JPS60120793A - 潤滑油基油の製造方法 - 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】 本発明はパラフィン基又は混合基原油から高温酸化安定
性及び高温清浄性に優れ、しかも粘度指数の高い潤滑油
基油を高い収率でかつ経済的に製造する方法に関するも
のである。

近年内燃機関は熱効率向上、小型化、高出力化及び省エ
ネルギー化の対策が進み、これらに使用されるクランク
ケース油、シリンダー油等の潤滑油の製造には高温での
酸化安定性及び高温清浄性が優れ、かつ粘度指数が高い
基油が要望される。一方工業用潤滑油例えば、油圧作動
油、軸受油、タービン油、圧縮機械油の製造には、前記
内燃機関油用よりも一段と精製度の高い基油が必要であ
る。よって潤滑油基油製造工業に於いては、用途に応じ
た基油を同時的に、しかも収率良く、少ないエネルギー
で製造する技術の開発が望まれている。

従来、前記原油から潤滑油基油全生産するには、水素化
精製、溶剤抽出精製、脱ろう精製を第１図に示す如く、
直列的に組合せた手段が採用されて来た。この方法の欠
点は、高度精製基油が得られるものの、収率向上と精製
コスト低減に難点があり、壕だ性状の異なる基油製造の
要求に対撚が困難である。しかも高度精製基油は、内燃
機関用潤滑油の如き苛酷条件での使用の場合、沈積物を
生成し易い欠点を有する。

従来ナフテン基原油から酸化安定性を改良した潤滑油基
油を製造する方法として、水素化精製油に、水素化精製
しない油を混合する方法が開示（Ｕ、Ｅｌ、Ｐ３７５９
８１　ｙ、　Ｕ、ｓ、ｐ３ｏｏｏ８ｏ７．　特公昭５８
−１２９６１　）されているが、該原油種は我国で入手
困難で、しかも粘度指数′４ｃ９０以上に高める配慮は
為されていない。

本発明者は、パラフィン基又は混合基原油を原料とし、
内燃機関潤滑油用基油と工業用潤滑油基油を同時的に、
かつ経済的に製造する方策を検討し１本発明を完成した
。本発明の方法での主なる製造品は、全体の基油の中で
もとくに使用量の多い内燃機関潤滑油用基油である。そ
して、該基油に必要な性能は高温条件下での長期使用中
、酸化され難く（酸化安定性）、また潤滑部分の金属例
えばエンジンピストン、シ１ノンダーライナー等に沈積
物あるいはラッカー状物質の生成を起こし酔いこと（清
浄性）、さらには温度変化に対する粘度変化が少ないこ
と（高い粘度指数）である。本発明者は、高温酸化安定
性に対し基油中硫黄分を０．１５〜０．７ｗｔ％　。

好ましくは１１．２〜０．６ｗｔ％含有させること、ま
たあることの知見を得た。第２図はこれらの根拠を示す
実験例である。内燃機関潤滑油基油の粘度指数は、少な
くとも９０以上好ましくは９２以上であれば、何ら支障
は無い。即ち前記硫黄分及び粘度指数を有する基油が本
発明の方法での製造目的物と彦る。併せて、該内燃機関
用に比べ、高度に精製した基油も同時的に本発明の方法
で製造し得る。

即ち本発明の目的は、前記のとおりノくラフイン基又は
混合基原油から、高温酸化安定性、高温清浄性を有し、
高い粘度指数を有する潤滑油基油を、収率を高めかつ少
ないエネルギーで製造する方法を提供することにある。

本発明の方法により、従来の方法に比べ単位原料油当た
り収率が数係高く、かつエネルギーも１ｄの基油製造画
たり約５万Ｋｃａｌ低減できる。

本発明について以下に詳しく説明する。本発明はパラフ
ィン基又は混合基原油から蒸留手段で分離した潤滑油留
分を原料油として用い、これから硫黄分０．２乃至０．
７　ｗｔ％を含有し、粘度指数９０以上を有する潤滑油
基油を製造する方法に於いて。

（イ）　前記原料油を温和な条件で溶剤抽出精製して硫
黄分１．０〜１．６’ｗｔ％含有の第１の精製油とし。

（ロ）次いで該第１の精製油の一部分を水素化精製して
硫黄分０．０２〜０．１２　ｗｔ４含有の第２の精製油
とし。

（ハ）前記内鞘製油を混合前又は混合後に脱ろう精製し
。

（ロ）　内鞘製油を適自割合で混合し、混合油中の硫黄
分０．２〜０．７　ｗｔ’Ｚに調整すること。

から成る潤滑油基油の製造方法である。

本発明で用いられる原料油は、アラビアンライト、アラ
ビアンヘビー、バスラライト、クウェート、イラニアン
ライト等中東地域産出の原油の一種又は二種以上を常圧
蒸留し、その残油を更に真空蒸留し２分離される粘度区
分で仕分けられた軽質、中質１重質の留出油及び残油か
ら脱れきにより得られたブライトストック油である。こ
れらのうちでも軽質留出油を除く各粘度の油がとくに本
発明では原料油として好適でる。中でも、中質及び重質
即ち８０〜１５０ニュートラノＩ油、４００〜５００ニ
ユ一トラル油級の基油生産に対し、収率向上のメリット
が大である。該原料油は硫黄公約２．０〜約５．５　ｗ
ｔｌを含有し、常圧換算約４００ｕ以上の沸点留分てあ
り、粘度約４〜約５０　ｃｓｔ　（＠１００’Ｃ）を有
するものである。該原料油は、多種の硫黄化合物及び窒
素化合物その他潤滑油基油として不適な炭化水素を含有
するため２次の方法で精製される。

本発明で用いられる精製工程を第３図及び第４図に示し
、これらに基づき説明する。第５図は本発明の別の実施
態様例である。前記原料油は、溶剤抽出精製（以下ＥＸ
処理と略す。）され、第１の精製油となる。この際、公
知の溶剤即ち、フルフラール、Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドン、フェノール等が使用され、抽出装置内で接触後、
ラフィネート分とエキストラクト分に分けられ、ラフィ
ネート中に含有される溶剤は蒸留除去される。本発明で
は抽出を比較的温和な条件で行うべきであり、その目標
として、得られる第１の精製油中の硫黄分を約１．０〜
１．６ｗｔ憾、好捷しくは１，１〜１．６ｗｔ係、とく
に好ましくは１．２〜１．５ｗｔ％にすべきである。該
硫黄分の数字限定は以後の操作で得られる第２の精製油
の性状、混合により得られる目的の潤滑油基油の性能確
保、収率向上、製造に係る熱エネルギー節約の総合見地
から定められた。より詳しく説明すると、抽出精製の際
溶剤の割合を高めることは、粘度指数が高まった高度な
精製油は得られるものの、収率低下と精製エネルギーの
増加となる。例えば硫黄分０．６〜０．７　ｗｔｌ６に
なるよう苛酷条件で溶剤抽出精製し、これを水素化精製
して硫黄分０１〜ｏ、２ｗｔ１の精製油とし、混合によ
り硫黄分０．４　ｗｔｅｌ）にした基油では粘度指数９
４〜９６を有するものの１本発明の方法に比べ、収率が
約６憾低下し、精製エネルギーも約８％増大する。一方
溶剤抽出ｙｌ製を極く温和に行い１例えば硫黄分１．８
　ｗｔｌの精製油とし、これを水素化精製して硫黄分０
１〜０．２ｗｔ％の精製油とし９両精製油を混合し硫黄
分０．３　ｗｔｌにした基油では粘度指数９０以上が確
保できない。

本発明で使用される第１の精製油を得る条件の好ましい
例は、フルフラール溶剤／油化１５０〜２２０ｖｏ１％
、好ましくは１５０〜２００　ｖｏｌ係、抽出温度６０
〜９０℃であり、ラフィネートの収率約６０〜８５ｖｏ
ｌ係、好ましくは６５〜８０　ｖｏｌ係になるよう前記
溶剤比を選択する。該第１の精製油中には、酷又は水素
化の影響を全く受けていないスルフィド型硫黄化合物が
硫黄分として全硫黄分の５０係以上即ち約０．３〜約ｔ
　ｏ　ｗｔｌ含有され、以後の第２の精製油との混合時
に有効作用を及はす。

得られた第１の精製油の一部分は、苛酷な条件で水素化
精製（以下ＨＦ処理と略す。）に供せられ、第２の精製
油となる。該精製油中の硫黄分は０．０２〜０．１５　
ｗｔ係、好ましくは０．０２〜０．１２　ｗｔｌ、更に
好ましくは０．０３〜０．１０ｗｔ％とすべきである。

該硫黄分の設定根拠は。

前記第１の精製油の硫黄分、粘度指数及び目的とする基
油性状並びに該第２の精製油の粘度指数、さらには該精
製油を単独に脱ろうして一段高い精製度の工業用尚滑油
基油を得る見地に基づいている。即ち、前記硫黄分にな
るようＨＦ処理すると脱ろう油は粘度指数９５以上が確
保でき、しかも第１の精製油を１ｏ〜５０　ｖｏ１％混
合した際、目的の粘度指数及び硫黄分が安定的に確保で
きる。硫黄分０．０１　ｗｔｌ又はこれ以下の如く超苛
酷精製すると水素化分解を起こし２収嘉低下をもたらし
、一方温和精製では粘度指数向上が困難となる。種々脱
硫率と粘度指数との検討を進め、ＨＦ処理で脱硫率約９
０係以上。

より好ましくは９２〜９７憾とすることにより。

粘度指数は９５以上（脱ろう後）のものが安定確保でき
る。

ＨＦ処理は、シリカ、アルミナ、シリカ・アルミナ等の
担体に、Ｎｉ、　Ｃｏ、　Ｍｏ、　Ｗ等の１種又は２種
以上が約０．２〜約１５　ｗｔ４担持された公知の水素
化処理用触媒存在下で、水素分圧５０〜１５０　Ｋｇ／
ｃｊ（Ｇ）、好ましくは７０〜１００１（Ｇ）、温度３
３０〜３８０℃、好ましくは５５０〜３８０℃、ＬＨ８
Ｖ　Ｏ，５〜２．Ｏｈｒ”で油と接触させ行われる。

内鞘製油は流動点降下のため脱ろう精製される。これに
は溶剤膜ろう手段が好適である。脱ろうＫより含有のワ
ックス分が１０〜２０　ｗｔ４除去され、その結果、脱
ろう油中の硫黄分は若干数値上昇すると共に、粘度指数
は低下する。第３図及び第４図に示す第２の精製油を単
独に溶剤膜ろう精製して得られる基油は、工業用潤滑油
基油として好ましく使用される。

前記第１の精製油と第２の精製油は、第３図及び第４図
に示すように混合される。第３図は混合後に脱ろうする
例、第４図は各々単独に脱ろう後混合する例である。い
ずれの場合でも。

最終的に硫黄分α２〜０．７ｗｔ１になるようにすべき
であり、第１及び第２の精製油の混合は、１０：９０〜
ｓｏ：ｓｏ　（容量比）の範囲で行われる。粘度指数を
高めるには、第２の混合量の増加が好ましい。前記混合
割合は、目的とする潤滑油中の硫黄分及び粘度指数と２
両精製油自身の硫黄分及び粘度指数にもとづき決定され
た。当然のことながら、収率向上及び精製エネルギーの
低減も関係し、全体バランスが配慮されている。

混合後の基油の最も好ましい硫黄分は０３〜０．６ｖｖ
ｔｑｂであり、これには２０：８０〜３５：６５　（容
量比）が適当である。例えば第１の精製油１００部のう
ち８０部をＨＦ処理に供し、該８０部の第２の精製油の
うち６０部・と、残部２０部の第１の精製油との混合に
より内燃機関用潤滑油基油８０部が製造出来、前記第２
の精製油残部２０部が工業用潤滑油基油とされ得る。

本発明の方法により、従来方法に比べ収率は２〜７ｖ０
１％向上し、温和な溶剤精製による溶剤節約と溶剤回収
等に要する精製エネルギーは５〜１０憾削減可能である
。更には、精製度の異なる２種又は２種以上の基油が同
時に製造可能と々す、用途に応じた性能の潤滑油製造の
対応が可能となる。第５図は粘度の異なる２種の原料油
を使用した場合の対応例を示している。

以下に本発明内容と効果を実施例及す比較例にもとづき
説明する。

実施例１ アラビアンライト原油から蒸留分離された沸点４００〜
６００℃（常圧換算）の潤滑油留分（粘度１５　ｃａｔ
　＠１００℃、硫黄分２．７０ｗｔ％）を原料油とし、
以下の工程で精製し、第１の精製油ム１Ａ及び第２の精
製油Ａ２Ａを得た。

第１の精製油＆Ｉ　Ａの製造 ＲＤＣフルフラール溶剤抽出装置で以下の通り精製した
。

フルフラール／油化　；　１９０係 原料油送人量　：　５０．５　ｋｌ／Ｈｒ温　度　；　
９５℃ 精製結果は以下の通りであった。

ラフィネート分収率　；　６ａ５ｖｏ１％精製エネルギ
ー　；　２２５　ｘ　１０　Ｋｃａｌ（精製油１ｄ当た
り） 第２の精製油墓２人の製造 前記第１の精製油を水素化処理装竹により以下のとおり
精製した。

水素分圧　：　９８　Ｋ４／ｃｒＡ（Ｇ）温　度　；　
３７８℃ Ｌ　ＨＳ　Ｖ　；　１．０ｈｒ−’ 送油邦；３４゜ｓｋｌ／Ｈｒ 以上の方法で高度に脱硫した第２の精製油Ａ２Ａを収率
９　Ｆ３．９　ｖｏｗ係で得た。

脱ろう精製 前記第１の精製油應１Ａと第２の精製油Ａ２Ａをそれぞ
れ別々に、油１００容量部当たりメチルエチルケトン／
トルエン（１：１容量比）の混合溶剤３５０容量部を用
い、　−２０’Ｃに冷却し。

析出ワックス分を口割し、脱ろう油ＡＩＡ−ＤとＡ２Ａ
−Ｄを得た。各々の性状を第１表に示した。

（注１）　ＡＳＴＭ−Ｄ−２５４９準拠、「シリカゲル
クロマトグラフィー法」 （注２）　Ｊ工Ｅｌ−に２５１４　（温度１６５５℃×
２４時間）（注５）　ＦｅａｅｒａＩＡ３４６２ｒパネ
ルコーカー試験」パネル材ニアルミニウム、温度３００
℃、油温１２０℃時　間：　５時間、ヌプラツシャー回
転数１０００ｒ１浬断続（注４）油１０ｆをガラス容器
に入れ、酸素圧約１．５気圧下で１７０℃に保ち、試験
開始後から酸素圧が３０＋ｍｎＨｇだけ低下するに要す
る時間 内鞘製油を混合することにより、５００ニユ一トラル級
潤滑油基油屋１〜＆６を得た。各基油の性能を第２表に
示した。

第１表及び第２表から明らかなように１内鞘製油ＡＩＡ
−Ｄと４２Ａ−Ｄを混合し、硫黄分を０．２〜０．７　
ｗｔ４に制御することにより、筒部酸化安定性、高温清
浄性のいずれＫも優れ、しかも粘度指数９２以上を有す
る基油が得られた。

第１表に示す第２の精製油漏２Ａ−Ｄは工業用潤滑油基
油として使用出来る。

比較例１ 実施例１で用いた原料油を第１図フローにもとづき実施
例１で用いたフルフラール溶剤抽出装置及び水素化精製
装置により以下のとおり精製し潤滑油基油墓７を得た。

溶剤抽出精製 溶　剤　；　フルフラール 溶　剤　景　；　２３０％（フルフラール／油＝２３０
７１００容量部） 原料油送入ｆｆｉ；５０．３　ｋｌ／Ｈｒ温　度　；　
９５℃ ラフィネート収率　；　６２．７ｖｏｌ係精製結果は以
下の通りであった。

精製エネルギー　：　３１０　Ｘ　１０−”　ｇａｌ（
精製油１ｄ当たり）精製油の性状；硫黄分　１．０４　
ｗｔ４得られた溶剤精製油を次いで、水素化精製した。

触　媒　；実施例１と同じ 反応温度　；３３０℃ 水素分圧　；９ａ９助／ａａ　（ａ　）’ＬＨ８Ｖ　：
　１．０ｈｒ−’ 送油量　：　３４．４　Ｊｒｔ／Ｈｒ 以上の条件は脱硫率６０憾に設定の条件であり、得られ
た水素化精製油中の硫黄分は０．４５ｗｔ４であった。

次いで実施例１と同様に溶剤脱ろうを行い、＠滑油基油
１６７を得た。該油の性状を第２表に示した。

溶剤抽出を苛酷にし、−力水素化精製を温和にし、しか
も混合によらず得られた基油Ａ７は。

第２表に示すように１本発明の方法で得た基油扁５及び
Ａ４とほぼ同じ硫黄分を有するものの粘度指数が低く、
シかも高温酸化安定度及び清浄性能に欠ける。しかも、
溶剤精製における収率が実施例１に比べ約５憾低く、精
製エネルギーも８５　Ｘ　１０”Ｋｃａｌ　／Ｍ多く必
要とされる。

実施例２ 第１表に示す第１の精製油Ａ１Ａ−Ｄ　２５　ｖｏｌチ
と第２の精製油Ｊｉ２Ａ−Ｄ　７５　ｖｏ１％を混合し
て第３表に示す潤滑油基油Ａ８を作成した。該基油に清
浄分−斡剤、酸化防止剤等を配合し、デイ−ゼルエンジ
ン油Ａ８Ｄを作成し、該エンジン油を用い、キャタピラ
Ｌ−１エンジンにより、１２゜時間連続テスト（１Ｇ２
テスト）を実施し、性能テストした。結果を第４表に示
した。

比較例２ 比較例１で示した水素化精製条件のうち温度を３５５℃
にすることに上り説伏率９Ｑ優で精製する以外は、比較
例１と同じ方法で同じ原料油’ｌｉ：精製し、硫黄分０
．１１ｗｔ％、粘度指数９８の潤滑油基油点９を得た。

該基油に実施例３で用いたと同じ添加剤を同量配合し、
ディーゼルエンジン油Ａ　９　Ｄを作成じ、実施例５と
同様のテストを行った。結果を第４表に示した。

第　３　表 第　４　表 ヨ （注１）ピストンリング溝カーボン目詰り度の値が小さ
い程清浄性が良い。

（注２）その他の評点は清浄性が良い程１０点満点に近
い。

第５表及び第４表に示されているように２本発明の方法
によって製造される潤滑油基油は高温清浄性に優れ、し
かもこれ九より製造されたディーゼルエンジン油も、エ
ンジン内の高温部分における清浄性がきわめて好ましい
ことが分る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の製造フロー、第２図は潤滑油基油中の硫
黄分と酸化安定性及び清浄性との関係図、第３図〜第５
図は本発明の製造フローを示している。 特許出願人　日本鉱秦株式会社 代理人　弁理士（７５６９）並川啓志 第３図 第４図 昭和５９年２月、３日 特許庁長官　若杉和夫殿 １　事件の表示 昭和５８年特許願第２２９１９０号 ２　発明の名称　潤滑油基油の製造方法３　補正をする
者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都港区虎ノ門二丁目１０番１号名　称　１
３本鉱業株式会社 ｆ（表音　笠　原　幸　雄 ４代理人 〒１０５　電話５８２−２１１１ ６　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 Ｚ補正の内容 発明の詳細な説明の欄の記載内容を以下のとおシ補正す
る イ）明細書第７頁第１１行目〜第１２行目に「好適でる
。」とあるを「好適である。」に補正する。 口）明細書第１１頁第１０行目に「水素化処理用触媒」
とあるを「水素化精製用触媒」に補正する。 ノ９　明細書第１４頁第９行目にｒ２２５ｘ１０　Ｋｃ
ａｌＪとあるをｒ　２２５　ｘ　１０３ＫｃａｌＪに補
正する。 二）明細書第１４頁第１２行目に「水素化処理装置」と
あるを「水素化精製装置」に補正する。 ホ）明細書第１９頁下から７行目にｒ３１ｏｘ１ｏ　Ｋ
ｃａｌｊとあるをｒ５１０Ｘ１０３ＫｃａｌＪに補正す
る。 へ）明細書第２１頁第９行目の「精製し、」と「硫黄分
」との間に「第３表に示す」を挿入する。 以　上

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　パラフィン基又は混合基原油から分離された硫
   黄分２．０乃至五５重重量％有の潤滑油留分から、粘度
   指数９０以上を有する高温酸化安定性及び高温清浄性に
   優れた潤滑油基油を製造する方法に於いて、（イ）前記
   留分を温和な条件で溶剤抽出精製することにより、硫黄
   分１０乃至１．６重量幅含有する第１の精製油とし、（
   ロ）次いで該第１の精製油の一部分を苛酷な条件で水素
   化精製することにより、硫黄分００２乃至０．１２重重
   量％有する第２の精製油とし、（ハ）両精製油を混合前
   又は混合後に脱ろう精製し、に）次いで前記第１の精製
   油と第２の精製油とを１０：９０乃至５０：５０容量割
   合で混合し、硫黄分０２乃至０．７重量幅に調整するこ
   とより成る潤滑油基油の製造方法。
2. （２）　第１の精製油がスルフィド型硫黄分を少なくと
   も０．５　ｗｔ４以上含有する鉱油である特許請求の範
   囲第１項記載の潤滑油基油の製造方法。
3. （３）　使用する潤滑油留分が粘度４　ｃｓｔ　（＠１
   ｏｏ℃）以上を有する鉱油である特許請求の範囲第１項
   記載の潤滑油基油の製造方法。
4. （４）　目的とする潤滑油基油が粘度指数９２〜９６を
   有し、内燃機関潤滑油用基油である特許請求の範囲第１
   項記載の潤滑油基油の製造方法。
5. （５）　第１の精製油を得る際、フルフラール溶剤を使
   用し、ラフィネート収率６４〜８０ｖｏ１％で精製する
   特許請求の範囲第１項乃至第３項記載の潤滑油基油の製
   造方法。
6. （６）　第２の精製油の脱ろう後に得られる精製鉱油が
   粘度指数９５以上を有し、かつ硫黄分０、１２　ｗｔ％
   以下含有する工業用潤滑油製造用基油である特許請求の
   範囲第１項記載の潤滑油基油の製造方法。