JPH01161089A - 冷凍機油の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 良叉上■丑■光互 本発明は、パラフィン基原油又は混合基原油から低温特
性に優れた冷凍機油を製造する方法に関する。

従来の１術とその間跡点 フロン！？−１２、Ｒ−２２、Ｒ−５０２などの冷媒下
で用いる冷凍機油では、−３０〜−６０’Ｃのごとき低
流動点とフロンとの良好な低温和冷性を兼ね備えている
ことが必要であり、特にＲ−２２やＲ−５０２のような
油に溶解し難いフロンを良好に溶解する高芳香族基油が
必要となる。

従来、上述したような性能を具有する冷凍機油は、ナフ
テン基原油から製造されたり、アルキルベンゼンなど高
芳香族合成油が使用されてきたが、最近におけるナフテ
ン基原油の入手の困難さ、又合成油が高価格であること
からパラフィン基原油又は混合基原油から上述の高芳香
族性と流動点−３０℃以下の性能を有する冷凍機油を製
造する技術の確立が要望されるようになったが、未だ満
足し得る技術の提案も見当らない。

なお、−ａに潤滑油留分を苛酷な条件下で水素化精製処
理と脱ろう処理した場合、流動点約−１゜〜−３０℃及
びｎ−ｄ−Ｍ環分析値％ＣＡ約４〜８程度の基油が得ら
れるものの、それ以下の低流動点を有し、しかも芳香族
性の高いものを得ることは実際上困難である。　因に、
ナフテン基原油から製造される冷凍機油について、４０
℃での粘度が１０〜１００ｃｓｔのものがｎ−ｄ−Ｍ環
分析値％ＣＡ２〜１４、流動点−３７，５℃程度の性状
を有することが知られている。

明が解決しようとする諜琶 本発明は、上述した従来技術における問題点に鑑みなさ
れたものであって、入手が容易なパラフィン基原油又は
混合基原油から優れた低温特性、具体的には流動点−３
０℃以下、好ましくは一３５℃以下及びｎ−ｄ−Ｍ環分
析値％ＣＡ１０以上、好ましくは１５以上の性状を有す
る冷凍機油を効率的に製造するための方法を提供するこ
とを課題とする。

以下本発明の詳細な説明する。

主皿傅盪底 本発明の特徴は、パラフィン基原油又は混合基原油から
採取した潤滑油留分もしくは上記原油を脱れき処理して
得られた脱れき油を、水素化処理するか又は溶媒抽出処
理と水素化処理する第１工程、該水素化処理油を脱ろう
処理する第２工程、該脱ろう油を芳香族炭化水素に対し
選択的に親和性を有する溶媒で溶媒抽出処理して流動点
−３０℃以下ｎ−ｄ−Ｍ環分析値％ＣＡ１０以上のエキ
ストラクト油を採取する第３工程、該エキストラクト油
を吸着処理する第４工程からなる冷凍機油の製造方法に
ある。

課　を”）するための手 本発明において用いる原油は、中東、中国、東南アジア
で採油されるパラフィン基原油又は混合基のものであっ
て、本発明ではこれらの原油から採取される潤滑油留分
又は該原油を脱れきした脱れき油を１ｌｆ１滑油基油の
原料として使用する。すなわち、上記原油の常圧蒸留残
油を減圧蒸留して採取したり、例えば沸点約２５０〜約
４００℃、約３５０〜約５００℃並びに約４５０〜約６
５０℃の各留出油又は上記蒸留残油をプロパン等を用い
て脱れきした脱れき油を原料とする。また、必要に応じ
、上述のようにして得られた留分又は脱れき油を更に蒸
留して粘度レベルを細（変化させたもの、例えば４０℃
での粘度を５〜５００ｃｓ　ｔにしたものから所望の粘
度のものを適宜選択して用いる。

本発明は、上記原料油を以下に示す手順により精製処理
することにより、目的の冷′ａ機油を得るものである。

本発明では、第１工程で原料油を水素化処理するか又は
水素化処理と溶媒抽出処理して水素化油又は水素化ラフ
ィネート油を得る。

ここで水素化と溶媒抽出の各処理を併用して行う場合そ
れらの処理順序はいずれを先に行ってもよいが、さきに
溶媒抽出処理を行って抽出油を分離したものを水素化処
理するほうが水素化処理のための油量が少なくてすむの
で実用的である。

上記水素化処理に際しては公知の水素化精製用触媒、例
えばＮｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、　Ｗ　、Ｔｉ、　Ｖ　等の１種
又は２種以上の約０．１〜約１０−Ｌ％をシリカ、アル
ミナ、シリカアルミナ等の担体に担持させたものを用い
、水素圧約３０〜１５０ｋｇ／　ｃｏｌ　（Ｇ）　、？
Ｌ度約３００〜約４５０℃、液空間速度０．２〜５ｈｒ
−’で原料油と接触させて行い、実際には得られる水素
化油の硫黄分が１ｗｔ％以下、好ましくは０．５ｗｔ％
以下となるような条件を選択して行うとよい。また、溶
媒抽出処理と水素化処理を併用して行う場合は、フルフ
ラール、フェノール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の
公知の溶媒を用い、４０〜８０℃の温度に原料油と接触
させてラフィネート部分を採取し、脱溶媒してラフィネ
ート油を得、このラフィネート油を上述のようにして水
素化処理するとよい。

このようにして得られた水素化油又は水素化ラフィネー
ト油は、第２工程として脱ろう処理に供する。溶剤脱ろ
うでは、アセトン又はメチルエチルケトン／トルエンの
混合溶剤を上記水素化油又は水素化ラフィネート油と２
／１〜３／１の容量比に混合したものを−１０〜−２０
°Ｃ１必要に応し−２０°Ｃ以下まで冷却し、析出する
ワックスを濾過して油から分離して脱ろう油を採取する
。

ここで得られる脱ろう油の流動点は−１０〜−２０℃の
範囲のものを選択するとよいが、実際には目的とする潤
滑油基油の用途に応じ、上記流動点を決定するとよく、
したがって、−２０℃以下に設定してもよい。しかし、
この脱ろう油について行われる次に述べる溶媒抽出処理
により、得られるエキストラクト油の流動点が予期以上
に大巾に低下するので、上記脱ろう処理段階で油の流動
点を大巾に低下させ得るために苛酷な脱ろう条件を設定
する必要はない。

本発明では、上述のごとくして脱ろうした油を、第３工
程として芳香族炭化水素に対し選択的に親和性を有する
溶媒を用いて抽出処理して、エキストラクト油を採取す
る。上記抽出溶媒としては、フルフラール、フェノール
、Ｎ−メチルピロリドンを例示し得、これらは単独でも
２種以上混合しても用いられる。

この溶媒を用いて脱ろう油を抽出処理するには、脱ろう
油と溶媒を６０〜１２０℃の温度に溶媒／油止（容量比
）１／１〜３／１で接触させるとよく、本発明ではこの
接触により得られるエキストラクト部分を回収し、脱溶
剤してエキストラクト油として採取する。ここで、エキ
ストラクト油の収率が５〜３０νｏ１％、好ましくは５
〜２５ｖｏ１％になるように抽出条件を選定するのが目
的の流動点−３０℃以下とする上で望ましい。

上記溶媒抽出処理により、流動点の非常に低いエキスト
ラクト油が得られる。例えば、流動点が−１０〜−１５
℃の脱ろう油を溶媒抽出処理する場合、＝３０〜−６０
℃の流動点のエキストラクト油が容易に得られるように
なる。

このようにン容媒抽出処理による流動点の低下は、予め
脱ろう処理（第２工程）した後に特定な溶媒で抽出処理
し、エキストラクト油を採取する（第３工程）ことから
なる一連の工程で処理することによりはじめて達成し得
るものである。更には上記一連の工程で処理すると、ｎ
−ｄ−Ｍ環分析値％ＣＡ１０以上、更には１５〜５０の
性状のものが、苛酷な水素化や苛酷な脱ろう処理を行う
ことなく得られるのである。

上記溶媒抽出処理により得られる上記エキストラクト油
を活性白土等の固体吸着剤を用いて固体吸着精製する第
４工程により、窒素成分が除去されて色相が一層安定し
たものが得られる。なお、上記溶媒抽出処理でエキスト
ラクト部分と同時に得られるラフィネート油は通常の精
製処理することにより、モーターオイルなど、汎用の潤
滑油基油として用いることができる。

畝上のとおり、本発明は、原料油に水素化処理又は溶媒
抽出処理と水素化処理を行った後、得られる油に脱ろう
処理を行い、次いで溶媒抽出処理を行うことにより、低
温特性に優れた高芳香族基油を得ることに成功したもの
であって、このような一連の工程から成る処理を採用せ
ずに、上記脱ろう処理に先立って溶媒抽出処理を行い、
次いで得られたエキス］・ラクト油について溶剤膜ろう
処理を行うｌ＋ｌｉ序では、脱ろう処理に際しての濾過
操作中に目詰りを起して析出したワックスの濾過分離に
支障を来たし、その場合少量のワックスが油の方へ移行
して流動点降下を阻害するため、前述したごとき低い流
動点の油を得ることは不可能となるのである。

なお、本発明の方法で得られる冷凍機油は、これ自身単
独で冷凍機油として使用できるのは当然であるが、従来
公知の方法で得られる鉱油系冷凍機油を混合しても使用
できる。又、アルギルヘンゼン等の合成油を混合しても
良い。又、一般に使用されている酸化防止剤、塩酸ｔｄ
ｔ捉剤、消泡剤等の添加剤を添加しても良い。

以下に実施例及び比較例により、本発明及びその効果を
具体的に説明する。

実施例１ アラビアンライト原油を常圧蒸留した常圧仄留残油を減
圧蒸留し、沸点２５０〜４００°Ｃの留出油Ａと３４０
〜５２０℃の留出油Ｂと４００〜６５０℃の留出油Ｃを
採取し、それぞれ原料油とした。

上記留出油Ａを添付の第１図に示す工程図に従って下記
操作により、順次精製処理を行った。

まず留出油Ａを、Ｃｏ−Ｍｏ系水素化処理用触媒を充填
した高圧水添装置に、水素圧１００ｋｇｆ／ｃＪ　（Ｇ
）、温度３６０〜３７０℃の条件下に液空間速度（ＬＨ
３Ｖ）１、Ｏｈｒ″′で供給して水素化処理し、硫黄分
０’、ｈｔ％の水素化処理油Ａを得た。

次いで、上記水素化油Ａにトルエン／メチルエチルケト
ン（５０１５０容量比）の混合溶剤を油１容量部に対し
２容量部加え、−３０℃に冷却して半時間放置後、析出
したワックス分を濾布で濾過し、脱ろう油Ａを採取した
。得られた脱ろう油Ａの流動点は一１５℃であった。次
に、回転板式向流接触抽出装置を用いて、上記脱ろう油
Ａｌ容量部に対しフルフラール２容量部を加え、温度６
０〜８０℃で溶媒抽出処理を行い、エキストラクト部分
とラフィネート部分をそれぞれ採取し、エキストラクト
部分からフルフラールを減圧蒸発分離してエキストラク
ト油Ａを採取した。得られたエキストラクト油Ａの脱ろ
う油に対する収率は１５ν０１％であった。

次いで、このエキストラクト油Ａに活性白土２．５ｗｔ
％加えて攪拌して吸着処理を行い、目的の冷凍機油Ａを
得た。

核油の性状は表１に示すとおりである。なお、参考とし
て前記脱ろう油Ａの性状も併せて示した。

表１ 実施例２ 実施例１に示した留出油Ｂ及び留出油Ｃを、添付の第２
図に示す工程に従って下記操作により、それぞれ精製処
理を行った。

各留出油を、回転板式向流接触抽出装置を用い、油１容
量部当りフルフラール２．０容量部を加え、６０〜８０
℃の温度でそれぞれ抽出処理し、そのラフィネート部分
を採取し、減圧下に脱溶剤してラフィネート油ＢとＣを
得た。

次いで、実施例１に記載したと同じ触媒を充填した水添
装置を用い、水素圧１００ｋｇｆ／ｃｏｌ　（Ｇ）　、
温度３７０〜３７５℃（ラフィネート油Ｂの場合）、３
８０〜３８５℃（ラフィネート油Ｃの場合）でそれぞれ
水素化処理を行い、硫黄分０．１ｗｔ％の水素化ラフィ
ネート油ＢとＣを得た。

次に、各水素化ラフィネート油を実施例１に記載したと
同様の手順で脱ろう処理し、流動点−１５℃の脱ろう油
ＢとＣを得た。得られた各脱ろう油に脱ろう油１容量部
当りフルフラール２．５容量部を加え、実施例１に記載
したと同様の抽出装置を用い、温度８０〜１００℃で抽
出処理を行い、エキストラクト部分とラフィネート部分
に分離し、エキストラクト部分を脱溶剤してエキストラ
クト油Ｂとエキストラクト油Ｃを採取した。

得られた各エキストラクト油の脱ろう油に対する収率は
、Ｂ油で７．Ｏｖｏ１％、Ｃ油で１２．Ｏｖｏ１％であ
った。

次いで、各エキストラクト油に対し活性白土５、Ｏｗｔ
％添加して吸着処理を行い、冷凍機油Ｂ及びＣを得た。

これらの性状は表２に示すとおりである。

次に、本発明による一連の工程処理を採用せずに、処理
順序を変えて精製した場合を比較例として示す。

比較例 実施例１により水素化処理した水素化油Ａを、回転板式
向流接触抽出装置を用いて、実施例１に記載したと同様
の手順により溶媒抽出処理し、得られたエキストラクト
部分から脱溶媒してエキストラクト油を採取した。つい
でこのエキストラクト油に、トルエン／メチルエチルケ
トン（５０１５０容量比）の混合溶媒を油１容量部に対
し２容に部加え、−３０℃に冷却して半時間放置後、析
出したワックス分を濾布で濾過して脱ろう油Ａ′を得た
。

この脱ろう油Ａ′に活性白土５．０ｗｔ％加え吸着処理
を行って、冷凍機油Ａ′を得た。

得られた基油Ａ′のの性状は表３に示すとおりである。

表３ 実施例３ 実施例１及び２で得られた冷凍機油Ａ、Ｂ及びＣ並びに
比較例で得た冷凍機油Ａ′をそれぞれ用い、冷凍機油と
しての機能上の特性を測定した結果を表４に示す。

参考としてナフテン基原油を用いた冷凍機油についても
同様にして測定した結果を表４に併せて示す。

胆果 上掲の表１〜表２にみられるとおり、本発明によると、
脱ろう油の流動点が一１５℃の場合に、溶媒抽出するこ
とにより得られる冷凍機油の流動点は−３０〜−５０℃
に低下し、所望の低温流動性の油が得られ、ト２２冷媒
との相互溶解性を示す臨界溶解温度は極めて低温であっ
て、フロンとの相溶性に借れていることが表４かられか
る。これに対し、本発明の方法によらない比較例で得ら
れた基油ではフロンとの相溶性には優れているものの、
流動点、フロック点が市販油に比べても非常に高く、冷
凍サイクルに使用された場合、膨張弁の閉塞などを引起
し使用に耐えない。

畝上のとおり、本発明によると、従来、パラフィン基又
は混合基の原油からは製造困難であった低温特性に優れ
た冷凍機油を有利に製造することができる顕著な利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

添付の第１図及び第２図は、本発明に係る冷凍機油製造
上の工程図を例示したものである。 出願人　株式会社共石製品技術研究所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）パラフィン基原油又は混合基原油から採取した潤
   滑油留分もしくは上記原油を脱れき処理して得られた脱
   れき油を、水素化処理するか又は溶媒抽出処理と水素化
   処理する第１工程、該水素化処理油を脱ろう処理する第
   ２工程、該脱ろう油を芳香族炭化水素に対し選択的に親
   和性を有する溶媒で溶媒抽出処理して流動点−３０℃以
   下ｎ−ｄ−Ｍ環分析値％Ｃ＿Ａ１０以上のエキストラク
   ト油を採取する第３工程、該エキストラクト油を吸着処
   理する第４工程よりなることを特徴とす冷凍機油の製造
   方法。