(57)【要約】      （修正有）【課題】粘度指数の高い潤滑油用基油を高い収率で製造することが可能な潤滑油用基油の製造方法を提供する。【解決手段】潤滑油用基油の製造方法の一態様は、水素分圧が１１〜２０ＭＰａで、反応温度が２５０〜４２０℃の雰囲気中で石油由来炭化水素油の水素化処理を行い、芳香族炭化水素の含有量が１０〜２５質量％である被処理油を調製する工程と、被処理油中の炭化水素の炭素数が変化することがなく、炭化水素の分子構造のみが変化する水素化異性化を行う工程と、を備える。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素の分圧が１１〜２０ＭＰａである雰囲気中で、２５０〜４２０℃の反応温度で石油由来炭化水素油の水素化処理を行い、芳香族炭化水素の含有量が１０〜２５質量％である被処理油を調製する工程と、
前記被処理油の水素化異性化を行う工程と、
を備える、
潤滑油用基油の製造方法。
【請求項２】
水素の分圧が１１〜２０ＭＰａである雰囲気中で前記被処理油の前記水素化異性化を行う、
請求項１に記載の潤滑油用基油の製造方法。
【請求項３】
２００〜４５０℃の反応温度で前記被処理油の前記水素化異性化を行う、
請求項１又は２に記載の潤滑油用基油の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の潤滑油用基油の製造方法により製造される潤滑油基油。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油用基油の製造方法及び潤滑油用基油に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油を原料とする潤滑油用基油の製造では、例えば、減圧蒸留工程、溶剤抽出工程、水素化脱硫工程、異性化脱蝋工程（水素化異性化工程）、及び水素化仕上げ工程等をこの順序で実施する。減圧蒸留によって得られる減圧軽油等の炭化水素油には、潤滑油用基油の酸化安定性を損なう芳香族炭化水素が含まれる。この芳香族炭化水素をフルフラール等の溶剤により抽出して炭化水素油から除去する。水素化脱硫では、異性化脱蝋用触媒の触媒毒である硫黄等を炭化水素油から除去する。異性化脱蝋により、炭化水素油中のワックス成分（ノルマルパラフィン）をイソパラフィン等へ転化して、炭化水素油の低温流動性を向上させる。水素化仕上げにより炭化水素油の色相、酸化安定性等の品質を向上させる（例えば、下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００１−５２５８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、粘度指数が高い潤滑油用基油を高い収率で製造することができる潤滑油用基油の製造方法、及び当該製造方法によって得られる潤滑油用基油を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る潤滑油用基油の製造方法の一態様は、水素の分圧が１１〜２０ＭＰａである雰囲気中で、２５０〜４２０℃の反応温度で石油由来炭化水素油の水素化処理を行い、芳香族炭化水素の含有量が１０〜２５質量％である被処理油を調製する工程と、被処理油の水素化異性化を行う工程と、を備える。
【０００６】
本発明の一態様では、水素の分圧が１１〜２０ＭＰａである雰囲気中で被処理油の水素化異性化を行うことが好ましい。
【０００７】
本発明の一態様では、２００〜４５０℃の反応温度で被処理油の水素化異性化を行うことが好ましい。
【０００８】
本発明に係る潤滑油用基油の一態様では、上記製造方法によって製造される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、粘度指数が高い潤滑油用基油を高い収率で製造することができる潤滑油用基油の製造方法及び当該製造方法によって得られる潤滑油用基油が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。ただし、本発明は下記実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１１】
本実施形態に係る潤滑油用基油の製造方法では、減圧蒸留工程、溶剤抽出工程、水素化処理工程、異性化脱蝋工程（水素化異性化工程）、水素化仕上げ工程及び精製工程をこの順序で実施する。ただし、１００℃での動粘度が１．５〜３．０ｍｍ２／ｓである潤滑油基油、及び１００℃での動粘度が３．０〜５．５ｍｍ２／ｓである潤滑油用基油を製造する場合、溶剤抽出工程を実施することなく、減圧蒸留工程後に水素化脱硫工程及び水素化異性化工程を実施してもよい。また、１００℃での動粘度が１５．０〜４０．０ｍｍ２／ｓである潤滑油基油を製造する場合、常圧蒸留工程、減圧蒸留工程、溶剤脱瀝工程、溶剤抽出工程、水素化処理工程、異性化脱蝋工程（水素化異性化工程）、水素化仕上げ工程及び精製工程をこの順序で実施してもよい。
【００１２】
（減圧蒸留工程）
減圧蒸留工程では、常圧残油等の石油系原料油の減圧蒸留により、減圧軽油（ＶＧＯ：Ｖａｃｕｕｍ  Ｇａｓ  Ｏｉｌ）等の石油由来炭化水素油（以下、「炭化水素油」という。）を得る。
【００１３】
（溶剤抽出工程）
溶剤抽出工程では、抽出塔を用いて、炭化水素油中の芳香族炭化水素の一部を溶剤中に抽出して、除去する。溶剤抽出工程により、潤滑油用基油の色相、粘度指数及び酸化安定性を向上させることができる。溶剤としては、抽出すべき成分（被抽出成分）を選択的に溶解し、被抽出成分の溶解度が高く、被抽出成分との分離が容易であり、毒性及び腐食性が少ないものであれば、特に限定されない。溶剤の具体例としては、フルフラール、フェノール、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン及びテトラヒドロフラン等が挙げられる。これらの溶剤の中でも、芳香族炭化水素の抽出にはフルフラールを用いることが好ましい。フルフラールを用いた抽出塔の運転条件は、溶剤比（炭化水素油の体積が１００であるときの溶剤の体積）、抽出温度で管理される。溶剤比は、１００〜４００程度であればよく、抽出温度は３０〜１５０℃程度であればよい。
【００１４】
（溶剤脱瀝工程）
溶剤脱瀝工程では、減圧蒸留塔からの残油（減圧残油）中のアスファルト分を除去する。溶剤脱瀝工程により、高粘度の潤滑油に適した重質留分とアスファルト分を分離し、潤滑油原料を製造する。一般的な溶剤脱瀝法は、プロパン脱瀝法（ＰＤＡ：Ｐｒｏｐａｎｅ  Ｄｅａｓｐｈａｌｔｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）である。ＰＤＡ法では、原料油は脱アスファルト塔上部へ供給され、溶剤のプロパン（液体）は脱アスファルト塔下部へ供給される。原料油とプロパンの間に比重差があるため、軽いプロパンは潤滑油に適した留分を吸収しながら塔内を上昇し、プロパンに吸収されないアスファルト分は下降する。脱アスファルト塔内では邪魔板や回転円盤を用いて、原料油とプロパンを混合し、脱瀝を効率的に行なう。溶剤脱瀝工程における溶剤比（原料油に対して加えるプロパンの割合）は３００〜６００％であり、抽出塔の温度は５０〜８５℃程度である。脱アスファルト塔の上部からはプロパンに吸収された脱瀝油（高粘度の潤滑油に適するもの）が抜き出され、脱アスファルト塔の下部からはアスファルトが抜き出される。抽出塔から抜き出された脱瀝油及びアスファルトそれぞれからプロパンを溶剤回収系で分離することにより、所望の脱瀝油及びアスファルトが生成する。
【００１５】
（水素化処理工程）
＜炭化水素油の性状＞
水素化処理工程では、目的とする潤滑油用基油の規格に応じて、性状の異なる炭化水素油の水素化処理を行う。石油系原料油の選定、減圧蒸留工程又は溶剤抽出工程等によって、所望の性状を有する炭化水素油を調製することができる。
【００１６】
ＡＰI（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）が定めるグループＩＩの規格に適合する潤滑油用基油とは下記のとおりである。この規格を満たす潤滑油用基油のうち、例えば、下記の潤滑油基油留分１〜５の性状を有する潤滑油基油を本実施形態により製造することができる。
【００１７】
［ＡＰＩによる基油の分類（グループII）］
粘度指数ＶＩ：８０以上１２０未満
飽和分：９０質量％以上
硫黄分含有量：０．０３質量％以下
なお、ＶＩとは、Ｖｉｓｉｃｏｓｉｔｙ  Ｉｎｄｅｘを意味する。
【００１８】
＜＜潤滑油留分１＞＞
潤滑油留分１の１００℃での動粘度は、１．５〜３．０ｍｍ２／ｓ、好ましくは、２．０〜３．０ｍｍ２／ｓである。なお、潤滑油留分１の粘度指数ＶＩは９０以上であることが好ましく、さらに好ましくは９５以上であり、さらに好ましくは１００以上である。潤滑油留分１の流動点は−１０．０℃以下であることが好ましく、−１５．０℃以下であるとさらに好ましい。潤滑油留分１の沸点範囲は３３０〜３９０℃であることが好ましい。
【００１９】
＜＜潤滑油留分２＞＞
潤滑油留分２の１００℃での動粘度は３．０〜５．５ｍｍ２／ｓ、好ましくは、３．５〜５．０ｍｍ２／ｓである。なお、潤滑油留分２の粘度指数ＶＩは９０以上であることが好ましく、さらに好ましくは１００以上である。潤滑油留分２の流動点は−５．０℃以下であることが好ましく、−１０．０℃以下であることがより好ましい。潤滑油留分２の沸点範囲は３９０〜４５０℃であることが好ましい。潤滑油留分２は、米国自動車技術者協会（ＳＡＥ：Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）が定めるエンジン油であるＳＡＥ−１０留分の粘度規格を満たすことができる。
【００２０】
＜＜潤滑油留分３＞＞
潤滑油留分３の１００℃での動粘度は５．５〜９．０ｍｍ２／ｓ、好ましくは、６．０〜８．５ｍｍ２／ｓである。なお、潤滑油留分３の粘度指数ＶＩは９０以上であることが好ましく、さらに好ましくは１００以上である。潤滑油留分３の流動点は−５．０℃以下であることが好ましく、−１０．０℃以下であることがより好ましい。潤滑油留分３の沸点範囲は４５０〜４８０℃であることが好ましい。潤滑油留分３は、ＳＡＥが定めるエンジン油のＳＡＥ−２０留分の粘度規格を満たすことができる。
【００２１】
＜＜潤滑油留分４＞＞
潤滑油留分４の１００℃での動粘度は９．０〜１５．０ｍｍ２／ｓ、好ましくは、９．５〜１３．０ｍｍ２／ｓである。なお、潤滑油留分４の粘度指数ＶＩは９０以上であることが好ましく、さらに好ましくは１００以上である。潤滑油留分４の流動点は−５．０℃以下であることが好ましく、−１０．０℃以下であることがより好ましい。潤滑油留分４の沸点範囲は４８０〜５５０℃であることが好ましい。潤滑油留分４は、ＳＡＥが定めるエンジン油のＳＡＥ−３０留分の粘度規格を満たすことができる。
【００２２】
＜＜潤滑油留分５＞＞
＜潤滑油留分５の１００℃での動粘度は１５．０〜４０．０ｍｍ２／ｓ、好ましくは、２０．０〜３５．０ｍｍ２／ｓである。なお、潤滑油留分５の粘度指数ＶＩは９０以上であることが好ましく、さらに好ましくは１００以上である。流動点は−５．０℃以下であることが好ましく、−１０．０℃以下であるとさらに好ましい。沸点範囲は５５０℃以上であることが好ましい。
【００２３】
（水素化処理工程）
本実施形態では、３１０〜６８０℃の沸点範囲を有する炭化水素油の水素化処理を行うことが好ましく、３２０℃〜６５０℃沸点範囲を有する炭化水素油の水素化処理を行うことがより好ましい。
【００２４】
例えば、上記の潤滑油留分１〜５に該当する潤滑油基油を製造する場合、下記の性状を有する炭化水素油の水素化処理を行うことがさらに好ましい。
【００２５】
潤滑油留分１の潤滑油用基油を製造する場合、下記の性状を有する炭化水素油の水素化処理を行うことが好ましい。
沸点範囲：３１０〜４９０℃、好ましくは３２０〜４８０℃。
１０％留出温度（Ｔ１０)：３４５〜３８５℃。
９０％留出温度（Ｔ９０)：４１５〜４５５℃。
１００℃での動粘度Ｖｉｓ：１．５〜４．０ｍｍ２／ｓ。
粘度指数ＶＩ：５０〜１３０。
【００２６】
潤滑油留分２の潤滑油用基油を製造する場合、下記の性状を有する炭化水素油の水素化処理を行うことが好ましい。
沸点範囲：３２０〜４９０℃、好ましくは３３０〜４８０℃。
１０％留出温度（Ｔ１０)：３６５〜４０５℃。
９０％留出温度（Ｔ９０)：４４５〜４７５℃。
１００℃での動粘度Ｖｉｓ：３．０〜６．５ｍｍ２／ｓ。
粘度指数ＶＩ：５０〜１３０。
【００２７】
潤滑油留分３の潤滑油用基油を製造する場合、下記の性状を有する炭化水素油の水素化処理を行うことが好ましい。
沸点範囲：３４０〜５３０℃、好ましくは３５０〜５２０℃。
１０％留出温度（Ｔ１０)：４１０〜４５０℃。
９０％留出温度（Ｔ９０)：４７５〜５０５℃。
１００℃での動粘度Ｖｉｓ：５．５〜１０．０ｍｍ２／ｓ。
粘度指数ＶＩ：５０〜１３０。
【００２８】
潤滑油留分４の潤滑油用基油を製造する場合、下記の性状を有する炭化水素油の水素化処理を行うことが好ましい。
沸点範囲：３６０〜６００℃、好ましくは３７０〜５９０℃。
１０％留出温度（Ｔ１０)：４３５〜４７５℃。
９０％留出温度（Ｔ９０)：５４５〜５７５℃。
１００℃での動粘度Ｖｉｓ：５．０〜１０．０ｍｍ２／ｓ。
粘度指数ＶＩ：５０〜１３０。
【００２９】
潤滑油留分５の潤滑油用基油を製造する場合、下記の性状を有する炭化水素油の水素化処理を行うことが好ましい。
沸点範囲：３８０〜６８０℃、好ましくは３９０〜６５０℃。
１０％留出温度（Ｔ１０)：５１５〜５４５℃。
９０％留出温度（Ｔ９０)：６２５〜６４５℃。
１００℃での動粘度Ｖｉｓ：１５．０〜４１．０ｍｍ２／ｓ。
粘度指数ＶＩ：５０〜１３０。
【００３０】
＜水素化処理工程の諸条件＞
水素化処理工程では、水素の分圧が１１〜２０ＭＰａである雰囲気中で、２５０〜４２０℃の反応温度で炭化水素油を水素化処理用触媒に接触させる。これにより、芳香族炭化水素の含有量が１０〜２５質量％である被処理油を調製する。被処理油中の芳香族炭化水素の含有量は、好ましくは１０．０〜１８．０質量％である。
【００３１】
なお、本実施形態における「水素化処理」は、芳香族炭化水素の水素化により、炭化水素油中の芳香族炭化水素の含有量を上記範囲内に調整することを主たる目的とするものである。ただし、水素化処理工程において、脱硫及び脱窒素等の反応が進行してもよい。これらの反応により、水素化異性化触媒の触媒毒である硫黄分又は窒素分が炭化水素油から除去され、水素化異性化触媒の寿命が向上する。また、水素化処理工程では、芳香炭化水素の水素化に加えて、炭化水素油中のワックス成分の水素化分解及び水素化異性化が進行してもよい。
【００３２】
芳香族炭化水素の水素化によりナフテンが生成する。ナフテンは、これと炭素数が等しい芳香族炭化水素に比べて低い動粘度を有する。したがって、水素化処理後の炭化水素油（被処理油）における芳香族炭化水素の含有量が低下するほど、被処理油中のナフテンの含有量が高まり、被処理油の動粘度が低下する傾向がある。同様の理由から、水素化処理工程後の諸工程（水素化異性化工程、水素化仕上げ工程及び精製工程）を経て最終的に得られる潤滑油基油留分の動粘度も低下する。例えば上記潤滑油留分４等の動粘度が高い潤滑油用基油を製造する場合、最終的な潤滑油基油留分に対して動粘度が低い軽質油を取り込むことにより、動粘度が規格に適合する値に調整された潤滑油用基油を調合することがある。しかし、最終的な潤滑油基油留分の動粘度が低い場合、潤滑油基油留分の動粘度が軽質油との混合によって規格値よりも低くなり易い。したがって、最終的な潤滑油基油留分の動粘度が低いほど、潤滑油基油留分と含めることができる軽質油の量が減少し、目的とする潤滑油用基油の収率が減少する。換言すれば、水素化処理後の炭化水素油（被処理油）における芳香族炭化水素の含有量が低いほど、動粘度が高い潤滑油用基油の収率が減少する傾向がある。
【００３３】
しかし、本実施形態では、水素化処理工程後に得られる被処理油中の芳香族炭化水素の含有量が１０質量％以上であるため、上記のような問題が解決され、所望の高い動粘度を有する潤滑油用基油を高い収率で製造することが可能となる。
【００３４】
芳香族炭化水素の水素化により生成するナフテンは、これと炭素数が等しい芳香族炭化水素に比べて高い粘度指数を有する。したがって、水素化処理後の炭化水素油（被処理油）における芳香族炭化水素の含有量が増加するほど、被処理油中のナフテンの含有量が低下し、被処理油のＶＩが低下する傾向がある。したがって、水素化処理後の炭化水素油（被処理油）における芳香族炭化水素の含有量が高いほど、水素化処理工程後の諸工程を経て最終的に得られる潤滑油用基油のＶＩも低下する。
【００３５】
しかし、本実施形態では、水素化処理工程後に得られる被処理油中の芳香族炭化水素の含有量が４０質量％以下であるため、上記のような問題が解決され、所望の高いＶＩを有する潤滑油用基油を高い収率で製造することが可能となる。また、芳香族炭化水素は、水素化処理工程後に行う水素化異性化用触媒の触媒毒となるので、被処理油中の芳香族炭化水素の含有量が４０質量％以下であることにより、水素化異性化用触媒の被毒を抑制することもできる。
【００３６】
水素化処理工程では、水素の分圧が１１〜２０ＭＰａである雰囲気中で炭化水素油を水素化処理用触媒に接触させる。上記水素の分圧は、好ましくは１１．１〜１９．５ＭＰａであり、より好ましくは１１．１〜１９ＭＰａである。
【００３７】
水素化処理工程における水素分圧が低過ぎる場合、芳香族炭化水素の水素化反応が起き難くなり、水素化処理後の被処理油中の芳香族炭化水素の含有量が上記上限値を超える傾向がある。また、水素化処理工程における水素分圧が低い場合、脱硫反応及び脱窒反応が起き難くなる傾向がある。一方、水素分圧が高過ぎる場合、芳香族炭化水素の水素化が過度に促進され、水素化処理後の被処理油中の芳香族炭化水素の含有量が上記下限値よりも低下する傾向がある。
【００３８】
水素化処理工程では、２５０〜４２０℃℃の反応温度で炭化水素油を水素化処理用触媒に接触させる。反応温度は、好ましくは２６０〜４２０℃であり、より好ましくは２７０〜４１０℃であり、特に好ましくは２８０〜４００℃である。反応温度は、３００〜３６５℃又は３３０〜３６５℃であってもよい。なお反応温度とは、例えば、水素化処理用触媒から構成される触媒層の温度である。
【００３９】
水素化処理工程における反応温度が低過ぎる場合、芳香族炭化水素の水素化反応が起き難くなり、水素化処理後の被処理油中の芳香族炭化水素の含有量が上記上限値を超える傾向がある。また、水素化処理工程における反応温度が低過ぎる場合、脱硫反応及び脱窒反応が起き難くなる傾向がある。一方、反応温度が高過ぎる場合、芳香族炭化水素の水素化が過度に促進され、水素化処理後の被処理油中の芳香族炭化水素の含有量が上記下限値よりも低下する傾向がある。また反応温度が高過ぎる場合、炭化水素油中のワックス成分の軽質分への分解が過度に進行して、中間留分および重質分の収率が減少する。
【００４０】
以上のように、被処理油中の芳香族炭化水素の含有量の増減に対して、潤滑油用基油の動粘度と収率とはトレードオフの関係にある。本実施形態では、水素化処理工程により、芳香族炭化水素の含有量が１０〜２５質量％である被処理油を調製することにより、潤滑油用基油の高いＶＩと高い収率とを両立させることが可能となる。本実施形態では、特にＳＡＥ−３０の潤滑油用基油を製造する場合、粘度指数ＶＩと収率Ｙとの積ＶＩ・Ｙが６０００〜７５００の範囲内にある潤滑油用基油の製造が可能になる。この場合、粘度指数ＶＩは１００〜１５０であることが好ましく、収率Ｙは５５〜１００質量％であることが好ましい。
【００４１】
なお、潤滑油用基油の収率Ｙ（単位：質量％）は、例えば下記数式によって定義される。
Ｙ＝（ＶＬ／ＶＲ）×１００
【００４２】
式中、ＶＬは、最終的に得られる潤滑油用基油の質量である。ＶＲは、水素化処理工程において得られる被処理油の質量であって、水素化異性化工程前の被処理油の質量である。例えば、Ｙが潤滑油基油留分４の潤滑油用基油の収率である場合、ＶＬは、水素化処理工程、水素化異性化工程、水素化仕上げ工程及び蒸留工程（精製工程）によって得た留分のうち、潤滑油基油留分４の基油留分の質量である。
【００４３】
水素化処理工程前の炭化水素油中の芳香族炭化水素の含有量は、好ましくは２５〜５０質量％であり、より好ましくは２６〜４８質量％である。この場合、水素化処理工程で得られる被処理油中の芳香族炭化水素の含有量を１０〜２５質量％の範囲内に調整し易くなる。水素化処理工程前の炭化水素油中の芳香族炭化水素の含有量は、石油系原料油の選定、又は水素化処理工程前の諸工程（例えば溶剤抽出工程）によって自在に制御される。
【００４４】
水素化処理工程で得られる被処理油中の硫黄分の含有量は、好ましくは１〜１００質量ｐｐｍであり、より好ましくは３〜８０質量ｐｐｍであり、特に好ましくは６〜６５質量ｐｐｍである。硫黄分の含有量が上記範囲内である場合、本発明の効果が顕著になる。硫黄分の含有量が上記範囲内である場合、水素化異性化触媒の失活を抑制される。硫黄分の含有量が上記範囲内である場合、硫黄分の含有量が低い潤滑油用基油を得易くなる。なお、被処理油中の硫黄分の含有量は、例えばＪＩＳ  Ｋ２５４１等で定められた方法で測定すればよい。
【００４５】
水素化処理工程前の炭化水素油中の硫黄分の含有量は、好ましくは５０〜３００００質量ｐｐｍであり、より好ましくは１００〜２５０００質量ｐｐｍである。この場合、水素化処理工程で得られる被処理油中の硫黄分の含有量を上記数値範囲内に調整し易くなる。水素化処理工程前の炭化水素油中の硫黄分の含有量は、石油系原料油の組成による。
【００４６】
水素化処理工程で得られる被処理油の１００℃での動粘度は、好ましくは１．５〜４０．０ｍｍ２／ｓ程度であり、より好ましくは２．０〜３８．０ｍｍ２／ｓである。被処理油の粘度指数ＶＩは、好ましくは８５〜１４０であり、より好ましくは９０〜１３０である。被処理油の動粘度及び粘度指数が上記の数値範囲内である場合、所望の動粘度及び粘度指数を有する潤滑油用基油を高い収率で得易くなる。
【００４７】
水素化処理工程における炭化水素油の液空間速度（ＬＨＳＶ）は０．１〜４ｈ−１程度であり、好ましくは０．２５〜３ｈ−１である。ＬＨＳＶが０．１ｈ−１未満の場合、処理量が低いので生産性が悪く、実用的でない。一方、ＬＨＳＶが４ｈ−１を超える場合、反応温度を高める必要があるため、水素化処理用触媒が劣化し易い。
【００４８】
水素化処理工程における水素／炭化水素油比は、１００〜２０００Ｎｍ３／ｍ３程度であり、好ましくは２００〜１０００Ｎｍ３／ｍ３である。水素／油比が１００Ｎｍ３／ｍ３未満の場合には、水素化処理用触媒の脱硫活性が減少する傾向にある。一方、水素／油比が２０００Ｎｍ３／ｍ３を超える場合には、脱硫活性に大きな変化は無いが、運転コストが増大する。
【００４９】
本実施形態では、水素化処理工程後、水素化処理を行った反応器内の圧力を水素化処理時の圧力以下に調整した状態で、より好ましくは水素化処理時の圧力よりも１ＭＰａ以上低下させた状態で、反応器内の被処理油からガス状物質（硫化水素、アンモニア、スチーム等）を除去することが好ましい。ガス状物質の除去後、水素化異性化工程を実施することが好ましい。
【００５０】
なお、潤滑油基油留分１〜５を得るには、下記の条件で水素化処理工程を実施することが好ましい。
【００５１】
＜潤滑油基油留分１の場合の水素化処理工程の条件＞
減圧蒸留工程で得られる減圧軽油を溶剤抽出した炭化水素油から、１００℃での動粘度１．５〜３．０ｍｍ２／ｓ、粘度指数９０以上、硫黄分０．０３質量％以下である潤滑油基油留分を得るには、水素化処理工程で、水素の分圧が１１〜２０ＭＰａである雰囲気中で、反応温度２８０〜４２０℃で水素化処理用触媒に接触させることが好ましい。さらに好ましくは、水素の分圧が１１〜１５ＭＰａであり、反応温度２８０〜４００℃である。これにより芳香族炭化水素の含有量が１０〜２５質量％、好ましくは１０〜１８質量％である被処理油を調製することができる。ＬＨＳＶは０．１〜４ｈ−１程度であり、好ましくは０．５〜２ｈ−１である。水素化処理工程における水素／炭化水素油比は、１００〜２０００Ｎｍ３／ｍ３程度であり、好ましくは２００〜１０００Ｎｍ３／ｍ３である。
【００５２】
溶剤抽出工程を実施することなく減圧蒸留工程で得られる減圧軽油を溶剤抽出した炭化水素油から、１００℃での動粘度１．５〜３．０ｍｍ２／ｓ、粘度指数９０以上、硫黄分０．０３質量％以下である潤滑油基油留分を得るには、水素化処理工程で、水素の分圧が１１〜２０ＭＰａである雰囲気中で、反応温度２８０〜４２０℃で水素化処理用触媒に接触させることが好ましい。さらに好ましくは、水素の分圧が１５〜１８ＭＰａであり、反応温度２８０〜４００℃である。これにより芳香族炭化水素の含有量が１０〜２５質量％、好ましくは１０〜１８質量％である被処理油を調製することができる。ＬＨＳＶは０．１〜４ｈ−１程度であり、好ましくは０．５〜２ｈ−１である。水素化処理工程における水素／炭化水素油比は、１００〜２０００Ｎｍ３／ｍ３程度であり、好ましくは２００〜１０００Ｎｍ３／ｍ３である。
【００５３】
＜潤滑油基油留分２の場合の水素化処理工程の条件＞
蒸留工程で得られる減圧軽油を溶剤抽出した炭化水素油から、１００℃での動粘度３．０〜５．５ｍｍ２／ｓ、粘度指数９０以上、硫黄分０．０３質量％以下である潤滑油基油留分を得る場合、水素化処理工程で、水素の分圧が１１〜２０ＭＰａである雰囲気中で、反応温度３００〜４２０℃で水素化処理用触媒に接触させることが好ましい。さらに好ましくは、水素の分圧が１１〜１５ＭＰａであり、反応温度３１０〜３６０℃である。これにより芳香族炭化水素の含有量が１０〜２５質量％、好ましくは１０〜１８質量％である被処理油を調製することができる。ＬＨＳＶは０．１〜４ｈ−１程度であり、好ましくは０．５〜２ｈ−１である。水素化処理工程における水素／炭化水素油比は、１００〜２０００Ｎｍ３／ｍ３程度であり、好ましくは２００〜１０００Ｎｍ３／ｍ３である。
【００５４】
溶剤抽出工程を実施することなく減圧蒸留工程で得られる減圧軽油留分の炭化水素油から、１００℃での動粘度３．０〜５．５ｍｍ２／ｓ、粘度指数９０以上、硫黄分０．０３質量％以下である潤滑油基油留分を得る場合、水素化処理工程で、水素の分圧が１１〜２０ＭＰａである雰囲気中で、反応温度３００〜４２０℃で水素化処理用触媒に接触させることが好ましい。さらに好ましくは、水素の分圧が１５〜１８ＭＰａであり、反応温度３４０〜４００℃である。これにより芳香族炭化水素の含有量が１０〜２５質量％、好ましくは１０〜１８質量％である被処理油を調製することができる。ＬＨＳＶは０．１〜４ｈ−１程度であり、好ましくは０．５〜２ｈ−１である。水素化処理工程における水素／炭化水素油比は、１００〜２０００Ｎｍ３／ｍ３程度であり、好ましくは２００〜１０００Ｎｍ３／ｍ３である。
【００５５】
＜潤滑油基油留分３の場合の水素化処理工程の条件＞
減圧蒸留工程で得られる減圧軽油を溶剤抽出した炭化水素油から、１００℃での動粘度５．５〜９．０ｍｍ２／ｓ、粘度指数９０以上、硫黄分０．０３質量％以下である潤滑油基油留分を得るには、水素化処理工程で、水素の分圧が１１〜２０ＭＰａである雰囲気中で、反応温度３００〜４２０℃で水素化処理用触媒に接触させることが好ましい。さらに好ましくは、水素の分圧が１１〜１５ＭＰａであり、反応温度３１０〜３６０℃である。これにより芳香族炭化水素の含有量が１０〜２５質量％、好ましくは１０〜１８質量％である被処理油を調製することができる。ＬＨＳＶは０．１〜４ｈ−１程度であり、好ましくは０．５〜１．５ｈ−１である。水素化処理工程における水素／炭化水素油比は、１００〜２０００Ｎｍ３／ｍ３程度であり、好ましくは２００〜１０００Ｎｍ３／ｍ３である。
【００５６】
＜潤滑油基油留分４の場合の水素化処理工程の条件＞
減圧蒸留工程で得られる減圧軽油を溶剤抽出した炭化水素油から、１００℃での動粘度９．０〜１５．０ｍｍ２／ｓ、粘度指数９０以上、硫黄分０．０３質量％以下である潤滑油基油留分を得るには、水素化処理工程で、水素の分圧が１１〜２０ＭＰａである雰囲気中で、反応温度３００〜４２０℃で水素化処理用触媒に接触させることが好ましい。さらに好ましくは、水素の分圧が１１〜１７ＭＰａであり、反応温度３２０〜３７０℃である。これにより芳香族炭化水素の含有量が１０〜２５質量％、好ましくは１０〜１８質量％である被処理油を調製することができる。ＬＨＳＶは０．１〜４ｈ−１程度であり、好ましくは０．５〜１．５ｈ−１である。水素化処理工程における水素／炭化水素油比は、１００〜２０００Ｎｍ３／ｍ３程度であり、好ましくは２００〜１０００Ｎｍ３／ｍ３である。
【００５７】
＜潤滑油基油留分５の場合の水素化処理工程の条件＞
減圧蒸留工程で得られる減圧蒸留残油を溶剤脱瀝工程、次いで溶剤抽出工程を経て得られる炭化水素油から、１００℃での動粘度１５．０〜４０．０ｍｍ２／ｓ、粘度指数９０以上、硫黄分０．０３質量％以下である潤滑油基油留分を得るには、水素化処理工程で、水素の分圧が１１〜２０ＭＰａである雰囲気中で、反応温度３００〜４２０℃で水素化処理用触媒に接触させることが好ましい。さらに好ましくは、水素の分圧が１１〜１９ＭＰａであり、反応温度３５０〜４００℃である。これにより芳香族炭化水素の含有量が１０〜２５質量％、好ましくは１０〜１８質量％である被処理油を調製することができる。ＬＨＳＶは０．１〜４ｈ−１程度であり、好ましくは０．５〜１．５ｈ−１である。水素化処理工程における水素／炭化水素油比は、１００〜２０００Ｎｍ３／ｍ３程度であり、好ましくは２００〜１０００Ｎｍ３／ｍ３である。
【００５８】
＜水素化処理用触媒＞
水素化処理用触媒は、特に限定されない。水素化処理用触媒の具体例としては、アルミニウム、ケイ素、ジルコニウム、ホウ素、チタン及びマグネシウムから選ばれる元素を２種以上含んで構成される多孔性無機酸化物からなる担体に周期表第６族、第８族、第９族及び第１０族の元素から選ばれる金属を担持した触媒が挙げられる。
【００５９】
水素化処理用触媒の担体としては、アルミニウム、ケイ素、ジルコニウム、ホウ素、チタン及びマグネシウムから選ばれる元素を２種以上含んで構成される多孔性の無機酸化物が好適に用いられる。一般的にはアルミナを含む多孔性無機酸化物であり、その他の担体構成成分としてはシリカ、ジルコニア、ボリア、チタニア、マグネシアなどが挙げられる。望ましくはアルミナとその他構成成分から選ばれる少なくとも１種類以上を含む複合酸化物であり、一例としてシリカ−アルミナ等を例示できる。
【００６０】
アルミナ以外の担体構成成分である、シリカ、ジルコニア、ボリア、チタニア、マグネシアの前駆体となる原料は特に限定されず、一般的なケイ素、ジルコニウム、ボロン、チタン又はマグネシウムを含む溶液を用いることができる。例えば、ケイ素についてはケイ酸、水ガラス、シリカゾルなど、チタンについては硫酸チタン、四塩化チタンや各種アルコキサイド塩など、ジルコニウムについては硫酸ジルコニウム、各種アルコキサイド塩など、ボロンについてはホウ酸などを用いることができる。マグネシウムについては、硝酸マグネシウムなどを用いることができる。リンとしては、リン酸あるいはリン酸のアルカリ金属塩などを用いることができる。
【００６１】
これらのアルミナ以外の担体構成成分の原料は、担体の焼成より前のいずれかの工程において添加する方法が望ましい。例えば予めアルミニウム水溶液に添加した後にこれらの構成成分を含む水酸化アルミニウムゲルとしてもよく、調合した水酸化アルミニウムゲルに添加してもよく、あるいは市販のアルミナ中間体やベーマイトパウダーに水あるいは酸性水溶液を添加して混練する工程に添加してもよいが、水酸化アルミニウムゲルを調合する段階で共存させる方法がより望ましい。これらのアルミナ以外の担体構成成分の効果発現機構は解明できていないが、アルミニウムと複合的な酸化物状態を形成していると思われ、このことが担体表面積の増加や、活性金属となんらかの相互作用を生じることにより、活性に影響を及ぼしていることが考えられる。
【００６２】
水素化処理用触媒の活性金属としては、好ましくは周期表第ＶＩＡ族（ＩＵＰＡＣ  第６族）及び第ＶＩＩＩ族（ＩＵＰＡＣ  第８族〜第１０族）から選ばれる少なくとも一種類の金属を含有し、より好ましくは第６族および第８〜１０族から選択される二種類以上の金属を含有している。また、第６族から選択される少なくとも一種類の金属と、第８〜１０族から選択される少なくとも一種類の金属と、を活性金属として含有する水素化処理触媒も好適である。活性金属の組み合わせとしては、例えば、Ｃｏ−Ｍｏ、Ｎｉ−Ｍｏ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｍｏ、Ｎｉ−Ｗなどが挙げられ、水素化精製処理に際しては、これらの金属を硫化物の状態に転換して使用する。
【００６３】
水素化処理用触媒としては、Ｘ線回折分析により測定されるアナターゼ型チタニア（１０１）面の結晶構造を示す回折ピーク面積及びルチル型チタニア（１１０）面の結晶構造を示す回折ピーク面積の合計の面積が、γ−アルミナ（４００）面に帰属されるアルミニウム結晶構造を示す回折ピーク面積に対して、１／４以下であるシリカ−チタニア−アルミナ担体に、周期表第ＶＩＡ族及び第ＶＩＩＩ族から選ばれる少なくとも１種の金属成分を担持してなる炭化水素油の水素化脱硫触媒であって、（ａ）比表面積（ＳＡ）が１５０ｍ２／ｇ以上、（ｂ）全細孔容積（ＰＶｏ）が０．３０ｍｌ／ｇ以上、（ｃ）平均細孔直径（ＰＤ）が６〜１５ｎｍ（６０〜１５０Å）の範囲、および（ｄ）平均細孔径（ＰＤ）±３０％の細孔直径の細孔容積（ＰＶｐ）の占める割合が全細孔容積（ＰＶｏ）の７０％以上であることを特徴とする炭化水素油の水素化処理用触媒が特に好ましい。この触媒を以下では「触媒Ａ」という。
【００６４】
上記水素化処理用触媒のなかでも特に触媒Ａを用いた場合、水素分圧が比較的高い雰囲気において比較的低い反応温度で炭化水素油の水素化が進行し易く、芳香族炭化水素の含有量が１０〜２５質量％である被処理油を容易に調製することができる。
【００６５】
＜触媒Ａの具体的態様＞
触媒Ａにおけるシリカ−チタニア−アルミナ担体は、シリカを担体基準でＳｉＯ２として１〜１０質量％含有することが好ましく、２〜７質量％含有することがより好ましく、２〜５質量％含有することが更に好ましい。シリカ含有量が１質量％未満では、比表面積が低くなる上、担体を焼成する際にチタニア粒子が凝集しやすくなり、Ｘ線回折分析により測定されるアナターゼ型チタニア及びルチル型チタニアの結晶構造を示す回折ピーク面積が大きくなる。また、シリカの含有量が１０質量％を超える場合には、得られる担体の細孔分布のシャープネスが悪くなり所望の脱硫活性が得られないことがある。
【００６６】
触媒Ａのシリカ−チタニア−アルミナ担体は、チタニアを担体基準でＴｉＯ２として３〜４０質量％含有することが好ましく、より好ましくは１５〜３５質量％、さらに好ましくは１５〜２５質量％含有する。チタニアの含有量が３質量％より少ない場合には、チタニア成分の添加効果が少なく、得られる触媒は所望の脱硫活性が得られないことがある。また、チタニアの含有量が４０質量％より多い場合には、触媒の機械的強度が低くなる虞がある上、担体を焼成したときにチタニア粒子の結晶化が進み易くなるため比表面積が低くなり、チタニア量を増やした分の経済性に見合うだけの脱硫性能が発揮されない。
【００６７】
触媒Ａのシリカ−チタニア−アルミナ担体は、アルミナを担体基準でＡｌ２Ｏ３として５０〜９６質量％含有することが好ましく、より好ましくは５８〜８３質量％、さらに好ましくは７０〜８３質量％含有する。ここで、アルミナの含有量が５０質量％未満の場合には、触媒劣化が大きくなる傾向にあるので好ましくない。また、アルミナの含有量が９６質量％より多い場合には、触媒性能が低下する傾向にあるため好ましくない。
【００６８】
触媒Ａは、上記のシリカ−チタニア−アルミナ担体に周期表第ＶＩＡ族及び第ＶＩＩＩ族から選ばれる少なくとも１種以上の金属成分が担持されたものである。周期表第ＶＩＡ族の金属成分としては、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等を例示することができる。周期表第ＶＩＩＩ族の金属成分としては、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）等を例示することができる。これらの金属成分のうち１種を単独で用いても良く、２種以上の金属成分を組合せて用いても良い。触媒性能の点から、金属成分としては、ニッケル−モリブデン、コバルト−モリブデン、ニッケル−モリブデン−コバルト、ニッケル−タングステン、コバルト−タングステン、ニッケル−タングステン−コバルト等の組合せが好ましく、特に、ニッケル−モリブデン、コバルト−モリブデン、ニッケル−モリブデン−コバルトの組合せがより好ましい。
【００６９】
金属成分の担持量は、触媒基準で、酸化物として、１〜３５質量％の範囲が好ましく、１５〜３０質量％の範囲がさらに好ましい。特に、周期表第ＶＩＡ族の金属成分の担持量は、酸化物として、好ましくは１０〜３０質量％の範囲、より好ましくは１３〜２４質量％の範囲である。周期表第ＶＩＩＩ族の金属成分の担持量は、酸化物として、好ましくは１〜１０質量％の範囲、より好ましくは２〜６質量％の範囲にある。
【００７０】
触媒Ａが周期表第ＶＩＡ族の金属成分を含有する場合は、酸を用いて該金属成分を溶解させることが好ましい。酸としては、リン酸および／または有機酸を使用することが好ましい。リン酸を用いる場合、周期表第ＶＩＡ族の金属成分１００質量％に対してリンは酸化物換算で３〜２５質量％のリン酸を担持させることが好ましく、より好ましくは１０〜１５質量％の範囲で担持されることが好ましい。担持量が２５質量％を超えると触媒性能が低下する傾向にあるので好ましくなく、３質量％未満だと担持金属溶液の安定性が悪くなり好ましくない。また、有機酸を用いる場合、有機酸は好ましくは周期表第ＶＩＡ族の金属成分に対し３５〜７５質量％、より好ましくは５５〜６５質量％の範囲で担持される。有機酸が周期表第ＶＩＡ族の金属成分に対し７５質量％を超えると該金属成分を含有した溶液（以下、「担持金属含有溶液」ともいう。）の粘度が上がり、製造での含浸工程が困難になるため好ましくなく、３５質量％未満だと担持金属含有溶液の安定性が悪くなる上、触媒性能が低下する傾向にあり好ましくない。
【００７１】
上記担体に、上記金属成分、リンおよび／または有機酸を担持・含有させる方法は特に限定されない。上記金属成分を含む化合物、あるいはさらにリンを含む化合物および／または有機酸を用いた含浸法（平衡吸着法、ポアフィリング法、初期湿潤法）、イオン交換法等の公知の方法を用いることができる。ここで、含浸法とは、担体に活性金属を含む溶液を含浸させた後、乾燥、焼成する方法のことである。含浸法では、周期表第ＶＩＡ族の金属成分と周期表第ＶＩＩＩ族の金属成分とを同時に担持することが好ましい。別々に金属を担持すると、脱硫活性または脱窒素活性が不充分になることがある。担持を含浸法により行う場合には、担体上での周期表第ＶＩＡ族の金属成分の分散性が高くなって、得られる触媒の脱硫活性および脱窒素活性がより高くなる。よって、酸の共存下、好ましくはリン酸または有機酸の共存下で含浸法を行う。その際、周期表第ＶＩＡ族の金属成分１００質量％に対して３〜２５質量％のリン酸又は３５〜７５質量％の有機酸を添加することが好ましい。有機酸としては、カルボン酸化合物が好ましく、具体的にはクエン酸、リンゴ酸、酒石酸、グルコン酸などが挙げられる。
【００７２】
触媒ＡのＢＥＴ法で測定した比表面積は１５０ｍ２／ｇ以上である。より好ましくは触媒Ａの比表面積は１７０ｍ２／ｇ以上である。比表面積が１５０ｍ２／ｇ未満では、脱硫反応の活性点が少なくなり、脱硫性能が低下する虞がある。一方、比表面積が２５０ｍ２／ｇを超えると触媒強度が低下する傾向にあるので、比表面積は２５０ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、２３０ｍ２／ｇ以下がより好ましい。
【００７３】
水銀圧入法（水銀の接触角：１３５度、表面張力：４８０ｄｙｎ／ｃｍ）により測定した触媒Ａの全細孔容積（ＰＶｏ）は０．３０ｍｌ／ｇ以上である。好ましくはＰＶｏが０．３５ｍｌ／ｇ以上である。一方、全細孔容積（ＰＶo）が０．６０ｍｌ／ｇを超えると触媒強度が低下る傾向にあるので、ＰＶoは０．６０ｍｌ／ｇ以下であることが好ましく、０．５０ｍｌ／ｇ以下であることがより好ましい。
【００７４】
触媒Ａの平均細孔直径（ＰＤ）は６〜１５ｎｍ（６０〜１５０Å）の範囲である。好ましくはＰＤが６．５〜１１ｎｍの範囲である。平均細孔直径（ＰＤ）が６ｎｍ未満では、細孔が小さいため、原料油との反応性が悪くなることがある。また、ＰＤが１５ｎｍを超えるものは製造的に困難であると共に、比表面積が小さくなり、触媒性能が悪くなる傾向がある。なお、全細孔容積（ＰＶｏ）は、細孔直径が測定上の定量限界である４.１ｎｍ（４１Å）以上の細孔を表し、平均細孔直径（ＰＤ）は、全細孔容積（ＰＶｏ）の５０％に相当する細孔直径を表す。
【００７５】
触媒Ａでは、平均細孔直径（ＰＤ）±３０％の細孔直径を有する細孔容積（ＰＶｐ）の全細孔容積（ＰＶｏ）に対して占める割合（ＰＶｐ／ＰＶｏ）が７０％以上である。その細孔分布はシャープである。ＰＶｐ／ＰＶｏは８０％以上であることが好ましい。ＰＶｐ／ＰＶｏが７０％未満では、触媒の細孔分布がブロードになり、所望の脱硫性能が得られないことがある。
【００７６】
触媒Ａの担体では、Ｘ線回折分析により測定される「チタニア回折ピーク面積」が、「アルミナ回折ピーク面積」に対して、１／４以下であり、１／５以下であるのが好ましく、１／６以下であるのがより好ましい。「チタニア回折ピーク面積」とは、アナターゼ型チタニア（１０１）面の結晶構造を示す回折ピーク面積及びルチル型チタニア（１１０）面の結晶構造を示す回折ピーク面積の合計の面積である。「アルミナ回折ピーク面積」とは、γ−アルミナ（４００）面に帰属されるアルミニウム結晶構造を示す回折ピーク面積である。アルミナ回折ピーク面積に対するチタニア回折ピーク面積の比（チタニア回折ピーク面積／アルミナ回折ピーク面積）が１／４より大きい場合は、チタニアの結晶化が進み、反応に有効な細孔が減少する。そのためチタニア量を増やしても、その経済性に見合う分の脱硫性能が発揮されない。
【００７７】
アナターゼ型チタニア（１０１）面の結晶構造を示す回折ピークは２θ＝２５．５°で測定したものである。ルチル型チタニア（１１０）面の結晶構造を示す回折ピークは、２θ＝２７．５°で測定したものである。また、γ−アルミナ（４００）面に帰属されるアルミニウム結晶構造を示す回折ピークは２θ＝４５．９°で測定したものである。それぞれの回折ピーク面積の算出方法では、Ｘ線回折装置でＸ線回折分析によって得られたグラフを最小二乗法によりフィッティングしベースライン補正を行う。そしてグラフの最大ピーク値からベースラインまでの高さ（ピーク強度Ｗ）を求める。得られたピーク強度の半分の値（１／２Ｗ）のときのピーク幅（半値幅）を求める。半値幅とピーク強度との積を回折ピーク面積とする。求めた各回折ピーク面積から、「チタニア回折ピーク面積／アルミナ回折ピーク面積」を算出する。
【００７８】
触媒Ａの製造方法は以下の方法により製造される。触媒Ａの製造方法は、珪酸イオンの存在下で、チタニウム鉱酸塩及び酸性アルミニウム塩の混合水溶液（以下、単に「混合水溶液」ともいう。）と、塩基性アルミニウム塩水溶液とを、ｐＨが６．５〜９．５になるように混合して水和物を得る第１工程と、上記水和物を順次洗浄、成型、乾燥、及び焼成して担体を得る第２工程と、上記担体に、周期表第ＶＩＡ族（ＩＵＰＡＣ  第６族）及び第ＶＩＩＩ族（ＩＵＰＡＣ  第８族〜第１０族）から選ばれる少なくとも１種の金属成分を担持する第３工程と、を備える。以下、それぞれの工程について説明する。
【００７９】
［第１工程］
珪酸イオンの存在下で、チタニウム鉱酸塩及び酸性アルミニウム塩の混合水溶液（酸性の水溶液）と、塩基性アルミニウム塩水溶液（アルカリ性の水溶液）とを、ｐＨが６．５〜９．５、好ましくは６．５〜８．５、より好ましくは６．５〜7．５になるように混合して、シリカ、チタニア及びアルミナを含む水和物を得る。
【００８０】
第１工程では、（１）珪酸イオンを含む塩基性アルミニウム塩水溶液に、混合水溶液を添加する場合と、（２）珪酸イオンを含む混合水溶液に、塩基性アルミニウム塩水溶液を添加する場合とがある。（１）の場合、塩基性アルミニウム塩水溶液に含有される珪酸イオンは、塩基性または中性のものが使用できる。塩基性の珪酸イオン源としては、珪酸ナトリウムなどの水中で珪酸イオンを生じる珪酸化合物が使用可能である。また、（２）の場合、チタニウム鉱酸塩及び酸性アルミニウム塩水溶液の混合液に含有される珪酸イオンは、酸性または中性のものが使用できる。酸性の珪酸イオン源としては、珪酸などの水中で珪酸イオンを生じる珪酸化合物が使用可能である。
【００８１】
塩基性アルミニウム塩としては、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウムなどが好適に使用される。また、酸性アルミニウム塩としては、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウムなどが好適に使用され、チタニウム鉱酸塩としては、四塩化チタン、三塩化チタン、硫酸チタン、硝酸チタンなどが例示され、特に硫酸チタンは安価であるので好適に使用される。
【００８２】
例えば、所定量の塩基性の珪酸イオンを含有する塩基性アルミニウム塩水溶液を攪拌機付きタンクに導入して、４０〜９０℃、好ましくは５０〜７０℃に加温して保持する。所定量のチタニウム鉱酸塩及び酸性アルミニウム塩水溶液の混合水溶液を、塩基性アルミニウム塩水溶液の温度±５℃、好ましくは±２℃、より好ましくは±１℃に加温する。加温された混合水溶液を塩基性アルミニウム塩水溶液に５〜２０分、好ましくは７〜１５分、連続的に添加して、沈殿を生成させて、水和物のスラリーを得る。水和物のスラリーのｐＨが６．５〜９．５、好ましくは６．５〜８．５、より好ましくは６．５〜７．５になるように、混合水溶液を塩基性アルミニウム塩水溶液に添加することが好ましい。塩基性アルミニウム塩水溶液への混合水溶液の添加の時間が長くなると擬ベーマイトの他にバイヤライトやギブサイトなどの好ましくない結晶物が生成することがある。バイヤライトやギブサイトは、焼成した時に比表面積が低下するので、好ましくない。よって添加時間は、１５分以下であることが好ましく、１３分以下であることがさらに好ましい。
【００８３】
［第２工程］
第１工程で得られた水和物のスラリーを、熟成した後、洗浄して副生塩を除き、シリカ、チタニア及びアルミナを含む水和物のスラリーを得る。得られた水和物のスラリーを、さらに加熱熟成した後、加熱捏和して成型可能な捏和物とした後、押出成型などにより所望の形状に成型する。成形体を、通常７０〜１５０℃、好ましくは９０〜１３０℃で乾燥した後、更に４００〜８００℃、好ましくは４５０〜６００℃で、０．５〜１０時間、好ましくは２〜５時間焼成する。これらの工程により、シリカ、チタニア及びアルミナを含むシリカ−チタニア−アルミナ担体を得る。
【００８４】
［第３工程］
上記のシリカ−チタニア−アルミナ担体に、周期表第ＶＩＡ族及び第ＶＩＩＩ族から選ばれた少なくとも１種の金属成分を、上記の方法で担持した後、通常４００〜８００℃、好ましくは４５０〜６００℃で、０．５〜１０時間、好ましくは２〜５時間焼成する。以上の工程により、触媒Ａが製造される。金属成分の原料としては、例えば、硝酸ニッケル、炭酸ニッケル、硝酸コバルト、炭酸コバルト、三酸化モリブデン、モリブデン酸アンモン、パラタングステン酸アンモンなどが好ましく使用される。
【００８５】
（水素化異性化工程）
水素化処理工程において得られた被処理油は、炭素数が１０以上であるノルマルパラフィンを含有する。水素化異性化工程では、被処理油と水素化異性化触媒との接触により、ノルマルパラフィンを被処理油の一部又は全部が、イソパラフィンに転化する。
【００８６】
なお、水素化異性化とは、被処理油中の炭化水素の炭素数（分子量）が変化することなく、炭化水素油の分子構造のみが変化する反応をいう。炭化水素油の分解とは、炭化水素油の炭素数（分子量）の低下を伴う反応をいう。水素化異性化触媒を利用した接触脱蝋反応において、異性化だけではなく、炭化水素油及び異性化生成物の分解反応がある程度起きることがある。分解反応の生成物の炭素数（分子量）が、目的とする基油を構成することが許容される所定の範囲内に収まれば問題ない。つまり、分解生成物が基油の構成成分となっていてもよい。
【００８７】
水素化異性化工程の反応条件は以下の通りである。
【００８８】
水素化異性化工程では、水素の分圧が１１〜２０ＭＰａである雰囲気中で被処理油の水素化異性化を行うことが好ましい。好ましくは、水素化異性化工程における水素の分圧は１１〜１９ＭＰａである。反応圧力が１１ＭＰａ以上であることにより、コーク生成が抑制され、触媒寿命が長くなる傾向がある。反応圧力が１１ＭＰａを下回る場合、コーク生成による触媒の劣化が早まる傾向にある。一方、反応圧力が２０ＭＰａを超える場合、反応装置に耐圧性が要求されるため、装置建設のコストが高くなり、経済的なプロセスが実現し難くい傾向にある。ただし、水素の分圧が上記範囲を外れた場合であっても、本発明の効果は達成される。
【００８９】
水素化異性化工程の反応温度は、２００〜４５０℃であることが好ましく、２６０〜４００℃であることがより好ましい。反応温度が上記下限値以上である場合、被処理油中に含まれるノルマルパラフィンの異性化によるワックス成分の低減、除去が促進される。一方、反応温度が上記上限値以下である場合、原料油の過度の分解が抑制され、目的とする炭化水素の収率が顕著に向上する傾向にある。ただし、水素化異性化反応の反応温度が上記範囲を外れた場合であっても、本発明の効果は達成される。
【００９０】
水素化異性化反応における原料油の液空間速度は、０．１〜１０ｈｒ−１であることが好ましく、０．５〜５ｈｒ−１であることがより好ましい。液空間速度が上記下限値以上である場合、原料油の過度の分解が抑制され、目的とする潤滑油用基油の収率が顕著に向上する傾向にある。一方、液空間速度が上記上限値以下である場合、原料油中に含まれるノルマルパラフィンの異性化によるワックス成分の低減、除去が促進される。
【００９１】
水素化異性化反応における被処理油に対する水素の供給比率（水素／被処理油の比）は、５０〜２０００Ｎｍ３／ｍ３であることが好ましく、１００〜１５００Ｎｍ３／ｍ３であることがより好ましい。２００〜８００Ｎｍ３／ｍ３であることが特に好ましい。供給比率が５０Ｎｍ３／ｍ３未満である場合、異性化反応と併発する脱硫、脱窒素、脱酸素反応により発生した硫化水素、アンモニアガス、水が、触媒上の活性金属に吸着して触媒が被毒する。また副反応で生成する微量のオレフィン等不純物の水素化が不十分となり、コーキングによる触媒失活が起きる傾向がる。一方、供給比率が２０００Ｎｍ３／ｍ３を超える場合、能力の高い水素供給設備を必要とするため、経済的なプロセスが実現し難い傾向にある。ただし、水素の供給比率が上記範囲を外れた場合であっても、本発明の効果は達成される。
【００９２】
水素化異性化反応によるノルマルパラフィンの転化率は、得られる炭化水素の用途に応じて反応温度等の反応条件を調整することにより、自在に制御される。
【００９３】
以上の水素化異性化工程によれば、被処理油に含まれるノルマルパラフィンの軽質化を十分抑制しつつ、ノルマルパラフィンの異性化（すなわち脱蝋）を進行させて、分岐鎖構造を有する異性体の含有量が高い基油を高い収率で得ることができる。
【００９４】
＜水素化異性化触媒＞
水素化異性化工程に用いる水素化異性化触媒（異性化脱蝋触媒）は、特に限定されず、本実施形態では公知の触媒を用いることができる。ただし、水素化異性化触媒としては、特定の方法によって製造されることで特徴が付与される下記の水素化異性化触媒を用いることが好ましい。以下、水素化異性化触媒について、その好ましい製造の態様に沿って説明する。
【００９５】
本実施形態の水素化異性化触媒の製造方法は、有機テンプレートを含有し１０員環一次元状細孔構造を有する有機テンプレート含有ゼオライトを、アンモニウムイオン及び／又はプロトンを含む溶液中でイオン交換して得られるイオン交換ゼオライトと、バインダーと、が含まれる混合物を、Ｎ２雰囲気下、２５０〜３５０℃の温度で加熱して担体前駆体を得る第１工程と、担体前駆体に白金塩及び／又はパラジウム塩を含ませた触媒前駆体を、分子状酸素を含む雰囲気下、３５０〜４００℃の温度で焼成して、ゼオライトを含む担体に白金及び／又はパラジウムが担持された水素化異性化触媒を得る第２工程と、を備える。
【００９６】
本実施形態で用いられる有機テンプレート含有ゼオライトは、ノルマルパラフィンの水素化異性化反応における高い異性化活性と抑制された分解活性とを高水準で両立する観点から、１０員環からなる一次元状細孔構造を有する。このようなゼオライトとしては、ＡＥＬ、ＥＵＯ、ＦＥＲ、ＨＥＵ、ＭＥＬ、ＭＦＩ、ＮＥＳ、ＴＯＮ、ＭＴＴ、ＷＥＩ、＊ＭＲＥ及びＳＳＺ−３２などが挙げられる。なお、上記の各アルファベット三文字は、分類分けされたモレキュラーシーブ型ゼオライトの各構造に対して、国際ゼオライト協会構造委員会（Ｔｈｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｚｅｏｌｉｔｅ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）が与えている骨格構造コードを意味する。また、同一のトポロジーを有するゼオライトは包括的に同一のコードで呼称される。
【００９７】
上記有機テンプレート含有ゼオライトとしては、上記の１０員環一次元状細孔構造を有するゼオライトの中でも、高異性化活性及び低分解活性の点で、ＴＯＮ、ＭＴＴ構造を有するゼオライト、＊ＭＲＥ構造を有するゼオライトであるＺＳＭ−４８ゼオライト、及びＳＳＺ−３２ゼオライトが好ましい。ＴＯＮ構造を有するゼオライトとしては、ＺＳＭ−２２ゼオライトがより好ましく、また、ＭＴＴ構造を有するゼオライトとしては、ＺＳＭ−２３ゼオライトがより好ましい。
【００９８】
有機テンプレート含有ゼオライトは、シリカ源、アルミナ源及び上記所定の細孔構造を構築するために添加する有機テンプレートから、公知の方法によって水熱合成される。
【００９９】
有機テンプレートは、アミノ基、アンモニウム基等を有する有機化合物であり、合成するゼオライトの構造に応じて選択されるものであるが、アミン誘導体であることが好ましい。具体的には、アルキルアミン、アルキルジアミン、アルキルトリアミン、アルキルテトラミン、ピロリジン、ピペラジン、アミノピペラジン、アルキルペンタミン、アルキルヘキサミン及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも一種であることがより好ましい。
【０１００】
１０員環一次元状細孔構造を有する有機テンプレート含有ゼオライトを構成する珪素とアルミニウム元素とのモル比（［Ｓｉ］／［Ａｌ］）（以下、「Ｓｉ／Ａｌ比」という。）は、１０〜４００であることが好ましく、２０〜３５０であることがより好ましい。Ｓｉ／Ａｌ比が１０未満の場合には、ノルマルパラフィンの転換に対する活性は高くなるが、イソパラフィンへの異性化選択性が低下し、また反応温度の上昇に伴う分解反応の増加が急激となる傾向にあることから好ましくない。一方、Ｓｉ／Ａｌ比が４００を超える場合には、ノルマルパラフィンの転換に必要な触媒活性が得られにくくなり好ましくない。
【０１０１】
合成され、好ましくは洗浄、乾燥された上記有機テンプレート含有ゼオライトは、対カチオンとして通常アルカリ金属カチオンを有し、また有機テンプレートが細孔構造内に包含される。本発明に係る水素化異性化触媒を製造する際に用いる有機テンプレートを含むゼオライトとは、このような、合成された状態のもの、すなわち、ゼオライト内に包含される有機テンプレートを除去するための焼成処理がなされていないものであることが好ましい。
【０１０２】
上記有機テンプレート含有ゼオライトは、次に、アンモニウムイオン及び／又はプロトンを含む溶液中でイオン交換される。イオン交換処理により、有機テンプレート含有ゼオライト中に含まれる対カチオンは、アンモニウムイオン及び／又はプロトンに交換される。またそれと同時に、有機テンプレート含有ゼオライト中に包含される有機テンプレートの一部が除去される。
【０１０３】
上記イオン交換処理に使用する溶液は、水を少なくとも５０容量％含有する溶媒を用いた溶液であることが好ましく、水溶液であることがより好ましい。また、アンモニウムイオンを溶液中に供給する化合物としては、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、酢酸アンモニウム等の無機及び有機の各種のアンモニウム塩が挙げられる。一方、プロトンを溶液中に供給する化合物としては、通常、塩酸、硫酸、硝酸等の鉱酸が利用される。有機テンプレート含有ゼオライトをアンモニウムイオンの存在下でイオン交換することにより得られるイオン交換ゼオライト（ここでは、アンモニウム型ゼオライト）は、後の焼成の際にアンモニアを放出し、対カチオンがプロトンとなってブレンステッド酸点となる。イオン交換に用いるカチオン種としてはアンモニウムイオンが好ましい。溶液中に含まれるアンモニウムイオン及び／又はプロトンの含有量は、使用する有機テンプレート含有ゼオライトに含まれる対カチオン及び有機テンプレートの合計量に対して１０〜１０００当量となるように設定されることが好ましい。
【０１０４】
上記イオン交換処理は、粉末状の有機テンプレート含有ゼオライト単体に対して行ってもよく、またイオン交換処理に先立って、有機テンプレート含有ゼオライトにバインダーである無機酸化物を配合し、成型を行い、得られる成型体に対して行ってもよい。但し、上記の成型体を焼成することなくイオン交換処理に供すると、当該成型体が崩壊、粉化する問題が生じやすくなることから、粉末状の有機テンプレート含有ゼオライトをイオン交換処理に供することが好ましい。
【０１０５】
イオン交換処理は、定法、すなわち、アンモニウムイオン及び／又はプロトンを含む溶液、好ましくは水溶液に有機テンプレートを含むゼオライトを浸漬し、これを攪拌又は流動する方法によって行うことが好ましい。また、上記の撹拌又は流動は、イオン交換の効率を高めるために加熱下に行うことが好ましい。本発明においては、上記水溶液を加熱し、沸騰、還流下でイオン交換する方法が特に好ましい。
【０１０６】
更に、イオン交換の効率を高める点から、溶液によってゼオライトをイオン交換する間に、溶液を一回又は二回以上新しいものに交換することが好ましく、溶液を一回又は二回新しいものに交換することがより好ましい。溶液を一回交換する場合、例えば、有機テンプレート含有ゼオライトをアンモニウムイオン及び／又はプロトンを含む溶液に浸漬し、これを１〜６時間加熱還流し、次いで、溶液を新しいもの交換した後、更に６〜１２時間加熱還流することにより、イオン交換効率を高めることが可能となる。
【０１０７】
イオン交換処理により、ゼオライト中のアルカリ金属等の対カチオンのほぼ全てをアンモニウムイオン及び／又はプロトンに交換することが可能である。一方、ゼオライト内に包含される有機テンプレートについては、上記のイオン交換処理によりその一部が除去されるが、同処理を繰り返し行っても、その全てを除去することは一般に困難であり、その一部がゼオライト内部に残留する。
【０１０８】
本実施形態では、イオン交換ゼオライトとバインダーとが含まれる混合物を窒素雰囲気下、２５０〜３５０℃の温度で加熱して担体前駆体を得る。
【０１０９】
イオン交換ゼオライトとバインダーとが含まれる混合物は、上記の方法にて得られたイオン交換ゼオライトに、バインダーである無機酸化物を配合し、得られる組成物を成型したものが好ましい。無機酸化物をイオン交換ゼオライトに配合する目的は、成型体の焼成によって得られる担体（特には、粒子状の担体）の機械的強度を、実用に耐えられる程度に向上することにあるが、本発明者は、無機酸化物種の選択が水素化異性化触媒の異性化選択性に影響を与えることを見出している。このような観点から、上記無機酸化物として、アルミナ、シリカ、チタニア、ボリア、ジルコニア、マグネシア、セリア、酸化亜鉛及び酸化リン並びにこれらの２種以上の組み合わせからなる複合酸化物から選択される少なくとも一種の無機酸化物が用いられる。中でも、水素化異性化触媒の異性化選択性が更に向上するとの観点から、シリカ、アルミナが好ましく、アルミナがより好ましい。また、上記「これらの２種以上の組み合わせからなる複合酸化物」とは、アルミナ、シリカ、チタニア、ボリア、ジルコニア、マグネシア、セリア、酸化亜鉛、及び酸化リンのうちの少なくとも２種の成分からなる複合酸化物であるが、複合酸化物を基準として５０質量％以上のアルミナ成分を含有するアルミナを主成分とする複合酸化物が好ましく、中でもアルミナ−シリカがより好ましい。
【０１１０】
上記組成物におけるイオン交換ゼオライトと無機酸化物との配合比率は、イオン交換ゼオライトの質量：無機酸化物の質量の比として、好ましくは１０：９０〜９０：１０、より好ましくは３０：７０〜８５：１５である。この比が１０：９０よりも小さい場合には、水素化異性化触媒の活性が充分ではなくなる傾向にあるため好ましくない。一方、上記比が９０：１０を超える場合には、組成物を成型及び焼成して得られる担体の機械的強度が充分ではなくなる傾向にあるため好ましくない。
【０１１１】
イオン交換ゼオライトに上記の無機酸化物を配合する方法は特に限定されないが、例えば両者の粉末に適量の水等の液体を添加して粘ちょうな流体とし、これをニーダー等により混練する等の通常行われる方法を採用することができる。
【０１１２】
上記イオン交換ゼオライトと上記無機酸化物とを含む組成物或いはそれを含む粘ちょうな流体は、押出成型等の方法により成型され、好ましくは乾燥されて粒子状の成型体となる。成型体の形状としては特に限定されないが、例えば、円筒状、ペレット状、球状、三つ葉・四つ葉形の断面を有する異形筒状等が挙げられる。成型体の大きさは特に限定されないが、取り扱いの容易さ、反応器への充填密度等の観点から、例えば長軸が１〜３０ｍｍ、短軸が１〜２０ｍｍ程度であることが好ましい。
【０１１３】
本実施形態においては、上記のようにして得られた成型された成型体を、Ｎ２雰囲気下、２５０〜３５０℃の温度で加熱して担体前駆体とすることが好ましい。加熱時間については、０．５〜１０時間が好ましく、１〜５時間がより好ましい。
【０１１４】
本実施形態において、上記加熱温度が２５０℃より低い場合は、有機テンプレートが多量に残留し、残留したテンプレートによってゼオライト細孔が閉塞する。異性化活性点は細孔ポアマウス付近に存在すると考えられており、上記の場合、細孔閉塞によって反応基質が細孔内へ拡散できなくなり、活性点が被覆されて異性化反応が進行しにくくなり、ノルマルパラフィンの転化率が充分に得られにくくなる傾向にある。一方、加熱温度が３５０℃を超える場合には、得られる水素化異性化触媒の異性化選択性が充分に向上しない。
【０１１５】
成型体を加熱して担体前駆体とするときの下限温度は２８０℃以上が好ましい。また、上限温度は３３０℃以下が好ましい。
【０１１６】
本実施形態では、上記成型体に含まれる有機テンプレートの一部が残留するように上記混合物を加熱することが好ましい。具体的には、後述の金属担持後の焼成を経て得られる水素化異性化触媒の単位質量当りのミクロ細孔容積が０．０２〜０．１２ｃｃ／ｇであり、当該触媒に含有されるゼオライトの単位質量当りのミクロ細孔容積が０．０１〜０．１１ｃｃ／ｇとなるように加熱条件を設定することが好ましい。
【０１１７】
次に、上記担体前駆体に白金塩及び／又はパラジウム塩を含ませた触媒前駆体を、分子状酸素を含む雰囲気下、３５０〜４００℃、好ましくは３８０〜４００℃、より好ましくは４００℃の温度で焼成して、ゼオライトを含む担体に白金及び／又はパラジウムが担持された水素化異性化触媒を得る。なお、「分子状酸素を含む雰囲気下」とは、酸素ガスを含む気体、中でも好ましくは空気と接触することを意味する。焼成の時間は、０．５〜１０時間であることが好ましく、１〜５時間であることがより好ましい。
【０１１８】
白金塩としては、例えば、塩化白金酸、テトラアンミンジニトロ白金、ジニトロアミノ白金、テトラアンミンジクロロ白金などが挙げられる。塩化物塩は反応時に塩酸が発生して装置腐食の恐れがあるため、塩化物塩以外で白金が高分散する白金塩であるテトラアンミンジニトロ白金が好ましい。
【０１１９】
パラジウム塩としては、例えば、塩化パラジウム、テトラアンミンパラジウム硝酸塩、ジアミノパラジウム硝酸塩などが挙げられる。塩化物塩は反応時に塩酸が発生して装置腐食の恐れがあるため、塩化物塩以外でパラジウムが高分散するパラジウム塩であるテトラアンミンパラジウム硝酸塩が好ましい。
【０１２０】
本実施形態に係るゼオライトを含む担体における活性金属の担持量は、担体の質量を基準として、０．００１〜２０質量％が好ましく、０．０１〜５質量％がより好ましい。担持量が０．００１質量％未満の場合には、所定の水素化／脱水素機能を付与することが困難となる。一方、担持量が２０質量％を超える場合には、当該活性金属上での炭化水素の分解による軽質化が進行しやすくなり、目的とする留分の収率が低下する傾向にあり、さらには触媒コストの上昇を招く傾向にあるため好ましくない。
【０１２１】
また、本実施形態に係る水素化異性化触媒が含イオウ化合物及び／又は含窒素化合物を多く含む炭化水素油の水素化異性化に用いられる場合、触媒活性の持続性の観点から、活性金属として、ニッケル−コバルト、ニッケル−モリブデン、コバルト−モリブデン、ニッケル−モリブデン−コバルト、ニッケル−タングステン−コバルト等の組み合わせを含むことが好ましい。これらの金属の担持量は、担体の質量を基準として、０．００１〜５０質量％が好ましく、０．０１〜３０質量％がより好ましい。
【０１２２】
本実施形態では、上記担体前駆体に残留させた有機テンプレートが残留するように上記触媒前駆体を焼成することが好ましい。具体的には、得られる水素化異性化触媒の単位質量当りのミクロ細孔容積が０．０２〜０．１２ｃｃ／ｇであり、当該触媒に含有されるゼオライトの単位質量当りのミクロ細孔容積が０．０１〜０．１１ｃｃ／ｇとなるように加熱条件を設定することが好ましい。
【０１２３】
水素化異性化触媒の単位質量当りのミクロ細孔容積は、窒素吸着測定と呼ばれる方法にて算出される。すなわち、触媒について、液体窒素温度（−１９６℃）で測定した窒素の物理吸着脱離等温線を解析、具体的には、液体窒素温度（−１９６℃）で測定した窒素の吸着等温線をｔ−ｐｌｏｔ法により解析することにより、触媒の単位質量当りのミクロ細孔容積が算出される。また、触媒に含有されるゼオライトの単位質量当りのミクロ細孔容積についても、上記の窒素吸着測定により算出される。
【０１２４】
触媒に含有されるゼオライトの単位質量当りのミクロ細孔容積ＶＺは、例えば、バインダーがミクロ細孔容積を有していない場合、水素化異性化触媒の単位質量当りのミクロ細孔容積の値Ｖｃと、触媒におけるゼオライトの含有割合Ｍｚ（質量％）から下記式に従って算出することができる。
ＶＺ＝Ｖｃ／Ｍｚ×１００
【０１２５】
本発明に係る水素化異性化触媒は、上記の焼成処理に続いて、好ましくは水素化異性化の反応を行う反応器に充填後に還元処理されたものであることが好ましい。具体的には、分子状水素を含む雰囲気下、好ましくは水素ガス流通下、好ましくは２５０〜５００℃、より好ましくは３００〜４００℃にて、０．５〜５時間程度の還元処理が施されたものであることが好ましい。このような工程により、炭化水素油の脱蝋に対する高い活性をより確実に触媒に付与することができる。
【０１２６】
本発明に係る水素化異性化触媒の他の実施形態は、１０員環一次元状細孔構造を有するゼオライト、及びバインダーを含む担体と、該担体に担持された白金及び／又はパラジウムと、を含有し、触媒の単位質量当りのミクロ細孔容積が０．０２〜０．１２ｃｃ／ｇである水素化異性化触媒であって、上記ゼオライトは、有機テンプレートを含有し１０員環一次元状細孔構造を有する有機テンプレート含有ゼオライトを、アンモニウムイオン及び／又はプロトンを含む溶液中でイオン交換して得られるイオン交換ゼオライトに由来するものであり、触媒に含有されるゼオライトの単位質量当りのミクロ細孔容積が０．０１〜０．１１ｃｃ／ｇである。
【０１２７】
上記の水素化異性化触媒は、上述した方法により製造することができる。触媒の単位質量当りのミクロ細孔容積及び触媒に含有されるゼオライトの単位質量当りのミクロ細孔容積は、イオン交換ゼオライトとバインダーとが含まれる混合物におけるイオン交換ゼオライトの配合量、当該混合物のＮ２雰囲気下での加熱条件、触媒前駆体の分子状酸素を含む雰囲気下での加熱条件を適宜調整することより上記範囲内にすることができる。
【０１２８】
（水素化仕上げ工程）
本実施形態では、水素化異性化工程によって得た生成油に対して水素化仕上げ（ｈｙｄｒｏｆｉｎｉｓｈｉｎｇ）を行ってもよい。水素化仕上げでは、生成油を、金属が担持された水素化触媒に水素の存在下で接触させる。水素化触媒としては、例えば、白金および／またはパラジウムが担持されたアルミナ、シリカアルミナが挙げられる。水素化仕上げにより、水素化異性化工程（脱蝋工程）で得られた反応生成物（生成油）の色相、酸化安定性等が改良され、製品の品質を向上させることができる。水素化異性化工程を行う反応器内に設けられた水素化異性化触媒の触媒層の下流側に水素化仕上げ用の触媒層を設けて、脱蝋工程に続けて水素化仕上げを行ってもよい。水素化仕上げは、脱蝋工程とは別の反応設備において実施してもよい。
【０１２９】
（精製工程）
本実施形態では、水素化仕上げ工程によって得た生成油に対して減圧蒸留を行って、基油の精製を行ってもよい。減圧蒸留によって得た重質留分に対して更に減圧蒸留を行ってもよい。例えば、精製工程により、水素化精製の原料油を、水素化精製の原料油よりも低い動粘度を有する複数の軽質留分に分離してもよい。これらの基油に対して、必要に応じて動粘度が低い軽質油を混合して各留分の動粘度及び粘度指数（ＶＩ）等の性状を各規格に適合させることにより、所望の潤滑油用基油が調合される。
【０１３０】
上記の水素化処理工程を実施するための反応設備、及び水素化異性化工程を実施する反応設備は、特に限定されない。各設備として、公知のものを使用することができる。各設備は、連続流通式、回分式、半回分式のいずれであってもよいが、生産性、効率の観点から、連続流通式であることが好ましい。各設備の触媒層は、固定床、流動床、攪拌床のいずれであってもよいが、設備費用等の面から固定床であることが好ましい。反応相は気液混相であることが好ましい。
【実施例】
【０１３１】
以下に、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明の技術思想を逸脱しない限り、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１３２】
＜水素化処理用触媒の製造＞
容量が１００Ｌのスチームジャケット付のタンクに、Ａｌ２Ｏ３換算の濃度が２２質量％であるアルミン酸ナトリウム水溶液８．１６ｋｇを入れ、イオン交換水４１ｋｇで希釈後、ＳｉＯ２換算の濃度が５質量％である珪酸ナトリウム溶液１．８０ｋｇを攪拌しながら添加し、６０℃に加温して、塩基性アルミニウム塩水溶液を調整した。また、Ａｌ２Ｏ３換算の濃度が７質量％である硫酸アルミニウム水溶液７．３８ｋｇを１３ｋｇのイオン交換水で希釈した酸性アルミニウム塩水溶液と、ＴｉＯ２換算の濃度が３３質量％である硫酸チタン１．８２ｋｇを１０ｋｇのイオン交換水に溶解したチタニウム鉱酸塩水溶液とを混合し、６０℃に加温して、混合水溶液を調整した。塩基性アルミニウム塩水溶液が入ったタンクに、ローラーポンプを用いて混合水溶液をｐＨが７．２となるまで一定の速度で１０分間添加し、シリカ、チタニア、およびアルミナを含有する水和物スラリーａを調製した。
【０１３３】
水和物スラリーａを攪拌しながら６０℃で１時間熟成した後、平板フィルターを用いて脱水し、更に、０．３質量％アンモニア水溶液１５０Ｌで洗浄した。洗浄後のケーキ状のスラリーを、Ａｌ２Ｏ３の濃度が１０質量％となるようにイオン交換水で希釈した後、１５質量％アンモニア水でｐＨを１０．５に調整した。これを還流機付熟成タンクに移し、攪拌しながら９５℃で１０時間熟成した。熟成後のスラリーを脱水し、スチームジャケットを備えた双腕式ニーダーにて練りながら所定の水分量まで濃縮捏和した。得られた捏和物を押型成型機にて直径が１．８ｍｍの円柱形状に成型し、１１０℃で乾燥した。乾燥した成型品を電気炉で５５０℃の温度で３時間焼成し、担体ａを得た。担体ａの全質量に対するシリカの濃度はＳｉＯ２換算で３質量％であった。担体ａの全質量に対するチタニアの濃度はＴｉＯ２換算で２０質量％であった。担体ａの全質量に対するアルミニウムの濃度はＡｌ２Ｏ３換算で７７質量％であった。
【０１３４】
リガク社製のＸ線回折装置ＲＩＮＴ２１００を用いて、担体ａのＸ線回折分析を行った。担体ａのＸ線回折パターンにおいて、アナターゼ型チタニアおよびルチル型チタニアの結晶構造を示す回折ピーク面積が、アルミニウムに帰属される結晶構造を示す回折ピーク面積に対して、１／８であった。つまり、（チタニア回折ピーク面積／アルミナ回折ピーク面積）の値が１／８であった。
【０１３５】
三酸化モリブデン３０６ｇと炭酸コバルト６８ｇとを、イオン交換水５００ｍｌに懸濁させ、この懸濁液を９５℃で５時間液量が減少しないように適当な還流措置を施して加熱した。加熱後の懸濁液にリン酸６８ｇを加えて溶解させ、含浸液を調製した。この含浸液を、担体ａ１０００ｇに噴霧して含浸させた後、２５０℃で乾燥した。乾燥後の担体ａを電気炉にて５５０℃で１時間焼成して、水素化処理用触媒ａ（以下、「触媒ａ」ともいう。）を得た。触媒ａの全質量に対するＭｏＯ３の濃度は２２質量％であった。触媒ａの全質量に対するＣｏＯの濃度は３質量％であった。触媒ａの全質量に対するＰ２Ｏ５の濃度は３質量％あった。
【０１３６】
＜水素化異性化触媒の製造＞
Ｓｉ／Ａｌ比が４５である結晶性アルミノシリケートからなるＺＳＭ−２２ゼオライト（以下、「ＺＳＭ−２２」ということがある。）を以下の手順で水熱合成により製造した。
【０１３７】
まず、下記の４種類の水溶液を調製した。
溶液Ａ：１．９４ｇの水酸化カリウムを６．７５ｍＬのイオン交換水に溶解したもの。
溶液Ｂ：１．３３ｇの硫酸アルミニウム１８水塩を５ｍＬのイオン交換水に溶解したもの。
溶液Ｃ：４．１８ｇの１，６−ヘキサンジアミン（有機テンプレート）を３２．５ｍＬのイオン交換水にて希釈したもの。
溶液Ｄ：１８ｇのコロイダルシリカ（Ｇｒａｃｅ  Ｄａｖｉｓｏｎ社製Ｌｕｄｏｘ  ＡＳ−４０）を３１ｍＬのイオン交換水にて希釈したもの。
【０１３８】
次に、溶液Ａを溶液Ｂに加え、アルミニウム成分が完全に溶解するまで攪拌を行った。この混合溶液に溶液Ｃを加えた後、室温にて激しく攪拌しながら、溶液Ａ、Ｂ、Ｃの混合物を溶液Ｄに注入した。別途合成され、合成後に何ら特別な処理が行われていないＺＳＭ−２２の粉末０．２５ｇを、結晶化を促進する「種結晶」として、溶液Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの混合物へ添加し、ゲル状物を得た。
【０１３９】
上記のゲル状物を、内容積１２０ｍＬのステンレス鋼製オートクレーブ反応器に移し、１５０℃のオーブン中で６０時間、約６０ｒｐｍの回転速度でオートクレーブ反応器をタンブリング装置上で回転させ、水熱合成反応を行った。反応終了後、反応器を冷却後開放し、６０℃の乾燥器中で一夜乾燥して、Ｓｉ／Ａｌ比が４５であるＺＳＭ−２２を得た。
【０１４０】
得られたＺＳＭ−２２について、以下の操作によりアンモニウムイオンを含む水溶液でイオン交換処理を行った。
【０１４１】
上記のＺＳＭ−２２をフラスコ中に取り、ＺＳＭ−２２ゼオライト１ｇ当り１００ｍＬの０．５Ｎ−塩化アンモニウム水溶液をＺＳＭ−２２に加え、この液体を６時間加熱環流した。環流後の液体を室温まで冷却した後、上澄み液を除去し、結晶性アルミノシリケートをイオン交換水で洗浄した。ここに、上記と同量の０．５Ｎ−塩化アンモニウム水溶液を再び加え、１２時間加熱環流した。
【０１４２】
１２時間の加熱環流の後、固形分をろ過により採取し、イオン交換水で洗浄し、６０℃の乾燥器中で一晩乾燥して、イオン交換されたＮＨ４型ＺＳＭ−２２を得た。このＺＳＭ−２２は、有機テンプレートを含んだ状態でイオン交換されたものである。
【０１４３】
上記のＮＨ４型ＺＳＭ−２２と、バインダーであるアルミナとを、質量比７：３にて混合し、この混合物に少量のイオン交換水を添加して混錬した。得られた粘ちょうな流体を押出成型機に充填して成型し、直径約１．６ｍｍ、長さ約１０ｍｍの円筒状の成型体を得た。この成型体を、Ｎ２雰囲気下、３００℃にて３時間加熱して、担体前駆体を得た。
【０１４４】
テトラアンミンジニトロ白金［Ｐｔ（ＮＨ３）４］（ＮＯ３）２を、担体前駆体のあらかじめ測定した吸水量に相当するイオン交換水に溶解して含浸溶液を得た。この溶液を、上記の担体前駆体に初期湿潤法により含浸し、ＺＳＭ−２２型ゼオライトの質量に対する白金の含有量が０．３質量％となるように、白金をＺＳＭ−２２型ゼオライトに担持させた。次に、得られた含浸物（触媒前駆体）を６０℃の乾燥中で一晩乾燥した後、空気流通下、４００℃で３時間焼成して、水素化異性化触媒ｂ（以下、「触媒ｂ」ともいう。）を得た。
【０１４５】
（実施例１）
抽出塔を用いて、減圧軽油留分中の芳香族炭化水素の一部をフルフラール中に抽出して、除去することにより、実施例１の炭化水素油（水素化処理前の炭化水素油）を得た。実施例１の水素化処理前の炭化水素油の沸点範囲、Ｔ１０、Ｔ９０、炭化水素油中の芳香族炭化水素の含有量、炭化水素油中の硫黄分の含有量、炭化水素油の１００℃での動粘度及び炭化水素油の粘度指数の各値を表１に示す。なお、実施例１の水素化処理前の炭化水素油の１５℃での密度は０．８６８３ｇ／ｃｍ３であった。実施例１の水素化処理前の炭化水素油における窒素分の含有量は２３質量ｐｐｍであった。
【０１４６】
実施例１の水素化処理工程では、水素の分圧が表１に示す値である雰囲気において、表１に示す反応温度で実施例１の上記炭化水素油を上記触媒ａに接触させて、実施例１の被処理油を得た。なお、水素化処理工程では、水素／炭化水素油の比を２５３Ｎｍ３／ｍ３に調整した。水素化処理工程では、上記触媒ａに対する炭化水素油の液空間速度を表１に示す値に調整した。実施例１の水素化処理工程で得られた被処理油中の芳香族炭化水素の含有量、被処理油中の硫黄分の含有量、被処理油の動粘度、及び被処理油の粘度指数ＶＩの各値を表１に示す。
【０１４７】
実施例１の水素化異性化工程では、水素の分圧が表２に示す値である雰囲気において、表２に示す反応温度で実施例１の上記被処理油を上記触媒ｂに接触させて、実施例１の生成油を得た。なお、水素化異性化工程では、水素／炭化水素油の比を５０６Ｎｍ３／ｍ３に調整した。水素化異性化工程では、上記触媒ｂに対する炭化水素油の液空間速度を表２に示す値に調整した。実施例１の水素化異性化工程の反応温度は、下記の潤滑油用基油留分ｂ（表２の「主たる基油留分」）の流動点が−１２．５℃以下となる最も低い温度である。実施例１の生成油中の芳香族炭化水素の含有量、生成油中の硫黄分の含有量、及び実施例１の収率Ｘを表２に示す。なお、表２中の収率Ｘとは、下記式で表される値である。
Ｘ＝（ＶＬ／ＶＲ）×１００
式中、ＶＬは、各潤滑油用基油留分（最終的な基油留分）の質量の合計である。最終的な基油留分とは、水素化異性化工程の生成油を蒸留によりナフサ、灯軽油、目標の動粘度を有する重質留分に分留して得られたものである。ＶＲは、水素化処理工程において得られる被処理油の質量であって、水素化異性化工程前の被処理油の質量である。実施例１及び下記の実施例及び比較例の最終的な基油留分を表３に示す。
【０１４８】
実施例１の精製工程（減圧蒸留工程）では、水素化異性化工程で得られた上記生成油を、ナフサと、灯軽油留分と、重質留分とに分留した。更に重質留分を分留することで、下記の潤滑油用基油留分ａ（表３中の基油留分１）及び潤滑油用基油留分ｂ（表３中の基油留分２）を得た。実施例１の潤滑油用基油留分ｂとは表２の「主たる基油留分」に相当する。
【０１４９】
［潤滑油用基油留分ａ］
１００℃における動粘度：  ２．７１ｍｍ２／ｓ。
沸点範囲：  ３４１〜３８５℃。
【０１５０】
［潤滑油用基油留分ｂ］
潤滑油用基油留分ｂ（主たる基油留分）の収率Ｙ、流動点、動粘度、粘度指数ＶＩ及び（ＶＩ×Ｙ）の各値を表２に示す。なお、主たる基油留分の収率とは、ＶＬが主たる基油留分の質量であり、ＶＲが水素化処理工程において得られる被処理油の質量であって、水素化異性化工程前の被処理油の質量であるとき、（ＶＬ／ＶＲ）×１００で表わされる値である。実施例１の主たる基油留分の沸点範囲は３９５〜４２１℃であった。
【０１５１】
（実施例２）
実施例２では、表１に示す条件で水素化処理工程を実施し、表１に示す被処理油を得た。実施例２では、表２に示す条件で水素化異性化工程を実施して、表２に示す生成油を得た。実施例２では実施例１の同様の精製工程を実施して、表２に示す基油留分を得た。これらの事項を除いて、実施例１と実施例２とは共通する。
【０１５２】
（実施例３）
実施例３では、溶剤抽出工程を経ていない炭化水素油（水素化処理前の炭化水素油）を用いた。実施例３の水素化処理前の炭化水素油の沸点範囲、Ｔ１０、Ｔ９０、炭化水素油中の芳香族炭化水素の含有量、炭化水素油中の硫黄分の含有量、炭化水素油の１００℃での動粘度及び炭化水素油の粘度指数ＶＩの各値を表１に示す。なお、実施例３の水素化処理前の炭化水素油の１５℃での密度は０．９１５０ｇ／ｃｍ３であった。実施例３の水素化処理前の炭化水素油における窒素分の含有量は６３０質量ｐｐｍであった。
【０１５３】
実施例３の水素化処理工程では、水素の分圧が表１に示す値である雰囲気において、表１に示す反応温度で実施例３の上記炭化水素油を上記触媒ａに接触させて、実施例３の被処理油を得た。なお、水素化処理工程では、水素／炭化水素油の比を８４４Ｎｍ３／ｍ３に調整した。水素化処理工程では、上記触媒ａに対する炭化水素油の液空間速度を表１に示す値に調整した。実施例３の水素化処理工程で得られた被処理油中の芳香族炭化水素の含有量、被処理油中の硫黄分の含有量、被処理油の動粘度、及び被処理油の粘度指数ＶＩの各値を表１に示す。
【０１５４】
実施例３の水素化異性化工程では、水素の分圧が表２に示す値である雰囲気において、表２に示す反応温度で実施例３の上記被処理油を上記触媒ｂに接触させて、実施例３の生成油を得た。なお、水素化異性化工程では、水素／炭化水素油の比を５０６Ｎｍ３／ｍ３に調整した。水素化異性化工程では、上記触媒ｂに対する炭化水素油の液空間速度を表２に示す値に調整した。実施例３の水素化異性化工程の反応温度は、下記の潤滑油用基油留分ｂ（表２の「主たる基油留分」）の流動点が−１２．５℃以下となる最も低い温度である。実施例３の生成油中の芳香族炭化水素の含有量、生成油中の硫黄分の含有量、及び実施例３の収率Ｘを表２に示す。
【０１５５】
実施例３の精製工程（減圧蒸留工程）では、水素化異性化工程で得られた上記生成油を、ナフサと、灯軽油留分と、重質留分とに分留した。更に重質留分を分留することで、下記の潤滑油用基油留分１及び潤滑油用基油留分ｂを得た。実施例３の潤滑油用基油留分ｂとは表２の「主たる基油留分」に相当する。
【０１５６】
［潤滑油用基油留分ａ］
１００℃における動粘度：  ２．７０ｍｍ２／ｓ。
沸点範囲：  ３４３〜３８７℃。
【０１５７】
［潤滑油用基油留分ｂ］
実施例３の潤滑油用基油留分ｂ（主たる基油留分）の収率Ｙ、流動点、動粘度、粘度指数ＶＩ及び（ＶＩ×Ｙ）の各値を表２に示す。なお、実施例３の主たる基油留分の沸点範囲は３９２〜４４７℃であった。
【０１５８】
（実施例４）
抽出塔を用いて、減圧軽油留分中の芳香族炭化水素の一部をフルフラール中に抽出して、除去することにより、実施例４の炭化水素油（水素化処理前の炭化水素油）を得た。実施例４の水素化処理前の炭化水素油の沸点範囲、Ｔ１０、Ｔ９０、炭化水素油中の芳香族炭化水素の含有量、炭化水素油中の硫黄分の含有量、炭化水素油の動粘度及び炭化水素油の粘度指数ＶＩの各値を表１に示す。なお、実施例４の水素化処理前の炭化水素油の１５℃での密度は０．８７２４ｇ／ｃｍ３であった。実施例４の水素化処理前の炭化水素油における窒素分の含有量は５８質量ｐｐｍであった。
【０１５９】
実施例４の水素化処理工程では、水素の分圧が表１に示す値である雰囲気において、表１に示す反応温度で実施例４の上記炭化水素油を上記触媒ａに接触させて、実施例４の被処理油を得た。なお、水素化処理工程では、水素／炭化水素油の比を２５３Ｎｍ３／ｍ３に調整した。水素化処理工程では、上記触媒ａに対する炭化水素油の液空間速度を表１に示す値に調整した。実施例４の水素化処理工程で得られた被処理油中の芳香族炭化水素の含有量、被処理油中の硫黄分の含有量、被処理油の動粘度、及び被処理油の粘度指数ＶＩの各値を表１に示す。
【０１６０】
実施例４の水素化異性化工程では、水素の分圧が表２に示す値である雰囲気において、表２に示す反応温度で実施例４の上記被処理油を上記触媒ｂに接触させて、実施例４の生成油を得た。なお、水素化異性化工程では、水素／炭化水素油の比を５０６Ｎｍ３／ｍ３に調整した。水素化異性化工程では、上記触媒ｂに対する炭化水素油の液空間速度を表１に示す値に調整した。実施例４の水素化異性化工程の反応温度は、下記の潤滑油用基油留分ｃの（表２の「主たる基油留分」）の流動点が−１２．５℃以下となる最も低い温度である。実施例４の生成油中の芳香族炭化水素の含有量、生成油中の硫黄分の含有量、及び実施例４の収率Ｘを表２に示す。
【０１６１】
実施例４の精製工程（減圧蒸留工程）では、水素化異性化工程で得られた上記生成油を、ナフサと、灯軽油留分と、重質留分とに分留した。更に重質留分を分留することで、下記の潤滑油用基油留分ａ（表３中の基油留分１）、潤滑油用基油留分ｂ（表３中の基油留分２）及び潤滑油用基油留分ｃ（表３中の基油留分３）を得た。実施例４の潤滑油用基油留分ｃとは表２の「主たる基油留分」に相当する。
【０１６２】
［潤滑油用基油留分ａ］
１００℃における動粘度：  ２．７０ｍｍ２／ｓ。
沸点範囲：  ３４３〜３８７℃。
【０１６３】
［潤滑油用基油留分ｂ］
１００℃における動粘度：  ４．９１ｍｍ２／ｓ。
沸点範囲：  ３９５〜４４５℃。
【０１６４】
［潤滑油用基油留分ｃ］
実施例４の潤滑油用基油留分ｃ（主たる基油留分）の収率Ｙ、流動点、動粘度、粘度指数ＶＩ及び（ＶＩ×Ｙ）の各値を表２に示す。なお、実施例４の主たる基油留分の沸点範囲は４５５〜４７２℃であった。
【０１６５】
（実施例５）
抽出塔を用いて、減圧軽油留分中の芳香族炭化水素の一部をフルフラール中に抽出して、除去することにより、実施例５の炭化水素油（水素化処理前の炭化水素油）を得た。実施例５の水素化処理前の炭化水素油の沸点範囲、Ｔ１０、Ｔ９０、炭化水素油中の芳香族炭化水素の含有量、炭化水素油中の硫黄分の含有量、炭化水素油の１００℃での動粘度及び炭化水素油の粘度指数ＶＩの各値を表１に示す。なお、実施例５の水素化処理前の炭化水素油の１５℃での密度は０．８８７３ｇ／ｃｍ３であった。実施例５の水素化処理前の炭化水素油における窒素分の含有量は７７質量ｐｐｍであった。
【０１６６】
実施例５の水素化処理工程では、水素の分圧が表１に示す値である雰囲気において、表１に示す反応温度で実施例５の上記炭化水素油を上記触媒ａに接触させて、実施例５の被処理油を得た。なお、水素化処理工程では、水素／炭化水素油の比を２５３Ｎｍ３／ｍ３に調整した。水素化処理工程では、上記触媒ａに対する炭化水素油の液空間速度を表１に示す値に調整した。実施例５の水素化処理工程で得られた被処理油中の芳香族炭化水素の含有量、被処理油中の硫黄分の含有量、被処理油の動粘度、及び被処理油の粘度指数ＶＩの各値を表１に示す。
【０１６７】
実施例５の水素化異性化工程では、水素の分圧が表２に示す値である雰囲気において、表２に示す反応温度で実施例５の上記被処理油を上記触媒ｂに接触させて、実施例５の生成油を得た。なお、水素化異性化工程では、水素／炭化水素油の比を５０６Ｎｍ３／ｍ３に調整した。水素化異性化工程では、上記触媒ｂに対する炭化水素油の液空間速度を表１に示す値に調整した。実施例５の水素化異性化工程の反応温度は、下記の潤滑油用基油留分ｃ（表２の「主たる基油留分」）の流動点が−１２．５℃以下となる最も低い温度である。実施例５の生成油中の芳香族炭化水素の含有量、生成油中の硫黄分の含有量、及び実施例５の収率Ｘを表２に示す。
【０１６８】
実施例５の精製工程（減圧蒸留工程）では、水素化異性化工程で得られた上記生成油を、ナフサと、灯軽油留分と、重質留分とに分留した。更に重質留分を分留することで、下記の潤滑油用基油留分ａ（表３中の基油留分２）、潤滑油用基油留分ｂ（表３中の基油留分３）及び潤滑油用基油留分３（表３中の基油留分４）を得た。実施例５の潤滑油用基油留分ｃとは表２の「主たる基油留分」に相当する。
【０１６９】
［潤滑油用基油留分ａ］
１００℃における動粘度：  ２．７０ｍｍ２／ｓ。
沸点範囲：  ３９５〜４４７℃。
【０１７０】
［潤滑油用基油留分ｂ］
１００℃における動粘度：  ４．９３ｍｍ２／ｓ。
沸点範囲：  ４５７〜４７６℃。
【０１７１】
［潤滑油用基油留分ｃ］
実施例５の潤滑油用基油留分ｃ（主たる基油留分）の収率Ｙ、流動点、動粘度、粘度指数ＶＩ及び（ＶＩ×Ｙ）の各値を表２に示す。なお、実施例５の主たる基油留分の沸点範囲は４９５〜５３５℃であった。
【０１７２】
（実施例６〜９）
実施例６〜９では、表１に示す条件で、表１に示す炭化水素油の水素化処理を実施し、表１に示す被処理油を得た。実施例６〜９では、表２に示す条件で、表１に示す被処理油に対する水素化異性化工程を実施して、表２に示す生成油を得た。これらの事項を除いて、実施例６〜１０と実施例５とは共通する。実施例６〜９においても、実施例５の同様の精製工程を実施して、表２、３に示す基油留分を得た。
【０１７３】
（実施例１０）
抽出塔を用いて、減圧軽油留分中の芳香族炭化水素の一部をフルフラール中に抽出して、除去することにより、実施例１０の炭化水素油（水素化処理前の炭化水素油）を得た。実施例１０の水素化処理前の炭化水素油の沸点範囲、Ｔ１０、Ｔ９０、炭化水素油中の芳香族炭化水素の含有量、炭化水素油中の硫黄分の含有量、炭化水素油の１００℃での動粘度及び炭化水素油の粘度指数の各値を表１に示す。なお、実施例１０の水素化処理前の炭化水素油の１５℃での密度は０．８５８９ｇ／ｃｍ３であった。実施例１０の水素化処理前の炭化水素油における窒素分の含有量は２５質量ｐｐｍであった。
【０１７４】
実施例１０の水素化処理工程では、水素の分圧が表１に示す値である雰囲気において、表１に示す反応温度で実施例１０の上記炭化水素油を上記触媒ａに接触させて、実施例１０の被処理油を得た。なお、水素化処理工程では、水素／炭化水素油の比を２５３Ｎｍ３／ｍ３に調整した。水素化処理工程では、上記触媒ａに対する炭化水素油の液空間速度を表１に示す値に調整した。実施例１０の水素化処理工程で得られた被処理油中の芳香族炭化水素の含有量、被処理油中の硫黄分の含有量、被処理油の動粘度、及び被処理油の粘度指数ＶＩの各値を表１に示す。
【０１７５】
実施例１０の水素化異性化工程では、水素の分圧が表２に示す値である雰囲気において、表２に示す反応温度で実施例１０の上記被処理油を上記触媒ｂに接触させて、実施例１０の生成油を得た。なお、水素化異性化工程では、水素／炭化水素油の比を５０６Ｎｍ３／ｍ３に調整した。水素化異性化工程では、上記触媒ｂに対する炭化水素油の液空間速度を表２に示す値に調整した。実施例１０の水素化異性化工程の反応温度は、下記の潤滑油用基油留分ａ（表２の「主たる基油留分」）の流動点が−１２．５℃以下となる最も低い温度である。実施例１０の生成油中の芳香族炭化水素の含有量、生成油中の硫黄分の含有量、及び実施例１０の収率Ｘを表２に示す。
【０１７６】
実施例１０の精製工程（減圧蒸留工程）を経て、下記の潤滑油用基油留分ａ（表３中の基油留分１’）を得た。
【０１７７】
［潤滑油用基油留分ａ］
１００℃における動粘度：  ２．７０２ｍｍ２／ｓ。
沸点範囲：  ３４１〜３８５℃。
【０１７８】
実施例１０の潤滑油用基油留分ａ（主たる基油留分）の収率Ｙ、流動点、動粘度、粘度指数ＶＩ及び（ＶＩ×Ｙ）の各値を表２に示す。実施例１０の主たる基油留分の沸点範囲は３４１〜３８５℃であった。
【０１７９】
（実施例１１）
実施例１１の炭化水素油（水素化処理前の炭化水素油）として、フルフラールによる抽出工程を経ていない減圧軽油留分を用いた。実施例１１の水素化処理前の炭化水素油の沸点範囲、Ｔ１０、Ｔ９０、炭化水素油中の芳香族炭化水素の含有量、炭化水素油中の硫黄分の含有量、炭化水素油の１００℃での動粘度及び炭化水素油の粘度指数の各値を表１に示す。なお、実施例１１の水素化処理前の炭化水素油の１５℃での密度は０．９０５４ｇ／ｃｍ３であった。実施例１１の水素化処理前の炭化水素油における窒素分の含有量は５１０質量ｐｐｍであった。
【０１８０】
実施例１１の水素化処理工程では、水素の分圧が表１に示す値である雰囲気において、表１に示す反応温度で実施例１１の上記炭化水素油を上記触媒ａに接触させて、実施例１１の被処理油を得た。なお、水素化処理工程では、水素／炭化水素油の比を２５３Ｎｍ３／ｍ３に調整した。水素化処理工程では、上記触媒ａに対する炭化水素油の液空間速度を表１に示す値に調整した。実施例１１の水素化処理工程で得られた被処理油中の芳香族炭化水素の含有量、被処理油中の硫黄分の含有量、被処理油の動粘度、及び被処理油の粘度指数ＶＩの各値を表１に示す。
【０１８１】
実施例１１の水素化異性化工程では、水素の分圧が表２に示す値である雰囲気において、表２に示す反応温度で実施例１１の上記被処理油を上記触媒ｂに接触させて、実施例１１の生成油を得た。なお、水素化異性化工程では、水素／炭化水素油の比を５０６Ｎｍ３／ｍ３に調整した。水素化異性化工程では、上記触媒ｂに対する炭化水素油の液空間速度を表２に示す値に調整した。実施例１１の水素化異性化工程の反応温度は、下記の潤滑油用基油留分ａ（表２の「主たる基油留分」）の流動点が−１２．５℃以下となる最も低い温度である。実施例１１の生成油中の芳香族炭化水素の含有量、生成油中の硫黄分の含有量、及び実施例１１の収率Ｘを表２に示す。
【０１８２】
実施例１１の精製工程（減圧蒸留工程）を経て、下記の潤滑油用基油留分ａ（表３中の基油留分１’）を得た。
【０１８３】
［潤滑油用基油留分ａ］
１００℃における動粘度：  ２．７０２ｍｍ２／ｓ。
沸点範囲：  ３４１〜３８７℃。
【０１８４】
実施例１１の潤滑油用基油留分ａ（主たる基油留分）の収率Ｙ、流動点、動粘度、粘度指数ＶＩ及び（ＶＩ×Ｙ）の各値を表２に示す。実施例１１の主たる基油留分の沸点範囲は３４１〜３８７℃であった。
【０１８５】
（実施例１２）
抽出塔を用いて、減圧軽油留分中の芳香族炭化水素の一部をフルフラール中に抽出して、除去した後、減圧軽油留分の溶剤脱瀝を行うことにより、実施例１２の炭化水素油（水素化処理前の炭化水素油）を得た。実施例１２の水素化処理前の炭化水素油の沸点範囲、Ｔ１０、Ｔ９０、炭化水素油中の芳香族炭化水素の含有量、炭化水素油中の硫黄分の含有量、炭化水素油の１００℃での動粘度及び炭化水素油の粘度指数ＶＩの各値を表１に示す。なお、実施例１２の水素化処理前の炭化水素油の１５℃での密度は０．８８３１ｇ／ｃｍ３であった。実施例１２の水素化処理前の炭化水素油における窒素分の含有量は１８質量ｐｐｍであった。
【０１８６】
実施例１２の水素化処理工程では、水素の分圧が表１に示す値である雰囲気において、表１に示す反応温度で実施例１２の上記炭化水素油を上記触媒ａに接触させて、実施例１２の被処理油を得た。なお、水素化処理工程では、水素／炭化水素油の比を２５３Ｎｍ３／ｍ３に調整した。水素化処理工程では、上記触媒ａに対する炭化水素油の液空間速度を表１に示す値に調整した。実施例１２の水素化処理工程で得られた被処理油中の芳香族炭化水素の含有量、被処理油中の硫黄分の含有量、被処理油の動粘度、及び被処理油の粘度指数ＶＩの各値を表１に示す。
【０１８７】
実施例１２の水素化異性化工程では、水素の分圧が表２に示す値である雰囲気において、表２に示す反応温度で実施例１２の上記被処理油を上記触媒ｂに接触させて、実施例１２の生成油を得た。なお、水素化異性化工程では、水素／炭化水素油の比を５０６Ｎｍ３／ｍ３に調整した。水素化異性化工程では、上記触媒ｂに対する炭化水素油の液空間速度を表１に示す値に調整した。実施例１２の水素化異性化工程の反応温度は、下記の潤滑油用基油留分ｃ（表２の「主たる基油留分」）の流動点が−１２．５℃以下となる最も低い温度である。実施例１２の生成油中の芳香族炭化水素の含有量、生成油中の硫黄分の含有量、及び実施例１２の収率Ｘを表２に示す。
【０１８８】
実施例１２の精製工程（減圧蒸留工程）では、水素化異性化工程で得られた上記生成油を、ナフサと、灯軽油留分と、重質留分とに分留した。更に重質留分を分留することで、下記の潤滑油用基油留分ａ（表３中の基油留分３）、潤滑油用基油留分ｂ（表３中の基油留分４）及び潤滑油用基油留分ｃ（表３中の基油留分５）を得た。実施例１２の潤滑油用基油留分ｃとは表２の「主たる基油留分」に相当する。
【０１８９】
［潤滑油用基油留分ａ］
１００℃における動粘度：  ６．２１３ｍｍ２／ｓ。
沸点範囲：  ４５７〜４７６℃。
【０１９０】
［潤滑油用基油留分ｂ］
１００℃における動粘度：  １０．５０ｍｍ２／ｓ。
沸点範囲：  ４９７〜５３８℃。
【０１９１】
［潤滑油用基油留分ｃ］
実施例１２の潤滑油用基油留分ｃ（主たる基油留分）の収率Ｙ、流動点、動粘度、粘度指数ＶＩ及び（ＶＩ×Ｙ）の各値を表２に示す。なお、実施例１２の主たる基油留分の沸点範囲は５６２〜６１０℃であった。
【０１９２】
（比較例１）
比較例１では、表１に示す条件で、表１に示す炭化水素油の水素化処理を実施し、表１に示す被処理油を得た。比較例１では、表２に示す条件で、表１に示す被処理油に対する水素化異性化工程を実施して、表２に示す生成油を得た。これらの事項を除いて、比較例１と実施例１、２とは共通する。比較例１においても、実施例１、２と同様の精製工程を実施して、表２、３に示す基油留分を得た。
【０１９３】
（比較例２）
比較例２では、表１に示す条件で、表１に示す炭化水素油の水素化処理を実施し、表１に示す被処理油を得た。比較例２では、表２に示す条件で、表１に示す被処理油に対する水素化異性化工程を実施して、表２に示す生成油を得た。これらの事項を除いて、比較例２と実施例１、２、比較例１とは共通する。比較例２においても、実施例１、２、比較例１と同様の精製工程を実施して、表２、３に示す基油留分を得た。
【０１９４】
（比較例３）
比較例３では、表１に示す条件で、表１に示す炭化水素油の水素化処理を実施し、表１に示す被処理油を得た。比較例３では、表２に示す条件で、表１に示す被処理油に対する水素化異性化工程を実施して、表２に示す生成油を得た。これらの事項を除いて、比較例３と実施例３とは共通する。比較例３においても、実施例３と同様の精製工程を実施して、表２、３に示す基油留分を得た。
【０１９５】
（比較例４）
比較例４では、表１に示す条件で、表１に示す炭化水素油の水素化処理を実施し、表１に示す被処理油を得た。比較例４では、表２に示す条件で、表１に示す被処理油に対する水素化異性化工程を実施して、表２に示す生成油を得た。これらの事項を除いて、比較例４と実施例３、比較例３とは共通する。比較例４においても、実施例３、比較例３と同様の精製工程を実施して、表２、３に示す基油留分を得た。
【０１９６】
（比較例５）
比較例５では、表１に示す条件で、表１に示す炭化水素油の水素化処理を実施し、表１に示す被処理油を得た。比較例５では、表２に示す条件で、表１に示す被処理油に対する水素化異性化工程を実施して、表２に示す生成油を得た。これらの事項を除いて、比較例５と実施例４とは共通する。比較例５においても、実施例４と同様の精製工程を実施して、表２、３に示す基油留分を得た。
【０１９７】
（比較例６）
比較例６では、表１に示す条件で、表１に示す炭化水素油の水素化処理を実施し、表１に示す被処理油を得た。比較例６では、表２に示す条件で、表１に示す被処理油に対する水素化異性化工程を実施して、表２に示す生成油を得た。これらの事項を除いて、比較例６と実施例５〜９とは共通する。比較例６においても、実施例５〜９と同様の精製工程を実施して、表２、３に示す基油留分を得た。
【０１９８】
（比較例７）
比較例７では、表１に示す条件で、表１に示す炭化水素油の水素化処理を実施し、表１に示す被処理油を得た。比較例７では、表２に示す条件で、表１に示す被処理油に対する水素化異性化工程を実施して、表２に示す生成油を得た。これらの事項を除いて、比較例７と実施例５〜９とは共通する。比較例７においても、実施例５〜９と同様の精製工程を実施して、表２、３に示す基油留分を得た。
【０１９９】
（比較例８）
比較例８では、表１に示す条件で、表１に示す炭化水素油の水素化処理を実施し、表１に示す被処理油を得た。比較例８では、表２に示す条件で、表１に示す被処理油に対する水素化異性化工程を実施して、表２に示す生成油を得た。これらの事項を除いて、比較例８と実施例５〜９とは共通する。比較例８においても、実施例５〜９と同様の精製工程を実施して、表２、３に示す基油留分を得た。
【０２００】
（比較例９）
比較例９では、表１に示す条件で、表１に示す炭化水素油の水素化処理を実施し、表１に示す被処理油を得た。比較例９では、表２に示す条件で、表１に示す被処理油に対する水素化異性化工程を実施して、表２に示す生成油を得た。これらの事項を除いて、比較例９と実施例１１とは共通する。比較例９においても、実施例１１と同様の精製工程を実施して、表２、３に示す基油留分を得た。
【０２０１】
【表１】
2014074091.tif 000002
【０２０２】
【表２】
2014074091.tif 000003
【０２０３】
【表３】
2014074091.tif 000004
【０２０４】
いずれの実施例においても、ＡＰＩで定めるグループＩＩ潤滑油基油に属する、粘度指数が高い潤滑油用の主たる基油留分を高い収率で製造することができた。
【産業上の利用可能性】
【０２０５】
本発明に係る製造方法により得られる潤滑油用基油は、上述のように優れた特性を有しているため、様々な潤滑油の基油として好適に用いることができる。潤滑油基油の用途としては、具体的には、乗用車用ガソリンエンジン、二輪車用ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、ガスヒートポンプ用エンジン、船舶用エンジン、発電エンジンなどの内燃機関に用いられる潤滑油（内燃機関用潤滑油）、自動変速機、手動変速機、無断変速機、終減速機などの駆動伝達装置に用いられる潤滑油（駆動伝達装置用油）、緩衝器、建設機械等の油圧装置に用いられる油圧作動油、圧縮機油、タービン油、ギヤ油、冷凍機油、金属加工用油剤などが挙げられ、これらの用途に本発明の潤滑油基油を用いることによって、各潤滑油の粘度−温度特性、熱・酸化安定性、省エネルギー性、省燃費性などの特性の向上、並びに各潤滑油の長寿命化及び環境負荷物質の低減を高水準で達成することができるようになる。