JPH06116571A - 高粘度指数低粘度潤滑油基油の製造法 - Google Patents
高粘度指数低粘度潤滑油基油の製造法Info
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Abstract
粘度が3.0〜5.0 cStで、粘度指数が120以上、
且つ、流動点が−10℃以下である、高粘度指数の低粘
度潤滑油基油を製造する。 【構成】 重質常圧蒸留留出油又は軽質減圧蒸留留出油
で、370〜480℃の蒸留温度範囲に60容量%以上
の留出成分を有し、且つ、飽和炭化水素を50質量%以
上含有する留分を原料として、これをシリカ・アルミナ
触媒で水素化分解し、当該分解生成物を燃料油留分と潤
滑油留分に蒸留分解し、当該潤滑油留分を溶剤精製処
理、水素化精製処理及び脱ろう処理することにより製造
する。
Description
品質な燃料油と共に高粘度指数の低粘度潤滑油基油を製
造する方法に関する。
は、まず原油を常圧蒸留し、その残油を更に減圧蒸留
し、低粘度から高粘度にわたる各種潤滑油留分及び減圧
蒸留残油に分離する。減圧蒸留残油から重質潤滑油留分
(ブライトストック)を得るには、減圧蒸留残油を溶剤
脱れき法により処理し、アスファルト分を除去する。ブ
ライトストックを含むこれらの各種粘度の潤滑油留分は
更に溶剤精製、水素化精製、脱ろう等の工程により処理
され、潤滑油基油が製造される。
法として、水素化分解法が知られている。これは減圧蒸
留留出油やブライトストック等の重質油を高温、高圧下
で触媒を用いて水素化分解し、その生成油から高粘度指
数基油を製造する方法である。減圧蒸留留出油を原料と
した水素化分解法については、例えば、特公昭46−3
267号により開示されている。
機械の高性能化、省エネルギー対応が進み、それらの機
械に使用する潤滑油の性能向上が強く求められてきてい
るが、その性能は潤滑油基油の品質によるところが大き
い。特にエンジン油や変速機油などの自動車用潤滑油や
又建設機械用作動油等においては高粘度指数の低粘度基
油が求められている。しかしながら、高粘度指数の潤滑
油基油は従来技術である溶剤精製法で製造する場合特定
の良質な原油からの潤滑油留分に限定され、しかも溶剤
精製工程において抽出溶剤比を極めて高くしなければな
らず、高粘度指数を有する潤滑油基油の製造は容易では
ない。
潤滑油基油を製造する方法として水素化分解法が開発さ
れ、実用化されている。しかしながら、従来技術による
水素化分解法は減圧蒸留留出油やブライトストック等の
重質油を原料とするものであり、この方法で製造される
潤滑油留分は粘度が比較的高い留分については粘度指数
が高いが、100℃における動粘度が3.0〜5.0cS
t の比較的低粘度の留分については粘度指数があまり高
くない。
的高粘度の潤滑油基油の製造を対象にしたものであり、
比較的低粘度で、且つ、高粘度指数の潤滑油基油の製造
には適しているとはいえない。本発明は水素化分解法に
よる従来技術の問題点を解決し、中間留分を主体とする
高品質な燃料油と共に、100℃における動粘度が3.
0〜5.0cSt と比較的低く、しかも粘度指数が120
以上と高く、且つ、流動点が−10℃以下である、高粘
度指数の低粘度潤滑油基油を製造する方法を提供するこ
とを目的としている。
達成すべく種々研究を進めた結果、重質常圧蒸留留出油
及び/又は軽質減圧蒸留留出油で370〜480℃の蒸
留温度範囲に60容量%以上の留出成分を有し、且つ飽
和炭化水素を50質量%以上含有する留分を原料油と
し、水素化分解触媒の存在下で水素化分解し、その分解
生成油を蒸留することにより中間留分を主体とする高品
質な燃料油と共に潤滑油留分が得られ、この潤滑油留分
を脱ろう処理、又は脱ろう処理に溶剤精製処理及び/又
は水素化精製処理を付加することにより、100℃にお
ける動粘度が3.0〜5.0cSt で粘度指数が120以
上、且つ、流動点が−10℃以下である、高粘度指数の
低粘度基油が得られることを見い出した。なお、飽和炭
化水素の含有量は液体クロマトグラフ法であるIP法
(IP368−84)で測定した値である。
質常圧蒸留留出油及び/又は軽質減圧蒸留留出油のうち
留出温度が比較的低い留分が好ましい。これは粘度指数
が低い芳香族化合物や多環ナフテン化合物が少ないため
である。水素化分解工程において、原料油に含まれてい
る粘度指数の劣る芳香族化合物が粘度指数の高い単環芳
香族化合物、ナフテン化合物及びパラフィン化合物に変
換されると共に、多環ナフテン化合物が単環ナフテン化
合物やパラフィン化合物に変換されて粘度指数が向上す
るのであるが、原料油としては前記のごとく粘度指数の
低い高沸点成分が少ないほうが望ましい。換言すれば、
原料油は粘度指数ができるだけ高いものがよく、特に8
5以上のものが好ましい。
属、例えばモリブデン、タングステン等のうち少なくと
も1種類以上を各々5〜30質量%、又第VIII族金属、
例えばコバルト、ニッケル等のうち少なくとも1種類以
上を各々0.2〜10質量%含む、アモルファス系のシ
リカ・アルミナを担体とした触媒である。この水素化分
解触媒は水素化能と分解能とを併せもち、中間留分の収
率が高く、且つ、高粘度指数の潤滑基油の製造に適して
いる。
140kg/cm2 G 、平均反応温度360〜430℃、LH
SV0.3〜1.5hr-1、水素/油比5,000〜14,
000scf/bbl 、分解率40〜90容量%で、好ましく
は、水素分圧105〜130kg/cm2 G 、平均反応温度
380〜425℃、LHSV0.4〜1.0hr-1であり、分
解率45〜90容量%となるように設定する。分解率と
は、100−(生成物中の360℃+ 留分の割合(容量
%))をいい、分解率が40容量%未満では原料油中に
含まれる粘度指数の劣る芳香族分や多環ナフテン分の水
素化分解が不十分で、粘度指数120以上の低粘度油
(100℃における動粘度3.0〜5.0cSt )は得ら
れにくい。又、分解率が90容量%を越えると、潤滑油
留分の収率が低くなり好ましくない。
解生成油を燃料油留分と潤滑油留分とに蒸留分離する。
燃料油留分は脱硫、脱窒素が十分に行われ、又、芳香族
の水素化も行われている。この内ナフサ留分はイソパラ
フィン分が多く、灯油留分は煙点が高く、又、軽油留分
はセタン価が高い等、各留分とも燃料油として高品質で
ある。
工程へリサイクルしてもよい。これから所望する動粘度
の潤滑油留分を得るためこれを更に減圧蒸留してもよ
い。なおこの減圧蒸留分離は次に示す脱ろう処理後に行
ってもよい。かかる減圧蒸留留分は所望の流動点を有す
る潤滑油基油を得るために脱ろう処理を行う。脱ろう処
理は溶剤脱ろう法又は接触脱ろう法などの通常の方法で
よい。
て一般にMEK、トルエンの混合溶剤が用いられるが、
ベンゼン、アセトン、MIBK等の溶剤を用いてもよ
い。脱ろう油の流動点を−10℃以下にするため、溶剤
/油比1〜6倍、ろ過温度−15〜−40℃の条件で行
う。なお、ここで副生するスラックワックスは水素化分
解工程の材源として再び利用することができる。
製処理及び/又は水素化精製処理を付加してもよい。こ
れらの付加する処理は潤滑油基油の紫外線安定性や酸化
安定性を向上させるために行うもので、通常の潤滑油精
製工程で行われている方法で行うことができる。即ち、
溶剤精製は溶剤として一般にフルフラール、フェノー
ル、N−メチルピロリドン等を使用し、潤滑油留分中に
残存している少量の芳香族化合物、特に多環芳香族化合
物を除去する。なお、回転円板式向流接触抽出装置によ
るフルフラール精製の場合、原料油1容量部に対して
0.5〜6容量部のフルフラールが抽出塔で向流接触す
るように、抽出塔内に温度勾配をつけて抽出を行う。通
常、抽出温度は抽出塔頂部で60〜150℃、抽出塔底
部でそれより20〜100℃低い温度で行われる。
族化合物を水素化するために行うもので、特に触媒を限
定するものではないが、モリブデン等の第VIa 族金属の
うち少なくとも1種類以上とコバルト、ニッケル等の第
VIII族金属のうち少なくとも1種類以上とを担持したア
ルミナ触媒を用いて、反応圧力(水素分圧)70〜16
0kg/cm2 G 、平均反応温度300〜390℃、LHSV
0.5〜4.0hr-1の条件下で行うことができる。
するが、本発明はこれらの実施例等に限定されるもので
はない。
油を原料油として、シリカ・アルミナの割合が10:9
0のアモルファス系シリカ・アルミナ担体に、ニッケル
3質量%、モリブデン15質量%が担持された触媒を硫
化した状態で用い、水素分圧110kg/cm2 G 、平均反
応温度408℃、LHSV0.69hr-1、水素/油比9,0
00scf/bbl で水素化分解を行った。
油に対してナフサ留分15容量%、灯油留分16容量
%、軽油留分51容量%及び潤滑油留分24容量%がそ
れぞれ得られた。分解率は73容量%であった。灯油の
煙点は22、軽油のセタン指数は54であった。
エン混合溶剤を用いて溶剤/油比4倍、ろ過温度−21
℃の条件で溶剤脱ろうを行った。脱ろう収率は79容量
%であった。かかる脱ろう油を減圧蒸留することによ
り、100℃における動粘度3.94cSt の潤滑油基油
が脱ろう油に対し65容量%得られた。この潤滑油基油
の粘度指数は129で流動点は−15℃であった。
触媒を用い、水素分圧110kg/cm2 G 、平均反応温度
397℃、LHSV0.69hr-1、水素/油比9,000sc
f/bbl で水素化分解を行った。分解生成物を常圧蒸留す
ることにより原料油に対してナフサ留分8容量%、灯油
留分6容量%、軽油留分42容量%及び潤滑油留分51
容量%がそれぞれ得られた。分解率は46容量%であっ
た。灯油の煙点は22、軽油のセタン指数は54であっ
た。
に溶剤脱ろうを行った。脱ろう収率は78容量%であっ
た。かかる脱ろう油を減圧蒸留することにより、100
℃における動粘度4.01 cStの潤滑油基油が脱ろう油
に対し75容量%得られた。この潤滑油基油の粘度指数
は122で流動点は−15℃であった。
による分解生成物からの潤滑油留分を減圧蒸留し、10
0℃における動粘度3.91cSt の留分を潤滑油留分に
対し、65容量%得た。かかる留分について、回転円板
式向流接触抽出装置によるフルフラール溶剤精製を、原
料油1容量部に対しフルフラール2容量部を用い、抽出
塔頂部120℃、抽出塔底部52℃の抽出温度で行っ
た。このラフィネートの収率は98容量%で、次にこれ
を水素化精製した。
されたアルミナ触媒を用い、水素分圧105kg/cm2 G
、LHSV2.5hr-1、平均反応温度330℃の条件で行
った。生成油の収率は99容量%で、これを更に実施例
1に示す条件で脱ろう処理を行った。このように処理し
て生成した潤滑油基油は100℃における動粘度4.0
0cSt 、粘度指数129、流動点−15℃であった。
したところ、油中に曇が生じるまでの時間が50時間以
上、又、沈澱が発生するまでの時間が50時間以上であ
り、優れた紫外線安定性を有していた。因みに、フルフ
ラール処理及び水素化精製処理をしない、実施例1にお
ける潤滑油基油についての紫外線照射試験結果は、曇が
発生するまでの時間が10時間であり、又、沈澱が発生
するまでの時間は20時間であった。
点範囲370〜480℃の留分47容量%、飽和炭化水
素分51質量%)を原料油として実施例1と同様の触媒
及び反応条件で水素化分解を行った。分解生成物を常圧
蒸留することにより潤滑油留分31.1容量%が得られ
た。分解率は66.0容量%であった。
同様に脱ろう処理を行った。脱ろう収率は68.9容量
%であった。かかる脱ろう油を減圧蒸留することによ
り、100℃における動粘度3.99cSt の潤滑油基油
が脱ろう油に対し55容量%得られた。この潤滑油基油
の流動点は−15℃であったが、粘度指数は114と低
い値であった。
した高品質な燃料油と共に、100℃における動粘度が
3.0〜5.0cSt と比較的低く、しかも粘度指数が1
20以上と高く、且つ、流動点が−10℃以下である、
高粘度指数の低粘度潤滑油基油の製造が可能である。
Claims (2)
- 【請求項1】 原油の重質常圧蒸留留出油及び/又は軽
質減圧蒸留留出油で、370〜480℃の蒸留温度範囲
に60容量%以上の留出成分を有し、且つ、飽和炭化水
素を50質量%以上含有する留分を、アモルファス系シ
リカ・アルミナを担体とし、周期律表第VIa 属の金属の
うち少なくとも1種類以上と第VIII属の金属のうち少な
くとも1種類以上とを含む水素化分解触媒の存在下で水
素化分解し、当該分解生成物から燃料油留分と潤滑油留
分を蒸留分離することにより、高品質の燃料油を製造す
ると共に、当該潤滑油留分を脱ろう処理により、又は脱
ろう処理に溶剤精製処理及び/又は水素化精製処理を付
加することにより、100℃における動粘度が3.0〜
5.0cSt で粘度指数が120以上、且つ、流動点が−
10℃以下である、高粘度指数の低粘度潤滑油基油を製
造する方法。 - 【請求項2】 モリブデン5〜30質量%及びニッケル
0.2〜10質量%を含む水素化分解触媒の存在下で、
水素分圧100〜140kg/cm2 G 、平均反応温度36
0〜430℃、LHSV0.3〜1.5hr-1で分解率40〜
90容量%となる反応条件で水素化分解を行う請求項1
記載の方法。
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