KR20230124635A - 개선된 베이스 오일 수율을 갖는 방법 - Google Patents

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케니 페이나도
지페이 지아
꽌-다오 레이
„œ-다오 레이
제이 파레크
이화 짱
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셰브런 유.에스.에이.인크.
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Abstract

탄화수소 공급원료를 가수소이성질화 구역에서 가수소이성질화 조건 하에서 접촉시킴으로써 왁스질 탄화수소 공급원료로부터 베이스 오일을 제조하는 방법이 제공된다. 반응은 수소 및 불활성 가스 존재 하에 일어나고, 가수소이성질화 구역에서의 총 압력은 적어도 400 psig이다. 가수소이성질화 구역으로부터의 생성물은 수집되어 베이스 오일 생성물 및 연료 생성물로 분리된다. 불활성 가스는 임의의 적합한 불활성 가스를 포함할 수 있지만, 일반적으로 질소, 메탄 또는 아르곤이다. 질소가 한 구현예에서 사용된다.

Description

개선된 베이스 오일 수율을 갖는 방법
관련 출원 상호참조
본 출원은 2020년 12월 30일에 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 17/138,038의 우선권을 주장하고, 이 출원의 개시내용은 그 전문이 본원에 포함된다.
기술 분야
왁스질 탄화수소 공급원료로부터의 고품질 베이스 오일의 수율을 개선하는 방법.
고품질 윤활유는 현대 기계 및 모터 비히클(motor vehicle) 작동에 매우 중요하다. 자동차, 디젤 엔진, 차축, 변속기 및 산업 응용에 사용되는 완제품 윤활제는 두 가지 일반 구성요소인 베이스 오일 및 하나 이상의 첨가제로 이루어진다. 베이스 오일은 이들 완제품 윤활제의 주요 성분이고, 완제품 윤활제의 특성에 유의하게 기여한다. 일반적으로, 몇 가지 베이스 오일이 개별 베이스 오일 및 개별 첨가제의 혼합물을 변화시킴으로써 폭넓은 다양한 완제품 윤활제를 제조하는 데 사용된다. 대부분의 원유 유분은 윤활제 제조에 적합하도록 보통 수준 내지 유의한 수준의 고도화(upgrading)를 요구한다. 한 예로서, 고품질 윤활유는 종종 왁스질 공급물로부터 생성되어야 한다. 평범한 품질 및 저품질 공급원료를 고도화함으로써 윤활 베이스 오일을 생성하기 위한 많은 방법이 제안되었다.
탄화수소 공급원료는 가수소열분해(hydrocracking) 또는 가수소이성질화에 의해 촉매적으로 탈왁스될 수 있다. 가수소열분해는 일반적으로 저분자량 탄화수소, 예컨대 중간 증류물 및 훨씬 더 경질의 C4-생성물의 생성으로 인해 수율 손실을 초래하는 반면, 가수소이성질화는 일반적으로 열분해를 최소화함으로써 더 높은 수율을 제공한다.
미국 특허 번호 8,475,648은 중질 탄화수소 공급원료를 탈왁스하여 윤활제 베이스 오일을 형성하는 방법 및 촉매를 기재한다. 층상 촉매 시스템이 사용된다. 또한 미국 특허 번호 8,790,507을 참조한다. 미국 특허 번호 8,192,612는 왁스질 공급물로부터 베이스 오일 슬레이트를 제조하는 방법을 기재한다. 전술한 특허들의 개시내용은 그들의 전문이 본원에 참고로 포함된다.
관련 업계는 베이스 오일 생성물의 수율을 개선하는 것에 큰 관심이 있을 것이다. 순조로운 작업을 유지하면서 수율을 간단히 개선할 수 있는 방법을 제공하는 것에 가장 중요한 관심이 있어야 할 것이다.
요약
한 구현예에서, 탄화수소 공급원료를 가수소이성질화 구역에서 가수소이성질화 조건 하에서 접촉시킴으로써 왁스질 탄화수소 공급원료로부터 베이스 오일을 제조하는 방법이 제공된다. 반응은 수소 및 불활성 가스 존재 하에 수행되며, 가수소이성질화 구역의 총 압력은 적어도 400 psig이다. 가수소이성질화 구역으로부터의 생성물은 수집되어 베이스 오일 생성물 및 연료 생성물로 분리된다. 불활성 가스는 임의의 적합한 불활성 가스를 포함할 수 있지만, 일반적으로 질소, 메탄, 아르곤 또는 이들의 조합이다. 질소가 한 구현예에서 사용된다.
불활성 가스와 수소의 조합은 가스 압력을 정유소 고압 가수소가공 작업의 요건을 충족시키는 충분히 높은 압력으로 유지할 수 있다. 또한 이 조합이 최종 베이스 오일 수율을 증가시키는 결과를 초래한다는 것이 발견되었다.
도 1은 가수소이성질화 탈왁스 단계를 위해 H2를 N2 가스로 희석함으로써 베이스 오일을 제조하는 벤치 스케일 유닛(BSU) 방법을 개략적으로 도시한다.
도 2는 베이스 오일을 가수소마무리처리하는 것을 포함하는 방법을 개략적으로 도시한다. 가수소탈왁스 단계에서 H2는 N2 및/또는 CH4로 희석된다.
본 방법은 왁스질 탄화수소 공급물을 가수소이성질화 탈왁스 방법으로 처리함으로써 시작된다. 수소가 가수소이성질화 탈왁스 방법에 사용된다. 그러나 본 방법에서는, 수소가 불활성 가스로 희석된다. 불활성 가스는 임의의 적합한 불활성 가스, 예컨대 N2, CH4, 아르곤 또는 이들의 조합일 수 있다. 그러나, 질소가 바람직하다. 반응기에서 수소 및 불활성 가스의 믹스를 사용함으로써, 정유소 고압 가수소가공 작업을 가동하는 데 필요한 높은 가스 압력 조건이 유지된다. 또한, 수소 및 불활성 가스의 믹스를 사용함으로써 베이스 오일 수율 증가가 실현된다는 것이 놀랍게도 발견되었다.
본 개시내용에서 사용되는 바와 같이 용어 "왁스질 공급물"은 높은 함량의 노르말 파라핀(n-파라핀)을 가지는 공급물을 지칭한다. 본 방법 설계의 실시에 유용한 왁스질 공급물은 일반적으로 적어도 40 wt.% n-파라핀, 바람직하게는 50 wt.% 초과 n-파라핀, 및 더 바람직하게는 75 wt.% 초과 n-파라핀을 포함한다. 바람직하게는, 본 방법 설계에서 사용되는 왁스질 공급물은 또한 매우 낮은 수준의 질소 및 황을 가질 것이고, 일반적으로 25 ppm 미만 및 바람직하게는 20 ppm 미만의 총 조합된 질소 및 황을 가질 것이다. 이것은 탈왁스 전에 가수소처리에 의해 달성될 수 있다.
전체 원유, 환원된 원유, 진공탑 잔사유, 합성 원유, 풋츠 오일(foots oil), 피셔-트롭쉬(Fischer-Tropsch) 유래 왁스 등을 포함하여 폭넓은 다양한 탄화수소 공급원료가 사용될 수 있다. 전형적인 공급원료는 가수소처리된 또는 가수소열분해된 가스 오일, 가수소처리된 루브 오일(lube oil) 라피네이트, 브라이트스톡(brightstock), 윤활유 스톡, 합성유, 풋츠 오일, 피셔-트롭쉬 합성유, 고유동점 폴리올레핀, 노르말 알파올레핀 왁스, 슬랙 왁스, 탈유 왁스 및 미세결정성 왁스를 포함할 수 있다. 본 방법 설계의 방법에서 사용하기에 적합한 다른 탄화수소 공급원료는 예를 들어 가스 오일 및 진공 가스 오일; 대기압 증류 방법으로부터의 잔사유 유분; 솔벤트-탈아스팔트 석유 잔사유; 셰일 오일, 사이클 오일; 동식물 유래 지방, 오일 및 왁스; 석유 및 슬랙 왁스; 및 화학 플랜트 방법으로부터 생성되는 왁스로부터 선택될 수 있다.
구현예에서, 탄화수소 공급원료는 일반적으로 약 0 ℃ 초과의 유동점을 가지고 약 0 ℃로 냉각될 때는 응고하거나, 침전하거나 또는 그 밖에 고체 미립자를 형성하는 경향을 가지는 왁스질 공급물로 기술될 수 있다. 16개 이상의 탄소 원자를 가지는 직쇄 n-파라핀이 단독으로 또는 아주 약간 분지화된 사슬의 파라핀과 함께 본원에서는 왁스라고 불릴 수 있다. 공급원료는 통상 일반적으로 약 350 ℉(177 ℃) 초과에서 비등하는 C10+ 공급원료일 것이다. 대조적으로, 공급원료의 가수소이성질화 탈왁스의 결과로 얻는 본 방법의 베이스 오일 생성물은 일반적으로 0 ℃ 미만, 전형적으로 약 -12 ℃ 미만, 및 종종 약 -14 ℃ 미만으로 낮춰진 유동점을 가진다.
본 방법은 또한 왁스질 증류물 스톡, 예컨대 가스 오일, 케로센 및 제트 연료를 포함하는 중간 증류물 스톡, 윤활유 스톡, 난방유, 및 유동점 및 점도가 특정 규격 한계 내에서 유지되어야 하는 다른 증류물 유분을 가공하기에 적합할 수 있다.
본 방법을 위한 공급원료는 전형적으로 고분자량 n-파라핀 및 약간 분지화된 파라핀 외에도 올레핀 및 나프텐 구성요소 뿐만 아니라 방향족 및 헤테로시클릭 화합물을 포함할 수 있다. 본 방법 동안, 공급물 중의 n-파라핀 및 약간 분지화된 파라핀의 열분해 정도는 생성물 수율 손실이 최소화되도록 엄격히 제한되고, 이렇게 해서 공급원료의 경제적 가치를 보존한다.
구현예에서, 공급원료는 중질 공급물을 포함할 수 있다. 본원에서, 용어 "중질 공급물"은 구성요소들 중 적어도 약 80%가 약 900 ℉(482 ℃) 초과의 비점을 가지는 탄화수소 공급원료를 지칭하는 데 사용될 수 있다. 본 방법을 실시하기에 적합한 중질 공급물의 예는 중질 중성(600N) 및 브라이트스톡을 포함한다.
본 방법의 한 측면에 따르면, 광범위한 공급물이 낮은 유동점, 낮은 운점, 낮은 유동점-운점 스프레드(spread) 및 높은 점도 지수를 포함하여 양호한 성능 특성과 함께 높은 수율로 윤활제 베이스 오일을 생성하는 데 사용될 수 있다. 본 발명의 루브 베이스 오일 생성물의 품질 및 수율은 층상 촉매 시스템을 포함하는 가수소이성질화 촉매의 제형 및 촉매 시스템의 촉매 층의 구성을 포함하여 많은 인자에 의존할 수 있다.
본 방법의 한 구현예에 따르면, 왁스질 탄화수소 공급원료로부터 베이스 오일을 생성하기 위한 촉매적 탈왁스 방법은 공급물을 탈왁스 촉매 시스템을 함유하는 반응기에 도입하는 것을 포함한다. 수소 가스가 반응기 안으로 도입되고, 이렇게 해서 방법은 수소 존재 하에서 수행될 수 있다. 고압 가수소가공 작업에서 총 압력은 최소 압력, 예컨대 400-500 psig 초과로 유지되어야 한다. 본 방법에서는 500 psig 초과의 압력이 유지될 수 있다. 가수소이성질화 구역의 총 압력은 500 psig 내지 3000 psig, 또는 더 가능성 높게는, 750 psig 내지 3000 psig 범위일 수 있다.
고압 가수소가공 작업에서 압력을 최소 요구 압력, 예를 들어 400-500 psig 초과로 유지하는 것이 매우 중요하다. 본 방법에서 수소와 함께 첨가되는 불활성 가스의 조합은 예를 들어 적어도 400 psig의 최소 압력을 달성한다. 불활성 가스는 반응기에 들어가기 전에 수소와 함께 혼합물로 첨가될 수 있다. 이것이 바람직하다. 또한 불활성 가스는 수소와 별도로 반응기에 첨가될 수 있다.
수소와 조합하여 사용되는 불활성 가스는 임의의 적합한 불활성 가스일 수 있다. 또한 이들 불활성 가스의 혼합물도 사용될 수 있다. 질소, 메탄, 및 아르곤이 예이다. 질소가 수소와 조합하여 사용되는 바람직한 불활성 가스이다. 반응을 위해 충분한 수소를 유지하는 것이 중요하다. 일반적으로, 불활성 가스에 대한 H2 의 부피비는 0.1 내지 9.0; 또는 더 가능성 높게는, 약 0.2 내지 4.0의 범위이다. 한 구현예에서, 불활성 가스에 대한 H2의 부피비는 약 0.3 내지 2.0의 범위일 수 있다. 동일한 부피의 수소 및 불활성 가스가 사용되는 경우인 부피비 1이 상당히 허용된다. 또한 각 가스의 부피는 반응이 진행될 때 유지되고 조정될 수 있다.
반응기 내에서, 공급물은 먼저 가수소처리 구역 또는 가드층(guard layer)에서 가수소처리 조건 하에서 가수소처리 촉매와 접촉되어 가수소처리된 공급원료를 제공할 수 있다. 공급원료를 가드층에서 가수소처리 촉매와 접촉시키는 것은 공급원료 중의 방향족 물질을 효과적으로 수소화하고 공급물로부터 N- 및 S-함유 화합물을 제거하고, 이렇게 함으로써 촉매 시스템의 가수소이성질화 촉매를 보호하는 역할을 할 수 있다. "방향족 물질을 효과적으로 수소화한다"는 것은 가수소처리 촉매가 공급원료의 방향족 함량을 적어도 약 20% 감소시킬 수 있음을 의미한다. 가수소처리된 공급원료는 일반적으로 C10+ n-파라핀 및 약간 분지화된 이소파라핀을 포함할 수 있고, 왁스 함량은 전형적으로 적어도 약 20%이다.
본 방법에 유용한 가수소이성질화 촉매는 전형적으로 촉매 활성 수소화 금속을 함유한다. 촉매 활성 수소화 금속의 존재는 생성물 개선, 특히 VI 및 안정성을 초래한다. 전형적인 촉매 활성 수소화 금속은 크로뮴, 몰리브데넘, 니켈, 바나듐, 코발트, 텅스텐, 아연, 백금 및 팔라듐을 포함한다. 금속 백금 및 팔라듐이 특히 바람직하고, 백금이 가장 특히 바람직하다. 백금 및/또는 팔라듐이 사용되는 경우, 활성 수소화 금속의 총량은 전형적으로 총 촉매의 0.1 wt.% 내지 5 wt.%, 통상 0.1 wt.% 내지 2 wt.%이다.
내화성 산화물 지지체는 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나, 마그네시아, 티타니아 및 이들의 조합을 포함하여 촉매에 통상적으로 사용되는 그들 산화물 지지체로부터 선택될 수 있다.
본 방법이 수행되는 조건은 일반적으로 약 390 ℉ 내지 약 800 ℉(199 ℃ 내지 427 ℃) 범위 내의 온도를 포함할 것이다. 구현예에서, 가수소이성질화 탈왁스 조건은 약 550 ℉ 내지 약 700 ℉(288 ℃ 내지 371 ℃) 범위의 온도를 포함한다. 추가 구현예에서, 온도는 약 590 ℉ 내지 약 675 ℉(310 ℃ 내지 357 ℃) 범위일 수 있다. 총 압력은 약 400 내지 약 3000 psig(0.10 내지 20.68 MPa) 범위, 및 전형적으로 약 750 내지 약 2500 psig(0.69 내지 17.24 MPa) 범위일 수 있다.
전형적으로, 본 방법의 탈왁스 방법 동안 촉매 시스템/반응기로의 공급물 속도는 약 0.1 내지 약 20 h.sup.-1 LHSV, 및 통상 약 0.1 내지 약 5 h.sup.-1 LHSV 범위일 수 있다. 일반적으로, 본 탈왁스 방법은 수소 존재 하에 수행된다. 논의된 바와 같이, 본 방법에서는 수소가 불활성 가스와 혼합된다. 전형적으로, 탄화수소에 대한 수소/불활성 가스의 비는 탄화수소 배럴당 약 2000 내지 약 10,000 표준 입방 피트 H2/불활성 가스, 및 통상 탄화수소 배럴당 약 2500 내지 약 5000 표준 입방 피트 H2/불활성 가스 범위일 수 있다.
구현예에서, 본 방법은 층상 촉매 시스템을 사용하여 예를 들어 왁스질 공급물로부터의 베이스 오일 생성을 제공한다. 층상 촉매 시스템은 제1 및 제2 가수소이성질화 촉매를 포함할 수 있고, 여기서 제1 가수소이성질화가 제2 가수소이성질화 촉매의 상류에 배치된다. 제1 가수소이성질화 촉매는 n-파라핀의 이성질화에 대해 제1 수준의 선택성을 가질 수 있고, 제2 가수소이성질화 촉매는 n-파라핀의 이성질화에 대해 제2 수준의 선택성을 가질 수 있다. 구현예에서, 제1 및 제2 수준의 선택성은 동일할 수 있거나 또는 적어도 실질적으로 동일할 수 있다. 본 방법에 따른 층상 촉매 시스템은 통상적인 탈왁스 방법 및 촉매와 비교하여 우월한 결과를 제공할 수 있다.
상기 반응 조건은 선택적(optional) 가수소처리 구역의 가수소처리 조건 뿐만 아니라 가수소이성질화 조건에 적용될 수 있다. 반응기 온도 및 다른 방법 매개변수는 사용된 탄화수소 공급원료의 성질 및 베이스 오일 생성물의 원하는 특성(예를 들어, 유동점, 운점, VI) 및 수율과 같은 인자에 따라 달라질 수 있다.
탈왁스 반응으로부터 수집된 생성물은 다양한 스트리퍼로 전달되어 다양한 등급의 베이스 오일을 단리할 수 있다. 또한 생성물을 증류 칼럼으로 보내서 연료 및 다양한 등급의 베이스 오일을 분리할 수 있다.
증류 칼럼으로부터 회수되는 베이스 오일은 다양한 베이스 오일 등급을 포함할 것이다. 증류 칼럼으로부터 회수되는 전형적인 베이스 오일 등급은 XXLN, XLN, LN, MN 및 HN을 포함하지만 반드시 이에 제한되지는 않는다. 본 개시내용에서 언급될 때 XXLN 등급 베이스 오일은 100℃에서 약 1.5 cSt 내지 약 3.0 cSt, 바람직하게는 약 1.8 cSt 내지 약 2.3 cSt의 동점도를 가지는 베이스 오일이다. XLN 등급 베이스 오일은 100 ℃에서 약 1.8 cSt 내지 약 3.5 cSt, 바람직하게는 약 2.3 cSt 내지 약 3.5 cSt의 동점도를 가질 것이다. LN 등급 베이스 오일은 100 ℃에서 약 3.0 cSt 내지 약 6.0 cSt, 바람직하게는 약 3.5 cSt 내지 약 5.5 cSt의 동점도를 가질 것이다. MN 등급 베이스 오일은 100 ℃에서 약 5.0 cSt 내지 약 15.0 cSt, 바람직하게는 약 5.5 cSt 내지 약 10.0 cSt의 동점도를 가질 것이다. HN 등급 베이스 오일은 100 ℃에서 10 cSt 초과의 동점도를 가질 것이다. 일반적으로, 100 ℃에서 HN 등급 베이스 오일의 동점도는 약 10.0 cSt 내지 약 30.0 cSt, 바람직하게는 약 15.0 cSt 내지 약 30.0 cSt일 것이다. 다양한 베이스 오일 등급 외에도, 또한 디젤 생성물이 증류 칼럼으로부터 회수될 수 있다.
생성물 슬레이트의 일부로 제조된/분리된 디젤 연료는 일반적으로 약 65 ℃(약 150 ℉) 내지 약 400 ℃(약 750 ℉), 전형적으로 약 205 ℃(약 400 ℉) 내지 315 ℃(약 600 ℉)의 비등 범위를 가질 것이다.
대안적으로, 연료 생성물 및 다양한 등급의 베이스 오일을 분리하기 전에, 탈왁스 반응으로부터의 생성물을 먼저 가수소마무리처리 구역으로 보낼 수 있다. 이러한 가수소마무리처리는 관련 분야에 알려진 바와 같은 수소화 촉매 존재 하에 수행될 수 있다. 가수소마무리처리에 사용되는 수소화 촉매는 예를 들어 알루미나 지지체 상의 백금, 팔라듐 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 가수소마무리처리는 약 350 ℉ 내지 약 650 ℉(176 ℃ 내지 343 ℃) 범위의 온도 및 약 400 psig 내지 약 4000 psig(2.76 내지 27.58 1 MPa) 범위의 압력에서 수행될 수 있다. 윤활유 생성을 위한 가수소마무리처리는 예를 들어 미국 특허 번호 3,852,207에 기재되어 있고, 그의 개시내용은 본원에 참고로 포함된다.
도면을 검토할 때 본 방법의 추가 예시를 얻을 수 있다. 제공된 설명은 예시하는 것이며 제한적이지 않은 것임을 의도한다.
도 1에서, 탄화수소 공급물(1)은 펌핑(2)되어 (4)에서 가수소탈왁스 반응기(3)에 들어간다. 반응기(3)에 전달되는 수소 부피와 혼합하기 위해 반응을 위한 수소(5)는 N2(6)와 혼합된다. 두 가스는 (7)에서 혼합되고, 혼합물은 (4)에서 반응기에 들어간다. 두 가스의 총 압력은 고압 시스템의 최소 요건, 예를 들어 적어도 400 psig를 충족시킨다.
탈왁스된 생성물(8)은 반응기 바닥으로부터 회수된다. 수소와 불활성 가스 예컨대 N2의 혼합물 때문에, 가수소탈왁스 반응기에서 수소만 사용하는 방법에 비해 베이스 오일 생성물의 수율이 증가한다는 것이 발견되었다.
생성물(8)은 고압 분리기(9)에 전달된다. 고압 분리기는 일반적으로 액체 생성물(11)로부터 가스(10)를 분리한다. 가스는 낮은 가스 계측기(24) 및 배기구(25)에 전달되고, 반면에 액체 생성물은 연료 및 상이한 등급의 베이스 오일 생성물로 분리하기 위해 전달될 수 있다. 분리는 생성물(11)을 증류 칼럼(나타내지 않음)에 또는 일련의 스트리퍼(나타냄)에 전달함으로써 달성될 수 있다. 증류 칼럼은 원하는 각 베이스 오일 등급으로부터 연료 생성물을 분리할 것이다.
도 1에서는, 일련의 스트리퍼가 분리를 달성하는 데 사용된다. 액체 생성물(11)은 제1 스트리퍼(12)에 전달된다. 더 경질의 생성물은 스트리퍼 정상부로부터 (13)에서 회수되고, 이것은 (14)에서 응축기에 전달된다. 연료, 구체적으로 디젤 연료(15)가 응축기의 바닥으로부터 회수되고, 임의의 가스(16)가 정상부로부터 회수된다. 가스(16)는 일반적으로 배기구(25)에 전달된다.
스트리퍼(12)의 바닥으로부터의 생성물(17)은 제2 스트리퍼(18)에 전달된다. 이 스트리퍼의 정상부로부터 XLN 등급 베이스 오일(19)이 회수되고, 이 스트리퍼의 바닥으로부터의 더 무거운 생성물(20)은 또 다른 스트리퍼(21)에 전달된다. 스트리퍼(21)의 정상부로부터 LN 등급 베이스 오일(22)이 회수되고, 한편 바닥으로부터 (23)에서 MN + HN 등급 베이스 오일 생성물이 회수된다. MN + HN의 혼합물은 원하는 경우 추가 분리, 예를 들어 또 다른 스트리퍼에 전달될 수 있다.
도 2에서는, 벌크 탈왁스를 사용한 상업적 베이스 오일 생성을 나타낸다. 벌크 왁스질 탄화수소 공급물(50)이 펌프(51)에 의해 (52)를 통해 가수소탈왁스 반응기(53)에 펌핑된다. 반응을 위한 수소(54)는 (55)에서 불활성 가스와 혼합된다. 도 2에서, 불활성 가스(56)는 질소 N2 및 메탄 CH4의 혼합물이다.
탈왁스된 생성물(57)이 반응기(53)의 바닥으로부터 회수된다. 생성물(57)이 벌크로 수소화 촉매를 함유하는 가수소마무리처리 반응기(59)에 전달된다. 가수소마무리처리 반응기(59)로부터의 생성물(60)은 고압 분리기(61)에 전달되고, 이것은 원하는 경우 재순환(67)을 위해 가스를 분리할 수 있다. 연료 및 베이스 오일 생성물은 (62)를 통해 증류 칼럼(63)에 전달된다. 이 증류 칼럼은 베이스 오일 생성물로부터 연료 생성물(64)을 분리한다. 도 2는 600-1050 ℉(315-565 ℃) 범위 전체에 걸쳐 비등하는 한 베이스 오일 생성물(65), 및 1050 ℉(565 ℃) 초과에서 비등하는 높은 운점을 갖는 제2 중질 베이스 오일 생성물(66)을 나타낸다. 추가의 베이스 오일 등급을 관련 분야에 알려진 바와 같은 증류 칼럼을 사용하여 분리할 수 있다.
종합적으로, 본 방법에서 H2와 불활성 가스의 혼합물의 사용은 베이스 오일 생성물의 증가된 수율을 제공한다.
본 개시내용에 사용된 바와 같이 "포함한다" 또는 "포함하는"이라는 단어는 명명된 요소를 포함하지만 다른 명명되지 않은 요소를 반드시 배제하지는 않는다는 것을 의미하는 개방형 전이부임을 의도한다. "본질적으로 이루어진다" 또는 "본질적으로 이루어진"이라는 어구는 조성물에 대해 임의의 본질적 중요성을 갖는 다른 요소의 배제를 의미하는 것을 의도한다. "이루어진" 또는 "이루어진다"라는 어구는 아주 미량의 불순물을 제외하고는 나열된 요소 외의 모든 것을 배제하는 것을 의미하는 전이부임을 의도한다.
본원의 교시 및 예에 비추어 본 발명의 많은 변화가 가능할 수 있다. 따라서 다음 청구범위의 범위 내에서 본 발명은 본원에 구체적으로 기술되거나 또는 예시된 것과 다른 방식으로 실시될 수 있음을 이해한다.
본 개시내용에 인용된 모든 간행물은 모든 목적을 위해 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.

Claims (19)

  1. 왁스질 탄화수소 공급원료로부터 베이스 오일을 제조하는 방법으로서,
    a) 탄화수소 공급원료를 가수소이성질화 구역에서 가수소이성질화 조건 하에서 수소 및 불활성 가스 존재 하에 적어도 400 psig의 총 압력에서 접촉시키는 단계; 및
    b) a)에서의 가수소이성질화로부터 생성물을 수집하고, 생성물을 베이스 오일 생성물 및 연료 생성물로 분리하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 불활성 가스가 질소, 메탄, 아르곤, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 불활성 가스가 질소를 포함하는 것인, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 불활성 가스에 대한 수소의 부피비가 약 0.1 내지 9.0 범위인, 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 불활성 가스에 대한 수소의 부피비가 약 0.2 내지 4.0 범위인, 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 불활성 가스에 대한 수소의 부피비가 약 1인, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 총 압력이 적어도 500 psig인, 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 가수소이성질화 구역의 총 압력이 400 psig 내지 3000 psig 범위인, 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 총 압력이 750 psig 내지 2500 psig 범위인, 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 왁스질 탄화수소 공급원료가 a)에서의 가수소이성질화 전에 가수소처리되는 것인, 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 가수소이성질화 구역이 활성 수소화 금속을 함유하는 가수소이성질화 촉매를 사용하는 것인, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 활성 수소화 금속이 백금을 포함하는 것인, 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 가수소이성질화 촉매가 Mg, Ca, Sr, Ba, K, La, Pr, Nd, Cr 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속 개질제로 도핑된 것인, 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 가수소이성질화 촉매가 층상 촉매 시스템을 포함하는 것인, 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 a)에서의 가수소이성질화로부터의 생성물이 고압 분리기에 전달되어 가스를 분리하는 것인, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 분리된 가스의 적어도 일부가 가수소이성질화 구역으로 재순환되는 것인, 방법.
  17. 제1항에 있어서, 상기 a)에서의 가수소이성질화 구역으로부터의 생성물이 베이스 오일 생성물 및 연료 생성물로 분리되기 전에 가수소마무리처리 반응기에 전달되는 것인 방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 베이스 오일 생성물 및 연료 생성물로 분리하는 단계가 일련의 스트리퍼에 의해 달성되는 것인, 방법.
  19. 제1항에 있어서, 상기 베이스 오일 생성물 및 연료 생성물로 분리하는 단계가 증류 칼럼에 의해 달성되는 것인, 방법.
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