JP7139024B2 - 鉱油系基油、成形品、及び鉱油系基油の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、鉱油系基油、及び、当該鉱油系基油と樹脂とを含む樹脂組成物から成形された成形品、並びに、当該鉱油系基油の製造方法に関する。
ゴム系樹脂や熱可塑性エラストマー等の樹脂を含む樹脂組成物は、最終製品の用途や要求される特性に応じて、押出成形、射出成形、ブロー成形、及びカレンダー加工等の加工が施されて成形品となる。
この際、加工性を向上させる目的で、樹脂組成物には、鉱油系基油が配合される場合がある。
この鉱油系基油は、いわゆる可塑剤の役割を発揮し、樹脂組成物の加工性を向上させる機能を有する。
このような樹脂組成物に配合される鉱油系基油として、例えば、特許文献1には、40℃動粘度が25~430mm/s、芳香族分(%C)が0.5以下、硫黄分が30質量ppm以下に調製された、多孔質性フィルムの製造に用いられる樹脂加工用プロセス油が記載されている。
特許第5955607号公報
通常、潤滑油として用いられる鉱油系基油としては、芳香族分(%C)が低いことが好ましい場合が多いが、樹脂加工用プロセス油として用いられる鉱油系基油としては、樹脂との相溶性を向上させるために、芳香族分(%C)が高いことが望ましい。
そのため、樹脂加工用プロセス油として用いられる鉱油系基油としては、芳香族分(%C)が高い鉱油系基油が求められている。
ところで、一般的な鉱油系基油の製造においては、原油を常圧蒸留及び減圧蒸留し、得られた留出油等に対して、水素化改質等の精製処理し、更に精製油に含まれるワックス分を析出除去する脱ろう処理を施すのが一般的である。
このような脱ろう処理としては、溶剤脱ろう処理や、水素化異性化脱ろう処理が挙げられるが、水素化異性化脱ろう処理の場合、脱ろう処理を施すことで、原料油中の芳香族分が分解又は水素化されてしまい、得られる脱ろう油の芳香族分(%C)の低下を招く問題がある。
これに対し、溶剤脱ろう処理の場合は、原料油中の芳香族分を維持しつつ、ワックス分を効率よく除去できる点で、有用である。しかしながら、溶剤脱ろう処理は、精製処理後の精製油に、トルエンを含む溶剤を加えて、冷却し、精製油に含まれるワックス分を析出ろ過して、除去する方法であり、使用した溶剤は分離して除去されるが、除去し切れなかったトルエンは、溶剤脱ろう油中にわずかに残る。
近年、トルエンのような揮発性有機化合物(VOC)は、安全性や環境面から排出規制の対象となっており、VOCを低減化した基油が求められている。そのため、上述のような残留トルエンについても、低減化が求められている。
そのため、通常、溶剤脱ろう油に対しては、残留トルエンを除去や、硫黄等の不純物の除去を目的として、水素化仕上げが施されることが一般的である。このような水素化仕上げ処理によれば、溶剤脱ろう油に含まれる不純物や残留トルエンを効果的に低減することができる。
しかしながら、水素化仕上げの条件等によっては、溶剤脱ろう油中に含まれる芳香族分も分解又は水素化されてしまい、得られる水素化仕上げ油(鉱油系基油製品)の芳香族分(%C)まで低減されてしまう傾向があった。
このように従来は、鉱油系基油の製造において、芳香族分(%C)を高く維持しながら、トルエン含有量を低減することは難しかった。しかしながら、上述のように、樹脂加工用プロセス油として用いられる鉱油系基油としては、芳香族分(%C)が高い鉱油系基油が求められていることから、近年では、VOCの排出規制を加味して、トルエン含有量が低く、且つ芳香族分(%C)が高い鉱油系基油の開発が求められている。なお、特許文献1においては、このような観点からの検討は特段行われていない。
本発明は、安全性及び環境面において優れると共に、樹脂との相溶性も良好である鉱油系基油、当該鉱油系基油と樹脂とを含む樹脂組成物から成形された成形品、及び、当該鉱油系基油の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者は、引火点、流動点、芳香族分(%C)及びトルエン含有量を特定の範囲に調製した鉱油系基油が、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち本発明は、下記[1]~[3]を提供する。
[1]下記要件(I)~(IV)を満たす、鉱油系基油。
・要件(I):引火点が200℃以上である。
・要件(II):流動点が0℃以下である。
・要件(III):芳香族分(%C)が2.6以上である。
・要件(IV):JIS A1965:2015に準拠して測定されるトルエンの含有量が0μg/m超500μg/m未満である。
[2]上記[1]に記載の鉱油系基油と、ゴム系樹脂及び熱可塑性エラストマーから選ばれる1種以上の樹脂とを含む樹脂組成物から成形された、成形品。
[3]上記[1]に記載の鉱油系基油を製造する方法であって、
トルエンを含む溶剤を用いた溶剤脱ろう工程(α)を有する、鉱油系基油の製造方法。
本発明の鉱油系基油は、安全性及び環境面において優れると共に、樹脂との相溶性も良好であり、樹脂加工用プロセス油として好適である。
〔鉱油系基油〕
本発明の鉱油系基油は、下記要件(I)~(IV)を満たすように調製されたものである。
・要件(I):引火点が200℃以上である。
・要件(II):流動点が0℃以下である。
・要件(III):芳香族分(%C)が2.6以上である。
・要件(IV):JIS A1965:2015に準拠して測定されるトルエンの含有量が0μg/m超500μg/m未満である。
要件(I)を満たす鉱油系基油とすることで、樹脂と混合する際の加熱によっても安全性が担保されたものとなり得る。
上記観点から、本発明の一態様の鉱油系基油の引火点としては、好ましくは210℃以上、より好ましくは230℃以上、更に好ましくは250℃以上、より更に好ましくは280℃以上であり、また、通常450℃以下である。
なお、本明細書において、引火点は、JIS K2265-4:2007に準拠し、クリーブランド開放法(COC法)により測定される値を意味する。
また、要件(II)を満たす鉱油系基油とすることで、低温環境(例えば-20~0℃の環境)下でのローリー等による出荷、納入時において、固化することを抑制し、取扱性を向上させ得る。
上記観点から、本発明の一態様の鉱油系基油の流動点としては、好ましくは-2.5℃以下、より好ましくは-5.0℃以下、更に好ましくは-7.5℃以下、より更に好ましくは-10.0℃以下である。なお、下限値の制限は特にないが、例えば-60℃以上である。
なお、本明細書において、流動点は、JIS K2269-1987に記載の方法に準拠して測定される値を意味する。
さらに、要件(III)を満たすような、芳香族分(%C)が高い鉱油系基油とすることで、樹脂との相溶性を向上させ得る。そのため、特に、樹脂加工用プロセス油として好適な鉱油系基油とすることができる。
上記観点から、本発明の一態様の鉱油系基油の芳香族分(%C)としては、好ましくは2.8以上、より好ましくは3.0以上、更に好ましくは3.3以上、より更に好ましくは3.5以上であり、また、好ましくは15.0以下、より好ましくは12.0以下、更に好ましくは10.0以下である。
本発明の一態様の鉱油系基油のナフテン分(%C)としては、好ましくは5~40、より好ましくは10~38、更に好ましくは15~35、より更に好ましくは20~32である。
本発明の一態様の鉱油系基油のパラフィン分(%C)としては、好ましくは50~80、より好ましくは55~77、更に好ましくは60~75、より更に好ましくは65~72である。
なお、本明細書において、芳香族分(%C)、ナフテン分(%C)、及びパラフィン分(%C)は、ASTM D-3238 1995環分析(n-d-M法)により分析した、芳香族分、ナフテン分、及びパラフィン分に属する炭素の割合(百分率)を意味する。
一般的に、上記要件(I)及び(II)を満たす鉱油系基油とするために、原料油(例えば、水素化改質油)に対して、溶剤脱ろう処理によって、原料油に含まれるワックス分を除去して、溶剤脱ろう油とする場合が多い。
溶剤脱ろう処理では、ワックス分を析出し易くする観点から、通常、トルエンを含む溶剤が用いられている。
本発明の鉱油系基油も、原料油に対して、トルエンを含む溶剤を用いて溶剤脱ろう処理を施して得られたものである。そのため、本発明の鉱油系基油は、要件(IV)でも規定するとおり、JIS A1965:2015に準拠した測定にて、トルエンが検知される。すなわち、本発明の鉱油系基油は、JIS A1965:2015に準拠して測定される、トルエンの含有量が0μg/m超である。
一方で、トルエンは、揮発性有機化合物(VOC)の一種であり、安全性及び環境面の点から、鉱油系基油に含まれるトルエンの含有量の低減化が求められている。
その点を鑑み、本発明の鉱油系基油は、要件(IV)で規定するとおり、JIS A1965:2015に準拠して測定される、トルエンの含有量が500μg/m未満に調製されている。
上記観点から、本発明の一態様の鉱油系基油において、JIS A1965:2015に準拠して測定される、トルエンの含有量としては、JIS A1965:2015に準拠して測定した際の気相1m当たり、好ましくは430μg/m未満、より好ましくは330μg/m未満、より好ましくは300μg/m未満、更に好ましくは270μg/m未満、更に好ましくは240μg/m未満、より更に好ましくは180μg/m未満である。
また、上述のように本発明の一態様の鉱油系基油は、原料油に対して、トルエンを含む溶剤を用いて溶剤脱ろう処理を施して得られたものであるため、上述のJIS A1965:2015に準拠して測定においてトルエンが検知され、トルエンの含有量としては0μg/m超である。なお、実質的な下限値は、上記測定における検出限界である。また、実際的な実施及び生産性の観点からは、上記トルエンの含有量は、3.0μg/m以上であってもよい。
また、本発明の一態様の鉱油系基油は、さらに下記要件(V)を満たすことが好ましい。
・要件(V):硫黄原子の含有量が、前記鉱油系基油の全量(100質量%)基準で、500質量ppm未満である。
要件(V)で規定するように、硫黄原子の含有量が500質量ppm未満である鉱油系基油は、該鉱油系基油にさらに添加剤を配合した際に、添加剤の機能をより効果的に発現させることができる。例えば、酸化防止剤を配合した際には、酸化防止効果をより発現し易くさせることができる。
上記観点から、本発明の一態様の鉱油系基油において、硫黄原子の含有量は、前記鉱油系基油の全量(100質量%)基準で、好ましくは400質量ppm未満、より好ましくは300質量ppm未満、更に好ましくは250質量ppm未満、より更に好ましくは150質量ppm未満である。
なお、本明細書において、硫黄原子の含有量は、JIS K2541-6:2003に準拠して測定される値を意味する。
本発明の一態様の鉱油系基油のアニリン点としては、樹脂との相溶性を良好とする観点から、好ましくは85~160℃、より好ましくは90~150℃、更に好ましくは95~145℃、より更に好ましくは100~140℃である。
なお、本明細書において、アニリン点は、JIS K2256:2013(U字管法)に準拠して測定される値を意味する。
本発明の鉱油系基油の40℃における動粘度としては、好ましくは20~550mm/s、より好ましくは25~500mm/s、更に好ましくは30~450mm/sである。
本発明の鉱油系基油の100℃における動粘度としては、好ましくは3.0~40.0mm/s、より好ましくは3.5~37.0mm/s、更に好ましくは4.0~35.0mm/sである。
本発明の鉱油系基油の粘度指数としては、好ましくは80以上、より好ましくは85以上、更に好ましくは90以上、より更に好ましくは95以上である。
なお、本明細書において、動粘度及び粘度指数は、JIS K2283:2000に準拠して測定又は算出された値を意味する。
〔鉱油系基油の製造方法〕
次に、本発明の鉱油系基油の製造方法の好ましい実施形態について説明する。
本実施形態に係る鉱油系基油の製造方法は、要件(I)~(IV)を満たす鉱油系基油が得られるように調製され、少なくとも下記工程(α)を有し、好ましくは工程(α)の後に、さらに下記工程(β)を有する。
・工程(α):原料油に対して、トルエンを含む溶剤を用いて、溶剤脱ろう処理を施し、溶剤脱ろう油を得る工程。
・工程(β):工程(α)で得た前記溶剤脱ろう油に対して、少なくともスチーム処理を含む仕上げ処理を施す工程。
本実施形態に係る鉱油系基油の製造方法によれば、要件(I)~(IV)を満たす鉱油系基油を効率よく製造することができる。特に、本実施形態に係る鉱油系基油の製造方法では、溶剤脱ろう処理後の溶剤脱ろう油の芳香族分(%C)に応じた仕上げ処理の選択が重要であり、これにより要件(III)及び(IV)を満たす鉱油系基油を効率よく製造することができる。
以下、各工程について詳しく説明する。
<工程(α)>
まず、工程(α)では、原料油に対して、トルエンを含む溶剤を用いて、溶剤脱ろう処理を施し、溶剤脱ろう油を得る。
この工程を経ることにより、要件(II)を満たす鉱油系基油に調製できる。
(原料油)
溶剤脱ろう処理を施す対象の原料油としては、特に限定されないが、例えば、(1)原油を常圧蒸留して得られる常圧蒸留残渣油;当該常圧蒸留残渣油を減圧蒸留して得られる減圧蒸留留出油及び減圧蒸留残渣油;当該減圧蒸留残渣油を脱れき処理して得られる脱れき油から選択される1種又は2種以上の混合油(以下、原料油(1)ともいう。)、及び(2)上記原料油(1)に対して、水素化改質(水素化分解)処理及び溶剤抽出処理の少なくとも一方の精製処理を施して得られる精製油(以下、原料油(2)ともいう。)が挙げられる。これらの原料油は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
[原料油(1)]
原料油(1)としては、常圧蒸留残渣油、減圧蒸留留出油、減圧蒸留残渣油及び脱れき油から選択される1種以上である。以下、原料油(1)を得るための処理について簡単に説明する。
・常圧蒸留
常圧蒸留は、パラフィン系原油、中間系原油等の原油から、灯油や軽油等の燃料油留分を取り出し、蒸留塔底部に残存する常圧蒸留残渣油を回収する処理である。
・減圧蒸留
減圧蒸留は、常圧蒸留残渣油から、所望の粘度留分を取り出し、蒸留塔底部に残存する減圧蒸留残渣油を回収する処理である。
・脱れき処理
脱れき処理は、減圧蒸留残渣油から、アスファルトを分離し、脱れき油を得る処理である。
なお、脱れき処理としては、溶剤脱れき処理が一般的である。溶剤脱れき処理に用いる溶剤としては、例えば、炭素数3~6の鎖状飽和炭化水素が挙げられ、具体的には、プロパン、n-ブタン、イソブタン、n-ペンタン、イソペンタン、n-ヘキサン等が挙げられ、プロパンを含むことが好ましい。これらの溶剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
原料油(1)としては、要件(III)を満たす鉱油系基油に調製する観点から、減圧蒸留留出油、減圧蒸留残渣油及び脱れき油のうち少なくとも一つを含むものが好ましく、減圧蒸留油及び脱れき油の少なくとも一方を含むものがより好ましい。
特に、所望の動粘度の鉱油系基油に調製する観点からは、原料油(1)としては、脱れき油と、減圧蒸留留出油との混合油を用いるのがより好ましい。
当該混合油において、前記脱れき油と前記減圧蒸留留出油との含有比〔前記脱れき油/前記減圧蒸留留出油〕は、得られる鉱油系基油の所望の動粘度に応じて適宜設定されるが、体積比で、好ましくは10/90~90/10、より好ましくは20/80~80/20、更に好ましくは30/70~70/30である。
なお、溶剤脱ろう処理を施す原料油として、原料油(1)を用いる場合には、必要に応じて、原料油(1)に対し、更に脱気処理やストリッピング処理などを行ってもよい。
[原料油(2)]
原料油(2)は、上記原料油(1)に対して、水素化改質処理及び溶剤抽出処理の少なくとも一方の精製処理を施したものである。原料油(2)を原料油として用いることにより、要件(I)を満たす鉱油系基油に調製し易くなる。以下、原料油(2)を得るための精製処理について詳しく説明する。
・水素化改質処理
水素化改質処理は、原料油(1)中に含まれる硫黄分や窒素分等の不純物の除去、オレフィン等の不安定物質の水素化等を目的に行われる精製処理である。
水素化改質処理は、水素化触媒の存在下で行われる。
水素化触媒としては、例えば、シリカ及びアルミナの複合材料、アルミナ等の非晶質やゼオライト等の結晶質担体に、ニッケル(Ni)及びタングステン(W)、ニッケル(Ni)及びモリブデン(Mo)、コバルト(Co)及びモリブデン(Mo)等の複合金属材料の金属酸化物や、白金(Pt)や鉛(Pb)等の貴金属を担持した触媒が挙げられる。
水素化改質処理は、要件(I)、(III)及び(V)を満たす鉱油系基油が得られるように、各種条件を適宜調整して行われる。
具体的には、水素化改質処理における水素分圧としては、好ましくは15~25MPa、より好ましくは16~24MPa、更に好ましくは18~23MPaである。
上記観点から、水素化改質処理における反応温度としては、好ましくは250~500℃、より好ましくは300~450℃、更に好ましくは320~400℃である。
水素化改質処理における液時空間速度(LHSV)としては、要件(I)、(III)及び(V)を満たす鉱油系基油とする観点から、好ましくは5.0hr-1以下、より好ましくは2.0hr-1以下、更に好ましくは1.5hr-1以下であり、また、生産性の観点から、好ましくは0.1hr-1以上、より好ましくは0.2hr-1以上、更に好ましくは0.3hr-1以上である。
水素化改質処理における水素ガスの供給割合としては、供給油1キロリットルに対して、好ましくは100~2000Nm、より好ましくは200~1500Nm、更に好ましくは250~1100Nmである。
なお、所望の動粘度を有する鉱油系基油とするために、水素化改質処理後の精製油(水素化改質油)を、再度減圧蒸留し、所望の粘度留分ごとに分留してもよい。
水素化改質処理は、後述する水素化仕上げに比べて処理条件が厳しいため、原料油(1)の芳香族分(%C)が低下し易くなる。そのため、水素化改質処理を行う場合は、原料油(1)は、芳香族分(%C)が比較的高いものを用いることが好ましい。
また、水素化改質油は、後述の溶剤抽出処理に比べて、精製処理による収率が比較的高いという利点もある。
・溶剤抽出処理
溶剤抽出処理は、多環芳香族(PCA)除去による安全性向上と、芳香族成分量の調整・最適化による粘度指数の向上を目的に行われる精製処理である。
溶剤抽出処理は、要件(II)を満たす鉱油系基油が得られるように、各種条件を適宜調整して行われる。
溶剤抽出処理により得られる溶剤抽出油の芳香族分(%C)としては、好ましくは2.6以上であり、より好ましくは3.5以上であり、更に好ましくは5.0以上である。
溶剤抽出処理により得られる溶剤抽出油の粘度指数としては、好ましくは80以上、より好ましくは85以上であり、更に好ましくは95である。
溶剤抽出処理は、水素化改質処理に比べて、精製処理による原料油(1)からの芳香族分(%C)の低下割合が少ない。そのため、溶剤抽出処理を行う場合は、原料油(1)を幅広に選択でき、特に芳香族分(%C)が少ない原料油(1)に対して好適である。
一方で、溶剤抽出処理は、不純物の除去の観点では、水素化改質処理に劣る。そのため、特に、要件(V)を満たす鉱油系基油を調製する観点では、水素化改質処理を行うことがより好ましい。
なお、原料油(2)の芳香族分(%C)は、用いる原料油(1)と、選択する精製処理との組み合わせによって調整できる。例えば、同じ原料油(1)を用いて、水素化改質処理を施して得られた原料油(2)である水素化改質油と、溶剤抽出処理を施して得られた原料油(2)である溶剤抽出油とを比較すると、水素化改質油の方が芳香族分(%C)は低くなる。
また、溶剤脱ろう処理を施す原料油として、原料油(2)を用いる場合も、必要に応じて、原料油(2)に対し、更に脱気処理やストリッピング処理などを行ってもよい。
(溶剤脱ろう処理)
溶剤脱ろう処理は、原料油に含まれるワックス分を除去することを目的として行われる。これにより、要件(I)及び(II)を満たす鉱油系基油に容易に調製することができる。
通常、溶剤脱ろう処理では、ワックス分を除去した後、溶剤として使用したトルエンを除去する処理も合わせて行われる。しかしながら、溶剤脱ろう処理で除去し切れなかったトルエンは溶剤脱ろう油中に残存し、安全面及び環境面で問題となる。そのため、溶剤脱ろう油に対しては、残留トルエンを除去する仕上げ処理が施されるのが一般的である。
本実施形態に係る鉱油系基油の製造方法では、後述する工程(β)において、溶剤脱ろう油の芳香族分(%C)の量に応じて、仕上げ処理の内容を適宜選択することにより、要件(III)及び(IV)を満たす鉱油系基油を効率よく製造することが可能となる。
溶剤脱ろう処理は、要件(II)及び(IV)を満たす鉱油系基油が得られるように、各種条件を適宜調整して行われる。
具体的には、溶剤脱ろう処理で用いる溶剤は、少なくともトルエンを含むものであるが、他の溶剤が含まれていてもよい。
他の溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の炭素数3~6の脂肪族ケトン;プロパン、ブタン等の炭素数3~6の脂肪族炭化水素;等が挙げられる。
これらの中でも、本工程で用いる溶剤としては、トルエンと脂肪族ケトンとの混合溶剤が好ましく、トルエンとメチルエチルケトンとの混合溶剤がより好ましい。
溶剤脱ろう処理で用いる溶剤に含まれるトルエンの含有量としては、当該溶剤の全量(100質量%)に対して、好ましくは20~100質量%、より好ましくは30~90質量%、更に好ましくは35~75質量%、より更に好ましくは40~60質量%である。
溶剤脱ろう処理における冷却温度としては、好ましくは-40~0℃、より好ましくは-30~-5℃、更に好ましくは-25~-10℃である。上記範囲とすることにより、所定の流動点を有する溶剤脱ロウ油となる。なお、冷却して析出したワックスは、ろ過して液体分(溶剤及び処理油)と分離する。
溶剤脱ろう処理において、処理油から溶剤を分離・除去する方法としては、蒸留による精製が一般的である。このような溶剤の分離処理を行うことで、ほとんどの溶剤は除去することができる。しかし、除去し切れなかったトルエンは溶剤脱ろう油の中に残存する。
なお、得られる溶剤脱ろう油に含まれる芳香族分(%C)は、溶剤脱ろう処理の対象となる原料油の芳香族分に概ね依存する。したがって、芳香族分が多い原料油を用いた場合は、芳香族分が多い溶剤脱ろう油が得られる。
なお、上述のように、溶剤脱ろう処理を施す原料油は、特に限定されるものではないが、原料油(2)を用いることが好ましい。したがって、本実施形態に係る鉱油系基油の製造方法は、本工程(α)に先立ち、下記工程(0)を有することが好ましく、工程(0)、工程(α)、及び工程(β)の順に、各工程での処理が行われることがより好ましい。
・工程(0):原料油に対して、水素化改質処理及び溶剤抽出処理の少なくとも一方の精製処理を施し、精製油を得る工程。
<工程(0)>
工程(0)は、原料油に対して、水素化改質処理及び溶剤抽出処理の少なくとも一方の精製処理を施し、精製油を得る工程である。
工程(0)を経ることで、要件(I)を満たす鉱油系基油に調製し易くなる。
本工程における原料油は、上述の原料油(1)に相当し、精製処理を施す前の原料油であり、該原料油に対して精製処理を施して得られる精製油は、上述の原料油(2)に相当する。
<工程(β)>
次に、工程(β)では、上記工程(α)で得た溶剤脱ろう油に対して、少なくともスチーム処理を含む仕上げ処理を施す。
この工程を経ることにより、要件(III)及び(IV)を満たす鉱油系基油を調製できる。
(仕上げ処理)
仕上げ処理は、少なくともスチーム処理を含み、また、溶剤脱ろう油中の芳香族分(%C)が十分に高い場合には、更に水素化仕上げを組み合わせてもよい。このような仕上げ処理によれば、溶剤脱ろう油中に含まれる芳香族分の分解を抑制しながら、残留トルエンを十分に除去でき、要件(III)及び(IV)を満たす鉱油系基油を容易に得ることができる。以下、仕上げ処理としてのスチーム処理及び水素化仕上げ処理について、詳しく説明する。
・スチーム処理
スチーム処理は、特に、溶剤脱ろう油に含まれる芳香族分を維持しつつ、残留トルエンを効率よく除去できる点で好ましい。特に、要件(III)を満たす鉱油系基油を調製し易い点で、仕上げ処理はスチーム処理のみからなることがより好ましい。
スチーム処理において、脱気槽入口温度(COT)、スチーム流量(STM)、及びフィード流量(FEED)を適宜調整することで、要件(III)及び(IV)を満たす鉱油系基油を得ることができる。
具体的な調整法としては、脱気槽入口温度(COT)をX(℃)、スチーム流量(STM)とフィード流量(FEED)との比[STM(t/h)/FEED(t/h)]をYとした際、下記条件(i)~(iii)を満たすように調整することが好ましい。
・条件(i):X≧200
・条件(ii):Y≧0.0300
・条件(iii):240-640×Y<X
条件(i)の規定のように、Xで示される脱気槽入口温度(COT)は、200℃以上であることで、トルエン含有量をより低減化させた鉱油系基油を得ることができる。
条件(i)で規定のXは、上記観点から、200以上であるが、好ましくは205以上、より好ましくは210以上、更に好ましくは215以上、より更に好ましくは225以上であり、また、通常250以下である。
また、条件(ii)の規定のように、Yで示されるスチーム流量(STM)とフィード流量(FEED)との比[STM/FEED]が、0.0300以上であることで、供給油に対して、スチーム量が十分に確保され、トルエン含有量の低減効果がより発現され易くなると考えられる。
条件(ii)で規定のYは、0.0300以上であるが、上記観点から、好ましくは0.0400以上、より好ましくは0.0500以上、更に好ましくは0.0600以上、より更に好ましくは0.0700以上であり、また、通常0.1000以下である。
さらに、本発明者らは、複数のデータから、条件(iii)の規定する不等式を満たすことで、トルエン含有量の低減効果がより発現され易くなることを見い出した。
この不等式は、脱気槽入口温度(COT)と、比[STM/FEED]とを適宜変更し、スチーム処理を行った際に、得られる鉱油系基油のトルエン含有量のデータを複数取得し、そのデータから導き出した規定である。
また、要件(III)及び(IV)を満たす鉱油系基油を得る観点から、本工程において、条件(i)~(iii)と共に、さらに下記条件(iv)を満たすことが好ましい。
・条件(iv):P=(240-X)/Yを満たすPの値が640以下である。
条件(iv)で規定する等式中のX及びYは、上述の条件(i)~(iii)と同じである。
上記観点から、Pの値としては、好ましくは600以下、より好ましくは580以下、更に好ましくは565以下、より更に好ましくは500以下であり、また、通常100以上である。
・水素化仕上げ処理
水素化仕上げ処理は、上述した水素化改質処理と類似の処理であり、処理対象の溶剤脱ろう油中に含まれる不純物の除去や、オレフィン等の不安定物質の水素化等を目的に行われる精製処理である。
ここで、水素化改質処理との違いは、水素化仕上げ処理の場合は、比較的穏やかな条件で行われる点である。そのため、処理対象である溶剤脱ろう油に含まれる芳香族分(%C)を著しく低下させることなく、得られる仕上げ油(鉱油系基油)の芳香族分(%C)をある程度高くできる。
しかし、水素化仕上げ処理は、上記スチーム処理に比べると、仕上げ油中の芳香族分(%C)の低下を招き易いため、処理対象である溶剤脱ろう油に含まれる芳香族分(%C)が既に要件(III)の下限に近い場合には、所定の芳香族分(%C)を維持できるよう、水素化仕上げ処理の条件を通常よりも更に緩やかに設定することが好ましく、或いは水素化仕上げ処理自体を行わないことがより好ましい。
なお、水素化仕上げを行う場合、上記スチーム処理の前後のどちらで行ってもよい。
水素化仕上げ処理は、水素化触媒の存在下で行われる。水素化触媒としては、上述の水素化改質で用いるものと同様の触媒が挙げられる。
水素化仕上げ処理における水素分圧としては、好ましくは2~30MPa、より好ましくは2.5~27MPa、更に好ましくは3~20MPaである。
水素化仕上げ処理における反応温度としては、好ましくは180~480℃、より好ましくは200~450℃、更に好ましくは220~430℃である。
なお、水素化仕上げ処理において、例えば、水素分圧を高圧とした場合には、反応温度を比較的低く調整する等のように、特に、要件(I)及び(III)を満たす鉱油系基油が得られるようにするために、水素分圧と反応温度とのバランスを適宜調整して行われる。
水素化仕上げ処理における液時空間速度(LHSV)としては、好ましくは5.0hr-1以下、より好ましくは2.0hr-1以下、更に好ましくは1.5hr-1以下であり、また、好ましくは0.1hr-1以上、より好ましくは0.2hr-1以上、更に好ましくは0.3hr-1以上である。
水素化仕上げ処理における水素ガスの供給割合としては、供給油1キロリットルに対して、好ましくは100~2000Nm、より好ましくは200~1500Nm、更に好ましくは250~1100Nmである。
上述のような仕上げ処理は、溶剤脱ろう油中の芳香族分(%C)との関係で適宜組み合わせることが好ましい。例えば、以下のような組み合わせがある。
・溶剤脱ろう油中の芳香族分(%C)が比較的少ない場合
例えば、原料油(1)に対して、水素化改質処理を施して得られた精製油(原料油(2)、水素化改質油)は、不純物量が十分に低減されているが、芳香族分(%C)も低下している傾向にある。このような精製油を原料油とし、溶剤脱ろう処理を行って得た溶剤脱ろう油は、芳香族分(%C)が比較的少なくなる傾向がある。そのため、このような溶剤脱ろう油に対しては、要件(III)を満たす鉱油系基油を得る観点から、スチーム処理のみを行うことが好ましい。芳香族分(%C)が比較的少ない溶剤脱ろう油に対して、水素化仕上げ処理を行うと、要件(III)を満たす鉱油系基油を調製することが難しくなるためである。
・溶剤脱ろう油中の芳香族分(%C)が比較的高い場合
例えば、原料油(1)に対して、溶剤抽出処理を施して得られた精製油(原料油(2)、溶剤抽出油)は、原料油(1)の芳香族分(%C)を維持しつつ、適度に精製することができる。このような精製油を原料油とし、溶剤脱ろう処理を行って得た溶剤脱ろう油は、芳香族分(%C)が比較的高くなる傾向がある。そのため、このような溶剤脱ろう油に対しては、要件(III)及び(IV)を満たす鉱油系基油を得る観点から、水素化仕上げ処理とスチーム処理とを組み合わせて行うことができる。
なお、本実施形態に係る鉱油系基油の製造方法は、要件(I)~(V)を良好に満たす観点から、工程(0)、工程(α)、及び工程(β)のみを有することがより好ましい。また、このような製造方法では、工程(0)において精製処理として水素化改質処理を行い、工程(β)において仕上げ処理としてスチーム処理のみを行ことがより好ましい。
〔鉱油系基油の用途〕
本発明の鉱油系基油は、上記要件を満たすものであるため、安全性及び環境面において優れると共に、樹脂との相溶性も良好である。そのため、樹脂加工用プロセス油として好適である。
つまり、本発明の一態様の鉱油系基油は、ゴム系樹脂及び熱可塑性エラストマーから選ばれる1種以上の樹脂と混合して用いられることが好ましい。
本発明の一態様の鉱油系基油と混合されるゴム系樹脂としては、例えば、クロロプレンゴム(CR)、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、ニトリル-ブタジエンゴム(NBR)、天然ゴム、スチレン-ブタジエン共重合ゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、ウレタンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エチレン-プロピレン共重合体ゴム、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体ゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
また、熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー,ポリエステル系熱可塑性エラストマー,ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー,ポリスチレン系熱可塑性エラストマー,塩化ビニル系熱可塑性エラストマー,ポリアミド系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
また、本発明は、上述の要件を満たす鉱油系基油と、ゴム系樹脂及び熱可塑性エラストマーから選ばれる1種以上の樹脂とを含む樹脂組成物から成形された、成形品も提供し得る。
本発明の成形品の形成材料である樹脂組成物には、樹脂及び鉱油系基油と共に、添加剤を含有してもよい。
そのような添加剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、難燃剤、帯電防止剤、充填材、発泡剤等が挙げられる。
なお、本発明の一態様において、樹脂組成物中に含まれる、本発明の鉱油系基油の含有量としては、当該樹脂組成物の有効成分の全量(100質量%)基準で、好ましくは0.01~10質量%、より好ましくは0.03~7質量%、更に好ましくは0.05~5質量%である。
また、本発明の一態様において、樹脂組成物中に含まれる、前記樹脂の含有量としては、当該樹脂組成物の有効成分の全量(100質量%)基準で、好ましくは50質量%以上、より好ましくは65質量%以上、更に好ましくは75質量%以上である。
本発明の成形品を得るための成形方法としては、特に限定されず、例えば、押出成形、射出成形、ブロー成形、カレンダー加工等が挙げられる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の一例に過ぎない。本発明は、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。なお、各種物性の測定法又は評価法は、下記のとおりである。
(1)40℃及び100℃における動粘度、粘度指数
JIS K2283:2000に準拠して測定及び算出した。
(2)引火点
JIS K2265-4:2007に準拠し、クリーブランド開放法(COC法)により測定した。
(3)流動点
JIS K2269-1987に記載の方法に準拠して測定した。
(4)芳香族分(%C)、ナフテン分(%C)、パラフィン分(%C
ASTM D-3238 1995環分析(n-d-M法)により測定した。
(5)トルエンの含有量
JIS A1965:2015に準拠して測定した。
(6)硫黄原子の含有量
JIS K2541-6:2003に準拠して測定した。
(7)アニリン点
JIS K2256:2013(U字管法)に準拠して測定した。
製造例1(脱れき油(a)の調製)
中東系原油を、常圧蒸留して、灯油や軽油等の燃料油留分を取り出し、蒸留塔底部に残存している常圧蒸留残渣油を得た。
そして、当該常圧蒸留残渣油を、減圧蒸留して、減圧蒸留留出油を取り出し、蒸留塔底部に残存している減圧蒸留残渣油を得た。
ここで、当該減圧蒸留残渣油に対して、プロパンを溶剤として用い、溶剤脱れき処理を施し、脱れき油(a)を得た。なお、脱れき油(a)の硫黄原子の含有量は2.5質量%であった。
製造例2(混合油(b)の調製)
製造例1の減圧蒸留にて取り出した減圧蒸留留出油50体積%と、上記の脱れき油(a)50体積%とを混合し、混合油(b)を調製した。なお、混合油(b)の硫黄原子の含有量は2.6質量%であった。
実施例1
原料油として、混合油(b)を使用し、以下の工程(1)~(3)をこの順で経て、鉱油系基油(i)を得た。
・工程(1):水素化改質
ニッケル・タングステン-アルミナ系触媒(担体であるアルミナにニッケル及びタングステンが担持した触媒)を用い、反応温度384℃、水素分圧20MPa、水素と供給油との供給量比〔水素/供給油〕が1000Nm/kL、LHSV1.0hr-1の条件下で、供給油である混合油(b)に対して、水素化改質処理を施した。
そして、水素化改質後の水素化改質油を、減圧蒸留し、異なる3つの粘度留分ごとに分留し、40℃動粘度が28~34mm/sの留分(b1)、40℃動粘度が70~110mm/sの留分(b2)、40℃動粘度が400~470mm/sの留分(b3)をそれぞれ得た。
・工程(2):溶剤脱ろう
上記工程(1)で得た留分(b1)に、メチルエチルケトン/トルエン=48/52(質量比)で混合してなる混合溶媒を添加した後、冷却し、析出したワックス分を除去し、溶剤脱ろう油を得た。
・工程(3):スチーム処理
上記工程(3)で得た溶剤脱ろう油に対して、X:脱気槽入口温度(COT)、Y:スチーム流量(STM)とフィード流量(FEED)との比[STM/FEED]を表1に示すように調整し、スチームストリッピングを行い、鉱油系基油(i)を得た。
実施例2~6
原料油として、混合油(b)を使用し、以下の工程(1)~(3)をこの順で経て、鉱油系基油(ii)~(vi)をそれぞれ得た。
・工程(1):水素化改質
実施例1と同様の条件にて、混合油(b)に水素化改質処理を施した。
そして、水素化改質後の水素化改質油油を、減圧蒸留し、実施例1と同様に、異なる3つの粘度留分ごとに分留し、40℃動粘度が70~110mm/sの留分(b2)を得た。
・工程(2):溶剤脱ろう
上記工程(1)で得た留分(b2)に、メチルエチルケトン/トルエン=48/52(質量比)で混合してなる混合溶媒を添加した後、冷却し、析出したワックス分を除去し、溶剤脱ろう油を得た。
・工程(3):スチーム処理
上記工程(2)で得た溶剤脱ろう油に対して、X:脱気槽入口温度(COT)、Y:スチーム流量(STM)とフィード流量(FEED)との比[STM/FEED]を表1に示すように調整し、スチームストリッピングを行い、鉱油系基油(ii)~(vi)をそれぞれ得た。
実施例7~11
原料油として、混合油(b)を使用し、以下の工程(1)~(3)をこの順で経て、鉱油系基油(vii)~(xi)をそれぞれ得た。
・工程(1):水素化改質
実施例1と同様の条件にて、混合油(b)に水素化改質処理を施した。
そして、水素化改質後の水素化改質油を、減圧蒸留し、実施例1と同様に、異なる3つの粘度留分ごとに分留し、40℃動粘度が400~470mm/sの留分(b3)を得た。
・工程(2):溶剤脱ろう
上記工程(1)で得た留分(b3)に、メチルエチルケトン/トルエン=48/52(質量比)で混合してなる混合溶媒を添加した後、冷却し、析出したワックス分を除去し、溶剤脱ろう油を得た。
・工程(3):スチーム処理
上記工程(2)で得た溶剤脱ろう油に対して、X:脱気槽入口温度(COT)、Y:スチーム流量(STM)とフィード流量(FEED)との比[STM/FEED]を表1及び2に示すように調整し、スチームストリッピングを行い、鉱油系基油(vii)~(xi)をそれぞれ得た。
実施例12
原料油として、混合油(b)を使用し、実施例2の工程(1)~(3)を経て得た鉱油系基油(ii)と、実施例7の工程(1)~(3)を経て得た鉱油系基油(vii)とを用いて、以下の工程(4)を経て、鉱油系基油(xii)を得た。
・工程(4):基油混合
鉱油系基油(ii)/鉱油系基油(vii)=65/35(質量比)で混合し、鉱油系基油(xii)を得た。
実施例13
実施例12の工程(4)において、鉱油系基油(ii)/鉱油系基油(vii)=5/95(質量比)で混合した以外は、実施例12と同様にし、鉱油系基油(xiii)を得た。
実施例14
原料油として、脱れき油(a)を使用し、以下の工程(1)~(4)をこの順で経て、鉱油系基油(xiv)を得た。
・工程(1):溶剤抽出
脱れき油(a)を、フルフラール溶剤を用いて抽出し、抽出液を脱気及びストリッピングすることで、溶剤抽出油を得た。
・工程(2):溶剤脱ろう
上記工程(1)で得た溶剤抽出油に、メチルエチルケトン/トルエン=48/52(質量比)で混合してなる混合溶媒を添加した後、冷却し、析出したワックス分を除去し、溶剤脱ろう油を得た。
・工程(3):水素化仕上げ(1)
コバルト・モリブデン-アルミナ系触媒(担体であるアルミナにコバルト及びモリブデンが担持した触媒)を用い、反応温度を260~430℃の範囲で調整し、水素分圧3.9~5.5MPaの条件下で、供給油である上記工程(2)で得た溶剤脱ろう油に対して、水素化仕上げ処理を施し、水素化仕上げ油を得た。
・工程(4):スチーム処理
上記工程(3)で得た水素化仕上げ油に対して、X:脱気槽入口温度(COT)、Y:スチーム流量(STM)とフィード流量(被処理油の供給量)(FEED)との比[STM/FEED]を表2に示すように調整し、スチームストリッピングを行い、鉱油系基油(xiv)を得た。
実施例15
原料油として、脱れき油(a)を使用し、工程(1)のみ、下記のように変更した以外は、実施例14と同様の工程(2)~(4)を経て、鉱油系基油(xv)を得た。
・工程(1):脱気処理
脱れき油(a)に対して、フルフラール溶剤を用いて抽出をせずに、脱気及びストリッピングし、精製油を得た。
比較例1
実施例1の工程(3)のスチーム処理について、X:脱気槽入口温度(COT)、Y:スチーム流量(STM)とフィード流量(FEED)との比[STM/FEED]を表3に示すように変更した以外は、実施例1と同じの原料油を用い、同様の工程を経て、鉱油系基油(1)を得た。
比較例2
比較例1で得た鉱油系基油(1)に対して、さらに下記工程(4)を経て、鉱油系基油(2)を得た。
・工程(4):水素化仕上げ(2)
ニッケル・タングステン-アルミナ系触媒(担体であるアルミナにニッケル及びタングステンが担持した触媒)を用い、得られる水素化仕上げ油の紫外線吸光度が1.7以下となるように反応温度を実施例1の水素化改質の場合よりも低く調整し、水素分圧20MPa、水素と供給油との供給量比〔水素/供給油〕が1000Nm/kL、LHSV0.5hr-1の条件下で、供給油である鉱油系基油(1)に対して、水素化仕上げ処理を施した。
そして、水素化仕上げ後の水素化仕上げ油を、減圧蒸留し、40℃動粘度が31mm/s前後の留分を取り出し、鉱油系基油(2)を得た。
比較例3
実施例2の工程(3)のスチーム処理について、X:脱気槽入口温度(COT)、Y:スチーム流量(STM)とフィード流量(FEED)との比[STM/FEED]を表3に示すように変更した以外は、実施例2と同じの原料油を用い、同様の工程を経て、鉱油系基油(3)を得た。
比較例4
比較例3で得た鉱油系基油(3)に対して、さらに下記工程(4)を経て、鉱油系基油(4)を得た。
・工程(4):水素化仕上げ(2)
比較例2の工程(4)の「水素化仕上げ処理(2)」と同様の条件にて、供給油である鉱油系基油(3)に対して、水素化仕上げ処理を施した。
そして、水素化仕上げ後の水素化仕上げ油を、減圧蒸留し、40℃動粘度が90mm/s前後の留分を取り出し、鉱油系基油(4)を得た。
比較例5
原料油として、混合油(b)を使用し、以下の工程(1)~(2)をこの順で経て、鉱油系基油(5)を得た。
・工程(1):水素化改質
実施例1と同様の条件にて、混合油(b)に水素化改質処理を施した。
そして、水素化改質後の水素化改質油を、減圧蒸留し、実施例1と同様に、異なる3つの粘度留分ごとに分留し、40℃動粘度が70~110mm/sの留分(b2)を得た。
・工程(2):水素化異性化脱ろう
白金-ゼオライト系触媒(担体であるゼオライトに白金が担持した触媒)を用いて、反応温度330℃、水素分圧4MPa、水素と留分(b2)との供給量比〔水素/留分(b2)〕が422Nm/kL、LHSV1.1hr-1の条件下で、上記工程(1)で得た留分(b2)に、水素化異性化脱ろう処理を施し、鉱油系基油(5)を得た。
比較例6
実施例7の工程(3)のスチーム処理について、X:脱気槽入口温度(COT)、Y:スチーム流量(STM)とフィード流量(FEED)との比[STM/FEED]を表3に示すように変更した以外は、実施例7と同じの原料油を用い、同様の工程を経て、鉱油系基油(6)を得た。
比較例7
比較例6で得た鉱油系基油(6)に対して、さらに下記工程(4)を経て、鉱油系基油(7)を得た。
・工程(4):水素化仕上げ(2)
比較例2の工程(4)の「水素化仕上げ処理(2)」と同様の条件にて、供給油である鉱油系基油(6)に対して、水素化仕上げ処理を施した。
そして、水素化仕上げ後の水素化仕上げ油を、減圧蒸留し、40℃動粘度が410mm/s前後の留分を取り出し、鉱油系基油(7)を得た。
比較例8
原料油として、混合油(b)を使用し、比較例3の工程(1)~(3)を経て得た鉱油系基油(3)と、比較例6の工程(1)~(3)を経て得た鉱油系基油(6)とを用いて、以下の工程(4)を経て、鉱油系基油(8)を得た。
・工程(4):基油混合
鉱油系基油(3)/鉱油系基油(6)=65/35(質量比)で混合し、鉱油系基油(8)を得た。
比較例9
比較例8の工程(4)において、鉱油系基油(3)/鉱油系基油(6)=5/95(質量比)で混合した以外は、比較例8と同様にし、鉱油系基油(9)を得た。
比較例10
原料油として、混合油(b)を使用し、比較例4の工程(1)~(4)を経て得た鉱油系基油(4)と、比較例7の工程(1)~(4)を経て得た鉱油系基油(7)とを用いて、以下の工程(5)を経て、鉱油系基油(10)を得た。
・工程(5):基油混合
鉱油系基油(4)/鉱油系基油(7)=65/35(質量比)で混合し、鉱油系基油(10)を得た。
比較例11
実施例14の工程(4)のスチーム処理について、X:脱気槽入口温度(COT)、Y:スチーム流量(STM)とフィード流量(FEED)との比[STM/FEED]を表4に示すように変更した以外は、実施例1と同じの原料油を用い、同様の工程を経て、鉱油系基油(11)を得た。
比較例12
実施例15の工程(4)のスチーム処理について、X:脱気槽入口温度(COT)、Y:スチーム流量(STM)とフィード流量(FEED)との比[STM/FEED]を表4に示すように変更した以外は、実施例2と同じの原料油を用い、同様の工程を経て、鉱油系基油(12)を得た。
実施例及び比較例で調製した鉱油系基油について、上述の方法に基づき、各種性状を測定した。当該結果を表1~4に示す。
Figure 0007139024000001
Figure 0007139024000002
Figure 0007139024000003
Figure 0007139024000004
実施例1~15で得られた鉱油系基油(i)~(xv)は、芳香族分(%C)が高いため、樹脂との相溶性が良好であると考えられる。また、鉱油系基油(i)~(xv)は、トルエン含有量が低減化されているため、安全性及び環境面において優れているといえる。
一方で、比較例1~12で得られた鉱油系基油(1)~(12)は、芳香族分(%C)が低く、樹脂との相溶性に問題があるか、もしくは、トルエンの含有量が多いため、安全性及び環境面に問題がある。

Claims (8)

  1. 下記要件(I)~()を満たす、鉱油系基油。
    ・要件(I):引火点が200℃以上である。
    ・要件(II):流動点が0℃以下である。
    ・要件(III):芳香族分(%C)が2.6以上である。
    ・要件(IV):JIS A-1965:2015に準拠して測定されるトルエンの含有量が0μg/m超500μg/m未満である。
    ・要件(V):硫黄原子の含有量が、鉱油系基油の全量基準で、500質量ppm未満である。
  2. 要件(IV)で規定するトルエンの含有量が3.0μg/m以上500μg/m未満である、請求項1に記載の鉱油系基油。
  3. ゴム系樹脂及び熱可塑性エラストマーから選ばれる1種以上の樹脂と混合して用いられる、請求項1又は2に記載の鉱油系基油。
  4. 40℃における動粘度が20~550mm /sである、請求項1~3のいずれか一項に記載の鉱油系基油。
  5. 粘度指数が95以上である、請求項1~4のいずれか一項に記載の鉱油系基油。
  6. 下記(a1)及び(a2)の少なくとも一方を満たす、請求項1~5のいずれか一項に記載の鉱油系基油。
    (a1)ナフテン分(%C )が5~40である。
    (a2)パラフィン分(%C )が50~80である。
  7. 請求項1~のいずれか一項に記載の鉱油系基油と、ゴム系樹脂及び熱可塑性エラストマーから選ばれる1種以上の樹脂とを含む樹脂組成物から成形された、成形品。
  8. 請求項1~のいずれか一項に記載の鉱油系基油を製造する方法であって、
    下記工程(α)を有し、工程(α)の後に、さらに下記工程(β)を有し、工程(β)でのスチーム処理において、脱気槽入口温度(COT)をX(℃)、スチーム流量(STM)とフィード流量(FEED)との比[STM/FEED]をYとした際、下記条件(i)~(iii)を満たす、鉱油系基油の製造方法。
    ・工程(α):原料油に対して、トルエンを含む溶剤を用いて、溶剤脱ろう処理を施し、溶剤脱ろう油を得る工程。
    ・工程(β):工程(α)で得た前記溶剤脱ろう油に対して、少なくともスチーム処理を含む仕上げ処理を施す工程。
    ・条件(i):X≧200
    ・条件(ii):Y≧0.0300
    ・条件(iii):240-640×Y<X
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023151681A (ja) * 2022-03-31 2023-10-16 出光興産株式会社 電気絶縁油組成物

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3223394B2 (ja) 1993-03-31 2001-10-29 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置の製造方法
WO2003031537A1 (fr) 2001-10-02 2003-04-17 Japan Energy Corporation Huile industrielle et procede de preparation associe

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4199433A (en) * 1979-02-05 1980-04-22 The C. W. Nofsinger Company Solvent dehydration system
JPS55123667A (en) 1979-03-15 1980-09-24 Nitto Electric Ind Co Ltd Film suitable for protecting surface of goods
US4985138A (en) * 1989-11-08 1991-01-15 Texaco Inc. Process for treating a charge containing dewaxing solvent and dewaxed oil
US5006222A (en) 1990-05-23 1991-04-09 Texaco Inc. Solvent dewaxing of lubricating oils
GB2252978A (en) 1991-02-21 1992-08-26 Exxon Research Engineering Co Rubber processing oil
JPH07207282A (ja) * 1993-12-15 1995-08-08 Cie Fr Etud Constr Technip 炭化水素脱ロウ工程から生ずる溶媒の脱水方法
JP2004182931A (ja) * 2002-12-05 2004-07-02 Idemitsu Kosan Co Ltd 潤滑油基油及びその製造方法
US20050272850A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-08 Jois Yajnanarayana H Process for the preparation of rubber extender oil compositions
JP5955607B2 (ja) 2012-03-29 2016-07-20 出光興産株式会社 樹脂加工用プロセス油および樹脂加工方法
JP6009196B2 (ja) 2012-03-30 2016-10-19 Jxエネルギー株式会社 潤滑油用基油の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3223394B2 (ja) 1993-03-31 2001-10-29 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置の製造方法
WO2003031537A1 (fr) 2001-10-02 2003-04-17 Japan Energy Corporation Huile industrielle et procede de preparation associe

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