JPS624439B2 - - Google Patents

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JPS624439B2
JPS624439B2 JP56089751A JP8975181A JPS624439B2 JP S624439 B2 JPS624439 B2 JP S624439B2 JP 56089751 A JP56089751 A JP 56089751A JP 8975181 A JP8975181 A JP 8975181A JP S624439 B2 JPS624439 B2 JP S624439B2
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hydrocracking
dewaxing
passing
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JP56089751A
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Iburetsuto Gaautsudo Uiriamu
Robaato Shiruku Maarei
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ExxonMobil Oil Corp
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Mobil Oil Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G65/00Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only
    • C10G65/02Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural serial stages only
    • C10G65/12Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural serial stages only including cracking steps and other hydrotreatment steps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G47/00Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
    • C10G47/02Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
    • C10G47/10Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used with catalysts deposited on a carrier
    • C10G47/12Inorganic carriers
    • C10G47/16Crystalline alumino-silicate carriers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/10Lubricating oil

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は潤滑油の製法、特に良好な安定性と低
流動点とをもつ水素化分解潤滑油のエネルギー効
率の良い製法に関する。 種々の環境中で有効に働く種々の潤滑油を得る
ために適当な原油を精製することは高度に発達し
た複雑な技術である。精製操作に含まれる広義の
原理については定性的には理解されているけれど
も、この技術は定量的な確実さをもたないことか
ら実際の精製操作においてはかなり経験主義に頼
らなければならないことによつてその実施が妨害
される。これらの定量的不確実さの基底に横たわ
るものは潤滑油の分子構成の複雑な点である。潤
滑油の大部分は約232℃(450〓)以上で沸とうす
る石油留分に基ずくものであるから、炭化水素成
分の分子量は大きく、これらの成分はほとんどす
べての予想しうる構造および構造の種類を示す。
この分子構成の複雑さおよびその結果については
米国、ニユーヨーク州、ニユーヨーク市のマク・
グロウ・ヒル・ブツク・カンパニイ発行(1958
年)のW.L.Nelson著「Petroleum Refinery
Engineering」(第4版)に述べられている。 一般に、潤滑油精製における基本的概念は経験
により、或は分析により示されるように、適当な
原油は例えば適当な粘度、酸化安定性および低温
度における流動性の維持のような所定の性質の組
合わせをもつ潤滑油を含有していると云うことで
ある。前記潤滑油を単離するための精製操作は望
ましくない成分を除くための単位操作の組合わせ
からなる。これらの単位操作のうちで最も重要な
操作は蒸留、溶媒精製および脱ロウ処理であり、
これらはもし分離された留分を全部再配合すれば
元の原油が再構成されるという意味で基本的には
物理的分離方法である。 不幸にして、潤滑油の製造に適した原油は埋蔵
量が枯渇してゆくために入手量が段々少くなりつ
つあり、既知の給源からの定常的に充分な量の原
油の供給が確実に行われることは政治的不安定性
のために重要な事柄である。 潤滑油の製造には不適であると普通考えられて
いる原油留分を良好な収率で潤滑油が得られる留
分に品位向上することが望ましいことは永い間認
められてきた。業界において時には「苛酷な水素
化処理」とも呼ばれる、いわゆる「水素化分解
法」がこのような品位向上を達成するために提唱
された。この方法においては、カルフオルニア原
油のような低品位原油の適当な留分を水素と加圧
下で接触反応させる。しかし、この方法は若干の
油の分子量が低下して潤滑油としては不適当とな
るが、同時に多環式芳香族のかなりの部分が水素
化され、分解されてナフテンやパラフインを生成
するから複雑である。処理条件および触媒の選択
は原料の多環式芳香族含量の最適の転化が行われ
るように選択されるが、この理由はこの成分が原
料の粘度指数および安定性を低下させるからであ
る。また水素化分解処理においてはパラフインが
異性化して最終潤滑油生成物に良好な粘度指数
()特性を付与することができる。本発明の目
的に対して「水素化分解」なる術語は前述の処理
工程に対して使用され、以下に記載する「水素化
処理」工程(この後者の工程の目的は水素化分解
によつて生成した潤滑基油を安定化するにある)
から区別するためである。本発明の目的に対して
は水素化分解工程と水素化処理工程とは消費され
る水素量によつても区別され、代表的には水素化
分解工程は約178〜356Nl/l〔1000〜
2000SCF/bbl (標準立方フイート/バレル原
料)〕の水素を消費するのに対し、水素化処理工
程は約18〜36Nl/l(100〜200SCF/bbl)の水
素を消費するのにすぎない。 潤滑油の入手性を増大させるための水素化分解
法は直ちに明らかではない魅力ある特色をもつ。
一般に、水素化分解された生成物の組成と性質と
は原油源およびその性質によつて特別の影響を受
けない、すなわち、水素化分解された生成物は慣
用の手段によつて異なる原油から造つた潤滑油留
分よりはるかに互によく似ている傾向がある。こ
うして水素化分解法は精製装置が特定の原油に依
存することから開放し、精御装置にこの開放性が
意味するところのすべての利益を享受させること
を約束するものである。 しかし、水素化分解により得た潤滑基油成分は
日光にさらされると空気の存在下で不安定な傾向
がある。このような日光への露出により時には非
常に急速に、またかなり多量にスラツジが生成す
る。潤滑油におけるこの傾向は許容されるもので
はない。更に、或る種の水素化分解により生成し
た潤滑油は暗色化するか、或は濁りを生ずる傾向
がある。 上述の不安定性を矯正するために数種の方法が
提示された。Bergerらに許与された米国特許第
4031016号はある種の酸化防止剤を水素分解され
た油に添加することを提唱した。第2番目に提唱
された試みは水素化分解された物質を水素化処理
するにある。この試みの可変因子は米国特許第
3666657号(この特許方法では水素化処理段階用
に周期律表の鉄族金属および族金族の硫化物の
混合物を使用している);米国特許第3530061号
〔これは約791kPa(7Kg/cm2ゲージ圧、
100psig)までの水素圧力で周期律表B,B
および族の1種または2種以上の元素を含む水
素化処理触媒を使用している〕および米国特許第
4162962号(これは所定の気孔寸法をもつ触媒を
使用して200℃〜300℃の温度で水素化分解した物
質を水素化処理することを教示している)に記載
されている。Orkinらに許与された米国特許第
3530061号は水素化処理段階用に非分解(クラツ
キング)担体を使用している。Strangelandらに
許与された米国特許第3852207号は酸化物上に支
持された貴金属水素化成分で水素化処理すること
を教示している。上に引用した特許は当業界の現
状における代表例であると考えられる。 一般に、水素化分解された潤滑油は許容できな
いほど高い流動点をもち、従つて脱ロウ処理を必
要とする。溶媒脱ロウ処理は周知であり、効果的
な方法であるが高価につく。更に最近になつて接
触脱ロウ法が提唱された。Chenらに許与された
米国再発行特許第28398号は特定の結晶性ゼオラ
イト触媒を使用する接触脱ロウ法を記載してい
る。すぐれた耐酸化性をもつ潤滑油および特殊油
を得るためにはGillespieらに許与された米国特
許第4137148号により説明されるように接触脱ロ
ウ後に油を水素化処理することが屡々必要であ
る。上述の諸特許は脱ロウ技術の現状を示すもの
である。 近代的な高品質潤滑剤を製造するには一般に原
油をかなり複雑で高価につく工程により順次に処
理しなければならないことが上述の背景刊行物か
ら明らかであろう。互換性をもち且つ容易に入手
できる低品位原油からこのような潤滑油を効率よ
く提供する方法が望まれることも明らかである。 本発明は減圧蒸留軽油および実質上アスフアル
テンを含まない残さ油のような、約343℃(650
〓)以上の温度で沸とうする炭化水素原料から安
定化され脱ロウされた水素化分解された潤滑基油
を製造するエネルギー効率のよい製法を提供する
ものである。本発明方法は前記炭化水素原料を順
次に高圧力条件下のそれぞれ水素化分解区域、
ZSM−5により例示される脱ロウ触媒を備えた
接触脱ロウ区域および水素化処理区域を通し、こ
れらの区域の各々において水素の再循環を最小の
再加圧により行うことからなる。 水素化分解区域からの流出水素を水素化分解さ
れた物質から分離した後、以下に詳細に説明する
ように水素化分解区域で生成した硫化水素とアン
モニアとの少くとも実質的な(主要)割合、すな
わち水素化分解区域で生成した少くとも50%の
H2Sと少くとも50%のアンモニアを除くために処
理され、こうして精製された水素は水素化分解装
置に再循環される。同時に硫化水素およびアンモ
ニアを実質上含まない新鮮な水素は接触脱ロウ装
置に導入され、分離された水素化分解された物質
と一緒に一過式に接触脱ロウ装置を貫流し、次い
で水素化処理区域を通つた後で過剰の水素が分離
され、水素化分解装置に通すために再循環水素と
合併される。接触脱ロウ装置(区域)に導入され
た新鮮な水素の量は以下に一層詳細に説明するよ
うに本発明方法で消費される量にほぼ等しいか、
或はそれ以下である。 水素化分解工程の後で、しかし安定化工程に先
立つて接触脱ロウ工程をもつ本発明方法は安定
な、脱ロウされた、水素化分解された潤滑基油を
造るのに唯一つだけの安定化工程を必要とするの
にすぎない。そして既に清浄である補充水素だけ
を前述のように接触脱ロウ区域に導入するから、
水素化分解区域へ通される再循環水素の純度が非
常に高純度のものでなくても接触脱ロウ区域の効
率は維持される。事実、水素化分解区域において
硫化された触媒を使用すれば、当業者に既知のよ
うに若干の硫化水素が存在する場合にも前記触媒
の活性はより良く維持される。 本発明の好適な実施態様では水素化分解区域へ
の水素の再循環は1個の圧縮機(これは多段圧縮
機であつてもよい)の入口側と出口側との間で約
5272kPa〔52.5Kg/cm2ゲージ圧(750psig)〕以下
の圧力差で維持される。 さて本発明方法を以下に第1図を参照して説明
する。 約343℃(650〓)以上で沸とうする任意の炭化
水素原料例えば重質中性油または脱アルフアルト
した残さ油である原料を線1を経て線2からの水
素と共に水素化分解区域3に導入する。水素化分
解区域3は前記原料の少くとも20%を1回通過処
理により原料の初期沸点未満で沸とうする物質に
転化するのに有効な条件で維持される接触水素化
分解区域を含む。 本発明方法で使用するために適当なものとして
種々の水素化分解触媒が意図される。このような
触媒は、ニツケル−タングステンまたはパラジウ
ムまたは白金またはコバルト−モリブデンまたは
ニツケル−モリブデン成分と結合したシリカ−ア
ルミナまたはシリカ−ジルコニアのような多孔性
酸性酸化物により例示されるような、酸機能と水
素化機能とをもつ。シリカ−アルミナまたはシリ
カ−ジルコニア上に析出した一般に周期律表族
金属または族金属と族金属との組合わせ(何
れもそれらの酸化物または硫化物として)は水素
化分解触媒として使用される。水素化分解工程そ
れ自体は第1段階の一部として原料を前処理する
工程を含めて2段階または3段階で行われる。 水素化分解区域3からの過剰の水素を含む流出
流は遊離の硫化水素および場合によつてはアンモ
ニアで不純化されている。これは水素化分解工程
では芳香族化合物を飽和させる以外に脱硫および
脱窒素反応を伴うからである。この流出流を線4
を経由して高圧ガス−液分離装置(G/L分離装
置)5に通し、ここで水素化分解された物質を不
純水素から分離する。不純水素は分離装置5から
線6を経由して高圧吸着区域7に通り、ここで硫
化水素の実質的部分すなわち主要割合とアンモニ
アの実質的部分すなわち主要割合とが線8を経由
して除かれる。 吸着区域7からの水素は線9を経て高圧分離区
域10へ通り、ここで水素は軽質炭化水素から分
離され、これらの軽質炭化水素は線11を経て除
かれる。 分離区域5で分離された水素化分解物質は線1
2を経て接触脱ロウ区域13に、線14から導入
される補充水素と共に通される。本発明の目的に
対しては接触脱ロウ区域13に供給される水素だ
けが、約34.5kPa〔0.35Kg/cm2絶対圧(5psia)〕
以下の硫化水素分圧および100ppm以下のアンモ
ニアを含む新鮮な水素であることに注目すること
が重要である。線14を経て供給される水素量は
本発明方法で消費されるほぼ水素量までの量であ
ればよい。こうして、補充水素の全部が線14を
経て供給される。或はまた、系で必要とする補充
量未満の水素量を接触脱ロウ装置(区域)13へ
供給することを所望する場合には残余の水素は線
15を経て水素化分解装置(区域)へ供給する
か、或は系の他の任意の場所へ供給してもよい。 水素化成分を含み、または含まない、種々のゼ
オライト脱ロウ触媒を脱ロウ区域13内で使用で
きる。例えば、米国特許第4100056号に記載のよ
うに周期律表族金属または族金属を含有し、
水素形のモルデナイトからなる触媒が適当であ
る。米国再発行特許第28398号に一層詳細に記載
のように水素化成分と結合したZSM−5が有用
であり、事実好適である。他の好適なゼオライト
はニツケルまたはパナジウムのような水素化成分
と結合したZSM−11である。ZSM−11は米国特
許第3709979号明細書に一層詳細に記載されてい
る。好適な脱ロウ触媒はZSM−5またはZSM−
11を含む。 接触脱ロウ区域からの通剰の水素を含む流出流
は線16を経て水素化処理装置(区域)17へ通
される。接触水素化処理装置17は水素化処理区
域中で安定化条件での水素化処理触媒を含む。水
素化処理区域からの流出流は線18を経て高圧分
離区域10へ通し、ここで軽質炭化水素が分離さ
れるように処理され、この軽質炭化水素は水素ブ
リードと共に線11を経て除かれる。安定化され
且つ脱ロウされた水素化分解された潤滑基油成分
を含む炭化水素混合物も分離され、線19を経て
回収される。潤滑基油成分を含む炭化水素混合物
は線19を得て潤滑油基油成分を回収するための
他の装置(これは本発明の一部ではない)に通さ
れる。高圧分離区域10で分離された補充水素お
よび再循環水素は線20により圧縮機21に通さ
れて、その圧力を高められ、次いで線22および
線2を経て水素化分解区域3へ通される。 好適な操作態様では、ポンプ21から下流側の
線20中の圧力およびポンプ21の上流側の線2
2中の圧力は約5272kPa〔52.5Kg/cm2ゲージ圧
(750psig)〕以上は違わない。 第1図に示す本発明の実施態様は水素化分解、
接触脱ロウおよび安定化処理の順序からなる工程
の手順によつて炭化水素油を処理し、接触脱ロウ
区域へだけ新鮮な水素が供給される本発明方法の
必須構成要件を説明するものである。水素化分解
工程自体は不安定な油を生成すること、および場
合によつては接触脱ロウ処理も油の不安定性の原
油であることは既知である。この発明で規定する
ように水素化分解と安定化処理との間に接触脱ロ
ウ工程を配設することによつて、安定化され脱ロ
ウされ且つ水素化分解潤滑基油の製造について非
常に効率のよい方法が生ずる。 高圧で行なわれる種々の分離工程が有利に第1
図の工程図中に挿入できることは当業者により理
解されよう。例えば高圧分離装置を線12または
線16中に設置して最終潤滑基油成分中に含まれ
ると不適当な低分子量炭化水素留分を除去するこ
とによつて、次の処理区域への炭化水素負荷量を
減少させることがきる。 ここに記載の接触方法の反応条件を第1表にま
とめる。 【表】
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の概略工程図、第2図は流
動点に及ぼす硫化水素分圧の効果を示すグラフで
ある。 図中、1……原料供給線、3……水素化分解区
域、5……ガス液分離装置、7……吸着区域、1
0……高圧分離装置、13……接触脱ロウ区域、
17……水素化処理区域。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 343℃以上で沸とうする炭化水素原料を、該
    原料の少なくとも20体積%を該原料の初期沸点未
    満の温度で沸とうする物質に転化するのに有効で
    且つ6996〜20786kPaの圧力を含む、水素化分解
    条件で水素化分解区域中で水素化分解し、水素化
    分解区域からの流出流を高圧ガス−液分離区域へ
    通すことによつて水素化分解工程中に生成した硫
    化水素およびアンモニアを含有する不純水素ガス
    から水素化分解された物質を分離し、水素化分解
    された物質と新鮮な補充水素とを接触脱ロウ区域
    に通すことによつて高圧脱ロウ区域中で水素化分
    解された物質を接触脱ロウし、脱ロウされた水素
    化分解された物質および水素ガスを含む接触脱ロ
    ウ区域からの流出流を水素化分解された物質中の
    潤滑基油物質を安定化するのに有効な条件下で運
    転される高圧水素化処理区域へ通し、水素化処理
    区域流出流を高圧分離区域に通し、脱ロウされた
    安定な潤滑基油物質を含む炭化水素および補充水
    素ガスを回収し、前記不純水素ガスを高圧吸着区
    域に通すことによつて硫化水素とアンモニアとの
    主要量部分を除去して再循環水素を生成させ、再
    循環水素と補充水素とを水素化分解区域に通すこ
    とを包含する、343℃以上で沸とうする炭化水素
    原料から脱ロウされた潤滑基油物質を製造する方
    法。 2 脱ロウ触媒がZSM−5またはZSM−11を含
    む、特許請求の範囲第1項記載の製法。 3 接触脱ロウを6996kPa〜20786kPaの圧力、
    274℃〜426℃の温度および0.2〜20LHSVで行う
    特許請求の範囲第1項または第2項記載の製法。 4 再循環水素の圧力を、水素化分解区域へ通す
    前に5272kPa以下の圧力だけ高めることからなる
    特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに
    記載の製法。 5 脱ロウ触媒が水素化成分と結合したモルデナ
    イトを包含する特許請求の範囲第1項ないし第4
    項のいずれかに記載の製法。 6 接触脱ロウ区域へ通される新鮮な補充水素の
    量が本法で消費される水素の量にほぼ等しい特許
    請求の範囲第1項ないし第5項のいずれかに記載
    の製法。
JP8975181A 1980-06-12 1981-06-12 Manufacture of dewaxed lubricant base oil Granted JPS5728191A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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US06/158,980 US4283271A (en) 1980-06-12 1980-06-12 Manufacture of hydrocracked low pour lubricating oils

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JPS5728191A JPS5728191A (en) 1982-02-15
JPS624439B2 true JPS624439B2 (ja) 1987-01-30

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US (1) US4283271A (ja)
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BR (1) BR8103729A (ja)
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