(57)【要約】  潤滑油沸点範囲原料および／または４００°Ｆ（２０４℃）〜１５００°Ｆ（８１６℃）以上の沸点範囲を有する他の原料から、改良（又はアップグレード）されたラフィネートおよび抽出物生成物を製造するためのシステムおよび方法を提供する。改良されたラフィネートおよび／または抽出物生成物は、減少されるか、または最小化された濃度の硫黄、窒素、金属またはそれらの組合せを有することができる。減少されるか、または最小化された濃度の硫黄、窒素および／または金属は、比較的に低レベルの原料変換に対応する水素処理条件下での適切な原料の水素処理によって達成することができる。任意選択的に、原料は、触媒脱蝋または溶媒脱蝋などによって、脱蝋もされ得る。過度の芳香族飽和は、望ましくないため、水素処理（および任意の脱蝋）のための圧力は、５００ｐｓｉｇ（約３．４ＭＰａ）〜１２００ｐｓｉｇ（約８．２ＭＰａ）であってもよい。
2019521210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラフィネートおよび抽出物を形成するための方法であり、
水素処理された流出物を形成するために、７００°Ｆの変換温度に対して、１５％未満の原料変換を含む水素処理条件のもとで、少なくとも４００°ＦのＴ５沸点と、１５００°Ｆ以下のＴ９５沸点とを有する供給原料を水素処理することであって、
前記供給原料が、２５重量％〜９０重量％の６５０°Ｆ＋芳香族含有量と、１０００ｗｐｐｍよりも高い硫黄含有量とを有し、
前記水素処理された流出物が、水素処理された流出物の留分を含み、前記留分が、少なくとも４００°ＦのＴ５沸点と、少なくとも１０重量％の芳香族含有量と、１０００ｗｐｐｍ未満の硫黄含有量と、１０ｗｐｐｍ未満のＮｉ、ＶおよびＦｅの合計量とを有する
こと、および
５０ｗｐｐｍ未満の窒素含有量を有するラフィネート生成物と、少なくとも７０重量％の芳香族を含む抽出物生成物とを少なくとも形成するために、前記水素処理された流出物の留分について溶媒抽出を実行すること、
を含む、方法。
【請求項２】
前記ラフィネート生成物が、１０ｗｐｐｍ以下の窒素含有量を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記溶媒抽出を実行する前に、前記水素処理された流出物の留分の少なくとも一部を脱蝋することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ラフィネート生成物の少なくとも一部を脱蝋することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記脱蝋が、溶媒脱蝋、触媒脱蝋またはそれらの組合せを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記水素処理条件が、５００ｐｓｉｇ〜１２００ｐｓｉｇの圧力、３００℃〜４５０℃の温度および０．１〜５．０時間−１のＬＨＳＶで前記分離された留分を水素処理触媒に曝露することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記供給原料が、少なくとも２．０重量％の硫黄含有量を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記供給原料が、５０重量％未満の６５０°Ｆ＋芳香族含有量を有し、前記ラフィネート生成物が、２重量％〜２０重量％の芳香族含有量を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記供給原料が、５０重量％〜９０重量％の６５０°Ｆ＋芳香族含有量を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記水素処理された流出物の留分が、３０重量％〜８０重量％のナフテン含有量を有し、前記抽出物生成物が、少なくとも１０重量％のナフテン含有量を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記供給原料が、１０００ｗｐｐｍ未満の窒素含有量を有し、前記抽出物生成物が、１０００ｗｐｐｍ未満の窒素含有量を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも５５重量％の全ナフテン、
６重量％〜１５重量％の４＋環ナフテン、
１０００ｗｐｐｍ未満の硫黄、
５０ｗｐｐｍ未満の窒素、および
３．０重量％未満の多環式芳香族
を含む、０℃以下の流動点を有するラフィネート生成物。
【請求項１３】
１０ｗｐｐｍ未満の金属含有量を有する、請求項１２に記載のラフィネート生成物。
【請求項１４】
２重量％〜２０重量％の全芳香族を含む、請求項１２に記載のラフィネート生成物。
【請求項１５】
９重量％〜１７重量％の３環ナフテン、６重量％〜８重量％の４＋環ナフテンを含むか、または
６０重量％〜７５重量％の全ナフテンを含むか、あるいは
それらの組合せ
である、請求項１２に記載のラフィネート生成物。
【請求項１６】
−９℃以下の流動点を有する、請求項１２に記載のラフィネート生成物。
【請求項１７】
少なくとも７０重量％の芳香族、
１５重量％〜２０重量％の４環芳香族、
１５重量％未満の３環芳香族、および
１０００ｗｐｐｍ未満の硫黄
を含み、少なくとも４００℃のＴ５沸点と、５６０℃以下のＴ９５沸点とを有する、
抽出物生成物。
【請求項１８】
１０ｗｐｐｍ未満の金属含有量を有する、請求項１７に記載の抽出物生成物。
【請求項１９】
１０００ｗｐｐｍ未満の窒素含有量を有する、請求項１７に記載の抽出物生成物。
【請求項２０】
１０重量％〜２０重量％の全ナフテン含有量を有する、請求項１７に記載の抽出物生成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（分野）
毒性化合物の量が減少されたか、または最小化された抽出物およびラフィネート留分の製造のためのシステムおよび方法が提供される。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
溶媒処理によって潤滑油製造の間に生成可能である生成物の１種は、高芳香族（化合物）含有量抽出物生成物である。高芳香族含有量抽出物生成物を生成する芳香族抽出プロセスは、典型的に、潤滑油供給原料の水素処理の前に行なわれる。結果として、高芳香族含有量抽出物生成物は、高濃度の硫黄、窒素および／または金属も有する可能性がある。高芳香族含有量供給原料が有用であるであろう、いくつかの可能な用途において、高濃度の硫黄、窒素および／または金属は、芳香族抽出物生成物の使用に対する困難をもたらす可能性がある。
【０００３】
特許文献１は、潤滑油の製造のためのプロセスを記載する。このプロセスは、適切な潤滑油沸点範囲供給原料（lubricant boiling range feedstock）の水素化分解を含む。（潤滑油沸点範囲における）水素化分解された油の収率は、一例において、約７０％であったと報告される。次いで、水素化分解された流出物（又は溶出物）において溶媒抽出が行われ、芳香族（化合物）含有量が減少したラフィネートおよび芳香族含有量が増加した抽出物が製造される。次いで、抽出物を触媒水素化条件に曝露する。次いで、水素化された抽出物をラフィネートと組み合わせて、プロセスからの潤滑油ベース油の全収率を改善させる。水素化された抽出物の粘度指数は比較的低いが、最終的な潤滑油ベース油生成物の粘度指数は、ラフィネートの粘度指数よりわずかに低いのみである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第３，７９０，４７０号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（要旨）
一態様において、ラフィネート（raffinate）および抽出物（又はエキストラクト（extract））を形成するための方法を提供する。この方法は、水素処理条件（又は水素化処理条件（hydrotreating conditions））のもとで、少なくとも４００°Ｆ（約２０４℃）または少なくとも６５０°Ｆ（約３４３℃）のＴ５沸点と、１５００°Ｆ（約８１６℃）以下、または１２００°Ｆ（約６４９℃）以下のＴ９５沸点とを有する供給原料（又はフィードストック（feedstock））を水素処理（又は水素化処理又は水素化精製）すること（hydrotreating）(又は工程又はステップ)を含むことができる。水素処理条件は選択することができ、７００°Ｆ（約３７１℃）の変換温度（又はコンバージョン温度（conversion temperature））に対して、１５％未満の原料変換（又は供給原料変換又はフィード変換又はフィードコンバージョン（feed conversion））を提供する（または１０％未満の原料変換を提供する）ように対応させて、水素処理された流出物（又は溶出物（effluent））を形成することができる。供給原料は、２５重量％〜９０重量％（または３０重量％〜９０重量％）の６５０°Ｆ＋（約３４３℃＋）芳香族（化合物）含有量（又はアロマチックコンテント（aromatics content））および／または１０００ｗｐｐｍよりも高い硫黄含有量（又はサルファーコンテント（sulfur content））を有することができる。上記水素処理された流出物は、水素処理された流出物の留分（又は画分又はフラクション（fraction））を含むことができ、上記留分は、少なくとも４００°Ｆ（約２０４℃）（または少なくとも６５０°Ｆ（約３４３℃））のＴ５沸点および／または少なくとも１０重量％の芳香族（化合物）含有量および／または約１０００ｗｐｐｍ未満の硫黄含有量および／または１０ｗｐｐｍ未満のＮｉ、ＶおよびＦｅの合計量（又は総量（combined amount））を有する。水素処理された流出物の留分について溶媒抽出（又は溶剤抽出（solvent extraction））を実行することができ、５０ｗｐｐｍ未満（または２５ｗｐｐｍ以下、または１０ｗｐｐｍ以下）の窒素含有量（nitrogen content）を有する少なくともラフィネート生成物（又はラフィネート製品又はラフィネートプロダクト（raffinate product））と、少なくとも７０重量％の芳香族（化合物）（又はアロマチック（aromatics））を含む抽出物生成物（又はエキストラクト生成物又はエキストラクト製品又はエキストラクトプロダクト（extract product））とを形成することができる。任意選択的に、このラフィネート生成物は、溶媒脱蝋（solvent dewaxed）され得る。
【０００６】
別の態様において、０℃以下（または−９℃以下）の流動点（pour point）を有するラフィネート生成物を提供する。ラフィネート生成物は、少なくとも５５重量％の全ナフテン（又はトータルナフテン（total naphthenes））を含むことが可能である。ラフィネート生成物は、６重量％〜１５重量％（または６重量％〜８重量％）の４＋環ナフテンおよび／または１０００ｗｐｐｍ未満の硫黄および／または５０ｗｐｐｍ未満の窒素および／または３．０重量％未満の多環式芳香族（化合物）（又はポリサイクリックアロマチック（polycyclic aromatics））をさらに含むことができる。任意選択的に、ラフィネート生成物は、９重量％〜１７重量％の３環ナフテンおよび／または２重量％〜２０重量％の全芳香族（化合物）（又は総芳香族（化合物）又はトータルアロマチック（total aroamtics））をさらに含むことができる。
【０００７】
なお、別の態様において、抽出物生成物を提供する。抽出物生成物は、少なくとも７０重量％の芳香族（化合物）を含むことができる。抽出物生成物は、１５重量％〜２０重量％の４環芳香族（化合物）および／または１５重量％未満の３環芳香族（化合物）および／または１０００ｗｐｐｍ未満の硫黄をさらに含むことができる。抽出物生成物は、少なくとも４００℃のＴ５沸点および／または５６０℃以下のＴ９５沸点を有することができる。抽出物生成物は、任意選択的に、１０ｗｐｐｍ未満の金属含有量（又はメタルコンテント（metals content））および／または１０重量％〜２０重量％の全ナフテン含有量（又はトータルナフテンコンテント（total naphthene content））を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ラフィネート生成物および抽出物生成物を形成するための供給原料を処理するために適切な構造の一例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（詳細な説明）
概要
本明細書の詳細な説明および請求項における全ての数値は、「約」または「およそ」表示値によって修飾され、そして当業者によって予想される実験誤差および変動を考慮に入れる。
【００１０】
種々の態様において、潤滑油沸点範囲原料（又は潤滑油沸点範囲供給原料又は潤滑油沸点範囲フィード（lubricant boiling range feeds））および／または４００°Ｆ（２０４℃）〜１５００°Ｆ（８１６℃）以上の沸点範囲を有する他の原料（又は供給原料又はフィード（feed））から、改良（又は上級化又はアップグレード（upgraded））されたラフィネートおよび抽出物生成物を製造するためのシステムおよび方法が提供される。アップグレードされたラフィネートおよび／または抽出物生成物は、減少されたか、または最小化された濃度の硫黄、窒素、金属またはそれらの組合せを有することが可能である。減少されたか、または最小化された濃度の硫黄、窒素および／または金属は、水素処理（比較的低変換）条件下での適切な原料の水素処理によって達成可能である。任意選択的に、原料は、触媒脱蝋（又は接触脱蝋）または溶媒脱蝋などによって、脱蝋されることも可能である。過度の芳香族飽和は望ましくないため、水素処理（および任意の脱蝋）のための圧力は、５００ｐｓｉｇ（約３．４ＭＰａ）〜１２００ｐｓｉｇ（約８．２ＭＰａ）であることが可能である。これによって、原料を処理するために必要とされる水素の量を減少させることが可能である。アップグレードされたラフィネートおよび／または抽出物生成物の性質および使用は、一部、原料の性質に依存する可能性がある。
【００１１】
水素化処理は、本明細書中、水素の存在下での原料の処理に関する種々のプロセスを意味するように使用され、そして沸点範囲減少、汚染物質の除去、粘度減少、粘度指数（ＶＩ）増加、流動点減少および芳香族飽和の少なくとも１つを伴うプロセスを含む。典型的な水素化処理スキームの例には、水素処理、水素化分解、水素化仕上げ（ハイドロファイニングとしても知られる）、水素化脱蝋、水素化異性化およびラフィネート水素化変換が含まれる。
【００１２】
グループＩベースストックまたはベース油は、９０重量％未満の飽和分子および／または少なくとも０．０３重量％の硫黄含有量を有するベース油として定義される。グループＩベースストックは、少なくとも８０であるが、１２０未満の粘度指数（ＶＩ）も有する。グループＩＩベースストックまたはベース油は、少なくとも９０重量％の飽和分子および０．０３重量％未満の硫黄を含有する。グループＩＩベースストックは、少なくとも８０であるが、１２０未満の粘度指数も有する。グループＩＩＩベースストックまたはベース油は、少なくとも１２０の粘度指数で、少なくとも９０重量％の飽和分子および０．０３重量％未満の硫黄を含有する。上記の形式的な定義に加えて、いくつかのグループＩベースストックは、グループＩ＋ベースストックとして記載され得、これは、１０３〜１０８のＶＩ値を有するグループＩベースストックに対応する。いくつかのグループＩＩベースストックは、グループＩＩ＋ベースストックとして記載され得、これは、少なくとも１１３のＶＩ値を有するグループＩＩベースストックに対応する。いくつかのグループＩＩＩベースストックは、グループＩＩＩ＋ベースストックとして記載され得、これは、少なくとも１４０のＶＩ値を有するグループＩＩＩベースストックに対応する。
【００１３】
この議論において、他に明示されない限り、液体流出物（又は液体溶出物（liquid effluent））または液体生成物（又は液体プロダクト又は液体製品（liquid product））という記載は、２５℃および１００ｋＰａ（約１気圧）において液体である流出物（又は溶出物（effluent））または生成物（又はプロダクト又は製品（product））を意味する。この議論において、ナフサ沸点範囲は、約５０°Ｆ（約１０℃、ペンタン異性体の最低沸点にほぼ対応する）〜３５０°Ｆ（１７７℃）として定義される。ジェット沸点範囲は、２８４°Ｆ（１４０℃）〜５７２°Ｆ（３００℃）として定義される。ディーゼル沸点範囲は、３５０°Ｆ（１７７℃）〜６５０°Ｆ（３４３℃）として定義される。潤滑油沸点範囲は、６５０°Ｆ（３４３℃）〜１２００°Ｆ（約６５０℃）として定義される。ナフサ沸点範囲未満の沸点を有する化合物（Ｃ４−）は、ライトエンドと記載することが可能である。
【００１４】
潤滑油ベースストックまたは他の生成物の芳香族（化合物）含有量は、いずれの都合のよい方法によっても決定することができる。一般的に使用される方法としては、ＡＳＴＭ  Ｄ２００７、ＡＳＴＭ  Ｄ７４１９およびＩＰ３６８が含まれる。潤滑油ベースストック生成物の芳香族（化合物）含有量を決定する１つの選択肢は、ＡＳＴＭ  Ｄ２００８によって芳香族含有量を決定することであることが可能である。ＡＳＴＭ  Ｄ２００８は、ＵＶ／ＶＩＳ分光法から生成したデータと試料中に存在する芳香族の重量とを相互関連するための方法の一例を提供する。代わりに、ＵＶ／ＶＩＳ分光法からのデータを、試料中の芳香族の重量と関連づけるための他の方法も使用することが可能である。
【００１５】
変換温度Ｔに対する供給原料の変換が参照される。温度Ｔに対する変換は、変換温度Ｔより高い温度において沸騰する供給原料の部分に基づき定義される。プロセスの間（または任意選択的に複数のプロセスにわたって）の変換の量は、変換温度Ｔより高い温度における沸騰から、変換温度Ｔ未満の温度における沸騰まで変換された供給原料の重量パーセントとして定義される。例えば、７００°Ｆ（３７１℃）以上で沸騰する成分の４０重量％を含む供給原料が考慮される。定義上、供給原料の残りの６０重量％は、７００°Ｆ（３７１℃）未満で沸騰する。そのような供給原料に関して、７００°Ｆ（３７１℃）の変換温度に対する変換の量は、７００°Ｆ（３７１℃である）以上において初期沸騰する４０重量％にのみ基づくであろう。そのような供給原料が、７００°Ｆ（３７１℃）変換温度に対して３０％変換を有するプロセスに曝露される場合、結果として生じる生成物は、７２重量％の７００°Ｆ（３７１℃）未満で沸騰する成分および２８重量％の７００°Ｆ（３７１℃）より高い温度で沸騰する成分を含むであろう。
【００１６】
供給原料（又はフィードストック）
本発明に従って、広範囲の石油および化学的な供給原料を処理することが可能である。適切な供給原料としては、全石油原油および減圧石油原油、大気、サイクル油、減圧軽油とコークス器軽油を含む軽油、未加工直留蒸留液を含む軽質から重質までの凝縮物、水素化分解生成物、水素処理油、スラックワックス、フィッシャー−トロプシュ（Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ）ワックス、ラフィネートおよびこれらの材料の混合物が含まれる。他の適切な供給原料としては、大気残油、減圧残油、蒸気分解装置タールなどの分解された原料および４００°Ｆ（２０４℃）〜１５００°Ｆ（８１６℃）、好ましくは、６５０°Ｆ（３４３℃）〜１２００°Ｆ（約６５０℃）の沸点範囲を有する他の原料を含むことが可能である。上記の沸点範囲は、初期沸点および最終沸点を表すことが可能であるか、または上記の沸点範囲は、Ｔ５沸点およびＴ９５沸点を表すことが可能である。
【００１７】
供給原料を定義する１つの方法は、この原料の沸点範囲に基づく。沸点範囲を定義するための１つの選択肢は、原料の初期沸点および／または原料の最終沸点を使用することである。別の選択肢は、１つ以上の温度で沸騰する原料の量に基づき、原料を特徴づけることである。例えば、原料のＴ５沸点は、原料の５重量％が沸騰除去されるであろう温度として定義される。同様に、「Ｔ９５」沸点は、原料の９５重量％が沸騰するであろう温度である。分割重量沸点を含む沸点は、ＡＳＴＭ  Ｄ２８８７またはＡＳＴＭ  Ｄ７１６９などの適切なＡＳＴＭ法を使用して決定することが可能である。
【００１８】
原料は、５００ｗｐｐｍ〜５００００ｗｐｐｍ以上または２０００ｗｐｐｍ〜５００００ｗｐｐｍまたは５０００ｗｐｐｍ〜３００００ｗｐｐｍの硫黄含有量を有することが可能である。加えて、あるいは代わりに、このような原料の窒素含有量は、２５０ｗｐｐｍ〜５０００ｗｐｐｍまたは５００ｗｐｐｍ〜３５００ｗｐｐｍであることが可能である。いくつかの態様において、原料の硫黄含有量が１０ｗｐｐｍ〜５００ｗｐｐｍであり、かつ／または窒素含有量が１ｗｐｐｍ〜１００ｗｐｐｍであるように、「スウィート（sweet）」原料に対応することが可能である。
【００１９】
いくつかの実施形態において、この原料の少なくとも一部は、生体成分供給源から誘導される原料に対応することが可能である。この議論において、生体成分供給原料は、植物、動物、魚および／または藻類などのバイオ成分（又は生体成分又はバイオコンポーネント（biocomponent））供給源からの生物学的未加工材料成分から誘導される炭化水素供給原料を意味する。本明細書の目的のために、植物脂／油は、一般に、いずれの植物ベース材料も意味し、そしてジャトロファ（Ｊａｔｒｏｐｈａ）属の植物などの供給源から誘導される脂肪／油を含むことが可能であることに留意されたい。一般に、生体成分供給源としては、植物脂／油、動物脂／油、魚油、熱分解油および藻類脂質／油、ならびにこのような材料の成分が含まれることが可能であり、かついくつかの実施形態において、特に、１種以上の脂質化合物を含むことができる。脂質化合物は、典型的に、非水溶性であるが、非極性（または脂肪）溶媒に可溶性である生物学的化合物である。このような溶媒の非限定的な例としては、アルコール、エーテル、クロロホルム、アルキル酢酸エステル、ベンゼンおよびそれらの組合せが含まれる。
【００２０】
種々の態様において、適切な原料は、比較的高い芳香族（化合物）含有量を有することが可能である。例えば、供給原料の６５０°Ｆ＋部分の全芳香族含有量は、３０重量％〜９０重量％または３０重量％〜８０重量％または４０重量％〜７０重量％であることが可能である。パラフィン含有量に関して、いくつかの原料は、１．０重量％〜１０．０重量％または１．５重量％〜８．０重量％または２．０重量％〜７．５重量％などの比較的低い６５０°Ｆ＋パラフィン含有量を有することが可能である。他の原料は、１０重量％〜７０重量％または３０重量％〜７０重量％または３０重量％〜６０重量％などの、より高い６５０°Ｆ＋パラフィン含有量を有することが可能である。ナフテン含有量に関して、いくつかのナフテン系原油は、３０重量％〜８０重量％または４０重量％〜７０重量％の６５０°Ｆ＋ナフテン含有量を有することが可能である。より高い６５０°Ｆ＋パラフィンおよび／またはナフテン含有量を有する原料に関して、芳香族含有量は、５重量％〜６０重量％または１０重量％〜４０重量％または５重量％〜３０重量％など、より低くてもよい。いくつかの態様において、適切な原料は、１０．０重量％〜１４．０重量％または１０．５重量％〜１３．５重量％の水素含有量を有することが可能である。
【００２１】
いくつかの態様において、供給原料は、全ニッケル、バナジウムおよび鉄含有量などの金属含有量が高いことが可能である。例えば、供給原料は、ニッケル、バナジウムおよび鉄の全元素基準において、供給原料１グラムあたり少なくとも０．００００１グラムのＮｉ／Ｖ／Ｆｅ（１０ｗｐｐｍ）、または少なくとも０．００００５グラムのＮｉ／Ｖ／Ｆｅ（５０ｗｐｐｍ）および最高０．０００２グラムのＮｉ／Ｖ／Ｆｅ（２００ｗｐｐｍ）またはそれ以上を含有することが可能である。
【００２２】
重質芳香族供給原料の水素化処理
水素化処理された流出物を形成するための適切なプロセスの例は、水素処理プロセスおよび任意選択的に触媒脱蝋プロセスであることが可能である。水素処理は、７００°Ｆ（３７１℃）に対する原料変換の、減少したか、または最小化された量を有する供給原料の硫黄、窒素および／または金属含有量を減少させるために使用することが可能である。任意選択的に、供給原料の金属含有量が十分に高い場合、水素処理の前に脱金属化プロセスを行なうことが可能である。低温流れ特性などの水素処理された供給原料の種々の特性を改善するために、触媒脱蝋を使用することができる。加えて、あるいは代わりに、水素処理された供給原料は、溶媒脱蝋によって脱蝋可能である。任意選択的に、抽出の前に水素処理された流出物において脱蝋を実行する代わりに、またはそれに加えて、抽出プロセスからのラフィネートにおいて脱蝋を行うことができる。水素処理の後、プロセスフロー内の１つ以上の位置において液体流出物から気体相汚染物質を除去するために、気体−液体分離器を使用してもよい。
【００２３】
本明細書において記載される水素化処理は、いずれかの都合のよい様式で実行することも可能である。以下の記載は、原料の固定層処理を実行するための条件を提供する。しかしながら、他の種類の水素化処理反応器を、本明細書に記載される水素化処理ステップまたは段階の１つ以上のために使用することが可能であることは理解される。他の種類の水素化処理反応器の例としては、スラリー反応器および沸騰床反応器が含まれる。一例として、水素処理の前に原料において脱金属化を実行することが望ましい場合、脱金属化は、スラリー水素化脱金属化条件下で実行することができる。脱金属化から生じる流出物は、次いで、構造次第で、固定層水素処理、沸騰床水素処理またはスラリー水素処理条件下で処理されることが可能である。
【００２４】
水素処理は、典型的に、原料の硫黄、窒素および／または芳香族（化合物）の含有量を減少させるために使用される。水素処理条件は、供給原料から金属を除去するためにも適切となる可能性がある。水素処理条件としては、３００℃〜４５０℃または３１５℃〜４２５℃の温度；４００ｐｓｉｇ（２．８ＭＰａ）〜１５００ｐｓｉｇ（１０．３ＭＰａ）または５００ｐｓｉｇ（３．４ＭＰａ）〜１２００ｐｓｉｇ（８．２ＭＰａ）の圧力；０．２〜２．０時間−１または０．３〜１．５時間−１の液空間速度（ＬＨＳＶ）；および２００ｓｃｆ／Ｂ（約３６ｍ３／ｍ３）〜２０，０００ｓｃｆ／Ｂ（約３６００ｍ３／ｍ３）または５００（約８９ｍ３／ｍ３）〜１０，０００ｓｃｆ／Ｂ（約１８００ｍ３／ｍ３）の水素処理速度を含むことが可能である。
【００２５】
水素処理触媒は、典型的に、モリブデンおよび／またはタングステンなどの第ＶＩＢ族金属、ならびに鉄、コバルトおよびニッケルなどの非貴金属第ＶＩＩＩ族金属、ならびにそれらの混合物を含有するものである。これらの金属または金属の混合物は、典型的に、耐火性金属酸化物支持体上に酸化物または硫化物として存在する。適切な金属酸化物支持体としては、シリカ、アルミナまたはチタニアなどの低酸性酸化物が含まれる。好ましいアルミナは、５０〜２００Åまたは７５〜１５０Åの平均細孔径、１００〜３００ｍ２／ｇまたは１５０〜２５０ｍ２／ｇの表面積；および０．２５〜１．０ｃｍ３／ｇまたは０．３５〜０．８ｃｍ３／ｇの細孔体積を有するガンマまたはエータなどの多孔性アルミナである。これは一般に支持体の酸性度を増加させるため、支持体は、好ましくは、フッ素などのハロゲンは奨励されない。好ましい金属触媒としては、アルミナ上のコバルト／モリブデン（１〜１０％の酸化物としてのＣｏ、１０〜４０％の酸化物としてのＭｏ）、ニッケル／モリブデン（１〜１０％の酸化物としてのＮｉ、１０〜４０％の酸化物としてのＣｏ）またはニッケル／タングステン（１〜１０％の酸化物としてのＮｉ、１０〜４０％の酸化物としてのＷ）が含まれる。代わりに、水素処理触媒は、バルク金属触媒、または支持およびバルク金属触媒の積層床の組合せであることが可能である。
【００２６】
水素処理後、結果として生じる水素処理された流出物は、硫黄、窒素および／または金属の減少した含有量を有することが可能である。例えば、水素処理された流出物の硫黄含有量は、１ｗｐｐｍ〜１０００ｗｐｐｍまたは１ｗｐｐｍ〜５００ｗｐｐｍまたは１ｗｐｐｍ〜１００ｗｐｐｍであることが可能である。加えて、あるいは代わりに、水素処理された流出物の窒素含有量は、１ｗｐｐｍ〜２０００ｗｐｐｍまたは５００ｗｐｐｍ〜２０００ｗｐｐｍまたは１ｗｐｐｍ〜１２００ｗｐｐｍであることが可能である。任意選択的に、水素処理条件は、１ｗｐｐｍ〜５００ｗｐｐｍの硫黄含有量および１ｗｐｐｍ〜１００ｗｐｐｍの窒素含有量を有する比較的「スウィート」な水素処理流出物を生成するために十分であることが可能である。加えて、あるいは代わりに、水素処理された流出物の金属含有量は、１ｗｐｐｍ〜１０ｗｐｐｍまたは１ｗｐｐｍ〜５ｗｐｐｍまたは３ｗｐｐｍ〜１０ｗｐｐｍであることが可能である。
【００２７】
種々の態様において、反応系の反応条件は、硫黄および／または窒素除去の所望の目標をなお達成しながらも、原料の変換を減少または最小化するよう選択されることが可能である。原料の変換は、その閾値未満の分子への温度閾値より高い温度で沸騰する分子の変換に関して定義することができる。変換温度は、７００°Ｆ（３７１℃）などのいずれかの都合のよい温度であることが可能である。７００°Ｆより高温で沸騰する分子から７００°Ｆ未満で沸騰する分子への変換の適切な量には、供給原料の７００°Ｆ＋部分の１重量％〜１５重量％または１重量％〜１０重量％または１重量％〜５重量％の変換が含まれる。
【００２８】
いくつかの実施形態において、脱蝋触媒は、溶媒抽出の前のプロセストレインの一部として含まれることが可能であるか、または溶媒抽出からのラフィネートは、触媒脱蝋されることが可能であるか、あるいはそれらの組合せである。任意選択的に、水素処理の間に発生したＨ２ＳおよびＮＨ３を、脱蝋触媒に暴露される原料から除去することが可能であるように、脱蝋の前に、水素処理された流出物において分離を実行することが可能である。いくつかの態様において、脱蝋の前に比較的スウィートな水素処理された流出物を製造するために、十分な水素処理を実行することは有益となる可能性がある。
【００２９】
適切な脱蝋触媒としては、結晶質アルミノシリケート（ゼオライト）などのモレキュラーシーブを含むことが可能である。一実施形態において、モレキュラーシーブは、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−４８、ゼオライトＢｅｔａまたはそれらの組合せ、例えば、ＺＳＭ−２３および／またはＺＳＭ−４８またはＺＳＭ−４８および／またはゼオライトＢｅｔａを含むことが可能であるか、それから本質的になることが可能であるか、またはそれであることが可能である。任意選択的に、好ましくは、分解に対して異性化による脱蝋に対して選択的である、ＺＳＭ−４８、ゼオライトＢｅｔａ、ＺＳＭ−２３またはそれらの組合せなどのモレキュラーシーブを使用することが可能である。加えて、あるいは代わりに、モレキュラーシーブは、１０員環１−Ｄモレキュラーシーブを含むことが可能であるか、それから本質的になることが可能であるか、またはそれであることが可能である。例としては、ＥＵ−１、ＺＳＭ−３５（またはフェリエライト）、ＺＳＭ−１１、ＺＳＭ−５７、ＮＵ−８７、ＳＡＰＯ−１１、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−２３およびＺＳＭ−２２が含まれる。好ましい材料は、ＥＵ−２、ＥＵ−１１、ＺＢＭ−３０、ＺＳＭ−４８またはＺＳＭ−２３である。ＺＳＭ−４８が最も好ましい。２０：１から４０：１のシリカ対アルミナ比を有するＺＳＭ−２３構造を有するゼオライトは、ＳＳＺ−３２と記載されることがあることに留意されたい。上記の材料と親近構造である他のモレキュラーシーブには、Ｔｈｅｔａ−１、ＮＵ−１０、ＥＵ−１３、ＫＺ−１およびＮＵ−２３が含まれる。任意選択的に、好ましくは、脱蝋触媒は、アルミナ、チタニア、シリカ、シリカ−アルミナ、ジルコニアまたはそれらの組み合わせ、例えば、アルミナおよび／またはチタニアまたはシリカおよび／またはジルコニアおよび／またはチタニアなどのモレキュラーシーブのための結合剤を含むことが可能である。
【００３０】
好ましくは、本開示によるプロセスで使用される脱蝋触媒は、低いシリカ対アルミナ比を有する触媒である。例えば、ＺＳＭ−４８に関して、ゼオライト中のシリカ対アルミナ比は、２００：１未満または１１０：１未満または１００：１未満または９０：１未満または８０：１未満であることが可能である。種々の実施形態において、シリカ対アルミナ比は、３０：１〜２００：１または６０：１〜１１０：１または７０：１〜１００：１であることが可能である。
【００３１】
種々の実施形態において、本開示による触媒は、金属水素化成分をさらに含むことが可能である。金属水素化成分は、典型的に、第ＶＩ族および／または第ＶＩＩＩ族金属である。好ましくは、金属水素化成分は、第ＶＩＩＩ族貴金属である。好ましくは、金属水素化成分は、Ｐｔ、Ｐｄまたはそれらの混合物である。代わりの好ましい実施形態において、金属水素化成分は、非貴金属第ＶＩＩＩ族金属と第ＶＩ族金属との組合せであることが可能である。適切な組合せとしては、Ｎｉ、ＣｏまたはＦｅとＭｏまたはＷ、好ましくは、ＮｉとＭｏまたはＷを含むことが可能である。
【００３２】
金属水素化成分は、いずれかの都合のよい様式で触媒に添加されてよい。金属水素化成分を添加するための１つの技術は、初期湿潤によってである。例えば、ゼオライトと結合剤を組み合わせた後、組み合わせたゼオライトおよび結合剤を触媒粒子中に押出成形することが可能である。これらの触媒粒子は、次いで、適切な金属前駆体を含有する溶液に曝露されることが可能である。代わりに、金属は、イオン交換によって触媒に添加されることが可能であり、そして金属前駆体は、押出成形の前にゼオライト（またはゼオライトおよび結合剤）の混合物に添加される。
【００３３】
触媒中の金属の量は、触媒に基づき、少なくとも０．１重量％、あるいは触媒に基づき、少なくとも０．１５重量％または少なくとも０．２重量％または少なくとも０．２５重量％または少なくとも０．３重量％または少なくとも０．５重量％であることが可能である。触媒中の金属の量は、触媒に基づき、２０重量％以下または１０重量％以下または５重量％以下または２．５重量％以下または１重量％以下であることが可能である。金属がＰｔ、Ｐｄ、別の第ＶＩＩＩ族貴金属またはそれらの組合せである実施形態に関して、金属の量は、０．１〜５重量％、好ましくは、０．１〜２重量％または０．２５〜１．８重量％または０．４〜１．５重量％であることが可能である。金属が、非貴金属第ＶＩＩＩ族金属と第ＶＩ族金属との組合せである実施形態に関して、で非貴族のグループの組み合わせである実施形態のために、金属の合計量は、０．５重量％〜２０重量％または１重量％〜１５重量％または２．５重量％〜１０重量％であることが可能である。
【００３４】
本開示によるプロセスにおいて有用な脱蝋触媒は、結合剤も含むことが可能である。いくつかの任意の実施形態において、本開示によるプロセスにおいて使用される脱蝋触媒は、低表面積結合剤を使用して配合することが可能である。低表面積結合剤は、１００ｍ２／ｇ以下または８０ｍ２／ｇ以下または７０ｍ２／ｇ以下の表面積を有する結合剤を表す。
【００３５】
ゼオライトは、いずれの都合のよい様式でも結合剤と組み合わせることが可能である。例えば、結合された触媒は、ゼオライトおよび結合剤の両方の粉末から出発して、添加された水と粉末を組み合わせ、そしてミル粉砕し、混合物を形成し、次いで、混合物を押出形成し、所望の径の結合された触媒を製造することによって製造することができる。ゼオライトおよび結合剤混合物の押出成形フロー特性を変更するために、押出成形助剤を使用することも可能である。触媒中のフレームワークアルミナの量は、０．１〜３．３３重量％または０．１〜２．７重量％または０．２〜２重量％または０．３〜１重量％で変動してもよい。
【００３６】
触媒脱蝋ゾーンにおけるプロセス条件としては、２００〜４５０℃、好ましくは、２７０〜４００℃の温度、１．８〜３４．６ｍＰａ（２５０〜５０００ｐｓｉ）、好ましくは、４．８〜２０．８ｍＰａの水素分圧、０．２〜１０ｖ／ｖ／時間、好ましくは、０．５〜３．０ｖ／ｖ／時間の液空間速度および３５．６〜１７８１ｍ３／ｍ３（２００〜１０，０００ｓｃｆ／Ｂ）、好ましくは、１７８〜８９０．６ｍ３／ｍ３（１０００〜５０００ｓｃｆ／Ｂ）の水素循環速度を含むことが可能である。なお他の実施形態において、この条件は、６００°Ｆ（３４３℃）〜８１５°Ｆ（４３５℃）の範囲の温度，５００ｐｓｉｇ〜３０００ｐｓｉｇ（３．５ＭＰａｇ〜２０．９ＭＰａｇ）の水素分圧および２１３ｍ３／ｍ３〜１０６８ｍ３／ｍ３（１２００ＳＣＦ／Ｂ〜６０００ＳＣＦ／Ｂ）の水素処理気体速度を含むことが可能である。
【００３７】
水素処理流出物の溶媒処理
水素処理の後、１つ以上の分離器、精留塔、フラッシュドラムおよび／または他の分離デバイスを含む分離段階において、水素処理された流出物を分離することが可能である。分離段階は、１つ以上の低沸点範囲留分およびボトム留分の製造を可能にすることができる。水素処理された流出物のボトム留分（またはボトム留分の少なくとも一部）は、次いで、溶媒抽出されることが可能である。１つ以上の低沸点範囲留分は、１つ以上のライトエンド留分、１つ以上のナフサ沸点範囲留分、１つ以上の灯油沸点範囲留分および／または１つ以上のディーゼル沸点範囲留分を含むことが可能である。
【００３８】
溶媒抽出は、水素処理された流出物から分離されたボトム部分において実行することが可能である。溶媒抽出は、芳香族（化合物）含有量および／または極性分子の量を減少させるために使用することが可能である。溶媒抽出プロセスは、低芳香族ラフィネート相に、より多くのパラフィン系成分を残しながら、芳香族豊富抽出物相を形成するために選択的に芳香族成分を溶解する。ナフテンは、抽出物おおびラフィネート相の間に分配される。溶媒抽出のための典型的な溶媒としては、フェノール、フルフラールおよびＮ−メチルピロリドンが含まれる。他の可能な抽出溶媒としては、スルホランおよびＳＯ２を含むことが可能である。抽出のために使用される溶媒、溶媒対油比、抽出温度および溶媒で抽出される蒸留物と接触する方法を制御することによって、抽出物とラフィネート相との間の分離度を制御することができる。反流液体−液体抽出器などの都合のよいいずれの種類の液体−液体抽出器も使用することができる。脱アスファルト化油中の芳香族の初濃度次第で、ラフィネート相は、２重量％〜３０重量％または２重量％〜２０重量％の芳香族含有量を有することができる。
【００３９】
いくつかの態様において、溶媒抽出からのラフィネートは、過小抽出されることが可能である。そのような態様において、原料からほとんどの低品質分子を除去しながらも、ラフィネート収率が増加するか、または最大化されるような条件下で抽出が実行される。ラフィネート収率は、抽出条件を制御することによって、例えば、溶媒対油処理比を低下させること、および／または抽出温度を減少させることによって、増加され得るか、または最大化され得る。種々の態様において、溶媒抽出からのラフィネート収率は、少なくとも約２５重量％または少なくとも約４０重量％または少なくとも約６０重量％であることが可能である。
【００４０】
抽出の後に、溶媒抽出からのラフィネートは、任意選択的に脱蝋されることが可能である。ラフィネートは、上記のように触媒脱蝋および／または溶媒脱蝋されることが可能である。溶媒脱蝋は、典型的に、原料と、冷却された脱蝋溶媒とを混合して、油−溶媒溶液を形成することを伴う。沈殿した蝋は、その後、例えば、ろ過によって分離される。温度および溶媒は、蝋が沈殿する間に、冷却溶媒によって油が溶解するように選択される。
【００４１】
適切な溶媒脱蝋プロセスの例は、溶媒が事前に冷却され、そして冷却塔の高さに沿って、いくつかの点で徐々に添加される、冷却塔の使用を含む。油−溶媒混合物は、事前に冷却された溶媒と油との実質的に瞬間的な混合を可能にするために、冷却ステップの間に撹拌される。事前に冷却された溶媒は、毎分１０°Ｆ以下、通常、毎分約１〜約５°Ｆの平均冷却速度を維持するために、冷却塔の長さに沿って徐々に添加される。冷却塔の油−溶媒／沈殿蝋混合物の最終温度は、通常、０〜５０°Ｆ（−１７．８〜１０℃）であろう。次いで、混合物は、汚れをふき取られた表面冷却器に送られて、混合物から沈殿蝋が分離され得る。
【００４２】
代表的な脱蝋溶媒は、メチルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトンなどの３〜６個の炭素原子を有する脂肪族ケトン、プロパンおよびブタンなどの低分子重量炭化水素ならびにそれらの混合物である。溶媒は、ベンゼン、トルエンまたはキシレンなどの他の溶媒と混合されてもよい。
【００４３】
一般に、添加された溶媒の量は、脱蝋温度および１．５／１〜５／１の溶媒／油体積比において、５／１〜２０／１の範囲の液体／固体重量比を提供するために十分であることが可能である。溶媒脱蝋油は、典型的に、中間流動点まで、好ましくは、約＋１０℃未満、例えば、約５℃未満または約０℃未満、例えば、−１５℃未満、または可能であればより低い温度まで脱蝋される。得られた溶媒脱蝋油は、１種以上のグループＩベース油の形成のための使用において適切である。芳香族（化合物）含有量は、典型的に、溶媒脱蝋油中で１０重量％より高いであろう。さらに、溶媒脱蝋油の硫黄含有量は、典型的に、３００ｗｐｐｍより高いであろう。
【００４４】
処理構造
図１は、アップグレードされたラフィネートおよび抽出物生成物を製造するための処理構造の一例を概略的に示す。図１において、原料１０５を、所望の沸点範囲を有する原料留分１１５を生成するために適切である減圧パイプスチルまたは別の種類の精留塔１１０中に通過させる。所望の沸点範囲を有する原料留分１１５を、水素処理のための１つ以上の水素化処理反応器１２０中に通過させ、水素処理された流出物１２５を形成する。水素処理された流出物は、１０００ｗｐｐｍ未満の硫黄および３〜１０ｗｐｐｍの金属などの、減少されたか、または最小化された量の硫黄、窒素および／または硫黄を有することが可能である。任意選択的に、水素化処理反応器１２５は、原料留分１１５における脱蝋を実行するためにも使用可能である。（任意選択的に脱蝋もされ得る）水素処理された流出物１２５を、次いで、溶媒抽出１３０して、ラフィネート１３３および抽出物１３７を形成することが可能である。任意選択的に、ラフィネートは、溶媒脱蝋１４０（または代わりに、触媒脱蝋）などのさらなる処理を受けることが可能である。任意の溶媒脱蝋１４０によって、脱蝋されたラフィネート１４５および残渣蝋生成物１４７を製造することができる。
【００４５】
原料のフレキシビリティ（又は原料の可撓性）−原料の種類と生成物の種類との間の関係
本明細書に記載される構造を使用して、様々な種類の原料を処理することができる。ラフィネートおよび抽出物生成物の性質は、原料の種類の性質に依存する可能性がある。
【００４６】
原料の一例は、グループＩ潤滑油ベース油の製造のために適切である粗原料であることが可能である。この種類の原料に関して、少なくとも約６５０°Ｆ（３４３℃）の初期またはＴ５沸点、および約１２００°Ｆ（約６５０℃）以下の最終またはＴ９５沸点を有する留分を分離するために、初期分留を実行することが可能である。次いで、分離された留分は、５００ｐｓｉｇ（３．４ＭＰａ）〜１２００ｐｓｉｇ（８．２ＭＰａ）の圧力、０．３時間−１〜１．５時間−１のＬＨＳＶおよび３００℃〜４５０℃の温度などの選択的な水素化処理条件下で水素処理することが可能である。選択的な水素化処理条件は、７００°Ｆ（３７１℃）の変換温度に対して、原料の約１０％以下の変換に適切となることが可能である。次いで、水素化処理された流出物の（３４３℃＋部分などの）ボトム部分を、溶媒抽出して、ラフィネート部分および抽出物部分を形成することが可能である。溶媒抽出条件は、水素処理された流出物の粘度指数より４０〜６０高い粘度指数を有するラフィネート部分を製造するように選択されることが可能である。ラフィネート部分は、１０ｗｐｐｍ未満の金属および１０００ｗｐｐｍ未満の硫黄を有するアップグレードされたグループＩ潤滑油ベース油に相当することが可能である。任意選択的に、さらなるＶＩ向上をもたらすために、ラフィネート部分を溶媒脱蝋することが可能である。抽出物部分は、１０ｗｐｐｍ未満の金属および１０００ｗｐｐｍ未満の硫黄を有するアップグレードされた抽出物に相当することが可能である。
【００４７】
原料の別の例は、パラフィン系粗原料であることが可能である。この種類の原料に関して、少なくとも約６５０°Ｆ（３４３℃）の初期またはＴ５沸点、および約１２００°Ｆ（約６５０℃）以下の最終またはＴ９５沸点を有する留分を分離するために、初期分留を実行することが可能である。初期原料が、パラフィン系粗原料であるため、原料の６５０°Ｆ＋部分は、３０重量％〜７０重量％のパラフィン含有量を有することが可能である。次いで、分離された留分は、５００ｐｓｉｇ（３．４ＭＰａ）〜１２００ｐｓｉｇ（８．２ＭＰａ）の圧力、０．３時間−１〜１．５時間−１のＬＨＳＶおよび３００℃〜４５０℃の温度などの選択的な水素化処理条件下で水素処理することが可能である。選択的な水素化処理条件は、７００°Ｆ（３７１℃）の変換温度に対して、原料の約１０％以下の変換に適切となることが可能である。次いで、水素化処理された流出物の（３４３℃＋部分などの）ボトム部分を、溶媒抽出して、ラフィネート部分および抽出物部分を形成することが可能である。ラフィネート部分は、１０ｗｐｐｍ未満の金属および１０００ｗｐｐｍ未満の硫黄を有するアップグレードされたグループＩ潤滑油ベース油に相当することが可能である。任意選択的に、さらなるＶＩ向上をもたらすために、ラフィネート部分を溶媒脱蝋することが可能である。抽出物部分は、１０ｗｐｐｍ未満の金属および１０００ｗｐｐｍ未満の硫黄を有するアップグレードされた抽出物に相当することが可能である。アップグレードされた抽出物は、プロセス油としての使用のために適切となる可能性がある。
【００４８】
原料のさらに別の例は、ナフテン系粗原料であることが可能である。この種類の原料に関して、少なくとも約６５０°Ｆ（３４３℃）の初期またはＴ５沸点、および約１２００°Ｆ（約６５０℃）以下の最終またはＴ９５沸点を有する留分を分離するために、初期分留を実行することが可能である。初期原料（又は初期供給原料）が、ナフテン系粗原料であるため、原料の６５０°Ｆ＋部分は、３０重量％〜７０重量％のナフテン含有量を有することが可能である。次いで、分離された留分は、５００ｐｓｉｇ（３．４ＭＰａ）〜１２００ｐｓｉｇ（８．２ＭＰａ）の圧力、０．３時間−１〜１．５時間−１のＬＨＳＶおよび３００℃〜４５０℃の温度などの選択的な水素化処理条件下で水素処理することが可能である。選択的な水素化処理条件は、７００°Ｆ（３７１℃）の変換温度に対して、原料の約１０％以下の変換に適切となることが可能である。次いで、水素化処理された流出物の（３４３℃＋部分などの）ボトム部分を、溶媒抽出して、ラフィネート部分および抽出物部分を形成することが可能である。ラフィネート部分は、１０ｗｐｐｍ未満の金属および１０００ｗｐｐｍ未満の硫黄を有する処理された蒸留物芳香族抽出物（ＴＤＡＥ）に相当することが可能である。加えて、ＴＤＡＥは、３．０重量％未満または２．５重量％未満または２．０重量％未満または１．５重量％未満の多芳香族炭化水素含有量を有することが可能である。特に、ＴＤＡＥは、０．１重量％〜３．０重量％または０．１重量％〜２．０重量％または０．１重量％〜１．５重量％の多芳香族炭化水素含有量を有することが可能である。抽出物部分は、例えば、炭素繊維製造のために適切であるアップグレードされた芳香族（化合物）原料に相当することが可能である。
【実施例】
【００４９】
以下の実施例は、図１の構造と類似の構造における様々な粗原料留分を処理することのモデル化に基づく。このプロセスは、商業的および実験室規模の両データに基づく経験的モデルを使用して設計された。
【００５０】
３種の初期原料（又は初期供給原料又は初期フィード又はイニシャルフィード（initial feeds））は、図１の構造において処理されるものとしてモデル化された。第１の原料Ａ（又は供給原料Ａ又はフィードＡ（Feed A））は、タールサンドから誘導されるビチューメンの７００°Ｆ〜１１２５°Ｆ（３７１℃〜６０７℃）留分に類似の原料（又は供給原料）に相当した。第２および第３の原料（又は供給原料Ｂ（又はフィードＢ（Feed B））および供給原料Ｃ（又はフィードＣ（Feed C）））は、他の粗原料（クルード）とのビチューメンのブレンドの７００°Ｆ＋（３７１℃）留分に相当した。原料Ａ（又は供給原料Ａ）は、高度芳香族粗原料に相当するが、原料Ｃ（又は供給原料Ｃ）は、芳香族よりもナフテンを多く含有する粗原料に相当することは留意される。表１に、初期の原料（又は供給原料）の特徴に関する追加情報を提供する。
【００５１】
【表１】
2019521210.tif 000003
【００５２】
モデル化されたプロセスにおいて、流出物の６５０°Ｆ＋（３４３℃）部分の硫黄含有量を１０００ｗｐｐｍまで減少させるように選択された条件下で、商業的に入手可能なＮｉＭｏ支持触媒の存在下、表１の原料（又は供給原料）を水素処理した。それぞれの原料（又は供給原料）は、所望の硫黄目標を達成するように調整された温度で、約７００ｐｓｉｇ、約１０００ｐｓｉｇおよび約１３００ｐｓｉｇの圧力に相当する、３つの異なる圧力条件で処理された。ＬＨＳＶは、約０．９時間−１であった。これは、原料Ａ（又は供給原料Ａ）に関して、３８０℃〜４００℃、原料Ｂ（又は供給原料Ｂ）に関して、３５５℃〜３６５℃、そして原料Ｃ（又は供給原料Ｃ）に関して、３５５℃〜３６５℃の重量平均床温度をもたらした。これらの条件下、７００°Ｆ（３７１℃）に対して、１０〜１３％の原料Ａ（又は供給原料Ａ）が変換され、３〜４％の原料Ｂ（又は供給原料Ｂ）が変換され、そして４〜５％の原料Ｃ（又は供給原料Ｃ）が変換された。
【００５３】
次いで、水素処理された流出物を分留して、ライトエンド留分、ナフサ沸点範囲留分、ディーゼル沸点範囲留分およびボトム留分を含む留分を生成した。分留は、ボトムを形成するために、約６００°Ｆ（３１６℃）切点を有するようにモデル化された。表２に示される、得られたボトム留分の特徴は、典型的な分留から生じるであろう予想される沸点プロフィールを反映する。表２は、約４００℃および約７００ｐｓｉｇ（約４．８ＭＰａ）における原料Ａ（又は供給原料Ａ）；３６０℃および約１０００ｐｓｉｇ（約６．８ＭＰａ）における原料Ｂ（又は供給原料Ｂ）；ならびに約３５５℃および約１３００ｐｓｉｇ（約８．９ＭＰａ）における原料Ｃ（又は供給原料Ｃ）の水素処理によって精製したボトム留分を示す。
【００５４】
【表２】
2019521210.tif 000004
【００５５】
表２は、初期原料（又は初期供給原料）に対する芳香族（化合物）飽和の適度な量のみを実行しながら、硫黄含有量を所望の目標（１０００ｗｐｐｍ以下）まで減少させるために、水素処理条件が有効であったことを示す。芳香族（化合物）飽和を減少または最小化することは、高い芳香族（化合物）含有量を有する原料（又は供給原料）において水素処理を実行する場合、低い費用を維持するために有益となる可能性がある。さらに、芳香族（化合物）抽出物を含む用途に関して、減少または最小化された量の芳香族（化合物）飽和は、最終抽出物留分に関して所望の芳香族（化合物）を維持することができる。適度な量のみの芳香族飽和が実行されたが、水素処理によって、それぞれの原料（又は供給原料）のＡＰＩ比重（ＡＰＩ  Ｇｒａｖｉｔｙ）の実質的な増加がもたらされたことも留意される。
【００５６】
上記で示された、水素処理された流出物ボトムは、次いで、モデルにおいて抽出された。モデルにおける抽出器は、５つの理論的段階を有した。抽出は、溶媒としてｎ−メチルピロリドンを用いて、原料（又は供給原料）に対して１．５の溶媒比を使用し、７０℃の抽出器ボトム温度で実行された。これらの条件下で、ラフィネート収率は、原料Ａ（又は供給原料Ａ）に関して２９重量％、原料Ｂ（又は供給原料Ｂ）に関して５４重量％、そして原料Ｃ（又は供給原料Ｃ）に関して７３重量％であった。これらの収率差は、原料Ａ、ＢおよびＣ（又は供給原料Ａ、ＢおよびＣ）の異なる初期組成を反映すると考えられる。原料Ａ（又は供給原料Ａ）は、高度に芳香族であり、したがって、抽出物生成物は、原料Ａ（又は供給原料Ａ）に関する主要生成物である。原料Ｃ（又は供給原料Ｃ）は、ナフテン系の原料（又は供給原料）であり、したがって、ラフィネート生成物は、原料Ｃ（又は供給原料Ｃ）に関する主要生成物である。
【００５７】
次いで、ラフィネート生成物に関して、溶媒脱蝋をモデル化した。溶媒脱蝋プロセス条件は、ケトン溶媒を使用することを含んだ。条件は、脱蝋されたラフィネートに関して、−９℃流動点を達成するように選択された。
【００５８】
表３および４は、それぞれの初期原料（又は初期供給原料）に関する、最終抽出物生成物（表３）および最終脱蝋ラフィネート生成物（表４）の特徴の詳細を示す。
【００５９】
【表３】
2019521210.tif 000005
【００６０】
表３に示されるように、得られる抽出物生成物は、ナフテン系の原料（又は供給原料）から形成された抽出物に関しても、少なくとも７０重量％の芳香族または少なくとも８０重量％の芳香族（例えば、最高９５重量％の芳香族）を含む。抽出物生成物は、２０重量％未満（１５重量％〜２０重量％）の４環芳香族および１５重量％未満（５重量％〜１５重量％）の３環芳香族を含む。加えて、原料ＢおよびＣ（又は供給原料ＢおよびＣ）からの抽出物生成物は、少なくとも１０重量％または少なくとも１５重量％の全ナフテン含有量を有する。特に、ナフテン含有量は、１０重量％〜２０重量％または１０重量％〜１５重量％または１５重量％〜２０重量％であることが可能である。
【００６１】
加えて、あるいは代わりに、抽出物生成物は、２９００〜４２００ｗｐｐｍの窒素を含む。ラフィネートの収率が、原料Ａ（又は供給原料Ａ）に関するよりも原料Ｃ（又は供給原料Ｃ）に関して実質的に高かったことは留意される。結果として、原料Ｃ（又は供給原料Ｃ）に関する水素処理されたボトム生成物の窒素含有量は比較的低かったが、その窒素の実質的に全てが、抽出物留分の一部となる化合物において濃縮され、抽出物の比較的高い窒素含有量がもたらされた。
【００６２】
【表４】
2019521210.tif 000006
【００６３】
表４に示されるように、得られる脱蝋ラフィネート生成物は、なお−９℃の流動点を有しながら、少なくとも５５重量％のナフテン（５５重量％〜８０重量％または６０重量％〜７５重量％）を含む。脱蝋されたラフィネート生成物は、少なくとも６重量％（６重量％〜１５重量％）の４＋環ナフテンおよび１７重量％未満（９重量％〜１７重量％）の３環ナフテンを含む。加えて、原料ＡおよびＣ（又は供給原料ＡおよびＣ）から誘導されたラフィネート生成物は、８重量％未満（６重量％〜８重量％）の４＋環ナフテンを含む。
【００６４】
加えて、初期原料（又は初期供給原料）が約５０重量％未満の芳香族（化合物）含有量を有する場合、得られるラフィネート生成物は、約２重量％〜約２０重量％の芳香族（化合物）含有量を有することが可能である。これは、例えば、原料Ｃ（又は供給原料Ｃ）から誘導されたラフィネート生成物によって示される。
【００６５】
上記に加えて、あるいは代わりに、ラフィネート生成物は、溶媒脱蝋の前または後、５０ｗｐｐｍ未満または２５ｗｐｐｍ未満などの、減少されたか、または最小化された窒素含有量を有することが可能である。いくつかの態様において、ラフィネート（溶媒脱蝋の前および／または後）の窒素含有量は、１０ｗｐｐｍ以下など、なおより低くなることが可能である。加えて、あるいは代わりに、１０００ｗｐｐｍ以下の窒素含有量を有する初期原料（又は初期供給原料）などの低窒素含有量を有する初期原料（又は供給原料）に関して、窒素含有量は１０ｗｐｐｍ以下であることが可能である。特に、ラフィネートの窒素含有量は、溶媒脱蝋の前および／または後、０．１ｗｐｐｍ〜５０ｗｐｐｍまたは０．１ｗｐｐｍ〜２５ｗｐｐｍまたは０．１ｗｐｐｍ〜１０ｗｐｐｍであることが可能である。
【００６６】
追加の実施形態
実施形態１
ラフィネート（raffinate）および抽出物（又はエキストラクト（extract））を形成（又は生成）するための方法であり、当該方法は、
水素処理（又は水素化処理又は水素化精製）された流出物（又は溶出物）（hydrotreated effluent）を形成（又は生成）するために、７００°Ｆ（約３７１℃）の変換温度（又はコンバージョン温度（conversion temperature））に対して、１５％未満の原料変換（又は供給原料変換又はフィード変換又はフィードコンバージョン（feed conversion））（または１０％未満の原料変換）を含む水素処理条件（又は水素化処理条件又は水素化精製条件（hydrotreating conditions））のもとで、少なくとも４００°Ｆ（約２０４℃）または少なくとも６５０°Ｆ（約３４３℃）のＴ５沸点と、１５００°Ｆ（約８１６℃）以下または１２００°Ｆ（約６４９℃）以下のＴ９５沸点とを有する供給原料（又はフィードストック（feedstock））を水素処理（又は水素化処理又は水素化精製（hydrotreating））すること（又は工程又はステップ）であって、
上記供給原料が、２５重量％〜９０重量％（または３０重量％〜９０重量％）の６５０°Ｆ＋（約３４３℃＋）芳香族（化合物）含有量（又はアロマチックコンテント（aromatics content））と、１０００ｗｐｐｍよりも高い硫黄含有量（又はサルファーコンテント（sulfur content））とを有し、
上記水素処理された流出物が、水素処理された流出物の留分（又は画分又はフラクション（fraction））を含み、この留分が、少なくとも４００°Ｆ（約２０４℃）または少なくとも６５０°Ｆ（約３４３℃）のＴ５沸点と、少なくとも１０重量％の芳香族（化合物）含有量と、１０００ｗｐｐｍ未満の硫黄含有量と、１０ｗｐｐｍ未満のＮｉ、ＶおよびＦｅの合計量（又は総量（combined amount））とを有する
こと（又は工程又はステップ）、および
５０ｗｐｐｍ未満（または２５ｗｐｐｍ以下、または１０ｗｐｐｍ以下）の窒素含有量（nitrogen content）を有するラフィネート生成物（又はラフィネートプロダクト（raffinate product））と、少なくとも７０重量％の芳香族（化合物）（又はアロマチック（aromatics））を含む抽出物生成物（又はエキストラクト生成物又はエキストラクト製品又はエキストラクトプロダクト（extract product））とを少なくとも形成（又は生成）するために、上記水素処理された流出物の留分について溶媒抽出（又は溶剤抽出（solvent extraction））を実行すること（performing）（又は工程又はステップ）
を含む。
【００６７】
実施形態２
溶媒抽出を実行する前に、水素処理された流出物の留分の少なくとも一部を脱蝋すること（dewaxing）（又は工程又はステップ）をさらに含む、実施形態１の方法。
【００６８】
実施形態３
ラフィネート生成物の少なくとも一部を脱蝋すること（又は工程又はステップ）をさらに含む、上記実施形態のいずれかの方法。
【００６９】
実施形態４
脱蝋が、溶媒脱蝋（又は溶剤脱蝋又はソルベント脱蝋（solvent dewaxing））、触媒脱蝋（又は接触脱蝋（catalytic dewaxing））またはそれらの組合せを含む、実施形態２または３の方法。
【００７０】
実施形態５
水素処理条件（又は水素化処理条件又は水素化精製条件）が、５００ｐｓｉｇ（約３．４ＭＰａ）〜１２００ｐｓｉｇ（約８．２ＭＰａ）の圧力、３００℃〜４５０℃の温度および０．１〜５．０時間−１のＬＨＳＶで上記の分離された留分（又は画分又はフラクション）を水素処理触媒（又は水素化処理触媒又は水素化精製触媒（hydrotreating catalyst））に曝露することを含む、上記実施形態のいずれかの方法。
【００７１】
実施形態６
供給原料（又はフィードストック）が、少なくとも２．０重量％または少なくとも４．０重量％の硫黄含有量を有する、上記実施形態のいずれかの方法。
【００７２】
実施形態７
供給原料（又はフィードストック）が、５０重量％未満の６５０°Ｆ＋芳香族（化合物）含有量を有し、ラフィネート生成物が、２重量％〜２０重量％の芳香族（化合物）含有量を有するか、または
供給原料（又はフィードストック）が、５０重量％〜９０重量％、または７０重量％〜９０重量％の６５０°Ｆ＋（約３４３℃）芳香族（化合物）含有量を有する、請求項１の方法。
【００７３】
実施形態８
水素処理された流出物の留分（又は画分又はフラクション）が、３０重量％〜８０重量％のナフテン含有量（又はナフテンコンテント（naphthene content））を有し、抽出物生成物が、少なくとも１０重量％または少なくとも１５重量％のナフテン含有量を有する、上記実施形態のいずれかの方法。
【００７４】
実施形態９
供給原料（又はフィードストック）が、１０００ｗｐｐｍ未満の窒素含有量を有し、抽出物生成物が、１０００ｗｐｐｍ未満の窒素含有量を有する、上記実施形態のいずれかの方法。
【００７５】
実施形態１０
少なくとも５５重量％の全ナフテン（又は総ナフテン又はトータルナフテン（total naphthenes））、
６重量％〜１５重量％の４＋環ナフテン、
１０００ｗｐｐｍ未満の硫黄、
５０ｗｐｐｍ未満の窒素、および
３．０重量％未満の多環式芳香族（化合物）（又はポリサイクリックアロマチック（polycyclic aromatics））
を含む、０℃以下（または−９℃以下）の流動点（pour point）を有する、ラフィネート生成物。
【００７６】
実施形態１１
１０ｗｐｐｍ未満の金属含有量（又はメタル含有量又はメタルコンテント（metals content））を有する、実施形態１０のラフィネート生成物。
【００７７】
実施形態１２
２重量％〜２０重量％の全芳香族（化合物）（又は総芳香族（化合物）又はトータルアロマチック（total aromatics））を含む、実施形態１０または１１のラフィネート生成物。
【００７８】
実施形態１３
９重量％〜１７重量％の３環ナフテン、６重量％〜８重量％の４＋環ナフテンを含むか、または
６０重量％〜７５重量％の全ナフテンを含むか、あるいは
それらの組合せ
である、実施形態１０〜１２のいずれかのラフィネート生成物。
【００７９】
実施形態１４
少なくとも７０重量％の芳香族（化合物）と、１５重量％〜２０重量％の４環芳香族（化合物）と、１５重量％未満の３環芳香族（化合物）と、１０００ｗｐｐｍ未満の硫黄とを含み、
少なくとも４００℃のＴ５沸点と、５６０℃以下のＴ９５沸点とを有し、
任意選択的に１０ｗｐｐｍ未満の金属含有量を有し、
任意選択的に１０重量％〜２０重量％の全ナフテン含有量を有する、
抽出物生成物。
【００８０】
実施形態１５
１０００ｗｐｐｍ未満または５００ｗｐｐｍ未満の窒素含有量を有する、実施形態１４の抽出物生成物。
【００８１】
数値の下限および数値の上限が本明細書に列挙される場合、いずれの下限からいずれの上限までの範囲も考慮される。本発明の説明のための実施形態が詳細に記載されているが、種々の他の変更は明白であり、かつ本発明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者によって容易に実施可能であることは理解されるであろう。したがって、本明細書に添付された請求の範囲が例に制限され、かつ請求の範囲ではなく本明細書に明らかにされた記載が、本発明が関係する技術の当業者によってその同等物として見なされるであろう全ての特徴を含む、本発明において存在する特許取得可能な新規物の全ての特徴を包含していると解釈されるようには意図されない。
【００８２】
本発明は、多数の実施形態および具体的な実施例を参照して、上記で説明された。上記の詳細な説明を考慮に入れて、本技術における当業者に多くの相違が暗に示されるであろう。全てのそのような明白な相違は、添付された全ての意図された請求の範囲内にある。
【図１】
2019521210.tif 000007
【国際調査報告】
2019521210.tif 000008
2019521210.tif 000009