JP6185992B2 - ワックスの処理 - Google Patents

ワックスの処理 Download PDF

Info

Publication number
JP6185992B2
JP6185992B2 JP2015524890A JP2015524890A JP6185992B2 JP 6185992 B2 JP6185992 B2 JP 6185992B2 JP 2015524890 A JP2015524890 A JP 2015524890A JP 2015524890 A JP2015524890 A JP 2015524890A JP 6185992 B2 JP6185992 B2 JP 6185992B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wax
weight
hydrogenated
feed
deoiling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015524890A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015527450A (ja
JP2015527450A5 (ja
Inventor
ディラン スチュアート ロウドン
ディラン スチュアート ロウドン
ダニエル サレル ベズイデンホウト
ダニエル サレル ベズイデンホウト
ゲルノ マイヤー
ゲルノ マイヤー
インゴ ベアマン
インゴ ベアマン
ハンス‐ユルク シャイダット
ハンス‐ユルク シャイダット
ハイコ ファイトケンハウワー
ハイコ ファイトケンハウワー
Original Assignee
サソル テクノロジー (プロプリエタリ) リミテッド
サソル テクノロジー (プロプリエタリ) リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by サソル テクノロジー (プロプリエタリ) リミテッド, サソル テクノロジー (プロプリエタリ) リミテッド filed Critical サソル テクノロジー (プロプリエタリ) リミテッド
Publication of JP2015527450A publication Critical patent/JP2015527450A/ja
Publication of JP2015527450A5 publication Critical patent/JP2015527450A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6185992B2 publication Critical patent/JP6185992B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G73/00Recovery or refining of mineral waxes, e.g. montan wax
    • C10G73/42Refining of petroleum waxes
    • C10G73/44Refining of petroleum waxes in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/0004Crystallisation cooling by heat exchange
    • B01D9/0013Crystallisation cooling by heat exchange by indirect heat exchange
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/0018Evaporation of components of the mixture to be separated
    • B01D9/0027Evaporation of components of the mixture to be separated by means of conveying fluid, e.g. spray-crystallisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/0018Evaporation of components of the mixture to be separated
    • B01D9/0031Evaporation of components of the mixture to be separated by heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2/00Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
    • C10G2/30Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C10G2/32Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts
    • C10G2/33Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used
    • C10G2/331Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used containing group VIII-metals
    • C10G2/332Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon from carbon monoxide with hydrogen with the use of catalysts characterised by the catalyst used containing group VIII-metals of the iron-group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G73/00Recovery or refining of mineral waxes, e.g. montan wax
    • C10G73/02Recovery of petroleum waxes from hydrocarbon oils; Dewaxing of hydrocarbon oils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1022Fischer-Tropsch products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G73/00Recovery or refining of mineral waxes, e.g. montan wax
    • C10G73/36Recovery of petroleum waxes from other compositions containing oil in minor proportions, from concentrates or from residues; De-oiling, sweating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

本発明は、ワックスの処理に関する。特に、本発明は、ワックスを処理する方法、およびこの方法によって生産されるワックス製品に関する。
工業用ワックス、特に、パラフィンワックスは、様々な用途、例えば、ろうそく、食品コーティング、接着剤、木材、ゴムのための疎水化剤などで使用される。生ワックスは、石油化学製品からなるもの、例えば、周知のフィッシャー−トロプシュ炭化水素合成プロセスによって生成されるもの、および潤滑油留分の脱ろうによって原油精製所からの副生成物として得られるもの(スラックワックスとして当技術分野で公知)などの出発原料から生成される。これらの生ワックスは、大部分が最大SN300未満のスラックワックスの長鎖パラフィンであり、約20炭素原子〜約70炭素原子の広い範囲の炭化水素の鎖長を含みうる。このような生ワックスは通常、蒸留されてより狭い留分にされ、特定の最終的な用途における具体的な要件により良好に適合するワックス製品がもたらされる。
ワックスを多くの用途で使用するのに適した状態にするための重要な要件の1つは、ワックスがその中に0.5重量%超の油成分を有しないことである。このような精製された、または完全に精製されたワックスの油含量は、溶媒としてMEK(メチルエチルケトン、methyl ethyl ketone、ブタノンとしても公知)を用いた(石油ワックスの油含量のASTM D721標準試験法を使用する)油の分析的な抽出を実施することによって測定され、MEK溶媒によって抽出されるすべての成分が油成分として定義される。スラックワックスおよびフィッシャー−トロプシュ由来ワックスは、主に溶剤脱油、スウェッティング、および分別結晶化の異なる技法を使用して過去において精製または脱油されてきた。
油含量に加えて、精製された、または完全に精製されたワックスの別の重要な要件は、これが、不快な色を有しないことである。この点に関して、白色が要求されることが多い。ある特定の長鎖アルデヒドおよびケトンなどのある特定の含酸素成分は、ワックスに望ましくない色特性を付与し、これらの成分は、例えば、対応するパラフィンへの水素化によって除去されるべきであることが公知である。当技術分野における従来の手法は、ワックスの処理の順序が、生ワックス留分の脱油工程を最初に行い、その後、最終工程としてその水素化を続けるべきであるものである。この特定の順序の理由は、脱油によってソフトなMEK可溶性成分を最初に除去し、引き続いて水素化によって、色を劣化させる不飽和およびヘテロアルカン炭化水素を変換するためである。色仕様は、実現するのがより困難な要件であるので、水素化工程は、最良の達成可能な色安定性を保証するために最後に行われなければならない「艶出し(polishing)工程」として伝統的に見られていた。
いくつかのワックス、例えば、フィッシャー−トロプシュ炭化水素合成プロセスに由来するパラフィンワックスは、脱油して低油含量にすることが困難であり、したがって、このようなワックスを有効かつ効率的に処理して、望ましいワックス特性を実現する方法が有益であろう。
本発明によれば、ワックスを処理または精製する方法であって、
0.5重量%超のMEK溶解性油含量を有する供給原料ワックスを水素化して水素化ワックスをもたらす工程と、
その後、水素化ワックスを脱油し、それによって水素化ワックスのMEK溶解性油含量を低減し、精製ワックスまたはワックス製品を生産する工程と
を含む方法が提供される。
供給原料ワックスのMEK溶解性油含量は、5重量%未満でありうる。
(一般に、水素化工程が行われる装置と脱油工程が行われる装置との間で流れ連通を確立する1つまたは複数の接続導管のみを用いて)脱油工程が水素化工程の直後に行われる実施形態は、本発明の範囲内に含まれるが、本発明は、それに限定されない。例えば、本発明は、中間貯蔵、またはさらにはさらなる化学変換もしくは精製が、供給原料ワックスを水素化した後、水素化ワックスを脱油する前に行われる実施形態を含む。
水素化ワックスは、脱油して、水素化ワックスの油含量を、0.5重量%未満のMEK溶解性、好ましくは0.4重量%未満のMEK溶解性、より好ましくは0.3重量%未満のMEK溶解性、最も好ましくは0.2重量%未満のMEK溶解性に低減することができる。MEK溶解性は、ASTM D721に規定された試験手順を使用して測定される。
供給原料ワックスは、少なくとも約0.5重量%の脂肪族オレフィンを含みうる。
供給原料ワックスは、少なくとも約0.1重量%の含酸素炭化水素、任意選択で少なくとも約0.5重量%の含酸素炭化水素を含みうる。
一般に、供給原料ワックスは、約10重量%未満の脂肪族オレフィンを含む。
一般に、供給原料ワックスは、約5重量%未満の含酸素炭化水素を含む。
供給原料ワックスは、約0.5から約10重量%の間、一般に、約0.5から約2重量%の間のα−オレフィンを含みうる。
供給原料ワックスは、約0.5から約10重量%の間、一般に、約0.5から約5重量%の間の内部オレフィンを含みうる。
供給原料ワックスは、約0.01から約5重量%の間、一般に、約0.1から約0.6重量%の間の1−アルコールを含みうる。
供給原料ワックスは、約0.01から約5重量%の間、一般に、約0.1から約1重量%の間のエステルを含みうる。
供給原料ワックスは、約0.01から約5重量%の間、一般に、約0.1から約1重量%の間のケトンを含みうる。
供給原料ワックスは、0.01から1重量%の間、一般に、0.05から0.5重量%の間のアルデヒドを含みうる。
少なくともある特定のワックスは、供給原料ワックスが最初に水素化され、その後その脱油が続く逆の順序によって有益に生成されることが現在では意外にも判明している。理論によって束縛されるものではないが、あるワックスは、脱油するのが極めて困難な濃度で特定の分子種、例えば、酸化物を含有すると考えられる。しかし、ワックスが最初に水素化される場合、これらの分子種は、脱油によって容易に除去される炭化水素に変換される。例えば、原油精製所からの副生成物として生成されるスラックワックスは、もしあったとしても、非常にわずかな酸化物のみを含有する。
供給原料ワックスは、パラフィンワックスでありうる。
一般に、供給原料ワックスは、80重量%超のパラフィンを含む。
供給原料ワックス中のパラフィンの少なくとも85重量%は、イソパラフィンではなく、n−パラフィンでありうる。
一般に、水素化ワックスを脱油する間に、n−パラフィンとイソパラフィンの比は、少なくともイソパラフィンの除去に起因して増大する。平均鎖長は、望ましい軽n−アルカンの除去に起因して増大しうる。
本発明の一実施形態では、供給原料ワックスは、以下の組成:
n−パラフィン − 85から95重量%の間
分岐状パラフィン − 1から10重量%の間
α−オレフィン − 0.5から10重量%の間
内部オレフィン − 0.5から10重量%の間
分岐状オレフィン − 0.001から1重量%の間
1−アルコール − 0.01から5重量%の間
エステル − 0.01から5重量%の間
ケトン − 0.01から5重量%の間
アルデヒド − 0.01から1重量%の間
を有し、成分の合計が100重量%になるか、または合計が100%にならない場合は残部が少なくとも1種の他のワックス成分によって構成される。
供給原料ワックスは、フィッシャー−トロプシュ由来ワックス、すなわち、フィッシャー−トロプシュプロセスによって生成されるワックスであってもよい。
本発明の一実施形態では、供給原料ワックスは、フィッシャー−トロプシュコバルト由来ワックス、すなわち、コバルト系フィッシャー−トロプシュ触媒を使用するフィッシャー−トロプシュプロセスによって生成されるワックスである。
供給原料ワックスは、低温フィッシャー−トロプシュ(low−temperature Fischer−Tropsch、LTFT)コバルト由来ワックスであってもよい。特に、供給原料ワックスは、コバルト系触媒を使用するガス液化低温フィッシャー−トロプシュプロセスによって生成されるワックスでありうる。
水素化ワックスを脱油する工程は、水素化ワックスを分別結晶化脱油プロセスに付すことを含みうる。ワックスから油を分離するための分別結晶化は、例えば、US6,074,548に開示されている。
本方法は、分別結晶化脱油プロセス中に、80℃未満、好ましくは70℃未満の温度で水素化ワックスを処理する工程を含みうる。
一般に、水素化ワックスを脱油する工程は、水素化ワックスを分別結晶化脱油プロセスに付す工程を含み、水素化ワックスは、分別結晶化脱油プロセス中に80℃未満の温度で処理され、それぞれ異なる温度プロファイルを有する少なくとも4つのフェーズを含む5つ以下のサイクルまたはステージが分別結晶化脱油プロセスにおいて使用される。
本方法は、広い範囲の鎖長を有するワックスを、それぞれより狭い範囲の鎖長を有する2種以上のワックス留分に分離する工程、およびこのようなワックス留分の少なくとも1種を供給原料ワックスとして使用する工程を含みうる。
本方法は、供給原料ワックスを水素化する前に、供給原料ワックスからアルミニウム混入物を除去する工程を含みうる。フィッシャー−トロプシュ合成反応の生成物からのアルミニウム混入物の除去は、例えば、US7,416,656に記載されている。
供給原料ワックスの水素化は、ワックス水素化の当業者に公知の任意の適当な技法を使用して触媒的に行うことができる。一般に、供給原料ワックスは、水素化触媒、例えば、1 Horn Street、Chloorkop、1624、南アフリカのSud−Chemie SA(Pty)Ltdから入手可能なNiSat310などの存在下で、約30から約70バール(a)の間、例えば、約50バール(a)の高圧、および約150から約250℃の間、例えば、約220℃の高温で水素を使用して水素化される。
供給原料ワックスは、水素化ワックス中に含酸素炭化水素を残してすべてのオレフィンを飽和させるように部分的に水素化することができる。しかし好ましくは、供給原料ワックスは、完全に水素化され、その結果、供給原料ワックス中のすべての含酸素炭化水素が炭化水素に完全に変換され、すべてのオレフィンが飽和する。
本方法は、水素化ワックスおよび/またはワックス製品に抗酸化剤を添加する工程を含みうる。本発明の一実施形態では、抗酸化剤は、ブチル化ヒドロキシトルエンである。
本方法は、ワックス製品を艶出し水素化工程またはプロセスに付す工程を含みうる。特に、供給原料ワックスが部分的にのみ水素化されてオレフィンが飽和され、含酸素炭化水素が不飽和のままである場合、この方法は、艶出し水素化工程を必要としうる。
本発明は、前述した方法によって生産されるワックス製品に及ぶ。
本ワックス製品は、ASTM D938に規定された試験手順を使用して測定される場合、45℃から69℃の間の平均凝固点、およびASTM D1321に規定された試験手順を使用して測定される場合、18未満または16未満の25℃における針入度(0.1mm)を有しうる。
本発明の一実施形態では、本ワックス製品は、ASTM D938に規定された試験手順を使用して測定される場合、50℃から59℃の間の平均凝固点を有する。
本発明の別の実施形態では、本ワックス製品は、ASTM D938に規定された試験手順を使用して測定される場合、60℃から69℃の間の平均凝固点を有する。
本ワックス製品は、好ましくは、18未満の25℃における針入度(0.1mm)を有する。針入度は、ASTM D1321に規定された試験手順を使用して測定される。
ワックス製品が、ASTM D938に規定された試験手順を使用して測定される場合に60℃から69℃の間の平均凝固点を有するとき、このワックス製品は、好ましくは、ASTM D1321に規定された試験手順を使用して測定される場合、16未満の25℃における針入度(0.1mm)を有する。
本ワックス製品は、好ましくは少なくとも+30のセーボルト色を有する。セーボルト色は、ASTM D156に規定された試験手順を使用して測定される。
晶析装置の3次元ビューを示す図面である。
次に本発明を、以下の実施例、および晶析装置の3次元ビューを示す添付の図面によって説明する。
コバルト触媒を使用して低温フィッシャー−トロプシュガス液化施設によって生成されるいわゆるFT50パラフィンワックス留分(ASTM D938によって測定される場合に50℃から59℃の間の凝固点を有する)を、表1に提示した条件下で、固定床内で完全に水素化した。
Figure 0006185992
表2は、水素化前および水素化後のFT50ワックス留分の組成を提示している。
Figure 0006185992
<非水素化ワックスの脱油>
非水素化FT50ワックス留分を、実験室規模(6リットル)で分別結晶化脱油プロセスを使用して脱油した。脱油の前に、ブチル化ヒドロキシトルエンを抗酸化剤として添加した。
脱油プロセスは、1枚の添付の図面に示した晶析装置で行った。基本的に、晶析装置は、大きい熱伝達面を持つ多くの垂直冷却/加熱プレートを有する鋼箱を備える。これらのプレートは、熱水または冷水によって加熱または冷却される。結晶化される原料は、大気圧下で、バッチ式プロセスで上から導入される。油成分(ろう下油とも呼ばれる)、および生成された脱油ワックス最終生成物は、下から排出される。
結晶化プロセスは、4つの別個の処理フェーズで行う。第1の処理フェーズは冷却/結晶化であり、この間、いくつかの結晶の核形成が晶析装置の冷表面上で行われる。第2の処理フェーズでは、温度がさらに下げられ、結晶が一緒に成長して冷却プレート間で固形物を形成する。晶析装置の底部で、原料の残った液体部分が、底弁を開けることによって排出される。第3の処理フェーズでは、温度が徐々に上げられ、高油含量物質が、形成されている固形パラフィンワックスから同時に滴り落ちる。したがってパラフィンワックスは、第3の処理ステージで「発汗する」。最後の処理ステージでは、パラフィンワックス生成物が溶融される。晶析装置からのワックス生成物は、晶析装置に供給された原料よりはるかに低い油含量を有する。
4つの異なるフェーズにわたって設定される温度プロファイルは、それぞれ個々に断片化されたワックスカット(例えば、FT50またはFT60)のワックス供給原料の融点に大きく依存する。フェーズ2と4の間の温度差は、少なくとも20℃であった。フェーズ2での脱油温度は、40から50℃の間であり、フェーズ4での脱油温度は、60から70℃の間であった。結晶化の4つすべてのフェーズの1サイクルを完了するためのバッチ時間は、約12〜20時間であった。
プロセスの選択性を増やすために、いくつかのプロセスステージまたはサイクルを実施することが必要であることが多い。それにより、収率および製品品質が改善される。ワックス留分を、それぞれが1つのプロセスステージまたはサイクルに相当するより多くの晶析装置ユニットを通過させた。いくつかのステージまたはサイクルを完了した後の生成物の特性を表3、4および5に示す。
目的は、セーボルト色が+30、MEK溶解性が0.1重量%未満、および25℃における針入度(0.1mm)が18未満という製品規格を有するワックス留分を得ることであった。
表3は、非水素化FT50ワックス留分の脱油の結果を提示する。
Figure 0006185992
表4は、7つの結晶化ステージ後の非水素化FT50ワックス留分の供給原料、ろう下油(残留ワックス)、および最終脱油生成物のHTGC×GC分析の結果を提示する。
Figure 0006185992
最終生成物の収率は、7ステージまたは7−サイクル脱油プロセス後に75〜80重量%の程度であった。言い換えれば、生成物ストリームは、ろう下油ストリームよりおよそ4倍大きい。
このことを考慮に入れ、表4の情報を考慮すると、非水素化FT50ワックスの分別結晶化脱油の間に、必ずしも油含量に寄与するすべての種が脱油の初期ステージで除去されるわけではなく、製品規格を達成するために結果的に多くの脱油ステージが必要であることがかなり明確になる。水素化により油含量は低減されないことが公知であるので、油の仕様が達成されたか否かを判定するのに、それぞれの脱油ステージの生成物を水素化する必要はない。
出願人は、特定の種、例えば、脂肪族オレフィン、アルコール、エステル、ケトン、およびアルデヒドなどは、6または7の脱油ステージの後でさえ最終生成物中に出現することを見出した。理論に束縛されるものではないが、出願人は、これらの成分は、油含量に寄与しうると考える。例えば、これらの成分中の任意の分岐度により、イソパラフィンが水素化後に形成されることになり、それは、MEK溶解性および針入度に影響することになる。
処理順序(脱油、その後の水素化)により、要求される仕様のすべてを満たす最終ワックス製品が実際に最終的に生産されるが、FT50ワックス留分のために脱油ステージの数を例えば3から例えば7に増やすと、商業的な脱油ユニットの建設に必要とされる元金の2倍を超える結果となることが予想される。
<水素化ワックスの脱油>
水素化FT50ワックス留分も、実験室規模で同じ分別結晶化脱油プロセスを使用して脱油した。脱油の前に、ブチル化ヒドロキシトルエンを抗酸化剤として添加した。目的は、セーボルト色が+30、MEK溶解性が0.5重量%未満、および25℃における針入度(0.1mm)が18未満という製品規格を有するワックス留分を得ることであった。水素化FT50ワックス留分の結果を表5に示す。
Figure 0006185992
上記結果から分かるように、この具体例における所望の製品規格を、水素化FT50ワックス留分について、3つのステージまたはサイクル(それぞれ4フェーズの)以内で満たすことができたが、一方で、非水素化FT50ワックス留分を使用したとき、所望の製品規格は、7ステージの後でしか満たすことができなかった。
脱油されたフィッシャー−トロプシュワックス留分を水素化した後、ワックスのわずかな軟化(針入度の増大)およびMEK溶解性のわずかな増大があることが公知である。これは(本発明を別にして)、脱油ワックスを水素化した後にも最終生成物の仕様が満たされるように、より厳格な要件を脱油工程に設定することによって対処する必要がある。この理由で、脱油された非水素化フィッシャー−トロプシュワックス留分については、MEK溶解性要件は、より厳格に、例えば、0.1重量%未満に設定する必要があるが、最初に水素化され、次いで脱油されたフィッシャー−トロプシュワックス留分については、MEK溶解性要件は、それほど厳格ではなく、0.5重量%未満に設定することが可能である。
本実施例は、脱油前のワックス供給原料の水素化が、分別結晶化プロセスに対して、およびプロセスの効率に対して有しうるインパクトを明らかに示す。
同様の結果が、いわゆるFT60ワックス留分(60℃から69℃の間の凝固点を有する)を使用したとき得られたが、非水素化FT60ワックス留分は、非水素化FT50ワックス留分の場合と同様の7または8ではなく、6ステージで0.1重量%未満のMEK溶解性まで脱油することができた。
<溶剤脱油とその後の水素化>
鉄(Fe)触媒フィッシャー−トロプシュプロセスによって生成されるワックスを蒸留して軽質留分、重質ワックス留分、および350から500℃の間で沸騰する中間留分を除去することによって、いわゆるFTミディアムワックスをもたらした。FTミディアムワックスの凝固点は、58℃であった。このFTミディアムワックス700トンを、溶剤脱油プロセスを使用して脱油した。FTミディアムワックスを空気雰囲気中で5mのタワー内に3バールの圧力下で噴霧してワックス粉末を形成した。次いでワックス粉末を、18℃の温度下で、1,2,ジクロロエタン溶媒と1:2から1:3の間のワックスと溶媒の比で、ミキサー内で混合して油成分(ろう下油)を溶媒中に抽出した。溶媒中のワックス粒子の混合物を約6〜8t/hの速度で濾過ユニットに供給し、このユニット内でワックス粒子を溶媒から濾過し、ワックスフィルターケークを1,2,ジクロロエタン溶媒と再び混合してそれからの残油成分を抽出した。真空蒸留によって生成物留分およびろう下油留分の両方から、溶媒を独立して引き続いてストリップした。この実行は、18℃の抽出温度および6から8t/hの間の処理量で4日を要した。ワックス留分およびろう下油留分の組成および特性を表6に示す。
Figure 0006185992
脱油されたFTミディアムワックス生成物(溶剤脱油後)を、以下の条件下でKata Leuna KL8231触媒(アルミナ担体上のNi/Cr)を使用して水素化した:T=300℃、p=150バール、LHSV=1,0−1,。表7は、水素化FTミディアムワックスの組成を示す。
Figure 0006185992
色および硫黄のデータは、仕様内であった。油含量および針入度のデータは、水素化後にわずかに上昇した。n−アルカン含量は、直鎖状オレフィンおよび酸化成分のn−アルカンへの変換に起因して増加した。
<水素化、その後の溶剤脱油>
FTミディアムワックスの40トンのバッチを、以下の条件下でKata Leuna KL8231水素化触媒を使用して水素化した:T=280℃、p=150バール、LHSV=1,0−1,、処理量=4t/h。結果を表8に示す。
Figure 0006185992
水素化FTミディアムワックスを上述した手順に従って溶剤脱油によって脱油した。表9は、得られた最終生成物を示す。
Figure 0006185992
水素処理および脱油されたFTミディアムワックスの色は、特にベンチスケール溶剤脱油中に(おそらく溶媒から生成物を分離するのに使用した蒸留中に)劣化した。それは、追加の水素処理工程の必要性をもたらしうる。
有利なことに、本発明の方法は、水素化中のワックス軟化またはMEK溶解性の増大を考慮する必要がないため、ワックス脱油の効率を改善し、最終ワックス製品仕様を満たす観点から複雑性を低減する。追加の化合物が分別結晶化脱油プロセス中にまったく添加されず、ワックスの温度が十分に低く保持されるため、脱油中または脱油後の脱色のリスクは、酸化物およびオレフィンのすべてが水素化中に変換される場合低くなる。

Claims (8)

  1. 精製ワックス生産するためにワックスを処理または精製する方法であって、
    0.5重量%超のMEK溶解性油含量を有し、少なくとも0.1重量%の含酸素炭化水素を含むフィッシャー−トロプシュ由来ワックスである供給原料ワックスを水素化して水素化ワックスをもたらす工程と、
    その後、水素化ワックスを分別結晶化脱油プロセスに付すことによって脱油し、それによって水素化ワックスのMEK溶解性油含量を低減し、ASTM D938に規定された試験手順を使用して測定される場合、45℃から69℃の間の平均凝固点を有する精製ワックス生産する工程と
    を含む方法。
  2. 供給原料ワックスが、少なくとも0.5重量%の脂肪族オレフィンを含む、
    請求項1に記載の方法。
  3. 供給原料ワックスが水素化され、その結果、すべてのオレフィンが飽和している、
    請求項またはに記載の方法。
  4. 供給原料ワックスが、コバルト系フィッシャー−トロプシュ触媒を使用するフィッシャー−トロプシュプロセスによって生成されるワックスである、
    請求項に記載の方法。
  5. 水素化ワックスが、分別結晶化脱油プロセス中に80℃未満の温度で処理される、
    請求項1からのいずれかに記載の方法。
  6. 水素化ワックスが、分別結晶化脱油プロセス中に70℃未満の温度で処理される、
    請求項に記載の方法。
  7. 供給原料ワックスが、以下の組成:
    n−パラフィン − 85から95重量%の間
    分岐状パラフィン − 1から10重量%の間
    α−オレフィン − 0.5から10重量%の間
    内部オレフィン − 0.5から10重量%の間
    分岐状オレフィン − 0.001から1重量%の間
    1−アルコール − 0.01から5重量%の間
    エステル − 0.01から5重量%の間
    ケトン − 0.01から5重量%の間
    アルデヒド − 0.01から1重量%の間
    を有し、成分の合計が100重量%になるか、または合計が100%にならない場合は残部が少なくとも1種の他のワックス成分によって構成される、
    請求項1に記載の方法。
  8. 供給原料ワックス中のパラフィンの少なくとも85重量%が、イソパラフィンではなくn−パラフィンである、
    請求項1からのいずれかに記載の方法。
JP2015524890A 2012-08-02 2013-07-30 ワックスの処理 Active JP6185992B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261678664P 2012-08-02 2012-08-02
US61/678,664 2012-08-02
PCT/IB2013/056249 WO2014020535A2 (en) 2012-08-02 2013-07-30 Treatment of wax

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2015527450A JP2015527450A (ja) 2015-09-17
JP2015527450A5 JP2015527450A5 (ja) 2016-06-16
JP6185992B2 true JP6185992B2 (ja) 2017-08-23

Family

ID=49354717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015524890A Active JP6185992B2 (ja) 2012-08-02 2013-07-30 ワックスの処理

Country Status (15)

Country Link
US (1) US9879189B2 (ja)
EP (1) EP2879767B1 (ja)
JP (1) JP6185992B2 (ja)
CN (1) CN104661717B (ja)
AP (1) AP3819A (ja)
AU (1) AU2013298115B2 (ja)
BR (1) BR112015007093B1 (ja)
CA (1) CA2880238C (ja)
ES (1) ES2690525T3 (ja)
IN (1) IN2015DN01502A (ja)
MY (1) MY169135A (ja)
PL (1) PL2879767T3 (ja)
RU (1) RU2635357C2 (ja)
WO (1) WO2014020535A2 (ja)
ZA (1) ZA201501038B (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2015373391B2 (en) * 2014-12-31 2019-03-21 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process to prepare paraffin wax
EP3109296A1 (en) 2015-06-26 2016-12-28 Sasol Wax GmbH Process for obtaining wax fractions from a feed wax
DE102017201947A1 (de) * 2017-02-08 2018-08-09 Beiersdorf Ag Kosmetischer Sonnenschutzstift
CN110628391B (zh) * 2018-06-22 2020-11-03 内蒙古伊泰煤基新材料研究院有限公司 一种生产系列相变蜡产品的方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2915450A (en) * 1957-09-11 1959-12-01 Shell Dev Process for the preparation of hydrocarbon wax compositions comprising deoiling a blend of slack and soft waxes
US3232862A (en) * 1961-12-26 1966-02-01 Sinclair Research Inc Refining and stabilizing petroleum wax
US3232682A (en) * 1962-06-08 1966-02-01 Charles S White Low friction surfaces provided under pressure
JPS5242506A (en) * 1975-10-02 1977-04-02 Toa Nenryo Kogyo Kk Hydrotreating process of petroleum wax
SU1298241A1 (ru) * 1985-07-29 1987-03-23 Уфимский Нефтяной Институт Способ получени восковых продуктов дл защиты резиновых изделий от озонного растрескивани
DE3870429D1 (de) * 1987-12-18 1992-05-27 Exxon Research Engineering Co Verfahren zur hydroisomerisierung von fischer-tropsch-wachs zur herstellung von schmieroel.
SU1576543A1 (ru) * 1988-06-06 1990-07-07 Уфимский Нефтяной Институт Способ получени восковых продуктов дл защиты резиновых изделий от озонного растрескивани
EP0668342B1 (en) 1994-02-08 1999-08-04 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Lubricating base oil preparation process
MY115180A (en) * 1994-10-24 2003-04-30 Shell Int Research Synthetic wax for food applications
EP0892033A1 (de) 1997-07-16 1999-01-20 Sulzer Chemtech AG Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Paraffin oder Paraffinfraktionen
ES2271296T3 (es) 2001-06-15 2007-04-16 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Procedimiento para preparar una cera microcristalina.
US7416656B2 (en) 2004-07-07 2008-08-26 Chevron U.S.A. Inc. Process for removing aluminum contaminants from Fischer-Tropsch feed streams using dicarboxylic acid

Also Published As

Publication number Publication date
US9879189B2 (en) 2018-01-30
CA2880238A1 (en) 2014-02-06
AP2015008272A0 (en) 2015-02-28
EP2879767A2 (en) 2015-06-10
CA2880238C (en) 2018-11-06
RU2015106838A (ru) 2016-09-20
JP2015527450A (ja) 2015-09-17
RU2635357C2 (ru) 2017-11-13
AU2013298115A1 (en) 2015-03-12
IN2015DN01502A (ja) 2015-07-03
WO2014020535A2 (en) 2014-02-06
ES2690525T3 (es) 2018-11-21
US20150166909A1 (en) 2015-06-18
BR112015007093B1 (pt) 2021-05-25
PL2879767T3 (pl) 2018-12-31
BR112015007093A2 (pt) 2018-02-14
WO2014020535A3 (en) 2014-04-10
EP2879767B1 (en) 2018-07-18
CN104661717B (zh) 2016-09-28
AP3819A (en) 2016-09-30
AU2013298115B2 (en) 2017-08-24
MY169135A (en) 2019-02-18
CN104661717A (zh) 2015-05-27
ZA201501038B (en) 2016-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1025687C2 (nl) Werkwijze voor het produceren van een veelheid van smeermiddelbasisoliën uit een paraffinische voeding.
NL1025688C2 (nl) Isomerisatie/onttroebelingsproces voor basisoliën uit fischer-tropsch-was.
CN100384965C (zh) 制备费-托产品的方法
JP6720317B2 (ja) 一体化された残油の脱アスファルト化およびガス化
JP6185992B2 (ja) ワックスの処理
US20140042056A1 (en) Co-production of heavy and light base oils
KR20060005007A (ko) 고점도의 가수소분해된 기유의 제조방법
WO2015148051A1 (en) Basestock production from feeds containing solvent extracts
JP5188964B2 (ja) 蝋状パラフィン系供給原料の流動点降下方法
US10689588B2 (en) Process for obtaining wax fractions from a feed wax
EP3559158B1 (en) Method for producing fischer-tropsch feedstock derived haze-free base oil fractions
KR20160071706A (ko) 폐 오일로부터의 cfr 표준을 충족하는 화이트 오일의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160425

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160425

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170327

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170406

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170704

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170713

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170728

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6185992

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250