(57)【要約】  本発明は、潤滑油基材の製造方法に関し、この製造方法は、ワックス質原料を溶剤抽出して、潤滑油沸点範囲のラフィネートが少なくとも製造される工程を含む。潤滑油ラフィネートは、水素化されて、水素化ラフィネートが製造される。これは、脱ロウおよび水素化精製される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油基材を調製する方法であって、
（ａ）窒素および硫黄へテロ原子を含む潤滑油沸点範囲ラフィネート原料を、有効な水素化条件下で運転される第一の反応段において、第三の反応段からの水素含有ガス状生成物の存在下に触媒有効量の水素化触媒と接触させて、水素化ラフィネートを製造する工程；
（ｂ）前記水素化ラフィネートを第一のワンススルー水素含有処理ガスと接触させることにより、前記水素化ラフィネートをストリッピングして、硫黄および窒素含有種を前記水素化ラフィネートから分離し、ストリッピングされたラフィネートを製造する工程；
（ｃ）前記ストリッピングされたラフィネートを、有効な水素化脱ロウ条件下で運転される第二の反応段において、第二のワンススルー水素含有処理ガスの存在下に触媒有効量の水素化脱ロウ触媒と接触させて、第二段ガス状生成物および第二段液体生成物を含む第二段反応生成物を製造する工程であって、前記第二段ガス状生成物は水素を含み、前記第二段液体生成物は脱ロウラフィネートを含む工程；
（ｄ）前記第二の反応段生成物の少なくとも一部を、分離することなく、水素化精製反応段へカスケードする工程；
（ｅ）前記第二の反応段生成物のカスケードされた部分を、有効な水素化精製条件下で運転される第三の反応段において、触媒有効量の水素化精製触媒と接触させて、水素を含む第三段ガス状生成物および潤滑油基材を含む第三段液体生成物を含む第三段反応生成物を製造する工程であって、前記第二段ガス状生成物が、前記第三の反応段に水素を提供する工程；
（ｆ）前記第三段ガス状生成物を、前記第三段反応生成物から分離する工程；および
（ｇ）前記第三段ガス状生成物を、ヘテロ原子を分離することなく、前記第一の反応段へカスケードする工程
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記潤滑油沸点範囲ラフィネート原料は、
（ａ）潤滑油原料を、溶剤抽出域において、抽出溶剤で、前記抽出溶剤を含む芳香族リーンのラフィネート溶液を少なくとも製造するのに有効な条件下で抽出する工程；および
（ｂ）前記抽出溶剤の少なくとも一部を、前記芳香族リーンのラフィネート溶液から除去して、潤滑油沸点範囲ラフィネート原料を少なくとも製造する工程
によって製造されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記潤滑油原料は、ＡＳＴＭ  Ｄ８６またはＡＳＴＭ２８８７によって測定して６５０゜Ｆ（３４３℃）超の１０％留出点を有し、かつ鉱物素材、合成素材またはそれら両者の混合物から誘導されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記潤滑油原料は、ラフィネート、部分溶剤脱ロウ油、脱瀝油、留出油、減圧軽油、コーカーガスオイル、スラックワックス、フート油など、脱ロウ油およびフィッシャー−トロプシュワックスよりなる群から選択される一種以上の油であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記潤滑油原料は、前記潤滑油原料の重量を基準として、窒素０．２重量％以下および硫黄３．０重量％以下を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記水素化脱ロウ触媒は、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、ベータ、ＳＳＺ−３１、ＳＡＰＯ−１１、ＳＡＰＯ−３１、ＳＡＰＯ−４１、ＭＡＰＯ−１１、ＥＣＲ−４２、フッ素化アルミナ、シリカ−アルミナ、フッ素化シリカアルミナ、合成フェリエライト、モルデナイト、オフレタイト、エリオナイト、チャバザイトおよびそれらの混合物よりなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記水素化脱ロウ触媒は、少なくとも一種の金属水素添加成分を更に含み、前記金属水素添加成分は、第ＶＩＢ族金属、第ＶＩＩＩ族金属およびそれらの混合物よりなる群から選択されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記水素化脱ロウ触媒は、ゼオライトを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ゼオライトは、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−２２およびＺＳＭ−２３よりなる群から選択されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記水素化脱ロウ触媒は、シリカ、アルミナ、チタニア、マグネシア、トリアおよびジルコニアよりなる群から選択される一種以上の無機酸化物を含む結合剤物質を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記有効な水素化脱ロウ条件は、温度２５０℃〜４００℃、圧力０．７ＭＰａ〜２０．８ＭＰａ（１００〜３０００ｐｓｉｇ）、液空間速度０．１〜１０時−１およびワンススルー水素含有処理ガス比４５〜１７８０ｍ３／ｍ３（２５０〜１００００ＳＣＦ  Ｈ２／Ｂ）を含み、
前記第一および第二のワンススルー水素含有処理ガスは、新鮮であり、かつ通常の新鮮処理ガス素材から得られる
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記水素化触媒は、少なくとも一種の第ＶＩＩＩ族金属２〜２０重量％および少なくとも一種の第ＶＩ族金属５〜５０重量％を、担体物質上に担持して含む担持水素化触媒から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第ＶＩＩＩ族金属は、Ｃｏおよび／またはＮｉ、並びにそれらの混合物よりなる群から選択され、前記第ＶＩ族金属は、Ｍｏおよび／またはＷであることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記有効な水素化条件は、温度１５０℃〜４００℃、水素分圧１．４８〜２０．８ＭＰａ（２００〜３０００ｐｓｉｇ）、空間速度０．１〜１０液空間速度（ＬＨＳＶ）および水素／原料比８９〜１７８０ｍ３／ｍ３（５００〜１００００ＳＣＦ  Ｈ２／Ｂ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記有効な水素化条件は、前記潤滑油沸点範囲ラフィネート原料の分解が、前記潤滑油沸点範囲ラフィネート原料の重量を基準として、転化率１０重量％未満に限定されるように選択されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記水素化精製触媒は、
担体；および
第ＶＩＢ族金属、第ＶＩＩＩ族金属およびそれらの混合物よりなる群から選択される少なくとも一種の金属
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記担体は、アルミナ、シリカおよびシリカ−アルミナよりなる群から選択される一種以上を含む非晶質または結晶質酸化物を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記水素化精製触媒は、Ｍ４１Ｓ種または系の触媒に属する中間細孔物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記中間細孔物質は、ＭＣＭ−４１、ＭＣＭ−４８およびＭＣＭ−５０よりなる群から選択されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ゼオライトは、ＺＳＭ−４８であり、前記水素化精製触媒は、ＭＣＭ−４１を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項２１】
中間細孔物質を含む前記水素化精製触媒は、少なくとも一種の金属水素添加成分を更に含み、
前記水素化精製条件は、温度１５０℃〜３５０℃、全圧範囲２．８６ＭＰａ〜２０．８ＭＰａ（４００〜３０００ｐｓｉｇ）、液空間速度０．１〜５ＬＨＳＶ（時−１）、水素処理ガス比４４．５〜１７８０ｍ３／ｍ３（２５０〜１０，０００ＳＣＦ  Ｈ２／Ｂ）および水素分圧範囲１．４８ＭＰａ〜２０．４ＭＰａ（２００ｐｓｉｇ〜３０００ｐｓｉｇ）を含む
ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも一種の潤滑油基材を、前記第三段反応生成物から分離する工程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
主要量の潤滑油基材に、少量の少なくとも一種の添加剤を添加して、仕上げ潤滑油生成物を製造する工程を更に含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
潤滑油沸点範囲ラフィネート原料から潤滑油基材を調製する方法であって、
（ａ）潤滑油原料材を、溶剤抽出域において、抽出溶剤で、前記抽出溶剤を含む芳香族リーンのラフィネート溶液を少なくとも製造するのに有効な条件下で抽出する工程；
（ｂ）前記抽出溶剤の少なくとも一部を、前記芳香族リーンのラフィネート溶液から分離して、潤滑油沸点範囲ラフィネート原料を少なくとも製造する工程；
（ｃ）窒素および硫黄へテロ原子を含む潤滑油沸点範囲ラフィネート原料を、有効な水素化条件下で運転される第一の反応段において、第三の反応段からの水素含有ガス状生成物の存在下に触媒有効量の水素化触媒と接触させて、水素化ラフィネートを製造する工程；
（ｄ）前記水素化ラフィネートを第一の新鮮ワンススルー水素含有処理ガスと接触させることにより、前記水素化ラフィネートをストリッピングして、硫黄および窒素含有種を前記水素化ラフィネートから分離し、ストリッピングされたラフィネートを製造する工程；
（ｅ）前記ストリッピングされたラフィネートを、有効な水素化脱ロウ条件下で運転される第二の反応段において、新鮮ワンススルー水素含有処理ガスの存在下に触媒有効量の水素化脱ロウ触媒と接触させて、第二段ガス状生成物および第二段液体生成物を少なくとも含む第二段反応生成物を製造する工程であって、前記第二段ガス状生成物は水素を含み、前記第二段液体生成物は脱ロウラフィネートを含む工程；
（ｆ）前記第二の反応段生成物の少なくとも一部を、分離することなく、水素化精製反応段へカスケードする工程；
（ｇ）前記第二の反応段生成物のカスケードされた部分を、有効な水素化精製条件下で運転される第三の反応段において、触媒有効量の水素化精製触媒と接触させて、水素を含む第三段ガス状生成物および潤滑油基材を含む第三段液体生成物を含む第三段反応生成物を製造する工程であって、前記第二段ガス状生成物が、前記第三の反応段に水素を提供する工程；
（ｈ）前記第三段ガス状生成物を、前記第三段反応生成物から分離する工程；および
（ｉ）前記第三段ガス状生成物を、ヘテロ原子を分離することなく、前記第一の反応段へカスケードする工程
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油沸点範囲原料からの潤滑油基材の調製方法に関する。より詳しくは、本発明は、ワックス含有原料材が、溶剤抽出されて、潤滑油沸点範囲ラフィネートが少なくとも製造され、ラフィネートは、水素化されて水素化ラフィネートが製造される方法に関する。水素化ラフィネートは、脱ロウされて脱ロウラフィネートが製造され、脱ロウラフィネートは、水素化精製される。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジン油などの用途で用いるための潤滑油生成物は、一般に、少なくとも一種の基材を含む。基材は、添加剤と組合されて、特定の基材特性が向上され、適切な仕上げ潤滑油生成物が製造されることができる。次第に厳しくなる規制環境が、仕上げ生成物および基材の両方に対する性能要求の増大をもたらしている。グループＩＩ基材に対するアメリカ石油協会（ＡＰＩ）の要件には、飽和分含有量少なくとも９０％、硫黄含有量０．０３％以下、および粘度指数（ＶＩ）８０〜１２０が含まれる。潤滑油市場においては、グループＩ基材に替えてグループＩＩ基材を用いて、より高品質の基材および仕上げ潤滑油生成物に対する要求が満たされ、増大された燃料経済性および低減されたエミッションなどの望ましい特性が提供される傾向がある。
【０００３】
品質向上されたグループＩおよびグループＩＩ基材を調製するための従来のプロセス（即ち、潤滑油処理に関する当業者に知られる技術）、例えば水素化分解、または芳香族の溶剤抽出などは、しばしば、高い圧力および温度、または高い溶剤：油比および高い抽出温度などの厳しい運転条件を必要とする。これらのプロセスは、費用がかかる可能性がある。更に、溶剤抽出プロセスは、実質的に、プロセスの過酷度が増大するにつれて、より低い基材収率を有する。
【０００４】
水素化分解および溶剤抽出に加えて、パラフィン質潤滑油原料材は、脱ロウされて、仕上げ潤滑油が低温で用いられる場合に、流動性を保持するであろう基材が製造される。脱ロウは、石油留分中で容易に凝固する炭化水素（即ち、ワックス）を分離または転化するプロセスである。潤滑油範囲で沸騰するワックス質原料の従来の接触脱ロウは、一般に、少なくとも一種のモレキュラーシーブ成分、および元素周期律表の一種以上の第ＶＩＩＩ族および／または第ＶＩＢ族金属を含む少なくとも一種の成分を含む触媒を用いる。
【０００５】
次第に厳しくなる基材の性能規格は、新規かつ異なるプロセス、触媒、および触媒系に対する必要性をもたらしている。これは、向上された活性、増大された収率、選択性、および／または耐久寿命を示す。従って、潤滑油基材を、常に増大された収率で製造することができるプロセスに対する必要性がある。これは、品質向上された潤滑油を製造するのに適切であろう。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，２４６，５６６号明細書
【特許文献２】米国特許第５，２８２，９５８号明細書
【特許文献３】米国特許第４，９７５，１７７号明細書
【特許文献４】米国特許第４，３９７，８２７号明細書
【特許文献５】米国特許第４，５８５，７４７号明細書
【特許文献６】米国特許第５，０７５，２６９号明細書
【特許文献７】米国特許第４，４４０，８７１号明細書
【特許文献８】米国特許第６，３１０，２６５号明細書
【特許文献９】国際公開第０２４２２０７号パンフレット
【特許文献１０】国際公開第００７８６７７号パンフレット
【特許文献１１】米国特許第６，３０３，５３４号明細書
【特許文献１２】米国特許第６，２９４，０７７号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，０９８，６８４号明細書
【特許文献１４】米国特許第５，１９８，２０３号明細書
【非特許文献１】Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．（１９９２年、第１１４巻、第１０８３４号）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態においては、本発明は、潤滑油沸点範囲ラフィネート原料ストリームからの潤滑油基材の調製方法に関する。本方法は、
（ａ）窒素および硫黄へテロ原子を含む潤滑油沸点範囲ラフィネート原料を、有効な水素化条件下で運転される第一の反応段において、第三の反応段からの水素含有ガス状生成物の存在下に水素化触媒と接触させて、水素化ラフィネートが製造される工程、
（ｂ）水素化ラフィネートを第一の新鮮ワンススルー水素含有処理ガスと接触させることによって、水素化ラフィネートをストリッピングして、硫黄含有および窒素含有種が水素化ラフィネートから分離され、ストリッピングされたラフィネートが製造される工程、
（ｃ）ストリッピングされたラフィネートを、有効な水素化脱ロウ条件下で運転される第二の反応段において、第二の新鮮ワンススルー水素含有処理ガスの存在下に触媒有効量の水素化脱ロウ触媒と接触させて、第二段ガス状生成物および第二段液体生成物を含む第二段反応生成物が製造され、その際第二段ガス状生成物は水素を含み、第二段液体生成物は脱ロウラフィネートを含む工程、
（ｄ）第二の反応段生成物の少なくとも一部を、分離することなく、水素化精製反応段へカスケードする工程、
（ｅ）第二の反応段生成物のカスケードされた部分を、有効な水素化精製条件下で運転される第三の反応段において、触媒有効量の水素化精製触媒と接触させて、水素を含む第三段ガス状生成物および潤滑油基材を含む第三段液体生成物を含む第三段反応生成物が製造され、その際第二段ガス状生成物は、水素を第三の反応段に提供する工程、
（ｆ）第三段ガス状生成物を、第三段反応生成物から分離する工程、および
（ｇ）第三段ガス状生成物を、ヘテロ原子を分離することなく、第一の反応段へカスケードする工程
を含む。
【０００８】
他の実施形態においては、本方法は、更に、
（ａ）潤滑油原料を、溶剤抽出域において、抽出溶剤を含む芳香族リーンのラフィネート溶液を少なくとも製造するのに有効な条件下で、抽出溶剤で抽出する工程、および
（ｂ）抽出溶剤の少なくとも一部を、芳香族リーンのラフィネート溶液から除去して、潤滑油沸点範囲ラフィネート原料ストリームが少なくとも製造される工程
を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、ラフィネートなどの潤滑油沸点範囲原料からの潤滑油基材の製造方法に関する。本方法は、窒素および硫黄へテロ原子を含む潤滑油沸点範囲ラフィネートを、第一の反応段において、水素含有処理ガスの存在下に水素化触媒と接触させる工程を含む。第一の反応段は、有効な水素化条件下で運転されて、第一段ガス状生成物、並びに潤滑油沸点範囲原料より少ない窒素および硫黄へテロ原子を含む水素化ラフィネートを少なくとも含む水素化流出物が製造される。水素化ラフィネートは、新鮮ワンススルー水素含有処理ガスをストリッパーガスとして用いて、ストリッピングされる。ストリッピングにより、硫黄含有および窒素含有種の少なくとも一部が、水素化流出物から分離されて、ストリッピングされたラフィネートが製造される。水素化ラフィネートからストリッピングされた硫黄含有および窒素含有種、例えばアンモニアおよび硫化水素は、本プロセスから導き出される。ストリッピングされたラフィネートは、次いで、第二の反応段において脱ロウされる。これは、それを、前のストリッピング段で用いられた新鮮処理ガスと同じ素材から得られることができるワンススルー水素含有処理ガスの存在下に、触媒有効量の脱ロウ触媒と接触させることによる。換言すれば、新鮮第一および第二のワンススルー処理ガスは、通常の処理ガス素材から得られることができる。第二の反応段は、有効な脱ロウ条件下で運転される。ストリッピングされたラフィネートと脱ロウ触媒との接触により、第二段ガス状生成物および第二段液体生成物を少なくとも含む第二段反応生成物が製造される。その際、第二段ガス状生成物は水素を含み、第二段液体生成物は脱ロウラフィネートを含む。第二の反応段生成物の少なくとも一部は、気液分離されることなく、水素化精製反応段（本明細書では第三の反応段として引用される）へカスケードされる。また、本明細書で用いられる「気液分離されない」相は、特定のガス状（蒸気）生成物、液体生成物等が、個々の反応段および／またはストリッピング段の間で脱圧されないことを意味することが、特記されるべきである。水素化精製反応段または第三の反応段においては、第二の反応生成物の少なくとも一部は、水素含有処理ガスの存在下に、触媒有効量の水素化精製触媒と接触され、第二段ガス状生成物は、水素含有処理ガスとしてそこで働く水素を含む。第二段反応生成物のカスケードされた部分と水素化精製触媒との接触により、第三段ガス状生成物および第三段液体生成物を少なくとも含む第三段反応生成物が製造される。第三段ガス状生成物は水素を含み、第三段液体生成物は、潤滑油基材を含む。第三段ガス状生成物の少なくとも一部は、第三段反応生成物から分離され、次いでヘテロ原子が分離されることなく、第一の反応段へカスケードされる。その際、分離された第三段ガス状生成物は、第一の反応段において、水素含有処理ガスとして働く。
【００１０】
実施形態においては、本プロセスにより、潤滑油基材が、潤滑油沸点範囲原料（これはまた、「原料材」および／または「原料ストリーム」として引用される）から製造される。従って、本プロセスは、任意に更に、潤滑油原料材を、溶剤抽出域において、抽出溶剤を含む芳香族リーンのラフィネート溶液を少なくとも製造するのに有効な条件下で溶剤抽出する工程を含む。抽出溶剤の少なくとも一部は分離され、芳香族リーンのラフィネート溶液から導き出されて、窒素および硫黄へテロ原子を含むラフィネート原料ストリームが製造されることができる。
【００１１】
潤滑油原料
実施形態においては、本プロセスで用いられる潤滑油原料は、炭化水素を含み、かつ潤滑油沸点範囲（典型的には、ＡＳＴＭ  Ｄ８６またはＡＳＴＭ２８８７によって測定されて、１０％留出点６５０゜Ｆ（３４３℃）超）で沸騰するワックス含有原料である。本明細書で用いられるように、用語「潤滑油原料」は、潤滑油または潤滑油基材を製造する一種以上のプロセスへの原料を意味する。溶剤抽出、溶剤脱ロウ、接触脱ロウ、仕上げ、水素化精製、および調整脱ロウなどである。これらの原料は、鉱物素材、合成素材、またはこれらの二つの混合物から誘導される。適切な潤滑油原料の限定しない例には、溶剤精製プロセスから誘導される油が含まれる。ラフィネート、部分溶剤脱ロウ油、脱瀝油、留出油、減圧軽油、コーカーガスオイル、スラックワックス、フート油、脱ロウ油、自動変速機流体の原料材、およびフィッシャー−トロプシュワックスなどである。
【００１２】
必須ではないものの、原料は、高い含有量の窒素および硫黄汚染物質を有してもよい。例えば、原料の重量を基準として窒素０．２重量％、および硫黄３．０重量％を含む原料は、本プロセスで用いられることができる。硫黄および窒素含有量は、それぞれ、標準ＡＳＴＭ法Ｄ５４５３およびＤ４６２９によって測定されてもよい。高いワックス含有量を有する原料は、典型的には、高粘度指数２００程度超を有する。
【００１３】
溶剤抽出
実施形態においては、本プロセスは、潤滑油沸点範囲原料からの潤滑油基材の製造方法に関する。例えば、潤滑油原料（例えば、潤滑油留出油などの留出油）は、溶剤抽出されて、ラフィネートおよびエキスラクトが製造される。溶剤抽出プロセスでは、選択的に、原料の芳香族成分が、芳香族リッチのエキストラクトに溶解され、一方よりパラフィン質の成分が、芳香族リーンのラフィネートに残される。ナフテンは、エキストラクトおよびラフィネート相の間に分配される。溶剤／油比、抽出温度、および抽出されるべき留出油を溶剤と接触させる方法を制御することによって、エキストラクトおよびラフィネート相の間の炭化水素種分離の程度を制御することができる。
【００１４】
潤滑油原料の溶剤抽出は、溶剤抽出域で生じ、そこで潤滑油原料は、抽出溶剤と接触する。本明細書で用いられる抽出溶剤は、重大ではなく、芳香族炭化水素に対する新和性を、非芳香族炭化水素よりも有するいかなる溶剤でもあることができる。これらの溶剤の限定しない例には、スルホラン、フルフラール、フェノール、およびＮ−メチルピロリドン（「ＮＭＰ」）が含まれる。
【００１５】
潤滑油沸点範囲原料と抽出溶剤との接触は、従来方法を含むいかなる適切な溶剤抽出方法によっても達成されることができる。これらの限定しない例には、バッチ、セミバッチ、または連続が含まれる。抽出プロセスは、連続プロセスであることが好ましい。連続プロセスは、向流方式で運転されることがより好ましい。向流形態においては、潤滑油沸点範囲原料は、細長い域または塔の底部に導入されて、上流方向に流動され、一方抽出溶剤は、塔の頂部で導入されて、上流する潤滑油沸点範囲原料に向流して、下流方向に流動されることが好ましい。この形態においては、潤滑油沸点範囲原料は、抽出溶剤に向流して流動する。これにより、抽出溶剤および潤滑油沸点範囲原料の間の密接な接触がもたらされる。抽出溶剤および潤滑油沸点範囲原料ストリームは、従って、接触域の反対端部へ移動する。
【００１６】
潤滑油沸点範囲原料と抽出溶剤との接触により、芳香族リーンのラフィネート溶液が少なくとも製造される。これは、抽出溶剤を含む。芳香族リーンのラフィネート溶液は、次いで、処理されて、そこに含まれる抽出溶剤の少なくとも一部が除去され、従ってラフィネートが製造される。抽出溶剤の少なくとも一部を除去することは、抽出溶剤の少なくとも一部を芳香族リーンのラフィネート溶液から分離するのに有効ないかなるプロセスによっても為されることができる。これには、従来の処理プロセスが含まれる。好ましくは、ラフィネートは、ストリッピングまたは蒸留塔において、第一の抽出溶剤の少なくとも一部を芳香族リーンのラフィネート溶液から分離することによって製造される。「少なくとも一部」とは、芳香族リーンのラフィネート溶液を基準として、抽出溶剤の少なくとも約８０体積％、好ましくは約９０体積％、より好ましくは約９５体積％が、芳香族リーンのラフィネート溶液から除去されることを意味する。最も好ましくは、抽出溶剤の実質的に全てが除去される。
【００１７】
「芳香族リーンのラフィネート溶液」という語句は、用語「ラフィネート」と同義でないことが、特記されるべきである。「芳香族リーンのラフィネート溶液」という語句は、溶剤が、それぞれの相から除去されている（即ち、蒸留またはストリッピングされている）前の溶剤抽出の生成物をいう。用語「ラフィネート」は、「芳香族リーンのラフィネート溶液」に含まれる溶剤の少なくとも一部が、分離および除去された後に残る物質をいう。記載されるように、ラフィネートは、本プロセスの適切な潤滑油原料である。
【００１８】
水素化
本明細書で用いられる用語「水素化」は、水素を含む処理ガスが、触媒有効量の触媒の存在下で用いられるプロセスをいう。その際、触媒は、硫黄および／または窒素などのヘテロ原子の除去、並びに芳香族の飽和に対して活性がある。本プロセスの実施形態においては、潤滑油沸点原料（例えば、ラフィネート）は、ヘテロ原子の除去および／または芳香族の飽和に対して有効な条件下で運転される第一の反応段において、水素化触媒と接触される。潤滑油沸点範囲原料を、水素の存在下で触媒と接触させることにより、第一の反応段のガス状生成物、並びに潤滑油原料より少ない窒素および硫黄ヘテロ原子を含む水素化生成物（例えば、水素化ラフィネート）を少なくとも含む水素化流出物が製造される。
【００１９】
本プロセスで用いられる水素化触媒および水素化条件の選択は重大ではなく、従来の水素化触媒および条件であることができる。従来の水素化触媒には、元素周期律表（Ｐｅｒｉｏｄｉｃ  Ｔａｂｌｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ）（Ｓａｒｇｅｎｔ−Ｗｅｌｃｈ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙ、１９６８年）（「周期律表」）の第ＶＩＩＩ族から選択される少なくとも一種の金属、好ましくはＦｅ、Ｃｏ、およびＮｉ、より好ましくはＣｏおよび／またはＮｉ、最も好ましくはＮｉ、並びに周期律表の第ＶＩＢ族から選択される少なくとも一種の金属、好ましくはＭｏおよびＷ、より好ましくはＭｏを、高表面積の担体物質、好ましくはアルミナ上に担持して含むものが含まれる。第ＶＩＩＩ族金属は、典型的には、約２〜２０重量％、好ましくは約４〜１２重量％の範囲の量で存在する。第ＶＩ族金属は、典型的には、約５〜５０重量％、好ましくは約１０〜４０重量％、より好ましくは約２０〜３０重量％の範囲の量で存在するであろう。全ての金属重量パーセントは、担体に対するものである。用語「担体に対する」は、パーセントが、担体の重量を基準とすることを意味する。例えば、担体が重量１００グラムである場合には、その際、第ＶＩＩＩ族金属２０重量％は、第ＶＩＩＩ族金属２０グラムが担体上にあることを意味するであろう。
【００２０】
有効な水素化条件は、窒素および硫黄ヘテロ原子の少なくとも一部を、潤滑油原料から除去するのに有効な条件である。好ましくは、その条件は、硫黄含有量約２００ｗｐｐｍ未満、より好ましくは１５０ｗｐｐｍ未満、最も好ましくは１００ｗｐｐｍ未満を有する水素化ラフィネートをもたらす条件である。実施形態においては、有効な水素化条件は、水素化ラフィネートの窒素含有量を、約５０ｗｐｐｍ未満、より好ましくは２５ｗｐｐｍ未満、最も好ましくは１０未満へ低減するものである。実施形態においては、水素化条件には、温度約１５０℃〜約４００℃、水素分圧約１．４８ＭＰａ〜約２０．８ＭＰａ（約２００ｐｓｉｇ〜約３０００ｐｓｉｇ）、全圧約３．５５ＭＰａ〜約３４．５８ＭＰａ（約５００ｐｓｉｇ〜約５０００ｐｓｉｇ）、好ましくは約７．０ＭＰａ〜約２０．８ＭＰａ（１０００ｐｓｉｇ〜約３０００ｐｓｉｇ）、空間速度約０．１〜約１０液空間速度（ＬＨＳＶ）、および水素／原料比約８９〜約１７８０ｍ３／ｍ３（５００〜１０，０００ＳＣＦ  Ｈ２／Ｂ）が含まれる。潤滑油原料の成分のいくらかの分解が、有効な水素化条件下で生じてもよいものの、分解は、ラフィネート原料の重量を基準として、転化率約３５重量％未満に限定されることが好ましい。より好ましくは約２０重量％未満、最も好ましくは約１０重量％未満である。水素化段で用いられる処理ガスは、典型的には、水素化精製段からカスケードされることから、水素化精製段の出口における全圧および水素分圧は、典型的には、水素化段の入口における全圧および水素分圧を超えるであろう。
【００２１】
反応段で用いるのに適切な水素含有処理ガスは、実質的純水素、または製油所の水素ストリーム中に典型的に見いだされる一種以上の種と組合せた水素を含むことができる。実施形態においては、第一の反応段で用いられる水素含有処理ガスは、第三段ガス状生成物によって供給される。これは、ヘテロ原子を分離することなく、第一の反応段へカスケードされる。水素含有処理ガスの純度は、重大ではない。実施形態においては、水素化段で用いられる処理ガスは、水素少なくとも約５０体積％、好ましくは水素少なくとも約７５体積％、より好ましくは水素少なくとも約９０体積％である。本明細書で用いられる用語「カスケードされる」は、ガス状生成物、液体生成物等が、プロセスの反応段、ストリッピング段等から、ストリッピングなどのいかなる更なる処理もなしに、プロセスの指定された次の反応段、ストリッピング段等へ直接導かれる事実をいうことを意味することが、特記されるべきである。また、本明細書で用いられる「分離なしに」という語句は、特定のガス状生成物、液体生成物等が、それぞれの反応段および／またはストリッピング段の間で減圧されないことを意味することが、特記されるべきである。
【００２２】
第一の反応段は、一つ以上の固定床反応器または反応域を含み、そのそれぞれは、同じか、または異なる触媒の一つ以上の触媒床を含むことができる。換言すれば、特定の域または床で用いられる触媒は、独立に選択され、いかなる他の域または床にも用いられる同じ触媒である必要はない。異なる触媒の混合物が用いられることができる。他のタイプの触媒床が用いられることができるものの、固定床が好ましい。これらの他のタイプの触媒床には、流動床、沸騰床、スラリー床、および移動床が含まれる。反応器、反応域の間、または同じ反応器における触媒床の間の段間冷却または加熱が、用いられることができる。何故なら、いくらかの芳香族および／またはオレフィンの飽和が生じることができ、オレフィンの飽和および脱硫反応は、一般に発熱性であるからである。水素化中に生成される熱の一部は、回収されることができる。この熱回収の選択肢が利用不可であるか、または経済的に実行不可である場合には、従来の冷却が、冷却水または空気などの冷却設備によって、または水素クエンチストリームを用いることによって行われ、そのために最適の反応温度が保持されてもよい。
【００２３】
ストリッピング
水素化ラフィネート原料ストリームは、水素化脱ロウ行程へ直接導かれてもよいか、または好ましくは、先ずストリッピングされて、脱ロウ前に、硫化水素およびアンモニアなどのヘテロ原子汚染物質が除去される。ストリッピング段から回収されたラフィネートは、ストリッピングされたラフィネートとして引用される。従来の技術が、水素化ラフィネートをストリッピングするのに用いられることができる。フラッシュドラム、分留装置、垂直塔などである。しかし、ガス状汚染物質を効果的に除去するためのいかなる方法も、用いられることができる。好ましくは、水素化ラフィネートは、ラフィネートをストリッピング塔において新鮮ワンススルー水素含有処理ガスと接触させることによって、ストリッピングされる。用語「ワンススルー」水素含有処理ガスは、水素含有処理ガスが、本プロセス以外の素材から誘導されることを意味する。従って、「ワンススルー」水素含有処理ガスは、本プロセスの反応および／またはストリッピング段からの認識量のガス状反応生成物を含まない。好ましくは、「ワンススルー」水素含有処理ガスは、本プロセスの反応および／またはストリッピング段からのいかなるガス状反応生成物も含まない。しかし、用語「ワンススルー」は、本プロセスからのガス状反応生成物が、製油所内等の水素含有処理「プール」へ導かれ、そこで、ガスが品質向上され（例えば、不純物を清浄化され）、製油所プロセスで用いる準備をされる場合を除くというわけではないことが、特記されるべきである。
【００２４】
実施形態においては、本プロセスで用いるのに適切な新鮮ワンススルー水素含有処理ガスは、実質的純水素、または製油所水素ストリームに典型的に見いだされる他の成分と混合された水素の混合物を含むことができる。水素含有処理ガスストリームは、硫化水素を、殆ど、好ましくは全く含まないことが好ましい。必須ではないものの、ワンススルー水素含有処理ガスは、実質的純水素であることができる。
【００２５】
他の実施形態においては、ストリッパーガスの少なくとも一部は、第三段ガス状生成物（水素を含む）をストリッパーへカスケードすることによって得られる。第三段ガス状生成物をストリッパーガスで用いることは、潤滑油原料が、窒素約０．２重量％未満および硫黄約３．０重量％未満、好ましくは実質的にそれらの量未満を含む場合に、好都合であることができ、そのためにストリッパーボトムの硫黄および窒素の量は、水素化脱ロウに用いられる触媒にあまり影響を及ぼさないであろう。
【００２６】
水素化脱ロウ
実施形態においては、ストリッピングされたラフィネートは、第二の反応段において、触媒有効量の水素化脱ロウ触媒および新鮮ワンススルー水素含有処理ガスと接触される。第二の反応段は、従来の水素化脱ロウ条件などの有効な水素化脱ロウ条件下で運転されて、第二段ガス状生成物および第二段液体生成物を含む第二段反応生成物が製造される。第二段ガス状生成物は、水素を含み、第二段液体生成物は、脱ロウラフィネートを含む。
【００２７】
実施形態においては、本プロセスの接触水素化脱ロウ条件には、温度範囲約２５０℃〜約４００℃、好ましくは約２７５℃〜約３７５℃、圧力約０．７ＭＰａ〜約２０．８ＭＰａ（１００ｐｓｉｇ〜３０００ｐｓｉｇ）、好ましくは約１．４８ＭＰａ〜約１８．７ＭＰａ（２００ｓｐｉｇ〜２７００ｐｓｉｇ）、液空間速度約０．１〜約１０時−１、好ましくは約０．１〜約５時−１、および水素処理ガス比約４５ｍ３／ｍ３〜約１７８０ｍ３／ｍ３（２５０ＳＣＦ  Ｈ２／Ｂ〜１０，０００ＳＣＦ  Ｈ２／Ｂ）、好ましくは約８９ｍ３／ｍ３〜約８９０ｍ３／ｍ３（５００ＳＣＦ  Ｈ２／Ｂ〜５０００ＳＣＦ  Ｈ２／Ｂ）が含まれる。
【００２８】
好ましい実施形態においては、水素化脱ロウ条件には、温度約３００℃〜約４００℃、好ましくは約３００℃〜約３８０℃、全圧範囲３．５５ＭＰａ〜約３４．５８ＭＰａ（約５００〜約５０００ｐｓｉｇ）、好ましくは約７ＭＰａ〜約２０．８ＭＰａ（約１０００ｐｓｉｇ〜約３０００ｐｓｉｇ）、水素分圧範囲約１．４８ＭＰａ〜約２０．８ＭＰａ（約２００ｐｓｉｇ〜約３０００ｐｓｉｇ）、水素処理ガス比約８９〜約１７８０ｍ３／ｍ３（約５００〜約１０，０００ＳＣＦ  Ｈ２／Ｂ）、好ましくは約３５６〜約８９０ｍ３／ｍ３（約２０００〜約５０００ＳＣＦ  Ｈ２／Ｂ）、および液空間速度（「ＬＨＳＶ」）約０．５〜約５Ｖ／Ｖ／時、好ましくは約０．５〜２Ｖ／Ｖ／時が、原料中のワックス含有量を約４０重量％未満、好ましくは約３５重量％〜約２５重量％、好ましくは１５重量％未満へ低減するのに十分な時間に対して含まれる。
【００２９】
第二の反応段は、一般に、一つ以上の固定床反応器または反応域を含み、そのそれぞれは、独立に選択された触媒および／または触媒混合物の一つ以上の触媒床を含むことができる。他のタイプの触媒床が用いられることができるものの、固定床が好ましい。これらの他のタイプの触媒床には、流動床、沸騰床、スラリー床、および移動床が含まれる。反応器、反応域の間、または同じ反応器における触媒床の間の段間冷却または加熱が、用いられることができる。水素化脱ロウ中に生成されるいかなる熱の一部も、回収されることができる。この熱回収の選択肢が利用不可である場合には、冷却は、冷却水または空気などの冷却設備によって、または水素リッチのクエンチストリームを用いることによって行われてもよい。この方法においては、最適の反応温度が、より容易に、保持されることができる。
【００３０】
水素化脱ロウ触媒
水素化脱ロウ触媒は、一般に、少なくとも一種の１０−または１２−員環チャネルを含むモレキュラーシーブなどの結晶質物質を含む。モレキュラーシーブは、一種以上のアルミノシリケート（ゼオライト）、およびシリコアルミノホスフェート（ＳＡＰＯ）およびＭＡＰＯなどのアルミノホスフェートを含むことができる。実施形態においては、モレキュラーシーブは、少なくとも一種の１０−または１２−員環チャネルを含む。これらのゼオライトの例には、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、フェリエライト、ＩＴＱ−１３、ＭＣＭ−６８、およびＭＣＭ−７１が含まれる。少なくとも一種の１０−員環チャネルを含むアルミノホスフェートの例には、ＥＣＲ−４２が含まれる。１２−員環チャネルを含むモレキュラーシーブの例には、ゼオライトベータ、およびＭＣＭ−６８が含まれる。本明細書で用いるのに適切ないくつかのモレキュラーシーブは、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６および特許文献７に記載される。これらは、参照により本明細書に援用される。ＭＣＭ−６８は、特許文献８に記載される。これは、参照により本明細書に援用される。ＭＣＭ−７１およびＩＴＱ−１３は、特許文献９および特許文献１０に記載される。いずれも参照により本明細書に援用される。ＥＣＲ−４２は、特許文献１１に開示される。本明細書で用いるのに適切なＳＡＰＯには、ＳＡＰＯ−１１、ＳＡＰＯ−３１、ＳＡＰＯ−４１が含まれ、適切なＭＡＰＯには、ＭＡＰＯ−１１が含まれる。ＳＳＺ−３１もまた、適切である。
【００３１】
実施形態においては、水素化脱ロウ触媒は、ゼオライトを含む。好ましいゼオライト水素化脱ロウ触媒には、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−２２、およびＺＳＭ−２３が含まれる。ＺＳＭ−４８が特に好ましい。モレキュラーシーブは、金属を含むことができるものの、好ましくは水素型である。即ち還元状態にある。還元は、現場でまたは非現場で達成されることができる。
【００３２】
二元機能水素化脱ロウ触媒は、本プロセスで用いるのに適切である。これらの触媒は、第ＶＩＢ族金属、第ＶＩＩＩ族金属、またはそれらの混合物から選択される一種以上の金属水素添加成分を充填される。好ましい金属は、第ＶＩＩＩ族金属から選択される。特に好ましくは、Ｐｔ、Ｐｄ、またはそれらの混合物などの第ＶＩＩＩ族貴金属である。これらの金属は、触媒を基準として、０．１〜３０重量％の割合で充填される。触媒の調製、および金属の充填方法は、例えば、特許文献１２（参照により本明細書に援用される）に記載される。これには、例えば、イオン交換、および分解可能な金属塩を用いる含浸が含まれる。金属の分散技術、および触媒粒子サイズの制御技術は、特許文献２に記載される。これはまた、参照により本明細書に援用される。小さな粒子サイズの触媒、および十分に分散した金属が好ましい。
【００３３】
モレキュラーシーブは、高温（水素化脱ロウ条件下で用いられてもよい）に耐性がある結合剤物質と複合化されることができるか、またはそれらは結合剤なしである（自己結合される）ことができる。結合剤物質は、用いられる場合には、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカと他の金属酸化物（チタニア、マグネシア、トリア、ジルコニアなど）との二元組合せ、およびこれらの酸化物の三元組合せ（シリカ−アルミナ−トリアおよびシリカ−アルミナ−マグネシアなど）などの無機酸化物であることができる。仕上げ水素化脱ロウ触媒中のモレキュラーシーブの量は、仕上げ触媒の重量を基準として、１０〜１００、好ましくは３５〜１００重量％である。これらの触媒は、噴霧乾燥、押出し成形などの方法によって形成される。水素化脱ロウ触媒は、硫化または未硫化型で用いられてもよいが、硫化型が好ましい。
【００３４】
水素化精製
実施形態においては、第二の反応段生成物の少なくとも一部は、水素化精製の第三の反応段へカスケードされる。用語「カスケードされる」は、第二の反応段生成物が、水素化脱ロウ（第二）段の出口におけるより高い圧力、および水素化精製（第三）段の入口における比較的より低い圧力によって確立される圧力勾配の影響下で流動することを意味する。水素化精製段においては、水素化脱ロウ段の脱ロウラフィネート生成物は、接触水素化精製条件下で、触媒有効量の水素化精製段と接触される。水素化精製段により、水素を含む第三段ガス状生成物および潤滑油基材を含む第三段液体生成物を少なくとも含む第三段反応生成物が製造される。第二の反応段のガス状生成物は、第三の反応段において、水素含有処理ガスとして働く。
【００３５】
実施形態においては、水素化脱ロウ段、即ち第二の反応段からのガス状流出物および脱ロウラフィネートの少なくとも一部（好ましくはその実質的に全て）は、分離されることなく、水素化精製工程へ直接導かれる。脱ロウラフィネート（第二の反応段生成物の液体部分）を水素化精製して、生成物品質が所望の規格に調整されることが好ましい。水素化精製は、緩やかな水素化の形態であって、潤滑油範囲のオレフィンおよび残留芳香族を飽和し、同様に残存するヘテロ原子および色相物質の少なくとも一部（好ましくは実質的に全て）を実質的に除去するものである。
【００３６】
カスケードされた脱ロウラフィネートの水素化精製は、有効な水素化精製条件下で行われる。本明細書の有効な水素化精製条件は、酸化安定性、色相等に関する所望の規格を満足する潤滑油基材生成物を製造する条件である。従って、有効な水素化条件は、潤滑油範囲のオレフィンおよび／または残留芳香族の少なくとも一部を飽和し、および／または残存するヘテロ原子および／または色相物質の少なくとも一部を除去する水素化精製条件である。実施形態においては、有効な水素化精製条件は、潤滑油範囲のオレフィンおよび残留芳香族の少なくとも一部を飽和し、残存するヘテロ原子および色相物質の少なくとも一部を除去するように選択される。好ましい水素化精製条件には、温度約１５０℃〜約３５０℃、好ましくは約１８０℃〜約２５０℃が含まれる。全圧は、典型的には、約２．８６ＭＰａ〜約２０．８ＭＰａ（約４００〜３０００ｐｓｉｇ）の範囲である。液空間速度は、典型的には、約０．１〜約５ＬＨＳＶ（時−１）、好ましくは約０．５〜約３時−１であり、水素処理ガス比は、約４４．５〜約１７８０ｍ３／ｍ３（２５０〜１０，０００ＳＣＦ  Ｈ２／Ｂ）である。水素分圧は、典型的には、約１．４８ＭＰａ〜約２０．８ＭＰａ（約２００ｐｓｉｇ〜約３０００ｐｓｉｇ）の範囲である。水素化脱ロウ段のガス状生成物は、典型的には、水素化精製段の入口へカスケードされることから、水素化精製段の入口における全圧は、水素化脱ロウ段の出口における全圧より低くあるべきである。
【００３７】
本プロセスの水素化精製触媒は、周期律表の第ＶＩＢ族および／または第ＶＩＩＩ族から選択される少なくとも一種の金属を含む。好ましい金属には、強い水素添加機能を有する少なくとも一種の貴金属、特に白金、パラジウム、およびそれらの混合物が含まれる。金属の混合物はまた、バルク金属触媒として存在してもよく、その際金属の量は、触媒を基準として３０重量％以上である。引用される金属は、酸化物の状態ではない。担体には、低酸性酸化物（シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、またはチタニア、好ましくはアルミナ）が含まれる。芳香族の飽和に好ましい水素化精製触媒は、比較的強い水素添加機能を有する少なくとも一種の金属を、多孔質担体上に担持して含む。典型的な担体物質には、非晶質または結晶質の酸化物が含まれる。アルミナ、シリカ、およびシリカ−アルミナなどである。触媒の金属含有量は、しばしば、非貴金属に対して約２０重量％の高さである。貴金属は、通常、約２重量％以下の量で存在する。
【００３８】
水素化精製触媒は、規則正しい中間細孔物質を含むことができる。Ｍ４１種または系の触媒に属するものなどである。Ｍ４１系の触媒は、高シリカ含有量を有する中間細孔物質であり、その調製は、更に、非特許文献１に記載される。例には、ＭＣＭ−４１、ＭＣＭ−４８、およびＭＣＭ−５０が含まれる。中間細孔は、細孔サイズ１５〜１００Åを有する触媒をいう。この種の好ましい構成要素は、ＭＣＭ−４１であり、その調製は、特許文献１３に記載される。これは、参照により本明細書に援用される。ＭＣＭ−４１は、均一サイズの細孔の六角形配置を有する規則正しい無機多孔質の非層状相である。ＭＣＭ−４１の構造は、概念的に、わら束に類似する。その際、わらの開口（細孔のセル直径）は、１５〜１００オングストロームの範囲である。ＭＣＭ−４８は、立方対称を有し、例えば、特許文献１４に記載され、一方ＭＣＭ−５０は、層状構造を有する。ＭＣＭ−４１は、中間細孔範囲の異なるサイズの細孔開口を有して製造されることができる。中間細孔物質は、金属水素添加成分（一種以上の第ＶＩＩＩ族金属など）を有してもよい。第ＶＩＩＩ族貴金属が好ましく、Ｐｔ、Ｐｄ、またはそれらの混合物がより好ましい。
【００３９】
第二段反応生成物を、水素化精製反応段において水素化精製触媒と接触させることにより、水素を含む第三段ガス状生成物および潤滑油基材を含む第三段液体生成物を少なくとも含む第三段反応生成物が製造される。第三段液体生成物および第三段ガス状生成物は、第三段反応生成物から分離される。第三段反応生成物が分離される方法は、重大ではなく、例えば、ストリッピング（上記される）、分留、ノックアウトドラム、セトリングドラム、フラッシング等によって達成されることができる。しかし、フラッシュドラムまたはノックアウトドラムが用いられることが好ましい。分離された第三段ガス状生成物は、第一の反応段の入口へカスケードされ、そこでそれは、水素化段の処理ガスとして働く。分離されたガス状生成物は、第一段の入口へカスケードされることから、水素化精製段の出口における全圧は、水素化段の入口における全圧より大きくあるべきである。圧力差は、第三段のガス状流出物が、圧力差の影響下で、水素化精製段の出口から、いかなる段間処理（気液分離など）をも通って水素化段の入口へ、単独で流動するのに十分に大きくあるべきである。
【００４０】
第三の反応段は、一つ以上の固定床反応器または反応域を含み、そのそれぞれは、独立に選択される触媒または触媒混合物の一つ以上の触媒床を含むことができる。他のタイプの触媒床が用いられることができるものの、固定床が好ましい。これらの他のタイプの触媒床には、流動床、沸騰床、スラリー床、および移動床が含まれる。一般に必須ではないものの、段間冷却または加熱が、反応器、反応域の間で、または同じ反応器中の触媒床の間で用いられることができる。
【００４１】
上記される実施形態の運転には、水素含有処理ガスループが含まれるが、これにより、潤滑油基材の高収率が達成される。上記される反応工程および水素含有処理ガスループを用いることによって、本プロセスにより、潤滑油沸点範囲ラフィネート原料ストリームを基準として、潤滑油基材収率７０％超、好ましくは約７０〜約９０％、より好ましくは約７０〜約８０％の範囲が達成される。より高い基材目標ＶＩ（例えば、スラックワックス原料を用いて１４０ＶＩ以上）が望まれる場合には、収率は、典型的には、約３５％〜４５％の範囲にある。
【００４２】
一実施形態においては、少なくとも二つ、好ましくは少なくとも三つ、より好ましくは複数の潤滑油生成物ストリームが、水素化精製段の液体生成物から分離されることができる。製造されることができる潤滑油生成物ストリームの限定しない例には、５０Ｎ、６０Ｎ、８０Ｎ、１００Ｎ、および１５０Ｎが含まれる。本明細書で用いられる分離の形態は、重大ではなく、例えば分留であることができる。適切な分留の限定しない例には、常圧および減圧、好ましくは減圧分留が含まれる。潤滑油生成物ストリームの数、およびその重量、即ち沸点は、原料材の性質、所望の生成物スレート、および従業者が分留のために選択する運転条件による。製造される潤滑油沸点範囲生成物ストリームは、回収され、仕上げ油を製造するのに用いられることができる。
【００４３】
ここで、図１に関して、潤滑油沸点範囲ラフィネート原料（「ラフィネート原料」）は、ライン１を経て熱交換器２へ導かれ、そこでそれは、蒸留塔４からのストリーム３との間接熱交換によって加熱される。ストリーム１は、熱交換器５に続き、そこでラフィネート原料（ストリーム１）の温度は、再度、ストリーム６（水素化脱ロウ（第二の反応段）装置１３から得られる第二の反応段生成物）との直接熱交換によって増大される。熱交換器５から、ストリーム１は、熱交換器７へ続き、そこでストリーム１は、再度、ストリーム８（水素化流出物９をストリッパー１２でストリッピングすることによって得られるストリッピングされたラフィネート）との間接熱交換によって加熱される。ストリーム１は、次いで、ストリーム２０ａ（第三段ガス状反応生成物）と組合されて、ストリーム１ａが形成される。これは、原料加熱炉１０へ導かれ、そこでそれは、水素化（第一の反応段）装置１１の原料入口反応温度へ加熱される。水素化装置１１においては、ラフィネート原料は、上記されるように、水素化触媒と接触され、従って水素化流出物９が製造される。水素化流出物９は、水素処理ガス熱交換器１５へ導かれ、そこからストリッパー１２へ導かれる。ストリッピング装置１２においては、新鮮ワンススルー水素含有処理ガスストリーム１６ａ（新鮮水素処理ガス原料１６から得られる）が、水素化流出物９に接触し、従って水素化流出物が、ストリーム１７（第一段ガス状生成物）およびストリッピングされたラフィネート８に分離される。ストリーム１７は、いかなる未使用の水素含有処理ガスおよびヘテロ原子ガス（Ｈ２Ｓなど）をも含むが、これは、本プロセスから導き出されて、例えば品質向上され、水素処理ガスプールへ加えられる。水素化装置１１の圧力は、水素化脱ロウ装置１３より低いことから、およびストリッパー１２は、依然としてより低圧で運転されることから、ポンプ２４は、ストリッピングされたラフィネート８の圧力を水素化脱ロウのため増圧するのに用いられる。ストリーム８は、熱交換器１８および熱交換器７を通過し、そこでストリーム８の温度は、水素化脱ロウ装置１３の入口反応温度へ調整され、次いでライン１６を経て供給される新鮮ワンススルー水素含有処理ガスと組合され、従ってストリーム８ａが形成される。水素化脱ロウ装置１３においては、ストリーム８ａは、水素化脱ロウ触媒と接触されて、第二の反応段生成物６が製造される。第二の反応段生成物６は、水素を含む第二段ガス状生成物および脱ロウラフィネートを含む第二段液体生成物を少なくとも含むが、これは、分離されることなく、熱交換器１９および５を通って、水素化精製装置（第三の反応段）１４にカスケードされる。水素化精製装置１４においては、ストリーム６は、水素化精製触媒と接触されて、第三の反応段生成物２０が製造される。これは、水素を含む第三段ガス状生成物および潤滑油基材を含む第三段液体生成物を含む。第三の反応段生成物２０は、フラッシュドラム２１へ導かれ、そこで第三段液体生成物２０ｂおよび第三段ガス状生成物２０ａが、第三の反応段生成物２０から分離される。水素を含むストリーム２０ａは、ラフィネート原料１へ加えられる。潤滑油基材を含むストリーム２０ｂは、熱交換器１９および熱交換器１８を通って蒸留塔４へ導かれる。蒸留塔４においては、潤滑油沸点範囲生成物留分、例えば６０Ｎ、８０Ｎ、１００Ｎ、１５０Ｎ等（本明細書においては、ストリーム２２および２３によって示される）は、ストリーム２０ｂから分離され、本プロセスから導き出される。主要量の潤滑油沸点範囲生成物留分および少量の一種以上の添加剤が、組合されて、仕上げ潤滑油生成物が形成されることができる。適切な添加剤には、分散剤、酸化防止剤、脱ロウ助剤、粘度調整剤、潤滑助剤、腐食防止剤などが含まれる。主要量は、好ましくは、仕上げ潤滑油生成物の重量を基準として５０重量％超、好ましくは７５重量％超、より好ましくは９０重量％超である。
【００４４】
本プロセスは、原料加熱炉１０の前に三つの熱交換器を用いて、ラフィネート原料が、水素化装置１１の入口温度へ予熱される。これらの三つの熱交換器（２、５、および７）の使用により、加熱炉の要件が低減される。四つの熱交換器により、装置１３および１４への入口温度が制御される。好ましい実施形態においては、第三の反応段は、温度カスケードで作動し、第一の反応段は、最も高温であり、第三の反応段は、最も低温であることが、特記されるべきである。
【００４５】
図２は、本プロセスを通る水素流れの概略図である。新鮮ワンススルー水素含有処理ガスは、ライン１６を経て水素化脱ロウ装置１３へ導かれる。第二の反応段生成物６は、水素を含む第二段ガス状生成物および脱ロウラフィネートを含む第二段液体生成物を含むが、これは、分離されることなく、水素化精製装置（第三の反応段）１４にカスケードされる。第三の反応段１４においては、第二段ガス状生成物は、水素含有処理ガスとして働く。第三の反応段生成物２０は、分離装置２１へ導かれ、そこで水素を含む第三段ガス状生成物２０ａが、そこから分離される。第一の反応段１１においては、第三の反応段ガス状生成物２０ａが、水素含有処理ガスとして働く。水素化流出物９は、新鮮ワンススルー水素含有処理ガスストリーム１６ａを用いてストリッピングされ、水素化流出物から、ヘテロ原子不純物を含むストリーム１７が分離される。ストリーム１７は、本プロセスから導き出されて、例えば未使用の水素が回収される。
【００４６】
上の記載は、本プロセスの実施形態に関する。当業者は、本発明の範囲内にある他の実施形態を理解するであろう。
【実施例】
【００４７】
比較例１
模擬実験においては、潤滑油沸点範囲留出油原料１０，０００バレル／日を、溶剤抽出工程へ導いて、ＶＩ９７の溶剤抽出ラフィネートが、収率６５重量％で製造された。模擬実験においては、ラフィネートを、水素化段、水素化脱ロウ段、および水素化精製段へ導いた。それぞれ、模擬従来条件下で運転された。水素含有処理ガスを、水素化段に導入し、水素化段からのガス状流出物を、圧縮し、次いで水素化脱ロウ段へ導いた。圧縮機は、次の表に記載されるように、水素化脱ロウ段が水素化段より高い全圧で模擬されたことから、必要とされた。水素化脱ロウ段からのガス状流出物を、水素化精製段へカスケードした。いずれも、模擬従来条件下で運転された。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
目標ＶＩにおける模擬収率は、水素化に対しては９０重量％であり、水素化脱ロウに対しては７５重量％であり、水素化精製に対しては９９重量％であった。これにより、潤滑油基材収率４，３４４バレル／日がもたらされた。
【００５０】
実施例２
比較例１の留出油原料を、溶剤抽出ラフィネートについてＶＩ９３を収率６９重量％でもたらす条件下で模擬溶剤抽出に付した。ラフィネート原料を、水素化段、ストリッピング段、水素化脱ロウ段、および水素化精製段へ導いた。水素化段、水素化脱ロウ段、および水素化精製段を、比較例１におけると同じ条件下で模擬した。従来のストリッピング条件を、模擬実験で用いた。本発明の実施形態に従って、比較例１におけると同じ特性を有する新鮮ワンススルー処理ガスを、水素化脱ロウ段およびストリッピング段へ導いた。水素化脱ロウ段からのガス状流出物を、水素化精製段の処理ガスとして用いるためにカスケードし、水素化精製段からのガス状流出物を、水素化段の処理ガスとして用いるためにカスケードした。比較例１の同じ全圧および水素分圧を、実施例１の模擬実験で用いた。模擬実験から得られた装置収率は、水素化装置−６９重量％、水素化脱ロウ装置−７５重量％、および水素化精製装置−９９重量％であった。比較例１におけると同じ目標ＶＩを有する潤滑油基材の収率は、比較例１の収率を超える収率の向上４％で、４，５００バレル／日であった。
【００５１】
実施例３
実施例２におけると類似の条件を、同じ図式を用いて、しかし比較例１および実施例２の留出油原料を用いて模擬した。これは、溶剤抽出収率７４重量％でＶＩ８９へ溶剤抽出された。実施例２で用いられたと同じ模擬条件下で、次の収率値を得た。即ち、水素化−８６重量％、水素化脱ロウ−７５重量％、水素化精製−９９重量％であった。模擬実験により、潤滑油基材４，７００バレル／日が、比較例１を超える収率の向上８％で製造された。
【００５２】
実施例２および３の模擬実験はまた、運転コストの低減（例えば、比較例１で用いられた処理ガス圧縮機の排除からもたらされる）を示したことが、特記されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】概略工程流れ図であり、反応器の配置、処理ガス循環、熱統合、および生成物回収設備を示す。
【図２】本発明全体にわたる水素流れの概略図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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