KR100191688B1

KR100191688B1 - 점도 지수가 높은 저점도 윤활유 기유의 제조방법

Info

Publication number: KR100191688B1
Application number: KR1019930020122A
Authority: KR
Inventors: 데쓰오 다키토; 모토히코 이와타; 유지 요시즈미; 야스오 기노시타
Original assignee: 센다니 요시히코; 미쯔비시 세키유 가부시키가이샤
Priority date: 1992-10-02
Filing date: 1993-09-28
Publication date: 1999-06-15
Also published as: SG48976A1; TW279897B; US5460713A; AU4876793A; AU662247B2; JPH06116572A; JP3057125B2; CA2107376C; EP0590673A1; KR940009321A; CA2107376A1

Abstract

(a) 중질 가스 오일 분류물 및 진공 가스 오일 분류물 중의 적어도 하나와 (b) 슬랙 밀랍의 혼합물 원료유를 무정형 실리카 알루미나 촉매의 존재하에 수소화분해시키고, 분해된 생성물을 대기 증류에 의해 연료유 분류물 및 윤활유 분류물로 분리한 다음, 계속하여 윤활유 분류물을 탈랍 처리한 후, 임의로 용매 정제 및 수소화 정제 중 적어도 하나를 적용시킴으로 포함하여, 100℃에서의 동점도가 3.0 내지 7.5㎟/s이고, 점도 지수가 120 이상이며 유동점이 -10℃이하인 고점도 지수, 저점도 윤활유와 함께 고품질 연료유를 제조하는 방법.

Description

[발명의 명칭]

점도 지수가 높은 지점도 윤활유 기유(基油)의 제조방법

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 주로 중간 증류물로 이루어진 고품질 연료유와 함께 점도 지수가 높은 저점도 윤활유 기유(base oil)를 제조하는 방법에 관한 것이다.

통상, 원유(crude oil)로부터의 윤활유 기유의 제조시, 먼저 원유를 대기 증류시키고, 생성된 잔류오일을 추가로 진공 증류시켜 점도가 다양한, 윤활유 분류물 및 진공 증류 잔류 오일을 분리한다. 진공 증류 잔류 오일을 용매 탈아스팔트화 시켜 아스팔트 내용물을 제거하고 중량의 윤활유 분류물(브라이트 스톡 : bright stock)을 수득한다. 브라이트 스톡을 포함하는 점도가 다양한 이들 윤활유 분류물을 추가로 용매 정제하고, 수소화 정제시킨 다음, 탈랍(dewaxing)시키는 등의 단계를 거쳐 목적하는 윤활유 기유를 제조한다.

한편, 점도 지수가 높은 윤활유 기유를 제조하는 방법으로서 수소화분해법이 공지되어 있다. 이 방법에 있어서, 진공 경유(gas oil) 분류물, 브라이트 스톡, 다양한 유형의 밀랍 또는 이들의 혼합물을 촉매 존재하에 고온 및 고압 조건하에 수소화분해시키고, 생성된 오일로부터 점도 지수가 높은 기유를 제조한다.

증류의 수소화분해의 예는, 예를 들면, JP-B 제46-3267호, JP-B 제50-26561호, JP-B 제50-36442호, JP-B 제51-15046호, JP-B 제51-41641호, JP-B 제54-21205호, JP-B 제54-31002호, JP-B 제57-17912호, JP-B 제62-5958호, JP-A 제48-49804호, JP-A 제63-258984호, JP-A 제64-6094호, JP-A 제3-197594호, JP-A 제3-223393호 등에 기술되어 있다(본 명세서에서 JP-B란 심사된 일본국 특허공보를 의미하며 JP-A란 심사되지 않은 공개된 일본국 특허원을 의미한다). 또한, 원료유(stock oil)로서의 밀랍 등의 수소화분해 및 이성화(isomerization)는, 예를 들면, JP-B 제57-17037호, JP-B 제60-22039호, JP-A 제50-92905호, JP-A 제51-146502호, JP-A 제52-136203호, JP-A 제1-223196호, JP-A 제1-301790호, JP-B 제4-503371호, JP-A 제4-226594호, 미합중국 특허 제4,547,283호, 미합중국 특허 제4,906,350호, EP-A1 제0464547호 등에 기술되어 있다.

엔진 오일 분야 뿐만 아니라 건설 기계용 수압액 분야에도 점도 지수가 높은 저점도 기유의 개발이 요청되고 있다.

그러나, 점도 지수가 높은 지점도 윤활유 기유의 제조는 용이하지 않는데, 이것은 본 기술 분야의 용매 정제법으로제조시 생성물이 특징의 고품질 원유로부터의 특정 윤활유 분류물에 한정되고 용매 정제 단계에 극히 높은 추출제 비율이 요구되기 때문이다.

또한, 진공 경유 분류물, 브라이트 스톡 등과 같은 증류, 다양한 유형의 밀랍 또는 이들의 혼합물이 본 기술 분야의 수소화분해법에 원료유로서 사용되기 때문에, 이 방법에 의해 제조된 윤활유 분류물의 점도 지수는 점도가 비교적 높은 증류물의 경우에는 높지만, 분류물이 100℃에서의 동점도(kinematic viscosity)가 3.0 내지 7.5㎟/s로서 낮을 때는 지수는 그다지 높지 않다.

결과적으로, 본 기술 분야에서의 수소화분해법은 비교적 점도가 높은 윤활유 기유를 제조하는데 그 목적이 있으므로, 점도가 비교적 낮고 점도 지수가 높은 윤활유 기유의 제조에는 적합하지 않다.

한편, 슬랙(slack) 밀랍의 촉매적 이성화의 경우에는, 이성화 촉매가 슬랙 밀랍에 함유되어 있는 질소 및 황 화합물로 인해 열화되기 쉽기 때문에 이성화 단계전에 수소화 정제 단계를 수행함으로써 질소 및 황 성분을 제거하기 위한 예비 처리를 수행하는 것이 필요하다.

본 발명은 당해 분야의 수소화분해법에 포함된 위의 문제들을 극복하는 것에 관한 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 점도 지수가 높고, 100℃에서의 동점도가 3.0 내지 7.5㎟/s로 비교적 낮으며 점도 지수가 120 이상이며 유동성이 -10℃ 이하인 저점도 윤활유 기유를 제조하고, 동시에 주로 중간 증류물로 이루어진 고품질 연료유를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 장점은 후술하는 것으로서 명백할 것이다.

위의 목적을 성취하기 위해, 본 발명의 발명자들은 집중적으로 연구하여 (a) 중질 경우 분류물 및 진공 경유 분류물 중의 하나 이상 원료유로서 슬랙 밀랍의 혼합물을 사용하고, (b) 원료유를 수소화분해 촉매의 존재하에 수소화분해 처리하여 분해 생성물을 수득한 다음, (c) 분해된 생성물을 대기 증류 처리하여 주로 중간 증류물로 이루어진 고품질 연료유와 함께 윤활유 분류물이 수득될 수 있으며, 윤활유 분류물을 탈랍 처리하고 이에 임의로 용매 정제 처리 및 수소화 정제 처리 중 하나 이상을 적용함으로써 점도 지수가 높고 100℃에서의 동점도가 3.0 내지 7.5㎟/s이며, 점도 지수가 120 이상이고, 유동점이 -10℃ 이하인 저점도 기유를 수득할 수 있다는 것을 밝혔다.

특히, 본 발명으로

(A) 원유의 중질 경우 분류물 및 진공 경유 분류물 중의 하나 이상 (a)과 슬랙 밀랍(b)의 혼합물을 원소 주기율표의 VIb족 금속 중의 하나 이상과 원소 주기율표의 VIII족 금속 중의 하나 이상을 함유하는 무정형 실리카 알루미나 캐리어를 포함하는 수소화분해 촉매의 존재하에 수소화분해시켜 분해된 생성물을 수득하고;

(B) 분해 생성물을 대기 증류시켜 연료유 분류물과 윤활유 분류물로 분리하여 고품질 연료유를 제조한 다음;

(C) 윤활유 분류물을 탈랍 처리하고 임의로 용매 정제 처리 및 수소화 정제 처리 중의 하나 이상을 적용시킴으로써, 100℃에서의 동점도가 3.0 내지 7.5㎟/s이고 점도 지수가 120 이상이며 유동점이 -10℃ 이하인 점도 지수가 높은 저점도 윤활유 기유를 제조함을 포함하여, 점도 지수가 높은 저점도 윤활유 기유를 제조하는 방법이 밝혀졌다.

본 발명을 이제 보다 상세히 기술한다.

본 발명에 사용되는 원료유는 바람직하게는 중질 경우 분류물 및 진공 경우 분류물 중의 하나 이상 98용적% 이하와 슬랙 밀랍 2용적% 이상의 혼합물이지만, 필수적인 것은 아니다. 상기 원료유의 제조에 사용되는 중질 경유 분류물 및/또는 진공 경유 분류물은 바람직하게는 증류 온도 범위가 약 370 내지 약 540℃인 증류물 성분을 약 60용적% 이상 함유하지만, 필수적인 것은 아니다.

그러므로, 중질 경유 분류물 및/또는 진공 경우 분류물의 분류물은 증류 온도가 비거 낮은 것이 점도 지수가 높은 저점도 기유 제조에 바람직한데, 이는 분류물이 점도 지수가 낮은 방향족 화합물 및 다환식 나프텐 화합물을 소량 함유하기 때문이다.

한편, 슬랙 밀랍은 파라핀계 윤활유 분류물로부터 윤활유 기유를 제조하는 과정 중 용매 탈랍 단계 도중 생성되는 부산물이고, 주성분으로서 n-파라핀 및 소량의 측쇄를 갖는 측쇄 파라핀 및 소량의 나프텐 화합물과 방향족 화합물을 함유한다. 결론적으로, 원료유의 제조에 사용되는 슬랙 밀랍의 증류 온도 범위가 특별히 제한되지 않더라도 저점도 기유를 제조하는데는 점도가 비교적 낮은 슬랙 밀랍이 바람직하다.

즉, 100℃에서의 동점도가 3.0 내지 5.0㎟/s인 윤활 기유의 제조를 위해 중질 경유 분류물에 가해지는 바람직한 슬랙 밀랍은 100℃에서의 동점도가 3.0 내지 5.5㎟/s일 수 있다.

또한, 100℃에서의 동점도가 4.5 내지 7.5㎟/s인 윤활유 기유의 제조를 위해 진공 경유 분류물에 가해지는 슬랙 밀랍은 100℃에서의 동점도가 4.5 내지 25㎟/s일 수 있다.

수소화분해 단계에서, 원료유에 함유된 점도 지수가 낮은 방향족 화합물은 점도 지수가 높은 단환식 방향족 화합물, 나프텐 화합물 및 파라핀 화합물로 전환되는 반면, 다환식 나프텐 화합물은 단환식 나프텐 화합물 및 파라핀 화합물로 전환되므로써 점도 지수가 향상된다. 위에서 언급한 바와 같이, 바람직한 원료유는 특히 고비점에서의 점도 지수가 낮은 화합물을 소량 함유할 수 있다. 다시 말해, 원료유의 점도 지수는 가능한 한 높을 수 있는데, 바람직하게는 약 85 이상이다.

본 발명에 사용되는 수소화분해 촉매는 약 5 내지 약 30질량%의 VIb족 금속(예: 몰리브덴, 텅스텐 등) 하나 이상 및 약 0.2 내지 10질량%의 VIII족 금속(예: 코발트, 니켈 등) 하나 이상을 함유하는, 담체로서 무정형 실리카 알루미나로 이루어진 촉매이다.

수소화분해 촉매는 수소화 및 분해 기능을 모두 하므로 점도 지수가 높은 윤활유 기유를 중간 증류물 수율이 높게 제조하는데 사용하기에 적합하다.

수소화분해 반응은 약 100 내지 약 140kg/㎠G의 수소 분압하에 약 360 내지 약 430℃의 평균 반응 온도, 약 0.3 내지 약 1.5hr^-1의 LHSV 값, 약 5,000 내지 약 14,000scf/bbl의 수소/오일비 및 약 40 내지 약 90용적%의 분해비로 수행할 수 있고, 바람직하게는 약 105 내지 약 130kg/㎠G의 수소 분압하에 약 380 내지 약 425℃의 평균 반응온도, 약 0.4 내지 약 1.0hr^-1의 LHSV 값 및 약 45 내지 90용적%의 분해비로 수행할 수 있다.

분해비는 100-(360℃ 이상에서, 생성된 생성물 중의 분류물의 용적%)로서 정의된다. 분해비가 약 40용적% 미만일 수 있는 반면, 약 40용적% 미만이면, 일반적으로 원유에 함유된 저점도 지수에 방향족 화합물 및 다환식 나프텔 화합물은 일반적으로 충분히 수소화분해될 수 없어서 점도 지수가 120 이상(100℃에서의 동점도로서는 3.0 내지 7.5㎟/s)인 저점도 오일은 거의 수득될 수 없다. 또한, 분해비가 약 90용적% 이상일 수 있는 반면, 분해비가 약 90용적%를 초과하는 경우, 윤활유 분류물의 수율은 감소된다.

수소화분해 단계를 수행한 후, 생성된 오일을 대기 증류시켜 연료유 분류물과 윤활유 분류물로 분리한다. 이렇게 수득된 연료유 분류물의 경우, 방향족 화합물의 황 제거 및 질소 제거뿐만 아니라 수소화가 충분히 종결된다. 각각의 연료유 분류물은 고품질 연료유로서 사용될 수 있는데, 이는 이의 나프타 분류물이 이소파라핀 함량이 높고, 이의 케로센 분류물은 유동점이 높고 이의 경우 분류물은 세탄가가 높기 때문이다.

한편, 윤활유 분류물의 일부를 수소화분해 단계로 재순환시킬 수 있거나, 추가로 진공 증류시켜 목적한 동점도의 윤활유 분류물을 분리할 수 있다. 진공 증류 분리는 이후에 기술하는 탈랍 단계 후에 수행할 수 있다.

이렇게 수득된 윤활유 분류물은 유동점이 높으므로, 탈랍 처리를 수행하여 목적한 유동점을 갖는 윤활유 기유를 수득한다. 탈랍 처리는 통상적인 방법, 예를 들면, 용매 탈랍, 촉매적 탈랍 등의 방법으로 수행할 수 있다. 용매 탈랍 단계의 경우, MEK/톨루엔 혼합물을 통상 용매로서 사용하지만 벤젠, 아세톤, MIBK 등과 같은 용매를 사용할 수도 있다.

용매 탈랍은 탈랍된 오일의 유동점을 -10℃ 이하로 고정시키기 위해 용매/오일 비를 1 내지 6배로 하고 여과 온도 약 -15 내지 약 -40℃에서 수행할 수 있다. 이 경우, 슬랙 밀랍 부산물을 수소화분해 단계에 재사용할 수 있다.

본 발명에 따라, 용매 정제 처리 및/또는 수소화 정제 처리가 탈랍 단계에 적용될 수 있다. 이들 처리는 UV 안정성 및 윤활유 기유의 산화 안정성을 향상시키기 위해 수행하며, 일반적으로 윤활유 정제 단계에서 통상적으로 사용되는 방법으로 수행할 수 있다. 즉, 용매 정제는 일반적으로 용매로서 푸르푸랄, 페놀, N-메틸 피롤리돈 등을 사용하여 수행하여 윤활유 분류물 중에 소량 잔류하는 방향족 화합물, 특히 다환식 방향족 화합물을 제거한다. 회전 디스크 역류 접촉 추출 장치로 푸르푸랄을 정제하는 경우, 추출 칼럼 속의 온도 변화도를 푸르푸랄 약 0.5 내지 약 6용적부가 추출 칼럼 속의 역류 원료유 1용적부와 접촉할 수 있도록 고정시켜서 추출을 수행한다. 일반적으로, 추출 칼럼 최상부의 추출 온도는 약 60 내지 약 150℃이고 저부의 온도는 칼럼 최상부 온도보다 약 20 내지 약 100℃가 낮은 온도이다.

수소화 정제는 올레핀계 화합물 및 방향족 화합물을 수소화하기 위해 수행한다. 촉매는 특별히 제한되지 않더라도 수소화 정제는 하나 이상의 VIb족 금속(예: 몰리브덴 등) 및 하나 이상의 VIII족 금속(예: 코발트, 니켈 등)을 함유하는 알루미나 촉매를 사용하여 약 70 내지 약 160kg/㎠G의 반응 압력(수소 분압)하에 약 300 내지 약 390℃의 평균 반응 온도 및 약 0.5 내지 약 4.0hr^-1의 LHSV 값에서 수행할 수 있다.

다음 실시예는 본 발명을 추가로 설명한다. 그러나, 실시예는 본 발명을 설명하기 위함이지 본 발명의 범위를 제한할 의도가 아님을 이해해야 한다. 달리 제시하지 않는 한, 모든 부, %, 비 등은 중량부, 중량%, 중량비이다.

[실시예 1]

원료유로서 표 1에 나타낸 중질 경유 분류물 80용적%와 표 2에 나타낸 경질 슬랙 밀랍 20용접%의 혼합물을 사용하여, 수소화분해를 수소 분압 110kg/㎠G 하에 평균 반응 온도 418℃, LHSV 값 0.69hr^-1및 수소/오일 비 9.000scf/bbl에서, 실리카/알루미나 비가 10/90인 무정형 실리카 알루미나 담체상에 니켈 3질량% 및 몰리브덴 15질량%를 지지하게 하여 제조한 황화된 형태의 촉매 존재하에서 수행한다. 분해된 생성물을 대기 증류시켜, 원료유를 기준으로 하여 나프타 분류물 16용적%, 케로센 분류물 16용적%, 경유 분류물 48용적% 및 윤활유 분류물 26용적%를 수득한다. 분해물의 비는 68용적%인 것으로 밝혀졌다.

경유의 케로센 및 세탄의 발연점 지수는 각각 23 및 58인 것으로 밝혀졌다.

이어서, 윤활유 분류물을 4배의 용매/오일 비 및 여과 온도 -21℃에서 MEK/톨루엔 혼합 용매를 사용하여 용매 탈랍시킨다. 탈랍 수율을 76용적%인 것으로 밝혀졌다.

이러한 탈랍유를 진공 증류시키는 경우, 100℃에서의 동점도가 3.56㎟/s인 윤활유 기유를 탈랍유를 기준으로 하여 60용적%의 수율로 수득한다. 이렇게 수득된 윤활유 기유는 점도 지수가 131이고 유동점이 -15℃인 것으로 나타났다.

[실시예 2]

실시예 1에서 사용된 것과 동일한 원료유 및 촉매를 사용하여, 수소화분해를 수소분압 110kg/㎠G하에 평균 반응 온도 395℃, LHSV 값 0.69hr^-1및 수소/오일비 9,000scf/bbl에서 수행한다. 분해된 생성물을 대기 증류시켜, 원료유를 기준으로 하여 나프타 분류물 9용적%, 케로센 분류물 7용적%, 경유 분류물 41용적% 및 윤활유 분류물 51용적%를 수득한다. 분해물의 비는 47용적%인 것으로 밝혀졌다.

경유의 케로센 및 세탄의 발연점 지수는 각각 22 및 56인 것으로 밝혀졌다.

이어서, 윤활유 분류물을 4배의 용매/오일 비 및 여과 온도 -21℃에서 MEK/톨루엔 혼합 용매를 사용하여 용매 탈랍시킨다. 탈랍 수율은 72용적%인 것으로 밝혀졌다.

이렇나 탈랍유를 진공 증류시키는 경우, 100℃에서의 동점도가 4.15㎟/s인 윤활유 기유를 탈랍유를 기준으로 하여 65용적%의 수율로 수득한다. 이렇게 수득된 윤활유 기유는 점도 지수가 123이고 유동점이 -15℃인 것으로 나타났다.

[실시예 3]

원료유로서 표 1에 나타낸 중절 경유 분류물 90용점%와 표 2에 나타낸 중간 슬랙 밀랍 10용적%의 혼합물을 사용하여, 수소화분해를 실시예 1에 기술한 바와 같이 수행한다. 분해된 생성물을 대기 증류시켜, 원료유를 기준으로 하여 나프타 분류물 15용적%, 케로센 분류물 16용적%, 경유 분류물 49용적% 및 윤활유 분류물 25용적%를 수득한다. 분해물의 비는 67용적%인 것으로 밝혀졌다. 경유의 케로센 및 세탄의 발연점 지수는 각각 23 및 57인 것으로 밝혀졌다.

이어서, 윤활유 분류물을 실시예 1에 기술한 바와 같은 방법으로 용매 탈랍시킨다. 탈랍 수율은 79용적%인 것으로 밝혀졌다.

이러한 탈랍유를 진공 증류시키는 경우, 100℃에서의 동점도가 4.07㎟/s인 윤활유 기유를 탈랍유를 기준으로 하여 90용적%의 수율로 수득한다. 이렇게 수득된 윤활유 기유는 점도 지수가 130이고 유동점이 -15℃인 것으로 나타났다.

[실시예 4]

원료유로서 표 1에 나타낸 진공 경유 분류물 70용적%와 표 2에 나타낸 중질 슬랙 밀랍 30용적%의 혼합물을 사용하여, 수소화분해를 수소 분압 110kg/㎠G하에, 평균 반응 온도 418℃, LHSV 값 0.69hr^-1및 수소/오일 비 8,300scf/bbl에서, 실시예 1에서와 동일한 촉매를 사용하여 수행한다.

분해된 생성물을 대기 증류시켜, 원료유를 기준으로 하여 나프타 분류물 15용적%, 케로센 분류물 15용적%, 경유 분류물 44용적% 및 윤활유 분류물 32용적%를 수득한다. 분해물의 비는 67용적%인 것으로 밝혀졌다. 경유의 케로센 및 세탄의 발연점 지수는 각각 23 및 57인 것으로 밝혀졌다.

이어서, 윤활유 분류물을 실시예 1에서 기술한 바와 같이 용매 탈랍시킨다. 탈랍 수율은 62용적%인 것으로 밝혀졌다.

이러한 탈랍유를 진공 증류시키는 경우, 100℃에서의 동점도가 4.13㎟/s인 윤활유 기유를 탈랍유를 기준으로 하여 50용접%의 수율로 수득한다. 이렇게 수득된 윤활유 기유는 점도 지수가 124이고 유동점이 -15℃인 것으로 나타났다. 또한, 100℃에서의 동점도가 7.10㎟/s인 윤활유 기유르 탈랍유를 기준으로 하여 35용적%의 수율로 수득한다. 이렇게 수득된 윤활 기유는 점도 지수가 141이고 유동점이 -15℃인 것으로 나타났다.

[실시예 5]

실시예 4에서 기술된 수소화분해 생성물로부터의 윤활유 분류물을 진공 증류 시켜 100℃에서의 동점도가 7.21㎟/s인 증류물을 윤활유 분류물을 기준으로 하여 40용적%의 수율로 수득한다. 이렇게 수득된 증류물을 원료유 1용적부를 기준으로 하여 푸르푸랄 2용적부를 사용하는 회전 디스크 역류 접촉 추출 기구에 의해 추출 칼럼 최상부의 추출 온도 135℃ 및 추출 칼럼 저부의 온도 55℃에서 푸르푸랄 용매 정제한다. 97용적%의 수율로 수득된 라피네이트를 수소화 정제한다. 수소화 정제는 수소 분압 105kg/㎠G하에 LHSV 값 3.0hr^-1및 평균 반응 온도 340℃에서 코발트와 몰리브덴을 지지하고 있는 알루미나 촉매의 존재하에서 수행한다. 이렇게 형성된 수율이 99용적%인 오일을 실시예 1에서 기술한 바와 같은 조건하에서 탈랍시킨다.

이러한 처리로 형성된 윤활유 기유는 100℃에서의 동점도가 7.38㎟/s이고 점도 지수가 142이며 유동점이 -15℃인 것으로 나타났다.

이러한 기유를 UV 안정화 시험하는 경우, 탁도는 40시간 동안에 오일 중에서 나타나지 않았고 침전은 50시간 이상 발생하지 않았으므로 기유의 탁월한 UV 안정성을 확증한다. 이와 관련하여, 100℃에서의 동점도가 7.10㎟/s인 실시예 4에서 수득된 윤활유 기유를 푸르푸랄 정체 및 수소화 정체 처리 없이 UV 안정화 시험하는 경우, 탁도의 발생 기간이 10시간인 것으로 밝혀졌으며 침전 생성 기간은 20시간인 것으로 밝혀졌다.

[비교 실시예]

원료유(비점 범위가 370 내지 540℃인 분류물, 57용적%)로서 표 1에 나타낸 진공 경유 분류물 70용적부 및 브라이트 수톡 30용적부로 이루어진 혼합유를 사용하여, 수소화분해를 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 조건 및 촉매를 사용하여 수행한다. 분해된 생성물을 대기 증류시켜, 윤활유 분류물 32용적%를 수득한다. 분해물의 비는 68용적%인 것으로 밝혀졌다.

윤활유 분류물을 실시예 1에서 기술한 바와 같이 탈랍시킨다. 탈랍 수율은 80용적%인 것으로 밝혀졌다.

이러한 탈랍유를 진공 증류시키는 경우, 100℃에서의 동점도가 3.54㎟/s인 윤활유 기유를 탈랍유를 기준으로 하여 38용적%의 수율로 수득한다. 이렇게 수득된 윤활유 기유는 유동점이 -15℃이지만 점도 지수가 113로 낮다.

따라서, 이들 결과로부터 명백한 바와 같이, 주로 중간 증류물로 이루어진 고품질 연료유를 동시에 생성하면서, 100℃에서의 동점도가 3.0 내지 7.5㎟/s로 상대적으로 낮고 점도 지수가 120 이상으로 높으며 유동점이 -10℃ 이하인 점도 지수가 높은 저점도 윤활유 기유를 본 발명의 공정으로 제조할 수 있다.

본 발명을 이의 특정 실시예를 참조로 하여 상세히 기술하였으나, 당해 분야의 전문가에게 있어서, 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변형 및 수정할 수 있다는 것은 명백하다.

Claims

(A) 원유의 중질 경유 분류물 및 진공 경유 분류물 중의 하나 이상(a)과 슬랙 밀랍(b)과의 혼합물을 주기율 표의 VIb족 금속 중의 하나 이상과 주기율표의 VIII족 금속 중의 하나 이상을 함유하는 무정형 실리카 알루미나 담체를 포함하는 수소화 분해 촉매의 존재하에 수소화 분해시켜 분해된 생성물을 수득하고, (B) 분해된 생성물을 대기 증류시켜 연료유 분류물과 윤활유 분류물로 분리하여 고품질 연료유를 제조한 다음, (C) 윤활유 분류물을 탈랍 처리하고, 임의로 용매 정제처리 및 수소화 정제처리 중의 하나 이상을 수행함으로써, 100℃에서의 동점도가 3.0 내지 7.5㎟/s이고 점도 지수가 120 이상이며 유동점이 -10℃ 이하인, 점도 지수가 높은 저점도 윤활유 기유(base oil)를 제조함을 특징으로 하여, 점도 지수가 높은 저점도 윤활유 기유를 제조하는 방법.
제1항에 있어서, 수소화분해용 원료유가 약 370 내지 약 540℃의 증류 온도 범위 내에서 증류물 성분 약 60용적% 이상을 함유하는 진공 경유 분류물 및 중질 경우 분류물 중의 하나 이상 98용적% 이하와 슬랙 밀랍 2용적% 이상의 혼합물인 방법.
제1항에 있어서, 100℃에서의 동점도 가 3.0 내지 5.5㎟/s인 슬랙 밀랍을 증질 경우 분류물에 가하여 수득한 혼합물 원료유를 사용하여 수소화 분해를 수행하고, 100℃에서의 동점도가 3.0 내지 5.0㎟/s인 윤활유 기유를 분해된 생성물로부터 제조하는 방법.
제2항에 있어서, 100℃에서의 동점도가 3.0 내지 5.5㎟/s인 슬랙 밀랍을 중질 경유 분류물에 가하여 수득한 혼합물 원료유를 사용하여 수소화 분해를 수행하고 100℃에서의 동점도가 3.0 내지 5.0㎟/s인 윤활유 기유를 분해된 생성물로부터 제조하는 방법.
제1항에 있어서, 100℃에서의 동점도가 4.5 내지 25㎟/s인 슬랙 밀랍을 진공 경유 분류물에 가하여 수득한 혼합물 원료유를 사용하여 수소화 분해를 수행하고, 100℃에서의 동점도가 4.5 내지 7.5㎟/s인 윤활유 기유를 분해된 생성물로부터 제조하는 방법.
제2항에 있어서, 100℃에서의 동점도가 4.5 내지 25㎟/s인 슬랙 밀랍을 진공 경유 분류물에 가하여 수득한 혼합물 원료유를 사용하여 수소화 분해를 수행하고, 100℃에서의 동점도가 4.5 내지 7.5㎟/s인 윤활유 기유를 분해된 생성물로부터 제조하는 방법.
제1항에 있어서, 몰리브덴 약 5 내지 약 30질량%와 니켈 약 0.2 내지 10질량%를 함유하는 수소화 분해 촉매의 존재하에 약 100 내지 약 140kg/㎠G의 수소분압, 약 360 내지 약 430℃의 평균 반응 온도, 약 0.3 내지 약 1.5hr^-1의 LHSV 값 및 약 40 내지 약 90용적%의 분해율에서 수소화 분해를 수행하는 방법.
제2항에 있어서, 몰리브덴 약 5 내지 약 30질량%와 니켈 약 0.2 내지 약 10질량%를 함유하는 수소화 분해 촉매의 존재하에 약 100 내지 약 140kg/㎠G의 수소분압, 약 360 내지 약 430℃의 평균 반응 온도, 약 0.3 내지 약 1.5hr^-1의 LHSV 값 및 약 40 내지 약 90용적%의 분해율에서 수소화 분해를 수행하는 방법.
제3항에 있어서, 모리브덴 약 5 내지 약 30질량%와 니켈 약 0.2 내지 약 10 질량%를 함유하는 수소화분해 촉매의 존재하에 약 100 내지 약 140kg/㎠G의 수소분압, 약 360 내지 약 430℃의 평균 반응 온도, 약 0.3 내지 약 1.5hr^-1의 LHSV 값 및 약 40 내지 약 90용적%의 분해율에서 수소화 분해를 수행하는 방법.
제4항에 있어서, 몰리브덴 약 5 내지 약 30질량%와 니켈 약 02. 내지 약 10질량%를 함유하는 수소화 분해 촉매의 존재하에 약 100 내지 약 140kg/㎠G의 수소분압, 약 360 내지 약 430℃의 평균 반응 온도, 약 0.3 내지 1.5hr^-1의 LHSV 값 및 약 40 내지 약 90용적%의 분해율에서 수소화 분해를 수행하는 방법.
제5항에 있어서, 몰리브덴 약 5 내지 약 30질량%와 니켈 약 0.2 내지 약 10질량%를 함유하는 수소화 분해 촉매의 존재하에 약 100 내지 약 140kg/㎠G의 수소 분압, 약 360 내지 약 430℃의 평균 반응 온도, 약 0.3 내지 약 1.5hr^-1의 LHSV 값 및 약 40 내지 약 90용적%의 분해율에서 수소화 분해를 수행하는 방법.
제6항에 있어서, 몰리브덴 약 5 내지 약 30질량%와 니켈 약 0.2 내지 약 10질량%를 함유하는 수소화 분해 촉매의 존재하에 약 100 내지 약 140kg/㎠G의 수소 분압, 약 360 내지 약 430℃의 평균 반응 온도, 약 0.3 내지 약 1.5hr^-1의 LHSV 값 및 약 40 내지 약 90용적%의 분해율에서 수소화 분해를 수행하는 방법.
제1항에 있어서, 분해된 생성물을 대기 증류에 의해 연료유 분류물과 윤활유 분류물로 분리하는 단계 후에, 윤활유 분류물을 진공 증류시켜 윤활유 기유를 제조하는 방법.
제2항에 있어서, 분해된 생성물을 대기 증류에 의해 연료유 분류물과 윤활유 분류물로 분리하는 단계 후에, 윤활유 분류물을 진공 증류시켜 윤활유 기유를 제조하는 방법.
제3항에 있어서, 분해된 생성물을 대기 증류에 의해 연료유 분류물과 윤활유 분류물로 분리하는 단계 후에, 윤활유 분류물을 진공 증류시켜 윤활유 기유를 제조하는 방법.
제4항에 있어서, 분해된 생성물을 대기 증류에 의해 연료유 분류물과 윤활유 분류물로 분리하는 단계 후에, 윤활유 분류물을 진공 증류시켜 윤활유 기유를 제조하는 방법.
제5항에 있어서, 분해된 생성물을 대기 증류에 의해 연료유 분류물과 윤활유 분류물로 분리하는 단계 후에, 윤활유 분류물을 진공 증류시켜 윤활유 기유를 제조하는 방법.
제6항에 있어서, 분해된 생성물을 대기 증류에 의해 연료유 분류물과 윤활유 분류물로 분리하는 단계 후에, 윤활유 분류물을 진공 증류시켜 윤활유 기유를 제조하는 방법.
제7항에 있어서, 분해된 생성물을 대기 증류에 의해 연료유 분류물과 윤활유 분류물로 분리하는 단계 후에, 윤활유 분류물을 진공 증류시켜 윤활유 기유를 제조하는 방법.
제8항에 있어서, 분해된 생성물을 대기 증류에 의해 연료유 분류물과 윤활유 분류물로 분리하는 단계 후에, 윤활유 분류물을 진공 증류시켜 윤활유 기유를 제조하는 방법.
제9항에 있어서, 분해된 생성물을 대기 증류에 의해 연료유 분류물과 윤활유 분류물로 분리하는 단계 후에, 윤활유 분류물을 진공 증류시켜 윤활유 기유를 제조하는 방법.
제10항에 있어서, 분해된 생성물을 대기 증류에 의해 연료유 분류물과 윤활유 분류물로 분리하는 단계 후에, 윤활유 분류물을 진공 증류시켜 윤활유 기유를 제조하는 방법.
제11항에 있어서, 분해된 생성물을 대기 증류에 의해 연료유 분류물과 윤활유 분류물로 분리하는 단계 후에, 윤활유 분류물을 진공 증류시켜 윤활유 기유를 제조하는 방법.
제12항에 있어서, 분해된 생성물을 대기 증류에 의해 연료유 분류물과 윤활유 분류물로 분리하는 단계 후에, 윤활유 분류물을 진공 증류시켜 윤활유 기유를 제조하는 방법.
제7항에 있어서, 약 105 내지 약 130kg/㎠G의 수소 분압, 약 380 내지 약 425℃의 평균 반응 온도, 약 0.4 내지 약 1.0hr^-1의 LHSV 값 및 약 45 내지 약 90용적%의 분해율에서 수소화 분해를 수행하는 방법.
제1항에 있어서, 원료유의 점도 지수가 약 85 이상인 방법.