(57)【要約】本発明は、少なくとも１種の高パラフィンＦ−Ｔ潤滑油基礎原料（１７５）、及び、アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物からなる少なくとも１種の潤滑油基礎原料（１２７又は１５３）を含む、ブレンド潤滑油基油（１８０）を調製するための方法を提供する。アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物からなる基礎原料を用いることにより、Ｆ−Ｔ設備による潤滑油基油の収量が増し、また、添加剤の溶解性を含む、物理的性質が中程度向上する。
2005507014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）粘度が４０℃で測定したとき３ｃＳｔより大きく、分岐指数が５より小さく、アルキル側鎖の平均長さが２炭素原子より小さい、少なくとも１種の高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ由来潤滑油基礎原料、及び
ｂ）アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物からなり、粘度が４０℃で測定したとき２ｃＳｔより大きい、少なくとも１種の潤滑油基礎原料を含み、
ｃ）成分ｂ）が、約１重量％から約５０重量％までの量で存在し、粘度が４０℃で測定したとき３ｃＳｔより大きい、潤滑油。
【請求項２】
ｂ）の前記基礎原料がフィッシャー−トロプシュ法により得られる、請求項１に記載の潤滑油。
【請求項３】
前記アルキル芳香族化合物がアルキルベンゼンである、請求項２に記載の潤滑油。
【請求項４】
前記アルキルシクロパラフィンが、アルキルシクロヘキサン、アルキルシクロペンタン、及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項２に記載の潤滑油。
【請求項５】
ｂ）の前記基礎原料が約１重量％から約２５重量％までの量で存在する、請求項２に記載の潤滑油。
【請求項６】
ａ）１種又は複数の潤滑油基油添加剤、及び
ｂ）潤滑油の濁度を２ＮＴＵ未満に下げるのに有効な量の合成エステル共溶剤
を更に含む、請求項２に記載の潤滑油。
【請求項７】
ａ）ｉ）粘度が４０℃で測定したとき３ｃＳｔより大きく、分岐指数が５より小さく、アルキル側鎖の平均長さが２炭素原子より小さい、少なくとも１種の高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ由来潤滑油基礎原料、及び
ｉｉ）アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物からなり、粘度が４０℃で測定したとき２ｃＳｔより大きく、ブレンド中に約１重量％から約５０重量％までの量で存在する、少なくとも１種の潤滑油基礎原料
をブレンドするステップ、及び
ｂ）ブレンドされた潤滑油基油を分けるステップ
を含む、ブレンド潤滑油基油を調製するための方法。
【請求項８】
前記（ｉｉ）の基礎原料がフィッシャー−トロプシュ法により得られる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記（ｉｉ）の基礎原料が、本質的に１００重量％、アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン又はこれらの混合物である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ｉｉｉ）界面活性剤、分散剤、抗酸化剤、摩耗防止剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤、摩擦調整剤、抗乳化剤、消泡剤、腐蝕防止剤、湿潤剤、高密度化剤、脱水防止剤、防錆剤からなる群より選択される１種又は複数の潤滑油基油添加剤、及び
ｉｖ）潤滑油の濁度を２ＮＴＵ未満に下げるのに有効な量の合成エステル共溶剤
をブレンドするステップ
を更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記（ｉｉ）の基礎原料が、フィッシャー−トロプシュ法による芳香族化合物を、オレフィン及びアルコールを含む軽質フィッシャー−トロプシュ供給原料でアルキル化して、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物を生成することにより得られる、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
ａ）芳香族化合物を、オレフィン及びアルコールを含む軽質供給原料でアルキル化して、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物を生成するステップ、
ｂ）フィッシャー−トロプシュ由来ワックス状流を水素化異性化条件に供し、高パラフィン潤滑油基礎原料を生成させるステップ、及び
ｃ）前記アルキル芳香族化合物及び前記高パラフィン潤滑油基礎原料をブレンドして、ブレンド潤滑油基油を生成するステップ
を含む、ブレンド潤滑油基油を調製するための方法。
【請求項１３】
前記アルキル芳香族化合物が、前記ブレンド潤滑油基油に、約１重量％から約２５重量％までの量で存在する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
沸点が潤滑油基油範囲の前記アルキル芳香族化合物の少なくとも一部分を、接触水素化条件の下で水素化して、沸点が潤滑油基油範囲のアルキルシクロパラフィンを生成するステップ、及び、前記アルキルシクロパラフィン及び前記アルキル芳香族化合物を前記高パラフィン潤滑油基礎原料とブレンドしてブレンド潤滑油基油を生成するステップを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記アルキル芳香族化合物がアルキルベンゼンである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記アルキルベンゼンの少なくとも一部分を水素化して、アルキルシクロヘキサンを得る、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
改質可能なフィッシャー−トロプシュ生成物を、接触改質条件の下で改質してアルキル化のための追加の芳香族化合物を生成するステップを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記改質可能なフィッシャー−トロプシュ生成物を、改質の前に、触媒的水素化精製条件の下で水素化精製するステップを更に含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記芳香族化合物及び前記軽質供給原料がフィッシャー−トロプシュ法により誘導される、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記オレフィンが、熱分解法により生成するオレフィン、フィッシャー−トロプシュ法により誘導される供給原料を用いる熱分解法により生成するオレフィン、及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記熱分解法が、フィッシャー−トロプシュ法により誘導される重質フィッシャー−トロプシュ供給原料を用いる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
ａ）合成ガスに対してフィッシャー−トロプシュ合成を実施して生成物流を得るステップ、
ｂ）前記生成物流を分留し、Ｃ20+留分と、芳香族留分と、オレフィン及びアルコールを含む軽質供給原料とを分けるステップ、
ｃ）前記Ｃ20+留分を水素化異性化条件に供して、高パラフィン潤滑油基礎原料を生成させるステップ、
ｄ）前記芳香族化合物を前記軽質供給原料でアルキル化して、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物を生成するステップ、
ｅ）任意選択的に、ステップ（ｄ）による前記アルキル芳香族化合物の一部分を、接触水素化条件の下で水素化して、沸点が潤滑油基油範囲のアルキルシクロパラフィンを生成するステップ、
ｆ）前記アルキル芳香族化合物、任意選択的なアルキルシクロパラフィン、及び前記高パラフィン潤滑油基礎原料をブレンドしてブレンド潤滑油基油を生成するステップ、及び
ｇ）前記ブレンド潤滑油基油を分けるステップ
を含む、フィッシャー−トロプシュ設備による潤滑油基油の収量を増すための方法。
【請求項２３】
改質可能な軽質留分を分留し分離するステップ、前記改質可能な軽質留分を接触改質条件の下で改質してアルキル化のための追加の芳香族化合物を生成させるステップを更に含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記改質可能な軽質留分を、改質の前に、触媒的水素化精製条件の下で水素化精製するステップを更に含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記Ｃ20+留分の少なくとも一部分を、水素化異性化する前に、触媒的水素化精製条件の下で水素化精製するステップを更に含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
ａ）鎖成長確率が低乃至中程度の触媒を用いて、合成ガスに対してフィッシャー−トロプシュ合成を実施し、改質可能な軽質流、芳香族化合物流、及びオレフィン及びアルコールを含む軽質流を得るステップ、
ｂ）鎖成長確率が高い触媒を用いて、合成ガスに対してフィッシャー−トロプシュ合成を実施し、高パラフィンＣ20+流を得るステップ、
ｃ）前記Ｃ20+流を水素化異性化条件に供して、高パラフィン潤滑油基礎原料を生成させるステップ、
ｄ）前記芳香族流を、オレフィン及びアルコールを含む前記軽質流でアルキル化して、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物を生成させるステップ、
ｅ）前記の改質可能な軽質流を、接触改質条件の下で改質して、アルキル化のための追加の芳香族化合物を生成させるステップ、
ｆ）任意選択的にな、沸点が潤滑油基油範囲の前記アルキル芳香族化合物の一部分を、接触水素化条件の下で水素化して、沸点が潤滑油基油範囲のアルキルシクロパラフィンを生成させるステップ、
ｇ）沸点が潤滑油基油範囲の前記アルキル芳香族化合物、任意選択的な、沸点が潤滑油基油範囲の前記アルキルシクロパラフィン、及び前記高パラフィン潤滑油基礎原料をブレンドして、ブレンド潤滑油基油を生成させるステップ、及び
ｈ）ブレンド潤滑油基油を分けるステップ
を含む、ブレンド潤滑油基油を調製するための方法。
【請求項２７】
前記改質可能な軽質留分を、改質の前に、触媒的水素化精製条件の下で水素化精製するステップを更に含む、請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィッシャー−トロプシュ潤滑油基油（ｌｕｂｅ  ｂａｓｅ  ｏｉｌ）にアルキル芳香族化合物及びアルキルシクロパラフィンを使用することにより、収量を向上させ、また、オイルの物理的性質をある程度（ｍｏｄｅｒａｔｅ）向上させることに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、ディーゼルエンジン、及び産業用途で使用される仕上がり潤滑油は、２つの一般的成分、すなわち潤滑油基油と添加剤とからなる。一般に、少数の潤滑油基油を使用して、個々の潤滑油基油と個々の添加剤の混合物を様々に変化させることにより、多様な仕上がり潤滑油が生み出されている。典型的には、潤滑油基油は単に、石油又は他の原料から調製された炭化水素である。潤滑油基油は有益品であり、本質的に商品として扱われている。商品として、それらは売買され、取引される。
【０００３】
今日、世界で使用される潤滑油基油の大部分は原油から誘導される。原料として原油を用いることにはいくつかの制約がある。すなわち、原油の供給には限界があり、原油には、有害で刺激性であり得る芳香族化合物が含まれ、また原油には、例えば酸性雨を発生させることにより、環境に悪影響を及ぼし得る、硫黄及び窒素含有化合物が含まれる。
【０００４】
天然ガスから潤滑油基油を調製することもできる。この調製は、過半がメタンである天然ガスを、一酸化炭素と水素の混合物である合成ガス（ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｇａｓ又はｓｙｎｇａｓ）に転化することを含む。合成ガスから調製された生成物を用いる利点は、それらが窒素及び硫黄を含まず、芳香族化合物を典型的には含まないことである。したがって、それらの健康及び環境への影響は最小である。
【０００５】
フィッシャー−トロプシュ化学は典型的には、合成ガスを、潤滑油基油その他の生成物を含む生成物流（ｓｔｒｅａｍ）に転化するのに用いられる。これらのフィッシャー−トロプシュ生成物では、硫黄、窒素、芳香族化合物及びシクロパラフィンのレベルは非常に低い。フィッシャー−トロプシュ由来生成物は環境に優しいと考えられている。環境にとって望ましいにもかかわらず、世界の潤滑油基油供給のわずかな部分のみがフィッシャー−トロプシュ由来生成物から誘導されている。更に、フィッシャー−トロプシュ由来潤滑油基油の性質は、それらを環境に優しいものとなし得るが、これらの高パラフィン潤滑油基油の物理的性質により、いくつかの点で、それらの使用が制限され得る。例えば、パラフィン含量が高いため、フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料（ｌｕｂｅ  ｂａｓｅ  ｓｔｏｃｋ）が低い添加剤溶解性を示す場合がある。潤滑油基油添加剤は典型的には、極性官能基を有するので、それらは高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料に不溶であるか、わずかに溶けるだけのことがある。
【０００６】
高パラフィン基礎原料の添加剤溶解性が悪いという問題に対処するために、合成エステルのような様々な共溶剤（ｃｏ−ｓｏｌｖｅｎｔ）が現在使用されている。しかし、これらの合成エステルは非常に高価であり、したがって、合成エステルを含む高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基油のブレンドは、添加剤の溶解性は許容できるものであるが、やはり高価である。これらのブレンド品が高価格であるために、高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ基油の使用は現在、特殊で小さな市場に限定されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、フィッシャー−トロプシュ設備による潤滑油基油の収量を増やす効率的で経済的な方法に対する必要性がある。更に、高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料の、添加剤の溶解性など一定の物理的性質を向上させて、それらの用途をより広範にまた経済的にする方法に対する必要性がある。本発明はそのような方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明の要約
本発明の一側面は、
ａ）粘度が４０℃で測定したとき３ｃＳｔより大きく、分岐指数（ｂｒａｎｃｈｉｎｇ  ｉｎｄｅｘ）が５より小さく、アルキル側鎖の平均長さが２炭素原子より小さい、少なくとも１種の高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ由来潤滑油基礎原料、及び、ｂ）アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物からなり、粘度が４０℃で測定したとき２ｃＳｔより大きい、少なくとも１種の潤滑油基礎原料とを含む潤滑油に関する。得られる潤滑油は、成分ｂ）を、１重量％から５０重量％までの量で含み、その潤滑油の粘度は４０℃で測定したとき３ｃＳｔより大きい。本発明の潤滑油は、１種又は複数の潤滑油基油添加剤、及び、潤滑油の濁度（ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ）を２未満に下げるのに有効な量の合成エステル共溶剤を更に含み得る。この潤滑油中のエステル共溶剤の有効量は、潤滑油が成分（ｂ）を含んでいない場合に、濁度を２未満に下げるのに必要とされる量より少ない。
【０００９】
本発明の更なる側面は、高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料、沸点が潤滑油基油範囲の（ｂｏｉｌｉｎｇ  ｉｎ  ｌｕｂｅ  ｂａｓｅ  ｏｉｌ  ｒａｎｇｅ）アルキル芳香族化合物及び／又は沸点が潤滑油基油範囲のアルキルシクロパラフィンを製造するための一貫した方法（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｐｒｏｃｅｓｓ）に関する。好ましくは、この方法は、フィッシャー−トロプシュ法から得られる供給原料を利用することを含む。
【００１０】
本発明の別の側面では、ブレンドされた潤滑油基油を調製するための一貫した方法が提供される。この方法は、（ｉ）粘度が４０℃で測定したとき３ｃＳｔより大きく、分岐指数が５より小さい、少なくとも１種のフィッシャー−トロプシュ由来潤滑油基礎原料、及び、（ｉｉ）アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物からなり、粘度が４０℃で測定したとき２ｃＳｔより大きい、少なくとも１種の潤滑油基礎原料をブレンドするステップを含む。好ましくは、この方法は、フィッシャー−トロプシュ法から得られる供給原料を利用することを含む。
【００１１】
本発明の更に別の側面では、フィッシャー−トロプシュ設備による潤滑油基油の収量を増大させる方法が提供される。この方法は、合成ガスでフィッシャー−トロプシュ合成を実施して生成物流を得る工程、及び、生成物流を分留する工程、及び、Ｃ２０＋留分、軽質芳香族化合物留分、及び、オレフィン、アルコール及びこれらの混合物を含む軽質フィッシャー−トロプシュ生成物留分を分ける工程を含む。この軽質芳香族化合物留分を前記の軽質生成物留分を用いてアルキル化し、アルキル芳香族化合物留分を得る。任意選択的な更なる処理の後、Ｃ２０＋留分とアルキル芳香族化合物留分の双方からの生成物を、ブレンドして潤滑油基油を得る。潤滑油基油に、Ｃ２０＋留分とアルキル芳香族化合物から調製された生成物を用いることにより、フィッシャー−トロプシュ設備による潤滑油基油の全収量は増加する。
【００１２】
本発明の更なる側面は、ブレンドされた潤滑油基油を調製するための一貫した方法に関する。この方法は、オレフィン、アルコール、又はこれらの混合物を含む軽質フィッシャー−トロプシュ生成物を、触媒的アルキル化条件の下でアルキル化してアルキル化された流れを生成させる工程、及び、アルキル化された流れを蒸留して、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物及び改質可能なフィッシャー−トロプシュ生成物を得る工程を含む。この方法は、フィッシャー−トロプシュ由来ワックスを水素化異性化（ｈｙｄｒｏｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）条件に供し、高パラフィン潤滑油基礎原料を生成させる工程を更に含む。この方法では、アルキル芳香族化合物と高パラフィン潤滑油基礎原料がブレンドされて、ブレンド潤滑油基油を生成する。
【００１３】
本発明の別の側面では、ブレンドされた潤滑油基油を調製するための一貫した方法が提供される。この方法は、オレフィン、アルコール、又はこれらの混合物を含む軽質フィッシャー−トロプシュ生成物を、触媒的アルキル化条件の下でアルキル化してアルキル化された流れを生成させる工程、及び、アルキル化された流れを蒸留して、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物及び改質可能なフィッシャー−トロプシュ生成物を得る工程を含む。この方法は、改質可能なフィッシャー−トロプシュ生成物を接触改質（ｃａｔａｌｙｔｉｃ  ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ）条件の下で改質して、軽質芳香族化合物流を生成させ、この流れを、アルキル化ゾーンにリサイクルして、沸点が潤滑油基油範囲の追加のアルキル芳香族化合物を生成させ得る工程を更に含み得る。任意選択的には、蒸留で得られた、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物の一部分を、接触（ｃａｔａｌｙｔｉｃ）水素化条件の下での水素化に供し、沸点が潤滑油基油範囲のアルキルシクロパラフィンを得ることができる。本方法はまた、フィッシャー−トロプシュ由来ワックスを、水素化異性化条件に供して、高パラフィン潤滑油基礎原料を生成させる工程も含む。この方法では、高パラフィン潤滑油基礎原料は、アルキル芳香族化合物、及び任意選択的に、沸点が潤滑油基油範囲のアルキルシクロパラフィンとブレンドされて、ブレンドされた潤滑油基油を生成する。
【００１４】
例示的態様の詳細な説明
本発明によれば、アルキル芳香族化合物とアルキルシクロパラフィンを高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ由来潤滑油基礎原料に加えると、物理的性質が向上したブレンド潤滑油基油が得られ、フィッシャー−トロプシュ設備による潤滑油基油の全収量が増加し得ることが見出された。フィッシャー−トロプシュ法は、最も軽質の潤滑油基礎原料留分よりも沸点の低い生成物を有意な量生成するので、フィッシャー−トロプシュ設備による潤滑油基礎原料の収量パーセントは理想的に望ましいものより小さくなる。これらのより軽質の留分は、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物及びアルキルシクロパラフィンへと転化させることができる。
【００１５】
沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物及びアルキルシクロパラフィンを用いて、アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物からなる基礎原料を得ることができる。アルキル芳香族化合物及びアルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物からなる基礎原料は、２ｃＳｔを超える粘度をもつ。この基礎原料中のアルキル芳香族化合物及び／又はアルキルシクロパラフィンの含量は、少なくとも１０重量％、好ましくは５０重量％より大きく、より好ましくは７５重量％より大きく、最も好ましくは本質的に１００重量％である。
【００１６】
アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物からなる基礎原料は、高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料にブレンドすることができる。アルキル芳香族化合物及びアルキルシクロパラフィンを高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料に加えると、フィッシャー−トロプシュ設備による潤滑油基油の全収量が増すので、フィッシャー−トロプシュ設備により潤滑油基油を製造する、より効率的で経済的な方法が提供される。
【００１７】
収量の向上に加えて、アルキル芳香族化合物及びアルキルシクロパラフィンを高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料に加えると、ブレンドされた潤滑油基油の他の物理的性質がある程度改善されることが見出された。例えば、これらの成分を高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料に加えることにより、添加剤の溶解性を中程度向上させることができる。
【００１８】
定義
明細書全体を通して次の用語が用いられ、特に断らない限り、以下の意味をもつであろう。
【００１９】
本明細書では、用語「アルキル」は、炭素原子１から４０個の直鎖又は分岐の１価飽和炭化水素、例えばメチル、エチル、ｉ−プロピルなどを意味する。
【００２０】
用語「パラフィン」は、任意の飽和炭化水素化合物、すなわちアルカンを意味する。
【００２１】
用語「芳香族化合物」は、非局在化した電子の連続雲（ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ  ｃｌｏｕｄ）を共有する少なくとも一群の原子を含む任意の炭化水素系化合物を意味し、その原子群の非局在化した電子の数は、４ｎ＋２のヒュッケル則の解（例えば、６電子に対してｎ＝１、など）に相当する。代表的な例には、これらに限定されないが、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレンなどが含まれる。
【００２２】
用語「アルキル芳香族化合物」は、少なくとも１つのアルキル基が付いた、少なくとも１つの芳香族環を含む任意の化合物を意味する。このグループには、例えば、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、アルキルテトラリン、及びアルキル多核芳香族化合物が含まれる。これらの中で、アルキルベンゼンが好ましいアルキル芳香族化合物である。
【００２３】
用語「シクロパラフィン」は、環内炭素３から８個の任意の１価飽和環状炭化水素基（ｒａｄｉｃａｌ）、すなわちシクロアルカンを意味する。シクロパラフィンには、例えば、シクロヘキシル、シクロペンチルなどが含まれる。
【００２４】
用語「アルキルシクロパラフィン」は、少なくとも１つのアルキル基が付いた、少なくとも１つのシクロパラフィン環（典型的には、Ｃ６又はＣ５環、好ましくはＣ６環）を含む任意の化合物を意味する。このグループには、例えば、アルキルシクロヘキサン、アルキルシクロペンタン、アルキルジシクロパラフィン、及びアルキルポリシクロパラフィンが含まれる。これらの中で、アルキルシクロヘキサン及びアルキルシクロペンタンが好ましく、アルキルシクロヘキサンが特に好ましい。
【００２５】
用語「潤滑油基礎原料」又は「基礎原料」は、仕上がり潤滑油の製造に使用される、許容できる粘度指数と粘度をもつ、潤滑油基油範囲内の炭化水素を意味する。潤滑油基礎原料は添加剤と混合されて仕上がり潤滑油を生成する。
【００２６】
用語「潤滑油基礎原料群（ｓｌａｔｅ）」又は「基礎原料群」は、粘度は様々であるが、同じ基礎原料グループに属し、また同じ製造業者による基礎原料の品揃えを意味する。
【００２７】
用語「潤滑油基油」又は「基油」は、アメリカ石油協会交換ガイドライン（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ  Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ）（ＡＰＩ刊行物  １５０９）に従う材料を意味する。潤滑油基油は、基礎原料又は基礎原料のブレンドを含む。
【００２８】
用語「アルキル芳香族化合物及び／又はアルキルシクロパラフィンからなる基礎原料」は、これらの化合物を含み、２ｃＳｔより大きい粘度をもつ基礎原料を意味する。この基礎原料中のアルキル芳香族化合物及び／又はアルキルシクロパラフィンの含量は、少なくとも１０重量％、好ましくは５０重量％より大きく、より好ましくは７５重量％より大きく、最も好ましくは本質的に１００重量％である。
【００２９】
用語「配合潤滑油」は、少なくとも１種の添加剤を含む、少なくとも１種の基礎原料又は基油からなるブレンドを意味する。
【００３０】
用語「高パラフィン基礎原料」は、７０％を超えるパラフィン、好ましくは８５％を超えるパラフィン、最も好ましくは９５％を超えるパラフィンを含む潤滑油基礎原料を意味する。
【００３１】
用語「粘度指数」（ＶＩ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２２７０−９３により定義された測定値を表す。
【００３２】
用語「合成潤滑油基油」は、原油からの抽出及び精製によるのでなく、化学合成により製造されたオイルを表す。合成潤滑油基油は、ＡＰＩ交換ガイドラインに適合し、好ましくはフィッシャー−トロプシュ合成により調製される。
【００３３】
用語「フィッシャー−トロプシュ・ワックス状留分／流れ／生成物」は、一般には６００°Ｆより高温で、好ましくは６５０°Ｆより高温で沸騰する、フィッシャー−トロプシュ法により誘導された生成物を意味する。フィッシャー−トロプシュ・ワックス状生成物は、一般にＣ２０＋生成物であり、Ｃ１０に向けて量は減少する。フィッシャー−トロプシュ・ワックス状生成物は、一般に＞７０％のノルマルパラフィンを、またしばしば８０％を超えるノルマルパラフィンを含む。フィッシャー−トロプシュ・ワックス状生成物は、水素化異性化法により、高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料に転化することができる。
【００３４】
用語「オレフィン及びアルコールを含む軽質フィッシャー−トロプシュ生成物／供給原料」は、オレフィン及び／又はアルコールを含み、エチレンと７００°Ｆの間で沸騰する、フィッシャー−トロプシュ法により誘導される生成物を意味する。好ましくは、それは、プロピレンと４００°Ｆの間で沸騰する。
【００３５】
用語「改質可能なフィッシャー−トロプシュ生成物」は、芳香族化合物に改質可能な、フィッシャー−トロプシュ法により誘導された生成物を意味する。改質可能な軽質留分は典型的には、約４００°Ｆより低温で沸騰し、好ましくは、改質可能な軽質留分は、ｎ−ペンタンより高温で４００°Ｆより低温で沸騰する炭化水素を含む。より好ましくは、改質可能な軽質留分の沸騰範囲は、ｎ−ペンタン（９７℃）より高温でｎ−デカン（３４６℃）より低温で沸騰する単環芳香族化合物を生成するように限定される。最も好ましくは、沸騰範囲はベンゼンの生成に限定されるように選択され、これは、ｎ−ヘキサンより高くｎ−デカンより低い沸騰範囲に相当する。
【００３６】
用語「重質フィッシャー−トロプシュ生成物」は、普通に販売されている留出燃料であるナフサ、ジェット又はディーゼル燃料の範囲より高温で沸騰する、フィッシャー−トロプシュ法により誘導された生成物を意味する。これは、４００°Ｆより高く、好ましくは５５０°Ｆより高く、最も好ましくは７００°Ｆより高温を意味する。この流れは、熱分解（ｔｈｅｒｍａｌ  ｃｒａｃｋｉｎｇ）法により、オレフィンに転化することができる。
【００３７】
「合成ガス」は、水素と一酸化炭素を含む混合物である。これらの化学種以外に、例えば、水、二酸化炭素、未転化の軽質炭化水素供給原料、並びに様々な不純物を含む、他の化学種もまた存在することがある。
【００３８】
「分岐指数」は、化合物の主鎖に付いた側鎖の平均数を測定するための数値指標を意味する。例えば、分岐指数２をもつ化合物は、平均としてほぼ２つの側鎖がそれに付いた直鎖主鎖をもつ化合物を意味する。本発明の生成物の分岐指数は、次のようにして求めることができる。分子あたりの全炭素原子数を求める。これを求める好ましい方法は、分子量から全炭素原子数を見積もることである。分子量を求める好ましい方法は、４５℃における浸透圧計内部の試料の蒸気圧がトルエンの蒸気圧より低ければ、ＡＳＴＭ  Ｄ−２５０３による蒸気圧浸透圧法（Ｖａｐｏｒ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｏｓｍｏｍｅｔｒｙ）である。トルエンより蒸気圧が大きい試料では、分子量は、好ましくは、ベンゼン凝固点降下法により測定される。凝固点降下により分子量を測定する市販の装置は、Ｋｎａｕｅｒにより製造されている。ＡＳＴＭ  Ｄ−２８８９を用いて蒸気圧を求めることができる。別法として、既知のｎ−パラフィン標準品の沸点と比べた相関関係により、ＡＳＴＭ  Ｄ−２８８７又はＡＳＴＭ  Ｄ−８６の蒸留から、分子量を求めることができる。
【００３９】
分岐型のそれぞれに寄与する炭素原子の割合は、炭素ＮＭＲスペクトルにおけるメチルの共鳴に基づいており、分子あたりの炭素数の測定値又は概算値を用いる。炭素１個当たりの面積カウントは、分子あたりの炭素数で全炭素面積を割ることにより求められる。
炭素１個当たりの面積カウントを「Ａ」と定めると、個々の分岐型への寄与は次の通りであるが、それぞれの面積は、面積Ａで割っている：
２−分岐＝２２．５ｐｐｍのメチルの面積の半分／Ａ
３−分岐＝１９．１ｐｐｍの面積又は１１．４ｐｐｍの面積のいずれか（両方ではない）／Ａ
４−分岐＝１４．０ｐｐｍ近くの２本ピークの面積／Ａ
４＋分岐＝１９．６ｐｐｍの面積／Ａ  −  （４−分岐）
内部エチル分岐＝１０．８ｐｐｍの面積／Ａ
分子あたりの全分岐（すなわち分岐指数）は前記の面積の合計である。
【００４０】
この測定で、ＮＭＲスペクトルは、次の量的条件の下で得られる：１０．８秒毎に４５度パルス、０．８秒の収集の間デカップラ（ｄｅｃｏｕｐｌｅｒ）のゲートオン。７．４％のデカップラのデューティ・サイクルは、偏ったオーヴァーハウザー効果が共鳴強度に差異を生じないようにするのに十分に低いことが見出された。
【００４１】
具体例では、フィッシャー−トロプシュ・ディーゼル燃料試料の分子量は、４７８°Ｆの５０％ポイントと５２．３のＡＰＩ比重（ＡＰＩ  ｇｒａｖｉｔｙ）に基づいて、２４０であると計算された。化学式がＣｎＨ２ｎ＋２であるパラフィンでは、この分子量は、ｎの平均値１７に相当する。
【００４２】
前記のようにして得られたＮＭＲスペクトルは、下記の特性面積を有していた。
２−分岐＝２２．５ｐｐｍにおけるメチルの面積の半分／Ａ＝０．３０
３−分岐＝１９．１ｐｐｍ又は１１．４ｐｐｍの面積（両方ではない）／Ａ＝０．２８
４−分岐＝１４．０ｐｐｍ近くの２本ピークの面積／Ａ＝０．３２
４＋分岐＝１９．６ｐｐｍの面積／Ａ  −  （４−分岐）＝０．１４
内部エチル分岐＝１０．８ｐｐｍの面積／Ａ＝０．２１
この試料の分岐指数は１．２５であることが見出された。
【００４３】
用語「一貫した方法」は一連のステップを含む方法を意味し、これらのいくつかはこの方法の他のステップと並列であり得るが、それらは、全方法のうちの、先行する又は後続するステップのいずれに関連するか、あるいは何らかの仕方で依存している。
【００４４】
用語「ナフサ」は典型的には、利用できる炭化水素の、Ｃ５乃至４００°Ｆ終点留分である。任意の具体的な精油所又は合成プロセスで回収された様々な生成物留分の沸点範囲は、原料の特性、地域市場、製品価格等のような要因によって変わるであろう。灯油及びナフサ燃料の性質の更なる詳細については、ＡＳＴＭ  Ｄ−３６９９−８３及びＤ−３７３５を参照のこと。
【００４５】
用語「イソパラフィン含量」は、試料中のイソパラフィン濃度をいう。イソパラフィンは、分岐アルカンとして定義され、ノルマルアルカン及びシクロアルカンを含まない。許容できる流動点（ｐｏｕｒ  ｐｏｉｎｔ）をもつフィッシャー−トロプシュ潤滑油基油については、典型的には、ノルマルパラフィンの濃度は非常に小さく、従ってまたイソパラフィンの濃度が高い。
【００４６】
潤滑油基油の規格は、ＡＰＩ交換ガイドライン（ＡＰＩ刊行物  １５０９）に、硫黄含量、飽和成分含量（ｓａｔｕｒａｔｅｓ  ｃｏｎｔｅｎｔ）、及び粘度指数を用いて、次のように定められている。
【００４７】
【表１】
2005507014.tif 000003
【００４８】
グループＩの基油を製造するプラントは典型的には、溶剤を用いて低粘度指数（ＶＩ）成分を抽出し、その粗原料のＶＩを所望の規格値まで増加させる。これらの溶剤は典型的にはフェノール又はフルフラールである。溶剤抽出では、飽和成分が９０％より少なく、硫黄が３００ｐｐｍより多い生成物が得られる。世界の潤滑油生産の最大多数はグループＩの範疇に入る。
【００４９】
グループＩＩの基油を製造するプラントは典型的には、水素化分解（ｈｙｄｒｏｃｒａｃｋｉｎｇ）もしくは過酷な水素化精製（ｈｙｄｒｏｔｒｅａｔｉｎｇ）のような水素化処理（ｈｙｄｒｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）を用いて、粗原料油のＶＩを規格値まで増加させる。水素化処理の使用により、典型的には、飽和成分含量は９０より大きくなり、硫黄は３００ｐｐｍより少なくなる。世界の潤滑油基油生産の約１０％がグループＩＩの範疇に入り、米国での生産の約３０％がグループＩＩである。
【００５０】
グループＩＩＩの基油を製造するプラントは典型的には、ワックス異性化技術を用いて、非常に高ＶＩの製品を製造する。出発原料が飽和成分だけを含み硫黄をほとんど含まないワックス状減圧軽油（ｖａｃｃｕｍ  ｇａｓ  ｏｉｌ、ＶＧＯ）又はワックスなので、グループＩＩＩの製品は、飽和含量は９０を超え、硫黄含量は３００ｐｐｍ未満である。フィッシャー−トロプシュ・ワックスは、グループＩＩＩの潤滑油を製造するワックス異性化法の理想的な供給原料である。世界の潤滑油供給のわずかな部分だけがグループＩＩＩの範疇に入る。
【００５１】
グループＩＶの潤滑油基油は、ノルマルアルファオレフィンのオリゴマー化により誘導され、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）潤滑油基油と呼ばれる。グループＶの潤滑油基油はその他のすべてである。このグループには、合成エステル、シリコン潤滑剤、ハロゲン化潤滑油基油及びＶＩ値が８０未満の潤滑油基油が含まれる。後者は、石油由来グループＶ潤滑油基油として記載することができる。石油由来グループＶ潤滑油基油は典型的には、グループＩ及びＩＩの潤滑油基油を製造するのに用いられるものと同じ方法で、しかしより過酷でない条件下に調製される。
【００５２】
本発明によれば、高パラフィン潤滑油基礎原料は、フィッシャー−トロプシュ法により調製され、いくらかの、あるいは好ましくはすべての、沸点が潤滑油基油範囲の、アルキル芳香族化合物及びアルキルシクロパラフィンもまたフィッシャー−トロプシュ法の生成物から調製され得る。本発明の高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ基礎原料は、グループＩＩＩ又はグループＩＩの潤滑油基油の製造に利用することができ、したがって、本発明のブレンド潤滑油基油は、グループＩＩＩ又はグループＩＩの潤滑油基油である。
【００５３】
フィッシャー−トロプシュ合成を実施する触媒及び条件は、当業者によく知られており、例えばＥＰ  ０  ９２１  １８４  Ａ１に記載されている。この特許の内容全体は参照により本明細書の記載の一部とする。フィッシャー−トロプシュ合成法では、合成ガス（シンガス）が、反応条件の下でフィッシャー−トロプシュ触媒と接触することにより、液体炭化水素に転化される。典型的には、メタンと、任意選択的により重質の炭化水素（エタン及びより重質のもの）を、慣用の合成ガス生成装置を通して送って合成ガスを得ることができる。一般に、合成ガスは水素と一酸化炭素を含み、より少ない量の二酸化炭素及び／又は水を含み得る。合成ガス中の硫黄、窒素、ハロゲン、セレン、リン及びヒ素の汚染物質の存在は望ましくない。この理由から、また合成ガスの品質に応じて、フィッシャー−トロプシュ化学を実施する前に、供給原料から、硫黄及び他の汚染物質を除去することが好ましい。これらの汚染物質を除去する方法は当業者によく知られている。例えば、ＺｎＯガードベッド（ｇｕａｒｄｂｅｄ）が、硫黄不純物を除去するのに好ましい。他の汚染物質を除去する方法は当業者によく知られている。合成ガス反応中に生成した二酸化炭素、及びまだ除去されていない追加の硫黄化合物を除去するために、フィッシャー−トロプシュ反応器に先立って、合成ガスを精製することもまた望ましいであろう。これは、例えば、合成ガスを、充填塔内の穏やかなアルカリ性溶液（例えば、炭酸カリウム水溶液）と接触させることにより達成することができる。
【００５４】
フィッシャー−トロプシュ法では、適切な温度と圧力の反応条件の下で、Ｈ２とＣＯの混合物を含む合成ガスをフィッシャー−トロプシュ触媒に接触させることにより、液体及び気体の炭化水素が生成する。フィッシャー−トロプシュ反応は典型的には、約３００から７００°Ｆ（１４９から３７１℃）、好ましくは約４００から５５０°Ｆ（２０４から２２８℃）の温度、約１０から６００ｐｓｉａ（０．７から４１バール）、好ましくは３０から３００ｐｓｉａ（２から２１バール）の圧力、並びに、約１００から約１０，０００ｃｃ／ｇ／ｈｒ、好ましくは３００から３，０００ｃｃ／ｇ／ｈｒの触媒空間速度で実施される。
【００５５】
フィッシャー−トロプシュ型反応を実施するための条件の例は、当業者によく知られている。
適切な条件は、例えば、米国特許第４，７０４，４８７号、４，５０７，５１７号、４，５９９，４７４号、４，７０４，４９３号、４，７０９，１０８号、４，７３４，５３７号、４，８１４，５３３号、４，８１４，５３４号及び４，８１４，５３８号に記載されており、これらの各々の内容は、参照によりその全体を本明細書の記載の一部とする。
【００５６】
フィッシャー−トロプシュ合成法の生成物は、Ｃ１からＣ２００＋の範囲に渡り、最大多数はＣ５からＣ１００＋の範囲であり、その生成物は１つ又は複数の生成物留分に分配することができる。反応は、様々な型の反応器、例えば、１つ又は複数の触媒床を含む固定床反応器、スラリ反応器、流動床反応器、あるいは異なる型の反応器の組合せで実施することができる。このような反応方法と反応器はよく知られており、文献によって証拠立てられている。フィッシャー−トロプシュ法では、所望のフィッシャー−トロプシュ生成物は典型的には、蒸留により分離されるであろう。
【００５７】
スラリー・フィッシャー−トロプシュ法は、本発明を実施するのに好ましい方法であり、発熱性の大きい合成反応に対する優れた熱（及び物質）移動特性を利用し、コバルト触媒を使用する場合には、比較的高分子量のパラフィン系炭化水素を製造することができる。スラリ法では、Ｈ２とＣＯの混合物を含む合成ガスが、反応条件で液体である合成反応の炭化水素生成物を含むスラリ液に分散、懸濁された特定のフィッシャー−トロプシュ炭化水素合成触媒を含む反応器内のスラリを通して、第３の相として、泡となって上昇する。水素対一酸化炭素のモル比は、約０．５から４まで広い範囲に渡り得るが、より典型的には約０．７から２．７５、好ましくは約０．７から２．５の範囲内にある。特に好ましいフィッシャー−トロプシュ法は、参照によりその全体を本明細書の記載の一部とするＥＰ０６０９０７９に教示されている。
【００５８】
スラリ床反応器中で実施されるフィッシャー−トロプシュ反応による生成物は一般に、軽質反応生成物とワックス状反応生成物を含む。軽質反応生成物（すなわち、凝縮留分）は、主にＣ５〜Ｃ２０の範囲であり、約Ｃ３０までその量の減少してゆく、約７００°Ｆより低温で沸騰する炭化水素（例えば、テールガス乃至中間留分）を含む。ワックス状反応生成物（すなわち、ワックス留分）は、主にＣ２０＋の範囲にあり、Ｃ１０までその量の減少してゆく、約６００°Ｆより高温で沸騰する炭化水素（例えば、減圧軽油乃至重質パラフィン）を含む。軽質反応生成物及びワックス状生成物のいずれも、実質的にパラフィン系である。ワックス状生成物は一般に、７０％を越えるノルマルパラフィンを含み、しばしば８０％を超えるノルマルパラフィンを含む。軽質反応生成物は、パラフィン生成物を有意な比率のアルコール及びオレフィンと共に含む。軽質反応生成物が５０％もの、あるいはそれ以上のアルコール及びオレフィンを含む場合もある。
【００５９】
フィッシャー−トロプシュ法による生成物は、例えば、水素化分解、水素化異性化、及び水素化精製を用いて更に処理することができる。このような処理では、大きな合成分子が、より望ましい沸点、流動点、及び粘度指数特性をもつ、燃料範囲及び潤滑油範囲の分子に分解される。このような処理はまた、精製所の特定の要求に合うように、酸素含有体（ｏｘｙｇｅｎａｔｅ）及びオレフィンを飽和させることもできる。これらの処理は当業者によく知られており、ここでは更なる説明を要しない。
【００６０】
一般に、好適なフィッシャー−トロプシュ触媒は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｕ及びＲｅのような、１種又は複数のＶＩＩＩ族触媒金属を含む。更に、好適な触媒は助触媒を含み得る。すなわち、好ましいフィッシャー−トロプシュ触媒は、有効量のコバルト、並びに、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｈ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｕ、Ｍｇ及びＬａの１種又は複数を、適当な無機担体材料、好ましくは１種又は複数の耐火金属酸化物を含む材料上に含む。一般に、触媒中に存在するコバルトの量は、全触媒組成物の約１から約５０重量パーセントまでの間にある。触媒はまた、ＴｈＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＭｇＯ、及びＴｉＯ２のような塩基性酸化物助触媒、ＺｒＯ２のような助触媒、貴金属（Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ）、硬貨鋳造金属（Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ）、並びに、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、及びＲｅのような他の遷移金属を含み得る。アルミナ、シリカ、マグネシア及びチタニアもしくはこれらの混合物を含む担体材料を用いることができる。コバルト含有触媒の好ましい担体にはチタニアが含まれる。有用な触媒とそれらの調製は当業者によく知られている。
【００６１】
ある触媒、例えば鉄含有触媒は、比較的低い、乃至中程度の鎖成長確率を呈することが知られており、その反応生成物は、比較的高い割合の低分子量（Ｃ２〜８）オレフィンと比較低い割合の高分子量（Ｃ３０＋）ワックスを含む。ある他の触媒、例えばコバルト含有触媒は、比較的高い鎖成長確率を呈することが知られており、その反応生成物は、比較的低い割合の低分子量（Ｃ２〜８）オレフィンと比較的高い割合の高分子量（Ｃ３０＋）ワックスを含む。このような触媒は当業者によく知られており、容易に入手し、及び／又は調製することができる。本発明の好ましい触媒は、Ｆｅ又はＣｏのいずれかを含み、Ｃｏが好ましい。
【００６２】
本発明は、フィッシャー−トロプシュ反応から得られるか、又は得ることができる様々な生成物を利用する方法を提供する。本明細書に記載される方法により、フィッシャー−トロプシュ由来潤滑油基礎原料が得られるように処理し得るフィッシャー−トロプシュ・ワックス状留分が得られる。フィッシャー−トロプシュ由来潤滑油基礎原料は、高パラフィンであり、硫黄含量が少ない。したがって、グループＩＩＩ又はグループＩＩの範疇の潤滑油基油を製造するために、フィッシャー−トロプシュ由来潤滑油基礎原料を利用することができる。
【００６３】
本明細書に記載される方法により、最も軽質の潤滑油基礎原料留分（すなわち、潤滑油基油範囲内の引火点をもつ最も軽質の留分）より容易に沸騰する生成物も得られる。これらのより軽質の生成物は、沸点が潤滑油基油範囲の、アルキル芳香族化合物及びアルキルシクロパラフィンに転化することができ、これらのアルキル芳香族化合物及びアルキルシクロパラフィンを用いて、アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物からなる潤滑油基礎原料を得ることができる。例えば、一側面において、本発明は、（ｉ）フィッシャー−トロプシュ由来潤滑油基礎原料と、（ｉｉ）アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物からなる潤滑油基礎原料とを含むブレンド潤滑油基油を製造するための方法を提供する。このブレンド潤滑油基油により、フィッシャー−トロプシュ設備による潤滑油基油の全収量が増すばかりでなく、物理的性質、例えば添加剤の溶解性が、中程度に改善された潤滑油基油が得られる。
【００６４】
例えば、一側面では、本発明は、フィッシャー−トロプシュ法の軽質沸騰留分を改質することによりアルキル芳香族化合物を製造するための方法を提供する。更に、フィッシャー−トロプシュ法による軽質芳香族化合物は、オレフィン及びアルコールを用いるアルキル化により、アルキル芳香族化合物に転化することができる。軽質芳香族化合物をアルキル化するのに用いられるオレフィン及びアルコールは、フィッシャー−トロプシュ法の生成物からも得ることができる。本発明の更に別の側面では、本発明は、フィッシャー−トロプシュ法により得られるアルキル芳香族化合物を水素化することにより、アルキルシクロパラフィンを製造するための方法を提供する。
【００６５】
本発明の高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料は、当業者に知られている任意の手段により調製することができる。好ましくは、高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料は、フィッシャー−トロプシュ・ワックス状留分から触媒的水素化異性化脱蝋法により調製することができる。水素化異性化脱蝋法では、モレキュラーシーブを用いて、パラフィンをイソパラフィンに選択的に水素化異性化する。
【００６６】
水素化異性化脱蝋は、ワックス状炭化水素流を、酸性成分を含む触媒と接触させて、ワックス状流中のノルマルパラフィン及びわずかに分岐したイソパラフィンを、他の非ワックス状化学種に転化して、許容できる流動点をもつ潤滑油基礎原料生成物を生成させるステップを含む。ワックス状流を触媒と接触させることは、好ましくは、水素の存在下に実施される。水素化異性化法が実施され得る典型的な条件には、約２００から４００℃の温度、及び約１５から３０００ｐｓｉｇ、好ましくは１００から２５００ｐｓｉｇの圧力が含まれる。接触している間の時間あたりの空間速度は一般に、約０．１から２０、好ましくは約０．１から約５である。水素対炭化水素の比は、約１．０乃至約５０モルＨ２／モル炭化水素、より好ましくは、約１０乃至約２０モルＨ２／モル炭化水素の範囲内にある。水素化異性化を実施する好適な条件は、米国特許第５，２８２，９５８号及び同第５，１３５，６３８号に記載されており、これらの内容は参照によりその全体を本明細書の記載の一部とする。
【００６７】
水素化異性化脱蝋は、異性化により、同時に、クラッキングによる転化は最少にしながら、ワックス状供給原料の少なくとも一部分を非ワックス状イソパラフィンに転化する。クラッキングの度合いが限定されているので、潤滑油基油範囲より低温で沸騰する価値の一層低い副生成物の収量は少なくなり、潤滑油の収量は増加する。水素化異性化は、ＶＩがより大きく、酸化と熱に対する安定性がより大きい潤滑油基油を生成する。
【００６８】
水素化異性化法では、ワックス状供給原料は、異性化条件の下で、好ましくは、約０．５ミクロン以下の結晶子径、及び最小直径が少なくとも４．８Åで最大直径が７．１Å以下である細孔を有する、中程度の細孔径のモレキュラーシーブと接触する。モレキュラーシーブは１０乃至１２員環の類のものである。本発明の水素化異性化法で有用な具体的なモレキュラーシーブには、ゼオライトＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−２１、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−３８、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、ＳＳＺ−３２、フェリエライト（ｆｅｒｒｉｅｒｉｔｅ）及びＬ、並びにＳＡＰＯ−１１、ＳＡＰＯ−３１、ＳＡＰＯ−４１、ＭＡＰＯ−１１及びＭＡＰＯ−３１のようなリン酸アルミニウム系の他のモレキュラーシーブ材料が含まれる。このようなモレキュラーシーブは、米国特許第４，４４０，８７１号、第５，２８２，９５８号、及び第５，１３５，６３８号に記載されており、その内容は参照によりその全体を本明細書の記載の一部とする。水素化異性化触媒は十分な酸性度をもつので、その０．５ｇは、管状反応器に入れた場合、３７０℃、１２００ｐｓｉｇの圧力、１６０ｍｌ／ｍｉｎの水素流、及び１ｍｌ／ｈｒの原料供給速度において少なくとも５０％のヘキサデカンを転化する。それはまた、ヘキサデカンの他の化学品への転化を９６％とする条件下で使用された場合、４０以上の異性化選択性を示す。異性下選択性は、比率であり、次のように定義される。
【数１】
2005507014.tif 000004
所望の異性化選択性を達成するため、触媒は、異性化の促進に役立つ水素化成分を含む。この水素化成分は、ＶＩＩＩ族金属であり、白金及びパラジウムが好ましい。
【００６９】
水素化異性化生成物は、ハイドロフィニッシング（ｈｙｄｒｏｆｉｎｉｓｈｉｎｇ）により更に処理することができる。ハイドロフィニッシングは、金属水素化触媒、例えば、白金坦持アルミナの存在下に都合よく実施することができる。ハイドロフィニッシングは、約１９０℃から約３４０℃の温度及び約４００ｐｓｉｇから約３０００ｐｓｉｇの圧力で実施することができる。
【００７０】
本発明の方法により調製された高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料は、典型的には５より小さく、好ましくは３より小さい分岐指数をもち、また平均長さが炭素原子２個より短いアルキル側鎖をもつ。更に、本発明の高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料及びオイルは、４０℃で測定したとき、３ｃＳｔより大きく、好ましくは４ｃＳｔより大きい粘度をもつ。高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料は、一般に２３０℃（４５０°Ｆ）より高温で沸騰し、より通常には３１５℃（６００°Ｆ）より高温で沸騰するであろう。本発明では、フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料は、グループＩＩＩ及びグループＩＩの潤滑油基油を製造するために用いられる。
【００７１】
一貫した方法
図は、フィッシャー−トロプシュ法による供給原料を用いて、本発明のブレンド潤滑油基油にとって望ましい生成物を得る、本発明の方法を実施する例示的システムを示す。図で、ブレンド潤滑油基油は、一貫した方法の使用により調製される。このブレンド潤滑油基油は、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物、沸点が潤滑油基油範囲のアルキルシクロパラフィン、もしくはこれらの混合物とブレンドされた高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料を含む。
【００７２】
図は、軽質芳香族化合物のアルキル化により生成したアルキル芳香族の追加されたフィッシャー−トロプシュ生成物からアルキル芳香族化合物及びアルキルシクロパラフィンを製造するための方法を示している。図に示される本発明の一側面では、高パラフィン潤滑油基油は、フィッシャー−トロプシュ・ワックス状流の水素化異性化脱蝋により調製される。
【００７３】
この方法で供給原料として用いられるフィッシャー−トロプシュ・ワックス状流は一般に、Ｃ２０＋の供給原料であり、一般に６００°Ｆより高温で沸騰するであろう。フィッシャー−トロプシュ・ワックス状流１５５は、任意選択的な水素化精製ステップ１６０への供給原料として、水素１５７と組み合わせて利用される。得られた水素化精製生成物１６５あるいはフィッシャー−トロプシュ・ワックス状流１５５は、水素化異性化触媒を含む水素化異性化脱蝋ゾーン１７０に供給される。水素化異性化ゾーンには水素１６７が加えられ、フィッシャー−トロプシュ・ワックス状流は水素化異性化脱蝋される。水素化異性化は、前記のように、水素化異性化条件と触媒を用いて実施される。水素化異性化法は高パラフィン潤滑油基礎原料１７５を生成する。得られる高パラフィン潤滑油基礎原料は、約７０重量％を超えるパラフィンを、好ましくは８０重量％を超えるパラフィンを、最も好ましくは９０重量％を超えるパラフィンを含む。
【００７４】
本発明の一側面では、フィッシャー−トロプシュ・ワックス状流の水素化異性化は、水素の存在下に、中程度の細孔径のモレキュラーシーブを用いて行なわれる。モレキュラーシーブは、１０乃至１２員環のものである。本発明の水素化異性化法で有用な具体的なモレキュラーシーブには、前記のように、ゼオライトと、リン酸アルミニウム系の他のモレキュラーシーブ材料が含まれる。触媒は、少なくとも１種のＶＩＩＩ族金属、好ましくは白金又はパラジウムを含み、白金が最も普通に用いられる。
【００７５】
フィッシャー−トロプシュ・ワックス状流を水素化異性化するための条件は典型的には、２００〜４００℃の間の温度、約１５〜３０００ｐｓｉｇの圧力、約０．１から５のＬＨＳＶ、及び２００と１０，０００ＳＣＦＢの間（好ましくは１０００と４０００ＳＣＦＢの間）のＨ２：オイルの比率であろう。好ましくは、固定床触媒反応器が、好ましくは下降流操業で、用いられる。
【００７６】
水素化異性化ステップへの供給原料は、水素化異性化触媒毒であり得るオレフィン及び酸素含有体を含み得るので、水素化異性化の前に、フィッシャー−トロプシュ・ワックス状流を水素化精製することができ、酸素含有体の転化による水は、典型的には蒸留（図示せず）により、除去される。本発明のこの側面では、フィッシャー−トロプシュ・ワックス状流１５５は水素化精製ゾーン１６０に供給され、水素化精製される。水素化精製ステップは、慣用の水素化精製条件を用いて実施される。典型的な水素化精製条件は広い範囲にわたって変わる。一般に、全ＬＨＳＶは、約０．２５から２．０、好ましくは、約０．５から１．０である。水素分圧は、２００ｐｓｉａより大きく、好ましくは、約５００ｐｓｉａから約２０００ｐｓｉａまでの範囲である。水素再循環率は、典型的には５０ＳＣＦ／Ｂｂｌより大きく、好ましくは１０００と５０００ＳＣＦ／Ｂｂｌの間である。温度は約３００°Ｆから約７５０°Ｆまでの範囲であり、好ましくは４５０°Ｆから６００°Ｆまでの範囲である。
【００７７】
水素化精製操作で有用な触媒は、当業者によく知られている。好適な触媒には、アルミナ又はシリカ質マトリックス上の白金又はパラジウムのようなＶＩＩＩＡ族（１９７５年の国際純正応用化学連合の基準による）の貴金属、並びに、アルミナ又はシリカ質マトリックス上のニッケル−モリブデン又はニッケル−スズのような硫化されていない（ｕｎｓｕｌｆｉｄｅｄ）ＶＩＩＩＡとＶＩＢ族が含まれる。非貴金属（ニッケル−モリブデンなど）水素化金属は、通常は酸化物として、あるいはより好ましくは又は可能であれば、関係する特定の金属からそのような化合物が容易に生成する場合には硫化物として、最終的な触媒組成物中に存在する。好ましい非貴金属触媒組成物は、対応する酸化物として求めると、５重量パーセントを超える、好ましくは約５から約４０重量パーセントのモリブデン及び／又はタングステン、並びに、少なくとも約０．５、一般に約１から約１５重量パーセントのニッケル及び／又はコバルトを含む。貴金属（白金など）触媒は、０．０１パーセントを超える金属を、好ましくは０．１と１．０パーセントの間の金属を含むことができる。白金とパラジウムの混合体のような、貴金属の組合せを用いることもできる。
【００７８】
マトリックス成分は、酸性触媒活性をもつ若干のものを含む、多くのタイプのものとすることができる。活性をもつものには、非晶質シリカ−アルミナが含まれ、あるいはそれらはゼオライト又は非ゼオライト結晶性モレキュラーシーブとすることができる。好適なマトリックス用モレキュラーシーブの例には、ゼオライトＹ、ゼオライトＸ、並びに、いわゆる超安定化（ｕｌｔｒａ  ｓｔａｂｌｅ）ゼオライトＹ及び高シリカ：アルミナ構造比ゼオライトＹが含まれる。好適なマトリックス材料には、合成又は天然物質、並びに、クレーのような無機材料、シリカ及び／又はシリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、シリカ−トリア、シリカ−ベリリア、シリカ−チタニアのみならず、３元組成物、例えば、シリカ−アルミナ−トリア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、シリカ−アルミナ−マグネシア、及びシリカ−マグネシア  ジルコニアなどの金属酸化物も含まれ得る。後者は、天然に産出するもの、あるいは、シリカと金属酸化物の混合体を含むゼラチン状沈澱物又はゲルの形態のもののいずれかとすることができる。触媒と複合化し得る天然産クレーには、モンモリロナイト及びカオリン類のものが含まれる。これらのクレーは、採掘されたままの原料の状態で用いることができ、又はまず焼成、酸処理もしくは化学的改変に供することができる。反応器では、２つ以上の触媒タイプを用いることができる。
【００７９】
高パラフィン潤滑油基礎原料１７５は、水素化異性化脱蝋ゾーン１７０から移された後、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物とブレンドされて、４０℃で測定したとき、３ｃＳｔより大きい粘度を有するブレンド潤滑油基油が得られる。
【００８０】
本発明のブレンド潤滑油基油に用いられる、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物は、どのような供給源から得られたものでもよいが、好ましくは、オレフィン及び／又はアルコールを含む軽質フィッシャー−トロプシュ生成物を用いる、フィッシャー−トロプシュ法による軽質芳香族化合物のアルキル化により得られる。図の一貫した方法に示されるように、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物１２７は、オレフィン及び／又はアルコールを含む軽質フィッシャー−トロプシュ生成物１０５を用いる、軽質芳香族１０７のアルキル化１１０により調製される。
【００８１】
軽質芳香族化合物は、比較的軽質な沸騰範囲をもつので、潤滑油基礎原料の引火点を規格の最低値より低温に下げてしまうことなしには、フィッシャー−トロプシュ・ワックス状流又は高パラフィン潤滑油基礎原料にそれらをブレンドすることができない、芳香族化合物を含む流れをいう。軽質芳香族化合物の実際の組成及び沸騰範囲は、特定の潤滑油基礎原料によるであろう。典型的には、軽質芳香族化合物は、ベンゼン、トルエン、及びキシレンを含み、全芳香族化合物含量が＞３０重量％、好ましくは＞６０重量％、最も好ましくは＞８０重量％である流れである。ベンゼンは健康に影響し、キシレンは石油化学原料として有益な用途があるので、好ましい軽質芳香族流は、トルエンを、３０重量％より多く、好ましくは６０重量％より多く、最も好ましくは８０重量％より多く含んでいる。
【００８２】
オレフィンは、例えば、慣用法あるいはフィッシャー−トロプシュ法により得られる供給原料の熱分解処理により生成され得る。熱分解処理への供給原料がフィッシャー−トロプシュ生成物から誘導される場合、それは、好ましくは、重質フィッシャー−トロプシュ生成物であろう。オレフィンとアルコールは、好ましくは、フィッシャー−トロプシュ法により誘導される。オレフィンとアルコールをフィッシャー−トロプシュ法により誘導することには、２つの利点がある。第１に、そうすることにより、改質される供給原料からオレフィンとアルコールが取り除かれ、この流れにおける潜在的な改質触媒毒の量が減少する。第２に、そうすることにより、普通では潤滑油基油沸騰範囲ではない軽質留分を、潤滑油基油沸騰範囲に転化して、潤滑油基油の全収量を増やす方法が提供される。オレフィン及び／又はアルコールを含む軽質フィッシャー−トロプシュ生成物は、アルキル化ゾーン１１０でアルキル化することができ、アルキル化生成物１１５は、典型的には蒸留により、蒸留ゾーン１２０で分離される。アルキル化及び蒸留ステップを、当業者に知られている慣用のパラメータを用いる慣用の方法で実施して、軽質副生成物、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル化芳香族化合物、及び改質可能なフィッシャー−トロプシュ生成物を生成させることができる。
【００８３】
典型的には、そして芳香族アルキル化のすべての実際の形態においては、何らかの形態の酸性触媒が用いられる。それらは、バルク酸（ｂｕｌｋ  ａｃｉｄ）（硫酸、フッ化水素酸）、固体酸（ゼオライト、酸性クレー、及び／又はシリカ−アルミナ）、及び、より最近のイオン性液体からの、任意の数のタイプとすることができる。アルキル化の条件は、酸、芳香族化合物、並びにオレフィン及び／又はアルコールの具体的な性質に依存する。典型的には、フッ化水素酸又はイオン性液体を用いると、温度は、室温と約７５℃の間となろう。固体酸触媒（ゼオライト及び酸性クレー）を用いると、温度は、１００と３００℃の間、好ましくは１５０と２００℃の間となろう。アルコールが供給原料に存在する場合、それらは、反応による副生成物として水を生成するであろう。この場合、液体の酸触媒は反応により生成する水で結果的に薄くなるであろうから、固体酸触媒の使用が好ましい。芳香族化合物対オレフィン及び／又はアルコールのモル比は、０．２と２０の間とすることができる。オレフィン及び／又はアルコールのオリゴマー化を避けるために、芳香族化合物対オレフィン及び／又はアルコールのモル比は、１より大きいことが好ましく、２と１５の間が最も好ましい。圧力は典型的には、混合物を液相に保つのに十分なだけ高い。反応は発熱性であり、典型的には、段間で熱を除去しながら、多段で行なわれる。反応器は、ＣＳＴＲタイプ（液体の酸に対して好ましい）、エビュレーティング床（ｅｂｕｌａｔｉｎｇ  ｂｅｄ）、又は固定床（固体触媒に対して好ましい）のいずれかとすることができる。芳香族化合物をアルキル化するためのこのような方法は、当業者によく知られている。
【００８４】
本発明にとって好ましい方法は、間で熱を除去できる複数の段をもつ固定床反応器で固体酸触媒を使用することである。芳香族化合物対オレフィン及び／又はアルコールのモル比は、好ましくは、４と１２の間である。平均の反応器温度は、好ましくは、１５０と２００℃の間である。
【００８５】
軽質副生成物１２３は、典型的にはｎ−ペンタン以下の温度で沸騰する炭化水素であり、蒸留ゾーン１２０から除去される。生成した、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物１２７は、ブレンド潤滑油基油１８０に使用するために、ブレンドゾーンに供給することができる。残りの改質可能なフィッシャー−トロプシュ生成物１２５は、改質のために、改質ゾーン１４０に供給することができる。任意選択的に、改質の前に、改質可能なフィッシャー−トロプシュ生成物を、水素１４７と組み合わせて水素化精製ゾーン１３０に供給し、水素化精製して、望まない化学種を除去し、水素化精製された流れ１３５を作ることができる。改質可能なフィッシャー−トロプシュ生成物１２５又は水素化精製された流れ１３５を改質ゾーン１４０で改質した後、改質ゾーンからの生成物流は、（ｉ）沸点が潤滑油基油範囲の追加のアルキル芳香族化合物を調製するためにアルキル化ゾーン１１０にリサイクルされ得る軽質芳香族化合物流１０７、並びに（ｉｉ）販売又は他の用途のための芳香族化合物流１４５を含むであろう。
【００８６】
改質可能なフィッシャー−トロプシュ生成物又は水素化精製されたナフサを芳香族化合物に転化するために、接触改質又はＡＲＯＭＡＸ（登録商標）技術を用いることができる。接触改質は当業者によく知られている。例えば、それは、Ｄ．Ｍ．Ｌｉｔｔｌｅ著「接触改質（Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ）」（ＰｅｎｎＷｅｌｌ  Ｂｏｏｋｓ、１９８５年）に記載されている。更に、ＡＲＯＭＡＸ（登録商標）法は当業者によく知られており、例えば、Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  ＆  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、１２巻、１２号、６５−６８ページ、並びにＢｕｓｓ他に対する米国特許第４，４５６，５２７号に記載されている。
【００８７】
図に示される本発明の一側面では、分離／蒸留ゾーン１２０で生成した、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物のすべてあるいは一部分を、水素１４７と組み合わせて、水素化ゾーン１５０に供給し、水素化して、アルキルシクロパラフィン１５３を生成することができる。水素化の条件は当業界においてよく知られており、室温より高い温度と大気圧を超える圧力でアルキル芳香族化合物を水素及び触媒と反応させることを含む。水素化の好ましい条件には、３００と８００°Ｆの間、最も好ましくは４００と６００°Ｆの間の温度、５０と２０００ｐｓｉｇの間、最も好ましくは１００と５００ｐｓｉｇの間の圧力、０．２と１０の間、最も好ましくは１．０と３．０の間の、時間あたりの液空間速度（ＬＨＳＶ）、及び、５００と１０，０００ＳＣＦＢの間、最も好ましくは１０００と５０００ＳＣＦＢの間のガス比が含まれる。
【００８８】
水素化ゾーンで使用するための触媒は、水素化精製で典型的に使用されるものであるが、Ｐｔ及び／又はＰｄを含む非硫化物触媒が好ましく、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、又はカーボンのような担体上にＰｔ及び／又はＰｄを分散させることが好ましい。好ましい担体はアルミナである。水素化のための水素は、改質ゾーン１４０から、又はフィッシャー−トロプシュ生成物を製造するために使用される合成ガスから、又はメタンを含む流れの水蒸気改質から供給することができる。
【００８９】
水素化ゾーン１５０で生成した沸点が潤滑油基油範囲のアルキルシクロパラフィン１５３は、次いで、蒸留ゾーン１２０からの、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物１２７、及び、水素化異性化ゾーン１７０から得られる高パラフィン潤滑油基礎原料１７５のような、この方法による他の生成物とのブレンド潤滑油基油に利用することができる。これらの成分のブレンドは、当業者に知られている方法のいずれかにより実施することができる。
【００９０】
本発明のブレンド潤滑油基油は一般に、少なくとも１種の高パラフィン潤滑油基礎原料と、アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、及びこれらの混合物からなる潤滑油基礎原料の少なくとも１種を含む。高パラフィン潤滑油基礎原料は一般に、約５未満、好ましくは約４未満、最も好ましくは約３未満の分岐指数をもつであろう。
【００９１】
典型的には、高パラフィン潤滑油基礎原料は、約７０重量％を超えるパラフィンを含むであろう。好ましくは、高パラフィン潤滑油基礎原料は約８０重量％を超えるパラフィン、最も好ましくは９０重量％を超えるパラフィンを含むであろう。
【００９２】
本発明のブレンドに有用な、沸点が潤滑油基油範囲のアルキル芳香族化合物は典型的には、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、アルキルテトラリン、又はアルキル多核芳香族化合物を含むであろう。好ましくは、アルキル芳香族化合物はアルキルベンゼンを含むであろう。更に、本発明の一側面では、これらのアルキル芳香族化合物は、硫黄及び窒素含量が低く、例えば、１００ｐｐｍ未満、好ましくは１０ｐｐｍ未満、最も好ましくは１ｐｐｍ未満であろう。
【００９３】
本発明のブレンドで有用な、沸点が潤滑油基油範囲のアルキルシクロパラフィンは典型的には、アルキルシクロヘキサン、アルキルシクロペンタン、アルキルジシクロパラフィン、アルキルポリシクロパラフィン及びこれらの混合物を含むであろう。好ましくは、アルキルシクロパラフィンは、アルキルシクロヘキサン、アルキルシクロペンタン及びこれらの混合物を含むであろう。本発明の一側面では、これらのアルキルシクロパラフィンは、硫黄及び窒素含量が低く、例えば、１００ｐｐｍ未満、好ましくは１０ｐｐｍ未満、最も好ましくは１ｐｐｍ未満であろう。
【００９４】
本発明のブレンド潤滑油基油は一般に、高パラフィン潤滑油基礎原料を約９９重量％から約５０重量％と、アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物を約１重量％から約５０重量％含むであろう。好ましくは、本発明のブレンド潤滑油基油は、高パラフィン潤滑油基礎原料を約９９重量％から約７５重量％と、アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物を約１重量％から約２５重量％含むであろう。一般に、アルキル芳香族化合物とアルキルシクロパラフィンの両方がブレンド潤滑油基油に加えられる場合、アルキル芳香族化合物とアルキルシクロパラフィンの比率は、約０．１：１と１０：１の間である。
【００９５】
本発明のブレンド潤滑油基油は、界面活性剤、分散剤、抗酸化剤、摩耗防止剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤、摩擦調整剤、消泡剤、腐蝕防止剤、湿潤剤、高密度化剤（ｄｅｎｓｉｆｉｅｒ）、脱水防止剤（ｆｌｕｉｄ−ｌｏｓｓ  ａｄｄｉｔｉｖｅ）、防錆剤などの追加の潤滑油基油添加剤を含み得る。例えば、仕上がり潤滑油の配合者は典型的には、様々な粘度グレードの潤滑油基礎原料生成物を取り、それらを前記のような添加剤とブレンドして、所望の粘度と物理的性質をもつ仕上がり潤滑油を作る。
【００９６】
これらの潤滑油基油添加剤は典型的には極性官能基をもつ。フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料の高パラフィン含量のゆえに、潤滑油基油添加剤は、フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料に、不溶であるか、あるいはわずかに溶けるだけであり得る。高パラフィン基礎原料の添加剤溶解性が悪いという問題に対処するために、現在、合成エステルのような様々な共溶剤が使われている。しかし、これらの合成エステルは非常に高価であり、従ってまた合成エステルを含む高パラフィン潤滑油基油ブレンドは、添加剤溶解性は許容できるものであるが、やはり高価である。
【００９７】
アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物をブレンドした高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料は、物理的性質が中程度に向上することが見出された。例えば、アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物を高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料に添加すると、例えば、酸化安定性、溶解性、エラストマ相溶性、加水分解安定性、ゴム溶解力の向上、潤滑油酸化生成物の溶解力の向上、及び、添加剤溶解性の中程度の向上を含む、フィッシャー−トロプシュ由来基油に所望の性質が付与されるであろう。
【００９８】
例えば、許容できる添加剤溶解性を有する仕上がり潤滑油は、一般に濁度が２ＮＴＵ未満のものである。（ｉ）少なくとも１種の高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ由来潤滑油基礎原料、（ｉｉ）アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物からなる、少なくとも１種の潤滑油基礎原料、及び（ｉｉｉ）１種又は複数の潤滑油基油添加剤を含む潤滑油は、仕上がり潤滑油の濁度を２ＮＴＵ未満とするために「合成エステル共溶剤の有効量」を必要とする。「合成エステル共溶剤の有効量」は、潤滑油の濁度を２ＮＴＵ未満に下げるのに必要な、エステル共溶剤の量である。「合成エステル共溶剤の有効量」は、潤滑油が、アルキル芳香族化合物、アルキルシクロパラフィン、又はこれらの混合物からなる、少なくとも１種の潤滑油基礎原料を含んでいない場合にその濁度を２ＮＴＵ未満に低下させるのに必要とされるエステル共溶剤の量より少ない量である。「合成エステル共溶剤の有効量」は、潤滑油基油添加剤と高パラフィン・フィッシャー−トロプシュ由来潤滑油基礎原料だけを含む潤滑油の濁度を２ＮＴＵ未満に低下させるのに必要とされるエステル共溶剤の量より少ない量である。したがって、添加剤溶解性が中程度向上すると、許容できる添加剤溶解性をもつ仕上がり潤滑油を配合するためにフィッシャー−トロプシュ潤滑油基油に添加される高価な合成エステルの量は減る。必要な合成エステルの量が減れば、フィッシャー−トロプシュ潤滑油基礎原料を用いて配合される潤滑油のコストもまた低下する。
【００９９】
本発明の特に好ましい側面では、ブレンド潤滑油基油は、グループＩＩＩ又はグループＩＩの潤滑油基油の規格に適合する。本発明に従って調製されたブレンド潤滑油基油は、優れた粘度及び粘度指数特性、並びに低い流動点をもつ。本発明のブレンド潤滑油基油は８０を超える粘度指数をもち、粘度指数は１２０を超えることができる。本発明のブレンド潤滑油基油は、４０℃で測定したとき、３ｃＳｔより大きい粘度をもつ。このブレンド潤滑油基油は、１０°Ｆ未満、一般的には６０°Ｆと０°Ｆの間の流動点をもつ。本発明のブレンド潤滑油基油はまた、３００ｐｐｍ未満、好ましくは１００ｐｐｍ未満、より好ましくは１０ｐｐｍ未満、最も好ましくは１ｐｐｍ未満の硫黄を含む。
【０１００】
以下の例は、本発明の例示のために記載され、本発明の範囲を限定すると解釈されるべきではない。
【実施例】
【０１０１】
例１
調製
内部異性化したＣ２０〜２４ＮＡＯを、ベンゼンを用いてＨＦ酸上でアルキル化することにより、Ｃ２０〜２４のアルキルベンゼンを調製した。Ｃｏ系フィッシャー−トロプシュ・ワックスから、４ｃＳｔのフィッシャー−トロプシュ由来潤滑油基油を調製した。ワックスを分留して、７４５°Ｆ〜８９０°Ｆで沸騰する留分を得た。この留分を、以下の条件下に、一貫した２段階操作で、選択的な水素化異性化脱蝋及び水素化精製により処理した。
【０１０２】
接触（ｃａｔａｌｙｔｉｃ）脱蝋：７００°Ｆ、１１５０ｐｓｉｇ、０．４ＬＨＳＶ、５０００ＳＣＦ／Ｂガス比、Ｐｔ−ＳＡＰＯ−１１触媒使用。
【０１０３】
水素化精製：４５０°Ｆ、１１３５ｐｓｉｇ、１．０ＬＨＳＶ、５０００ＳＣＦ／Ｂガス比、シリカアルミナ上のＰｔ水素化触媒使用。得られた生成物を分留し、４ｃＳｔの生成物を分離した。
【０１０４】
Ｃ２０〜２４のアルキルベンゼンの一部分を、４５０°Ｆ、１．２５ＷＨＳＶ、２０００ｐｓｉｇ、及び５０００ＳＣＦＢで、シリカアルミナ上のＰｔ水素化触媒を用いて水素化することにより、Ｃ２０〜２４のアルキルシクロヘキサンを調製した。これらの生成物の物理的性質を次の表Ｉに示す。
【０１０５】
【表２】
2005507014.tif 000005
【０１０６】
高パラフィン潤滑油基油と添加剤の相溶性の問題を避けるために、しばしばエステルが約１０重量％添加される。Ｍｏｂｉｌ  Ｏｉｌ  Ｃｏｍｐａｎｙからの市販のエステル、識別番号ＤＢ−５１（ＩＥ  １０５３）、を比較の目的で入手した。
【０１０７】
例２
添加剤溶解性測定
５１８６Ｂ（ＩＯＡ  ００６４３）と表記された、Ｌｕｂｒｉｚｏｌからの市販の混合添加剤原料を入手した。この添加剤は典型的には、基礎原料と約１．２５重量％で混合し、産業用オイル用途で使われる潤滑油を生成する。この添加剤を、例１の潤滑油基礎原料及びそれらのブレンドに添加した。ブレンドの前に、潤滑油基礎原料を１２０°Ｆまで加熱し、その後、評価するために混合物を室温になるまで放置、冷却した。次に、相溶性について、潤滑油基礎原料−添加剤の混合物を次の２つの方法により評価した：（ｉ）全体的な外観の等級付け、及び（ｉｉ）濁度の測定。
【０１０８】
外観の評価を、５０グラムの代表試料を、ＡＳＴＭ  Ｄ１５００に使用されるタイプの透明な４オンスのガラスビンに入れることにより実施した。４インチ×１インチの四角い穴が中央にある６インチ×８インチの厚紙を、投光照明の前方２から４インチに立てる。試料を四角い開口部の前方に置く。試料ビンを垂直に保ったままで、試料を乱すことなく、まず沈降物の存在に注目する。次に、試料ビンの底に沈降物がないか調べる。沈降物が見出された場合、試料は試験に不合格となり、オーブン内の時間のメモを記録する。沈降物がない場合、試料の曇り、フロック及びヘーズを調べる。フロックは小さな粒子の懸濁したものであり、フロックの存在によっても不合格と見なされる。標準と比べて、曇り、フロック及びヘーズの等級付けを実施する。満足できる材料には、フロック、沈降物、曇り、又はヘーズはないはずである。試料には、次のように等級が与えられる：
１  澄んでいる（ｂｒｉｇｈｔ）、曇り無し、沈降物無し
２  わずかに曇り
３  フロックを含む（不合格）
４  沈降物を含む（不合格）
【０１０９】
濁度は一般に、Ｈａｃｈ  Ｃｏ．の２１００Ｐ型Ｔｕｒｂｉｄｉｍｅｔｅｒのような濁度メータを用いることにより測定される。濁度メータは、水／潤滑油基油試料を照らす光源、及び、試料中の粒子により９０°の角度で散乱された光の強度を測定する光電セルからなる比濁計（ｎｅｐｈｅｌｏｍｅｔｅｒ）である。透過光検出器は試料を通過した光も受ける。濁度計の信号出力（単位は、比濁計濁度単位又はＮＴＵ）は、この２つの検出器の比である。計測器は、０から１０００ＮＴＵの広い範囲に渡って濁度を測定することができる。装置は、米国環境保護庁（ＵＳ−ＥＰＡ）法１８０．１に規定されるＵＳ−ＥＰＡ設計基準に合致していなければならない。
【０１１０】
７５°Ｆで測定された典型的な潤滑油基油は、０〜２０ＮＴＵの範囲である。市販のポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）は、０〜１の間のＮＴＵをもつ傾向がある。これらのオイルのいずれも、典型的な値の１４°Ｆ（−１０℃）以下の曇り点をもつ。
【０１１１】
オイルの外観を調べると（顧客の意見をシミュレートして）、ＮＴＵの値と外観には次のような関係がある。
【０１１２】
【表３】
2005507014.tif 000006
参考：
飲料水は、＜１．０でなければならない。
リクレーション用の水は、＜５．０でなければならない。
【０１１３】
濁度が２未満、好ましくは１未満の材料が望ましい。濁度は、潤滑油基礎原料−添加剤の混合物について、Ｈａｃｈ  Ｃｏ．２１００Ｐ型Ｔｕｒｂｉｄｉｍｅｔｅｒを用いて測定した。
【０１１４】
添加剤溶解性実験の結果を以下の表ＩＩにまとめる。
【０１１５】
【表４】
2005507014.tif 000007
【０１１６】
この結果から、標準的な添加剤パッケージをフィッシャー−トロプシュに添加すると、ＰＡＯによる生成物より有意に濁った生成物が得られることがわかる（ＮＴＵの５．７７対５６）。フィッシャー−トロプシュ基油と添加剤の試料に合成エステルを添加すると、濁度を有意に下げることができる。フィッシャー−トロプシュ基油と添加剤の試料に、アルキルシクロパラフィンとアルキル芳香族化合物を添加しても、濁度を中程度には下げることができる。フィッシャー−トロプシュ基油と添加剤を含む試料では、アルキル芳香族化合物はアルキルシクロパラフィンより濁度をより大きく低下させている。アルキルシクロパラフィン、アルキル芳香族化合物、又はこれらの混合を使用すると、濁度を所望のレベルにするのに必要とされる高価な合成エステルの量を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】ブレンド潤滑油基油を製造するためのフィッシャー−トロプシュ法の具体的実施形態のブロック図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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