JPH07116453B2 - 流動パラフィンの製造方法 - Google Patents

流動パラフィンの製造方法

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JPH07116453B2
JPH07116453B2 JP62140771A JP14077187A JPH07116453B2 JP H07116453 B2 JPH07116453 B2 JP H07116453B2 JP 62140771 A JP62140771 A JP 62140771A JP 14077187 A JP14077187 A JP 14077187A JP H07116453 B2 JPH07116453 B2 JP H07116453B2
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JP
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hydrodewaxing
solvent dewaxing
paraffin
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隆夫 片山
謙三 和泉
雅巳 三原
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流動パラフィンの製造方法に関し、詳しくは新
規な性状を有する流動パラフィンを効率よく製造する方
法に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕
従来、流動パラフィンはパラフィン基系原油の減圧ある
いは常圧蒸留留出油に、溶剤抽出処理,水素化処理ある
いは硫酸処理等を適宜組み合わせた処理を行うことによ
って製造されている。
しかし、このような従来の流動パラフィンは、ポリスチ
レン等のプラスチックの可塑剤として用いるには、プラ
スチックに付与できる流動性が不充分であり、また耐熱
性や耐ブリード性等の低下が大きく、不適当なものであ
った。特に、近年成形時のコストダウンを目的として射
出成形のハイサイクル化(高速成形)が進行しつつある
が、その際、使用されている従来の流動パラフィンでは
金型表面にブリードし、成形品の外観を損ねるという問
題が顕著になっている。
また、上述の如き方法では使用できる原油に制約が大き
く、また硫酸スラッジの量が多く、しかも収率が悪い等
の問題があった。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで本発明者らは、上記従来技術の問題点を解消し、
プラスチックに充分な流動性を付与し、耐熱性,耐ブリ
ード性等の低下を小さくすることのできるすぐれた可塑
剤としての用途、さらには繊維油剤や化粧品,食品添加
剤,離型剤等に好適な流動パラフィンを開発すべく鋭意
研究を重ねた。その研究過程において、化学構造分析に
よって測定されるパラフィン分含量(P)とナフテン分
含量(N)との間の関係式 で表わされるパラメーターに着目し、これを指標にさら
に試行錯誤を続けた。その結果、上記パラメーターの値
を小さくするとともに、粘度指数を大きくすることによ
って、目的とする性状の流動パラフィンが得られること
を見出した。また、この流動パラフィンを効率よく製造
する方法をも併せて開発すべく研究を進めたところ、溶
剤脱ロウ処理と水添脱ロウ処理をこの順序で行い、さら
に適宜段階で水素化処理を行うことにより、所期の目的
を達成できることを見出した。
本発明はこれらの知見に基いて完成したものである。す
なわち本発明は、40℃における動粘度が10〜100cSt、流
動点が−30℃以下、粘度指数が70以上であって、パラフ
ィン分含量(P)とナフテン分含量(N)の割合が 式 を満たし、かつ芳香族分含量(%CA)が1重量%以下の
流動パラフィンを得るために、パラフィン基系原油、中
間基系原油、又はナフテン基系原油から得られた粗精製
留分を、i)水素化触媒下、温度200〜450℃、圧力100
〜250kg/cm2で行う水素化処理、ii)−15℃−30℃で行
う溶剤脱ロウ処理およびiii)ゼオライト触媒下、温度2
00〜450℃、圧力10〜250kg/cm2で行う水添脱ロウ処理を
含み、かつ前記溶剤脱ロウ処理後に前記水添脱ロウ処理
を行う処理工程に導入して精製処理することにより、流
動パラフィンを製造する方法を提供するものである。
本発明で製造される流動パラフィンは、上述の如くまず
40℃における動粘度が10〜100cSt、好ましくは15〜85cS
tである。ここで、動粘度が10cSt未満では、プラスチッ
クの成形に用いた場合、成形時に蒸発分離し、耐ブリー
ド性が低下するという不都合が生じ、また100cStを越え
ると、プラスチックの可塑剤(軟化剤)として使用した
ときに、プラスチックに充分な流動性を付与することが
できない。
また本発明で製造される流動パラフィンは、パラフィン
分含量(P)とナフテン分含量(N)の割合が 式 を満たすことが必要である。この値が0.30を越えると、
可塑剤としての性能が低下し、特にプラスチックに充分
な流動性を付与することができず、また耐ブリード性が
悪化する。なお、上記パラフィン分含量(P)とナフテ
ン分含量(N)は、いずれもガスクロマトグラフィー−
質量分析(GC−Mass)でASTM D 2786による測定結果で
ある。
さらに本発明で製造される流動パラフィンは、粘度指数
が70以上、好ましくは80以上、流動点が−30℃以下で、
またn−d−M法による芳香族分含量(%CA)が1重量
%以下であることが必要である。粘度指数が70未満で
は、プラスチックに充分な流動性を付与することができ
ないなどの問題がある。
本発明の流動パラフィンは、叙上の如き性状を有するも
のであればよいが、そのほか食品添加用流動パラフィン
試験(DMSO)基準に合格していることが、さらに好まし
い条件である。
このような流動パラフィンは、各種の方法により製造す
ることが可能であるが、本発明の製造方法によれば、効
率よくしかも良質のものを得ることができる。
本発明の方法では、原油の粗精製留分を出発原料とする
が、この粗精製留分は、パラフィン基系原油,中間基系
原油あるいはナフテン基系原油から様々な方法により得
られる。例えば上記各種原油を常圧蒸留するかあるいは
常圧蒸留の残渣油を減圧蒸留して得られる留出油を水素
化処理(一次)するか溶剤抽出処理すれば、本発明の方
法の出発原料である粗精製留分となる。ここで一次水素
化処理の条件は、留出油の種類等により適宜選定すれば
よいが、例えばシリカ・アルミナなどの適当な担体に担
持したニッケル−タングステン系,ニッケル−モリブデ
ン系などの触媒の存在下に温度300〜450℃,圧力100〜2
50kg/cm2,液時空間速度(LHSV)0.5〜2.0hr-1の条件下
で行う。また、溶剤抽出処理は所謂フルフラール法,フ
ェノール法,N−メチルピロリドン法など公知の方法にし
たがえばよい。
本発明の方法では、このような粗精製留分を水素化処理
(二次)、溶剤脱ロウ処理および水添脱ロウ処理の少な
くとも三段階の精製処理工程にかける。この場合、水素
化処理はいずれの段階で行ってもよいが、溶剤脱ロウ処
理と水添脱ロウ処理は必ずこの順序で行うべきである。
つまり本発明の方法の具体的な態様としては、水素化
処理−溶剤脱ロウ処理−水添脱ロウ処理,溶剤脱ロウ
処理−水素化処理−水添脱ロウ処理あるいは溶剤脱ロ
ウ処理−水添脱ロウ処理−水素化処理の順序で行う三段
階精製処理工程があり、さらにはこれら,,の工
程の適宜段階で再度水素化処理(三次)を付加すること
もできる。
上記水素化処理(二次)の条件は、各種状況に応じて選
択すればよいが、例えば、アルミナやシリカ・アルミナ
などの適当な担体に担持したニッケル−タングステン
系,ニッケル−モリブデン系などの触媒の存在下に温度
200〜450℃,圧力100〜250kg/cm2,液時空間速度(LHS
V)0.2〜2.0hr-1の条件下で行う。
また、溶剤脱ロウ処理はメチルエチルケトン(MEK)−
トルエン,アセトン−ベンゼンあるいは液化プロパン等
を溶剤として、通常は−30℃〜−15℃の温度範囲で行え
ばよい。
一方、水添脱ロウ処理は、ZSM−5などのZSM系合成ゼオ
ライトをはじめとする高度な選択性を有するゼオライト
触媒を用いて、n−パラフィンや側鎖の少ないパラフィ
ンを選択的に水素化分解し、ロウ分を除去するものであ
る。この際の処理条件は、様々であるが一般には温度20
0〜450℃,圧力10〜250kg/cm2,液時空間速度(LHSV)0.
1〜2.5hr-1とすればよい。
本発明のこのような方法によって得られる流動パラフィ
ンは、前述した性状(動粘度,パラフィン分含量(P)
とナフテン分含量(N)の割合,粘度指数)を満足する
ものであり、さらに流動点や%CA、またDMSO基準につい
ても前述した条件を満足するものである。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳しく
説明する。
実施例1 中間基系原油を常圧蒸留し、さらに常圧蒸留の残渣を減
圧蒸留して得られた留出油を一次水素化処理(圧力:200
kg/cm2,温度:400℃,LHSV:1.0hr-1,触媒:シリカ・アル
ミナを担体としてニッケル,タングステンを担持したも
の)を行い粗精製留分を得た。
次に、この粗精製留分をまずMEK−トルエンで溶剤脱ロ
ウ処理(脱ロウ温度:−27.5℃)し、さらに水素化処理
(二次)(圧力:200kg/cm2,温度:320℃,LHSV:0.5hr-1,
触媒:アルミナを担体としてニッケル,タングステンを
担持したもの)した。
続いて、上記処理油を水添脱ロウ処理(圧力:50kg/cm2,
温度:330〜350℃,LHSV:1.0hr-1,触媒:ゼオライト型担
体に白金を含浸担持させたもの)し、しかる後に硫酸処
理を行って流動パラフィンAを得た。この流動パラフィ
ンAの収率は67.9%(粗精製留分を基準として)であ
り、またこの性状は、40℃における動粘度46.5cSt,粘度
指数85, の値0.29,%CA0.1以下, 流動点−45℃,DMSO合格であった。
次に、この流動パラフィンAについて、プラスチックの
可塑剤としての性能評価を下記の如く行った。
成形加工性(流動性) ポリスチレン(商品名:出光スチロールUS305,出光石油
化学(株)製)に)上記流動パラフィンAを3重量%添
加し、これを肉厚3.0mm,幅12.5mmのスパイラル管に入
れ、200℃に加熱してその流動性を測定した。結果を第
1表に示す。
耐熱性(熱変形温度) ポリスチレン(商品名:出光スチロールUS305,出光石油
化学(株)製)に上記流動パラフィンAを3重量%添加
したもので角柱試験片を作成し、この試験片についてJI
S K 6871に準拠して熱変形温度を測定した。結果を第1
表に示す。
耐ブリード性(高速成形性) ポリスチレン(商品名:出光スチロールUS305,出光石油
化学(株)製)に上記流動パラフィンAを3重量%添加
したものを成形材料として、日本製鋼所製N−100B II
なる成形機,オーディオカセットハーフ(4ケ取り)な
る金型を用いて下記成形条件 成形温度:シリンダー前部 230℃ 金型温度:固定/移動側 15/15(℃) 射出圧力:射出/保圧 100/70(kg/cm2G) 成形時間:射出/冷却 4/4〜10(秒) にて成形を繰り返した。
成形サイクルを短縮して行くと単位時間に発生凝縮する
ブリードするオイル(流動パラフィン)量が増加するこ
とから、オイル付着が促進される。そこで上記条件で徐
々に成形サイクルを短縮して行き、オイル付着が顕著に
なる最短成形時間(ブリード限界許容サイクル)を求め
た。結果を第1表に示す。但し、成形サイクルの短縮
は、冷却時間を短縮することにより行った。
透明性 ポリスチレン(商品名:出光スチロールUS305,出光石油
化学(株)製)に上記流動パラフィンAを3重量%添加
したものを金型に入れ、220℃でその外観を目視により
測定した。結果を第1表に示す。
実施例2 実施例1において、水素化処理(二次)を水添脱ロウ処
理の後に行ったこと、および硫酸処理を行わなかったこ
と以外は、実施例1と同様の処理を行い、流動パラフィ
ンBを得た。この流動パラフィンBの収率は68.6%(粗
精製留分を基準として)であり、またこの性状は、40℃
における動粘度46.6cSt,粘度指数86, の値0.28,%CA0.1以下, 流動点−45℃,DMSO合格であった。
次に、この流動パラフィンBについて、プラスチックの
可塑剤としての性能評価を実施例1と同様に行った。結
果を第1表に示す。
比較例1 実施例1において、水添脱ロウ処理を行わなかったこ
と、および硫酸処理を行わなかったこと以外は、実施例
1と同様の処理を行い、流動パラフィンCを得た。この
流動パラフィンCの性状は、40℃における動粘度44.5cS
t,粘度指数105, の値0.33,%CA0.1以下, 流動点−15℃,DMSO合格であった。
次に、この流動パラフィンCについて、プラスチックの
可塑剤としての性能評価を実施例1と同様に行った。結
果を第1表に示す。
比較例2 実施例1において、溶剤脱ロウ処理を行わなかったこ
と、および硫酸処理を行わなかったこと以外は、実施例
1と同様の処理を行い、流動パラフィンDを得た。この
流動パラフィンDの収率は65.3%(粗精製留分を基準と
して)であり、またこの性状は、40℃における動粘度4
6.8cSt,粘度指数86, の値0.29,%CA0.1以下, 流動点−42.5℃,DMSO合格であった。
次に、この流動パラフィンDについて、プラスチックの
可塑剤としての性能評価を実施例1と同様に行った。結
果を第1表に示す。
比較例3 ナフテン基系原油を常圧蒸留し、さらに常圧蒸留の残渣
を減圧蒸留して得られた留出油を、フルフラール抽出
(塔頂温度105℃,塔底温度75℃,溶剤/油比3)し、
次いで実施例1の二次水素化処理と同じ条件で水素化処
理を行い、流動パラフィンEを得た。この流動パラフィ
ンEの性状は、40℃における動粘度47.5cSt,粘度指数4
5, の値0.30,%CA0.1以下, 流動点−20℃,DMSO合格であった。
次に、この流動パラフィンEについて、プラスチックの
可塑剤としての性能評価を実施例1と同様に行った。結
果を第1表に示す。
〔発明の効果〕 本発明で製造される流動パラフィンは、ポリスチレン等
のプラスチックの可塑剤をはじめ、繊維油剤,化粧品,
離型剤等に幅広く利用され、特にプラスチックの可塑剤
(軟化剤)として用いた場合、プラスチックの流動性が
向上し、耐熱性,耐ブリード性の低下が小さいため、従
来の可塑剤に比べて著しく性能が向上する。また、DMSO
基準にも合格しているため、食品添加剤としても利用で
きる。
さらに、本発明の製造方法によれば、入手困難なナフテ
ン基系原油のみによることなく、パラフィン基系原油や
中間基系原油からでも上述の流動パラフィンが効率よく
得られ、収率も高い。しかも、この方法によって得られ
る流動パラフィンは、プラスチックの可塑剤として用い
た場合に、プラスチックの外観(透明性)を損なうこと
がない。
したがって、本発明は従来から知られている流動パラフ
ィンを使用する様々な分野で、一層有効かつ幅広い利用
が期待される。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−55083(JP,A) 特開 昭60−38494(JP,A) 特開 昭50−34308(JP,A) 特開 昭54−116005(JP,A) 特開 昭54−22413(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パラフィン基系原油、中間基系原油、又は
    ナフテン基系原油から得られた粗精製留分を、i)水素
    化触媒下、温度200〜450℃、圧力100〜250kg/cm2で行う
    水素化処理、ii)−15℃−30℃で行う溶剤脱ロウ処理お
    よびiii)ゼオライト触媒下、温度200〜450℃、圧力10
    〜250kg/cm2で行う水添脱ロウ処理を含み、かつ前記溶
    剤脱ロウ処理後に前記水添脱ロウ処理を行う処理工程に
    導入して精製処理することにより、40℃における動粘度
    が10〜100cSt、流動点が−30℃以下、粘度指数が70以上
    であって、パラフィン分含量(P)とナフテン分含量
    (N)の割合が 式 を満たし、かつ芳香族分含量(%CA)が1重量%以下の
    流動パラフィンを得ることを特徴とする流動パラフィン
    の製造方法。
  2. 【請求項2】精製処理工程が、水素化処理、溶剤脱ロウ
    処理および水添脱ロウ処理を順次行うものである特許請
    求の範囲第1項記載の製造方法。
  3. 【請求項3】精製処理工程が、溶剤脱ロウ処理、水素化
    処理および水添脱ロウ処理を順次行うものである特許請
    求の範囲第1項記載の製造方法。
  4. 【請求項4】精製処理工程が、溶剤脱ロウ処理、水添脱
    ロウ処理および水素化処理を順次行うものである特許請
    求の範囲第1項記載の製造方法。
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