず）によって加熱されることによって、４００°Ｆ～６００°Ｆ、例えば４５０°Ｆ～５５０°Ｆの温度で維持され得る。この再循環流の流速は、所望の温度で液層（容器の底にある油プール）を保つために熱交換器８４中で適当な熱交換を与えるのに十分であり得、それによって所望の蒸留物留分を生成し、ヒーターの管に通して乱流及び高いレイノルズ数を維持する。

容器５２から容器７０に入る使用済油流は、この液層と直接接触することによって加熱され得、それによって、液層の温度より低い沸点を有する使用済油の成分を蒸発させ、蒸留物流を生成する（ライン７６中）。この蒸留物流は、一般的に約３５０°Ｆ～約５００°Ｆの範囲の沸点を有してよく、凝縮して燃料等に使用され得る。ライン８２中の底流の一部は、第３の蒸留容器、例えば容器９０に入ってもよい。

一部の実施形態では、容器９０は、高温液層を使用して直接接触により入ってくる流れを加熱する容器７０と同様に操作される蒸留容器であってよい。油の液層は、（油が、容器９０の底から送り出され、ヒーター１０４で加熱され、容器９０へ戻される）再循環ヒーター１０４を通して加熱することによって５５０°Ｆ～７５０°Ｆ、例えば６００°Ｆ～７００°Ｆの温度で維持され得る。ライン１０２の再循環流の一部は、真空蒸留容器１１２へ移動され得る。液体レベル１１０を有する液層は、容器９０の下部で維持され得る。容器９０は、約５００°Ｆ～約６５０°Ｆの範囲の沸点を有する蒸留物流９６を生成することができる。

上記の実施形態において、容器５２及び７０は、大気圧下で操作され得る。これらの容器は、当業者に既知のように、高圧下、又は真空下でも操作することができ、使用済油供給材料から、同様の基油留分の分離を達成することができる。容器９０は、負の圧力下又は真空下で、例えば完全真空から約５００ｍｍＨｇまで、例えば２ｍｍＨｇから３０ｍｍＨｇで操作され得る。

図２に例示するように、容器１１２は、典型的には、完全真空から５００ｍｍＨｇ、例えば２～３０ｍｍＨｇの範囲の真空下で操作できる真空蒸留容器である。容器９０からのライン１０６の供給材料流は、５５０°Ｆ～７００°Ｆ、例えば６００°Ｆ～６５０°Ｆに加熱された容器１１２の底からのライン１２６の再循環流と合わせてもよい。２つの流れ間の質量比は、１：２～１：４０（供給材料流の流速と再循環流の流速との比）、例えば１：１０～１：２０であってもよい。蒸留物流は、生成され、蒸留物出口１１８を通過してよい。蒸留物流は、約６５０°Ｆ～約１０５０°Ｆの範囲の沸点を有し得る。液体レベル１３０は、容器１１２中で維持され得る。底流は、ライン１２０を通って排出され、ポンプ１２２を介して排出ライン１２４に移動し、排出ライン１２４を通って、この流れの一部が生成物として回収される。この流れの一部は、ライン１２６及びヒーター１２８を介して戻してもよく、入口ライン１０６中の流れに合流する。この加熱された底流は、容器１１２への所望の供給温度を維持するために使用することができる。

一実施形態において、蒸気などのストリッピングガスを、容器５２、７０、９０及び１１２のうちの１つ以上に添加し、油から軽質成分をストリッピングし、蒸留及び分離プロセスを助けることは有利であり得る。ストリッピングガスは、容器の底半分の様々な点で添加してもよいが、これらの容器に向かう油供給材料流に添加してもよい。

溶媒抽出カラム１４０は、攪拌速度が可変であり、流速に影響を与えずに制御できる、任意の好適な攪拌型連続流液相抽出カラムであってもよい。抽出溶媒は、エタノール、ジアセトン－アルコール、エチレン－グリコール－モノ（低アルキル）エーテル、ジエチレン－グリコール、ジエチレン－グリコール－モノ（低アルキル）エーテル、ｏ－クロロフェノールフルフラール、アセトン、ギ酸、４－ブチロールアセトン、低モノ－及びジ炭酸の低アルキル－エステル、ジメチルホルムアミド、２－ピロリドン及びＮ－（低アルキル）－２－ピロリドン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、エピクロロヒドリン、ジオキサン、モルホリン、低アルキル及びアミノ（低アルキル）モルホリン、ベンゾニトリル又はジ（低アルキル）スルホキシド、並びにホスホネートなどから選択することができる。

一部の実施形態では、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）は、抽出溶媒として使用してよい。溶媒抽出は、抽出溶媒及び供給原料中の油が少なくとも部分的に混和性である温度、典型的には約１００°Ｆ～約２５０°Ｆ、好ましくは約１３０°Ｆ～約１９０°Ｆで行うことができる。典型的には、溶媒及び油の両方は、この温度範囲内で抽出カラム中に供給され得るが、同じ温度である必要はない。溶媒の用量（抽出カラムに供給される供給原料に対する溶媒のパーセント）は、典型的には、５０体積％～１０００体積％、例えば１００％～５００％である。典型的には、溶媒抽出は、垂直型カラム中で行われ、溶媒がカラムの頂部に供給され、精製された使用済油が底部に供給される。水は、必要に応じて、選択的に溶媒を制御するために溶媒抽出カラムに注入され得る。

同様に、温度勾配又は域内加熱若しくは冷却を、ライン１５０に沿って様々な点で又は溶媒抽出カラム全体で使用することができ、性能及び選択性に影響を与える。また、ラフィネート及び抽出物の両方のリサイクルは、同様の温度又は異なる温度で用いることができる。場合によっては、抽出カラムからの副流を除去し、ラフィネート流又は抽出物流を冷却し、副流を冷却し、油から一部の溶媒を分離し、油をカラムに戻すことは有益であり得る。溶媒は、蒸留を用いて、ライン１５７中のラフィネート流及びライン１５５中の抽出物流から回収され得る。蒸留は、大気の作用によって又は真空を用いて行うことができる。大気の作用によって、圧力下又は真空下のいずれかで操作される１つ以上のフラッシュ分離器、真空分離器、多段式カラムなど、又はこれらの組み合わせを用いて、基油から溶媒を分離することができる。本明細書に記載のシステム内での使用に好適なガード床は、活性白土又は使用済み触媒を含み得る。

水素化反応器１９０は、当業者に既知の周期表の第Ｖ（ｂ）族、第ＶＩ（ｂ）族及び第ＶＩＩＩ属からの金属成分を有する１つ以上の水素化触媒を備えてもよい。一部の実施形態において、担体上に担持されるニッケル、モリブデン、バナジウム、タングステン又はコバルト金属の化合物、例えば活性炭、珪藻土、シリカ（silica）、アルミナ（alumina）など、例えばアルミナ担持コバルト－モリブデン、アルミナ担持ニッケル－モリブデン又はシリカ／アルミナ担持ニッケル－タングステンが使用される。

追加の処理を、容器５２からのライン５４中の蒸留物流に行ってもよく、例えば、この流れの成分、例えば水、グリコール、溶媒、軽質炭化水素などを更に分離し、それによって別々の生成物を作製し、これらは使用してもよく、又は高品質生成物に更にアップグレードしてもよい。また、これらの生成物流は、更に処理して、当業者に既知の通りに品質を改善してもよい。

一部の実施形態では、１つの蒸留物留分のみが、段階２で更に処理するために容器１１２から取り出される。また、第２の留分を取るか、又は容器１１２の後に、別の分別容器（図示せず）を追加して、基油蒸留物を更に分別して、異なる粘度グレードなどの基油を生成し、次いでこれを段階２及び段階３で別々に処理することができる。

場合によっては、相間移動触媒などを使用して、段階２の操作を強化してもよく、したがって、プロセスの効率及び選択性が強化され、それによって低品質基油分子からの高品質基油分子の分離がより良好に実現される。

実施形態で提示されるプロセスの第３の段階において、複数のガード床を有し、並列又は直列配置の反応器を実行し、各反応器間又はガード床と反応器との間の相分離器等を利用することが有利であり得る。更に、ある場合には、軽質汚染物質の基油をストリッピングするか又はそれを異なる粘度の留分に更に分別することが有利であり得る。本明細書に記載のシステムは水素回収システムを利用しないが、生成物基油からの分離後、未反応の水素及び反応生成物を回収及び精製するために用いてもよい。

上述するように、本開示の実施形態において、基油留分は、使用済油供給材料から分離され、その後、高品質基油流と低品質基油流とに分離され、次いで低品質基油流はアップグレードされて、改善された品質を持つ基油製品を生成する。これらの工程の組み合わせは、改善されたプロセスを実現し、前述した問題の１つ以上に対処することができる。

最終段階における連続流液相水素化処理の導入は、水素化反応中に一定の余剰水素を供給し、触媒コーキングを好都合に防止又は低減できる。加えて、連続流液相水素化プロセスの導入は、最終アップグレード工程で細流床を使用する必要性を排除し、それによって再精製における従来の反応器のファウリングの問題を回避する。

また、連続流液相水素化処理は、反応器内部の熱のより優れた制御を可能にし、反応器内部の定常温度の維持を助け、それによって複数の触媒床及び反応器をクエンチするための大量の水素ガスの必要性を最小限にする。

使用済油は、使用中又は再精製プロセスの間のエンジンオイル又はモーターオイルの使用及び劣化によって形成され得るスラッジ及び長鎖ポリマーを含有し得ることに留意されたい。これらのスラッジ及び長鎖ポリマーの存在はファウリングを引き起こす可能性があり、様々な段階で処理プロセスの連続運転時間に影響し得る。本明細書で開示される実施形態において、これらの物質は、効果的に扱われて除去され得、したがってファウリングのリスクを低減し、処理プロセスの連続運転時間を延長する。例えば、ＣＳＵにおけるファウリングは、蒸留容器中の内面を減らすこと、回転装置を減らすこと、流速を高めること、若しくは動作温度を低下させること、又はこれらの組み合わせによって低減することができる。残留物の再循環も、高い流速を維持するのに役立つ。薄膜エバポレーター（ＴＦＥ）の代わりに、フラッシュ及び真空蒸留容器中の段階的蒸留を用いることにより、物理的汚染物質の逐次除去に加え、より効率的な分離及び高品質ＶＧＯの収率の増加、及びファウリングの低下を可能にすることができる。したがって、より広範囲のＵＭＯ供給原料が、従来の再精製システムと比較して、本明細書に開示される実施形態の処理に適し得る。本明細書に開示されるＣＳＵの実施形態は、長いオンストリームランタイム、例えば６カ月超を有し得る。

一部の実施形態では、ＭＳＵは、短鎖又は環鎖（circular chain）潤滑油分子から長鎖潤滑油分子を分離するために使用することができる。長鎖潤滑油分子は、更に精製されて油製品を生成することができ、短鎖又は環鎖潤滑油分子は、ＭＴＵで更に処理されて油製品を形成する。

本明細書に記載のＭＴＵの実施形態は、連続流で操作され得るが、必要に応じてバッチモードで操作することもできる。

供給原料中に存在する金属、リン、ケイ素、及び長鎖ポリマーは、ＭＳＵからのラフィネート流中に残っていることがあり、それらが水素化反応器に入ることがあれば、触媒を不活性化し、特に気相細流床水素化反応器中、低い流速でファウリングを引き起こし得る。本明細書に記載の実施形態において、そのようなマイナス面及び問題は、上述するように低減又は回避することができる。

更に、処理された油は、水素化反応器１９０の入口に戻してリサイクルすることができ、反応器中の反応域内に余剰の水素を維持するための水素の効率的な使用を可能にする。リサイクル流はまた、ヒートシンクとして作用することもでき、反応器中の温度をより均一且つ安定に維持し、したがって良好な温度管理を可能にし、反応器中のコーキングのリスクを低減する。本明細書に記載の水素化反応器は、供給原料又は投入される使用済油における変化に対応するように容易に配置及び適合され得る。

また、油製品の一部（最大で供給原料の３分の２であり得る）は既に抽出されてＭＳＵから排出されているため、ＭＴＵで処理される液量は、供給原料の一部のみ、例えば３分の１未満であることにも留意されたい。

一実施形態において、方法は、ａ）蒸留物を含む供給原料を得ることと、ｂ）供給原料を溶媒抽出に供して、高品質基油留分及び低品質基油留分を得ることと、ｃ）低品質基油留分を連続流液相水素化処理プロセスに供して、前記低品質基油を高品質基油留分、超低硫黄ディーゼル、及びナフサに変換することと、を含む。この実施形態では、蒸留物は、約５００°Ｆ～約１２００°Ｆの沸点を有し得る。工程ｂ）に先立って、部分的に精製された油留分を、酸化、オゾン処理、酸処理、又は磁気濾過に供してもよい。蒸留物は、使用済油流の蒸留によって得ることができる。蒸留は、ｉ）廃油流を蒸留して、約３５０°Ｆ未満の沸点を有する少なくとも一部の材料を廃油から分離して、脱揮発油留分及び軽油留分を生成することと、ｉｉ）約３５０°Ｆ超から約６５０°Ｆ未満の沸点を有する少なくとも一部の材料を脱揮発油留分から分離して、燃料油留分及び重油留分を生成することと、ｉｉｉ）約６５０°Ｆから１２００°Ｆ未満の沸点を有する少なくとも一部の材料を重油留分から分離して、部分的に精製された油留分及び残渣留分を生成することと、を含み得る。使用済油流は、蒸留に先立って、酸化、オゾン処理、酸処理、又は磁気濾過に供してもよい。一部の実施形態では、蒸留物は、原油のアップグレードプロセスから得られる蒸留物も含み得る。工程ｃ）は、ｉ）溶媒／希釈剤を低品質基油留分流に添加して連続流液相希釈液及び供給材料混合物を形成することと、ｉｉ）定圧環境内で水素を前記希釈液及び供給材料混合物に添加して、連続液相供給材料、希釈剤及び水素の混合物を形成することと、ｉｉｉ）連続液相供給材料、希釈剤及び水素の混合物を、触媒の存在下で反応させて、所定の化合物を供給材料混合物から除去し、それによって前記低品質基油を高品質基油留分、超低硫黄ディーゼル、及びナフサに変換することと、を含んでもよい。

一部の実施形態では、連続流液相水素化処理工程は、所定の温度で、ガスの上ゾーンと、触媒を囲む液体混合物に溶解された水素の実質的により大きな下ゾーンと、を有する反応器中で実施され得る。

軽油留分は、常圧蒸留又は真空蒸留のうちの少なくとも１つによって脱揮発油留分から分離され得る。燃料油留分は、常圧蒸留又は真空蒸留のうちの少なくとも１つによって重油留分から分離され得る。部分的に精製された留分は、非充填カラム中の真空蒸留によって残油留分から分離され得る。

一部の実施形態では、溶媒抽出工程は、エタノール、ジアセトン－アルコール、エチレン－グリコールモノ（低アルキル）エーテル、ジエチレングリコール、ジエチレン－グリコールモノ（低アルキル）エーテル、ｏ－クロロフェノールフルフラール、アセトン、ギ酸、４－ブチロールアセトン、水、水溶性塩、低モノ－及びジ炭酸の低アルキルエステル、ジメチルホルムアミド、２－ピロリドン及びＮ－（低アルキル）２－ピロリドン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、モノ又はポリプロトン酸、鉱酸、カルボン酸、水酸化物塩基、カーボネート塩基、無機塩基、エピクロロヒドリン、ジオキサン、モルホリン、低アルキル及びアミノ（低アルキル）モルホリン、ベンゾニトリル及びジ（低アルキル）スルホキシド及びホスホネートから選択される１種以上の溶媒の使用を含み得る。

抽出溶媒は、任意選択により１種以上の追加の溶媒と組み合わせた、Ｎ－メチル－２－ピロリドンであってもよい。溶媒抽出工程は、エントレインメントを限定し、油と抽出剤相との良好な分離を可能にするように設計された抽出カラム中で実施され得る。

飽和レベル及び硫黄レベル並びに本明細書で示される基油のＶＩは、ＡＰＩ１５０９の表Ｅ－１で指定されている試験及び分析法を用いて測定される。具体的には、飽和レベルは、ＡＳＴＭ国際規格、ＡＳＴＭ Ｄ２００７に従って測定され、ＶＩは、ＡＳＴＭ Ｄ２２７０に従って測定され、硫黄レベルは、ＡＳＴＭ Ｄ１５５２、Ｄ２６２２、Ｄ３１２０、Ｄ４２９４、又はＤ４９２７の１つ以上に従って測定される。

本明細書で用いられる場合、用語「約」は、数値と一緒に使用されるとき、別段の指定がない限り、所定値の上下いずれかの１０％の変動が許容されることを示す。

本明細書中のいずれの値の範囲も、具体的には、任意の所定範囲内の中間値又は部分範囲を含むことが意図され、全ての該中間値及び部分範囲は、個別に且つ詳細に開示されることを理解されたい。

また、単語「ａ」又は「ａｎ」は、「１以上」又は「少なくとも１」を意味し、本明細書において、いずれの単数形も、複数形を含むことが意図されることも理解されたい。

用語「含む（comprise）」（全てのその変形体を含む）は無制限（open-ended）であることが意図され、別段の矛盾が示されない限り、「含むが、限定されない」を意味することを更に理解されたい。

本明細書中、最終項目の前に「又は」を有する項目のリストが挙げられるとき、列挙された項目のうちのいずれか１つ又は列挙された項目のうちの２つ以上の任意の好適な組み合わせが選択されて使用され得る。

当然ながら、本開示の上記の実施形態は、例示目的のみであり、限定するものではない。記載される実施形態は、操作の形態、部分の配置、詳細及び順序の多くの変更の余地がある。本発明はむしろ、特許請求の範囲が定義する範囲内の該変更の全てを包含することが意図される。

５ システム
１０ 供給原料容器
１２ 輸送ライン
１４ 汚染物質分離装置
１６ 出口ライン
１８ 輸送ライン
２０ 輸送ライン
２２ 分子分離装置
２４ 出口ライン
２６ 輸送ライン
２８ 輸送ライン
３０ 分子処理装置
３２ 出口ライン
４２ 入口ライン
４４ ヒーター
４６ 輸送ライン
５２ 第１のフラッシュ蒸留容器
５３ 第１のフラッシュ蒸留容器の頂部
５４ 輸送ライン
５６ 輸送ライン
５７ 第１のフラッシュ蒸留容器の底部
７０ 第２のインサイチュフラッシュ蒸留容器
７２ 第２のインサイチュフラッシュ蒸留容器の頂部
７４ 第２のインサイチュフラッシュ蒸留容器の底部
７６ 輸送ライン
７８ 輸送ライン
８０ ポンプ
８２ 輸送ライン
８３ 輸送ライン
８４ ヒーター
８６ 輸送ライン
８８ 液体レベル
９０ 第３の真空蒸留容器
９２ 第３の真空蒸留容器の頂部
９４ 第３の真空蒸留容器の底部
９６ 輸送ライン
９８ 輸送ライン
１００ ポンプ
１０２ 輸送ライン
１０４ ヒーター
１０６ 輸送ライン
１０８ 輸送ライン
１１０ 液体レベル
１１２ 第４の真空蒸留容器
１１４ 第４の真空蒸留容器の頂部
１１６ 第４の真空蒸留容器の底部
１１８ 輸送ライン
１２０ 輸送ライン
１２２ ポンプ
１２４ 輸送ライン
１２６ 輸送ライン
１２８ ヒーター
１３０ 液体レベル
１３２ 熱交換器
１３４ 輸送ライン
１４０ 攪拌向流液液抽出カラム（溶媒抽出カラム）
１４２ 攪拌向流液液抽出カラム（溶媒抽出カラム）の底部
１４４ 攪拌向流液液抽出カラム（溶媒抽出カラム）の頂部
１４６ 接触部
１４８ 溶媒系
１５０ 輸送ライン
１５２ 容器
１５４ 溶媒分離容器
１５５ 輸送ライン
１５６ 輸送ライン
１５７ 輸送ライン
１５８ 容器の頂部
１６０ 容器の底部
１６４ 輸送ライン
１６６ 輸送ライン
１６８ 溶媒分離容器の頂部
１７０ 溶媒分離容器の底部
１７２ 輸送ライン
１７４ 熱交換器
１７６ 希釈剤用入口
１７８ ガード床
１８０ ガード床の頂部
１８２ ガード床の底部
１８４ 接触ゾーン
１８６ 輸送ライン
１８７ ミキサー
１８８ 輸送ライン（水素注入用入口）
１９０ 水素化反応器
１９１ 第１の部の上ゾーン
１９２ 第１の部の触媒床
１９３ 第１の部の下ゾーン
１９４ 第２の部の上ゾーン
１９５ 第２の部の触媒床
１９６ 第２の部の下ゾーン
１９７ 第３の部の上ゾーン
１９８ 第３の部の触媒床
１９９ 第３の部の下ゾーン
２００ 輸送ライン
２０１ 輸送ライン
２０２ ストリッパー／分別装置
２０４ 出口ライン
２０６ 出口ライン
２０８ 出口ライン
３００ シャイベル抽出カラム
３０２ 垂直型容器
３０４ 下部入口
３０６ 上部入口
３０８ 上部出口
３１０ 下部出口
３１２ 界面制御のための２つの入口／出口部
３１４ 界面制御のための２つの入口／出口部
３１６ バッフル
３１８ バッフル
３２０ 攪拌機
３２２ シャフト
３２４ 変速ドライバー
３２６ タービンインペラー

Claims (19)

1. 精製使用済油を含む供給原料を抽出溶媒と接触させて連続液液溶媒抽出（continuous liquid-liquid solvent extraction）を実行し、前記抽出溶媒及び前記抽出溶媒に溶解された抽出物を含む抽出物流を生成することであって、前記供給原料及び前記抽出溶媒が、選択された攪拌速度で、前記溶媒抽出中、変速攪拌機によって攪拌されることと、
   前記抽出物を前記抽出溶媒から分離することと、
   前記抽出物を連続流液相水素化処理（continuous flow liquid phase hydrogenation treatment）に供して、少なくとも８０の粘度指数を有する油製品を生成することと、
   を含む、方法。
2. 前記液相水素化処理が、
   希釈剤を前記抽出物に添加して、前記抽出物中の水素の溶解度を増加し、前記希釈剤及び前記抽出物を含む液体混合物を形成することと、
   水素を前記液体混合物に添加して、前記液体混合物中に前記水素を溶解させることと、
   水素化触媒の存在下で、溶解された水素と共に前記液体混合物を加熱して、前記液体混合物中の不飽和物質を飽和させ、硫黄及び芳香族物質を前記液体混合物から除去し、前記油製品を形成することと、
   を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記抽出物が、リン及びケイ素を含み、前記連続流液相水素化処理が、前記液体混合物を前記水素化触媒に曝露する前に、リン及びケイ素を前記液体混合物から除去することを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記抽出物が芳香族物質を含み、前記連続流液相水素化処理が、芳香族物質を前記油製品から除去することを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記抽出溶媒がｎ－メチル－２－ピロリドン（n-methyl-2-pyrrolidone）を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記油製品が、少なくとも９０ｗｔ％の飽和物質を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記油製品が、少なくとも９５ｗｔ％の飽和物質を含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記油製品が、０．０３ｗｔ％未満の硫黄を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記油製品が、少なくとも１２０の粘度指数を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記精製使用済油が、精製使用済モーターオイルを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記精製使用済油が、精製使用済工業油を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 使用済油を精製して前記供給原料を生成することを含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記精製が、前記使用済油を蒸留に供して、前記蒸留からの蒸留物を含む前記供給原料を形成することを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 溶媒抽出カラム中で、前記供給原料及び前記抽出溶媒の向流を形成することを含み、前記溶媒抽出容器に入る前記供給原料及び抽出溶媒の攪拌速度及び流速が、前記供給原料の品質又は性質に基づいて、独立して調整される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 使用済油を精製して、精製使用済油を含む供給原料を形成するように構成された精製装置と、
    抽出剤を使用して抽出物を前記供給原料から抽出するための連続向流液液抽出カラムであって、可変攪拌速度で、前記抽出カラムを通過する前記供給原料及び抽出溶媒を攪拌するように構成された攪拌機を含む抽出カラムと、
    前記抽出カラムによって抽出された前記抽出物を水素化処理して油製品を生成するための連続流液相水素化装置と、
    を含む、システム。
16. 前記連続流液相水素化装置が、
    水素化触媒を含む水素化反応器と、
    前記抽出物を前記溶媒抽出カラムから前記水素化反応器へ輸送するための、前記溶媒抽出カラム及び前記水素化反応器と流体連結されている輸送ラインと、
    希釈剤を、前記輸送ラインを通過する前記抽出物中に導入して、前記抽出物及び前記希釈剤を含む液体混合物を形成するための、前記輸送ライン上の希釈剤用入口と、
    水素を前記液体混合物中に導入するための、前記希釈剤用入口の下流に位置する前記輸送ライン上の水素用入口と、
    を含む、請求項１５に記載のシステム。
17. 前記液相水素化装置が、前記希釈剤用入口と前記水素用入口との間の前記輸送ライン上に位置するガード床を更に含み、前記ガード床が、少なくともリン及びケイ素を前記液体混合物から除去するように構成されている、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記水素化触媒が、パラジウム、金、又はニッケルを含む、請求項１５から１７のいずれか一項に記載のシステム。
19. 前記精製装置が、１つ以上の蒸留カラムを含む、請求項１５から１８のいずれか一項に記載のシステム。

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