(57)【要約】石油ベースの炭化水素供給源および合成炭化水素供給源を、留出物燃料および高品質の潤滑剤基油に処理するための高シビアリティ水素化分解装置の前に低シビアリティ水素化分解装置を利用するプロセス。このプロセスは、所望の生成物スレートを有する高シビアリティ水素化分解装置のような構成をほとんど適合することによって、高シビアリティ水素化分解装置によって必要とされるサイズおよび条件を最小化する。さらに本発明は、同じ合成原料から、同時に合成潤滑剤基油および燃料を製造することに関する。
2007517969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成潤滑剤および燃料を製造するためのプロセスであって、以下の工程：
（ａ）供給原料を、Ｃ５〜１６０℃［３２０°Ｆ］炭化水素を含む第１の留出物、および１６０℃［３２０°Ｆ］〜３７１℃［７００°Ｆ］炭化水素を含む第２の留出物、および３７１℃＋［７００°Ｆ＋］炭化水素を含む第３の留出物に分留する工程；
（ｂ）該第３の留出物を低シビアリティの水素化分解装置中で水素化分解し、水素化分解生成物を製造する工程；
（ｃ）該第２の留出物を第２の分留器に供給する工程；
（ｃ）該水素化分解生成物を該第２の分留器に供給する工程；
（ｄ）該第２の分留器から第１の留出物の燃料留分、軽質潤滑剤留分、および含ろう潤滑剤留分を回収する工程；
（ｅ）該含ろう潤滑剤留分を水素化脱ろうし、脱ろう化生成物を形成する工程；
（ｆ）該脱ろう化生成物を、第３の分留器中で分留する工程、
を包含する、プロセス。
【請求項２】
さらに、
（ａ１）前記第２の留出物を、前記第２の分留器中に供給する前に、水素処理する工程、
を包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
さらに、
（ａ２）前記第３の留出物を、前記工程（ｂ）において水素化分解する前に、水素処理する工程、
を包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
前記第２の留出物および前記水素化分解生成物が、前記第２の分留器に供給される前に、合わされる、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
さらに、
（ｅ１）前記脱ろう化生成物を、分留工程（ｆ）の前にハイドロフィニッシングする工程、
を包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
さらに、
（ｇ）前記第３の分留器から、第２の留出物燃料留分を回収する工程、
を包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
さらに、
（ｈ）前記第３の分留器から、１種以上の潤滑剤基油留分を回収する工程、
を包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
さらに、
（ｉ）前記第３の分留器から、抽残液を回収する工程；
（ｊ）該抽残液を、高シビアリティの水素化分解装置中で水素化分解する工程；および
（ｋ）該高シビアリティの水素化分解装置中の流出液を前記第２の分留器に再循環する工程、
を包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
前記軽質潤滑剤ストリームが、前記工程（ｅ）および（ｆ）を通して処理される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
さらに、
（ｍ）含ろう潤滑剤留分の一部を、高シビアリティの水素化分解装置中で水素化分解する工程；および
（ｎ）該高シビアリティの水素化分解装置からの流出液を前記第２の分留器の中に再循環する工程、
を包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１１】
合成潤滑剤および燃料を製造するためのプロセスであって、以下の工程：
（ａ）供給原料を、Ｃ５〜１６０℃［３２０°Ｆ］炭化水素を含む第１の留出物、および１６０℃［３２０°Ｆ］〜３７１℃［７００°Ｆ］炭化水素を含む第２の留出物、および３７１℃＋［７００°Ｆ＋］炭化水素を含む第３の留出物に分留する工程；
（ｂ）該第３の留出物を低シビアリティの水素化分解装置中で水素化分解し、水素化分解生成物を製造する工程；
（ｃ）該第２の留出物を第２の分留器に供給する工程；
（ｃ）該水素化分解生成物を該第２の分留器に供給する工程；
（ｄ）該第２の分留器から第１の留出物の燃料留分、軽質潤滑剤留分、潤滑剤留分および含ろう抽残液を回収する工程；
（ｅ）該潤滑剤留分を水素化脱ろうし、脱ろう化生成物を形成する工程；
（ｆ）該脱ろう化生成物を、第３の分留器中で分留する工程、
を包含する、プロセス。
【請求項１２】
さらに、
（ａ１）前記第２の留出物を、前記第２の分留器中に供給する前に、水素化精製工程、
を包含する、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１３】
さらに、
（ａ２）前記第３の留出物を、前記工程（ｂ）において水素化分解する前に、水素化精製工程、
を包含する、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記第２の留出物および前記水素化分解生成物が、前記第２の分留器に供給される前に、合わされる、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１５】
さらに、
（ｅ１）前記脱ろう化生成物を、分留工程（ｆ）の前にハイドロフィニッシングする工程、
を包含する、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１６】
さらに、
（ｇ）前記第３の分留器から、第２の留出物燃料留分を回収する工程、
を包含する、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１７】
さらに、
（ｈ）前記第３の分留器から、１種以上の潤滑剤基油留分を回収する工程、
を包含する、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１８】
さらに、
（ｉ）前記含ろう抽残液を、高シビアリティの水素化分解装置中で水素化分解する工程；および
（ｊ）該高シビアリティの流出液を前記第２の分留器に再循環する工程、
を包含する、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１９】
前記軽質潤滑剤ストリームが、前記工程（ｅ）および（ｆ）を通して処理される、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項２０】
前記供給原料が、フィッシャー−トロプシュ合成の生成物のすべてまたはその一部である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２１】
前記供給原料が、重質ガス油および真空ガス油からなる群より選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２２】
前記供給原料が、フィッシャー−トロプシュ合成の生成物のすべてまたはその一部である、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項２３】
前記供給原料が、重質ガス油および真空ガス油からなる群より選択される、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項２４】
前記低シビアリティの水素化分解装置のプロセス条件が、約２０４℃［４００°Ｆ］と約３９９℃［７５０°Ｆ］との間、約２００ｐｓｉｇと約３０００ｐｓｉｇとの間、約１０００ＳＣＦ／ＢＢＬと約２００００ＳＣＦ／ＢＢＬとの間、および約０．２５ＬＨＳＶと１０ＬＨＳＶとの間である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２５】
前記低シビアリティの水素化分解装置のプロセス条件が、約２０４℃［４００°Ｆ］と約４２７℃［８００°Ｆ］との間、約２００ｐｓｉｇと約３０００ｐｓｉｇとの間、約１０００ＳＣＦ／ＢＢＬと約２００００ＳＣＦ／ＢＢＬとの間、および約０．１ＬＨＳＶと５ＬＨＳＶとの間である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２６】
前記低シビアリティの水素化分解装置のプロセス条件が、約２０４℃［４００°Ｆ］と約３９９℃［７５０°Ｆ］との間、約２００ｐｓｉｇと約３０００ｐｓｉｇとの間、約１０００ＳＣＦ／ＢＢＬと約２００００ＳＣＦ／ＢＢＬとの間、および約０．２５ＬＨＳＶと１０ＬＨＳＶとの間である、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項２７】
前記低シビアリティの水素化分解装置のプロセス条件が、約２０４℃［４００°Ｆ］と約４２７℃［８００°Ｆ］との間、約２００ｐｓｉｇと約３０００ｐｓｉｇとの間、約１０００ＳＣＦ／ＢＢＬと約２００００ＳＣＦ／ＢＢＬとの間、および約０．１ＬＨＳＶと５ＬＨＳＶとの間である、請求項１１に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互関連）
本出願は、２００５年１月１６日に出願された仮出願第６０／５３６，９６０号に基づく優先権を主張する。
【０００２】
（連邦支援研究）
適用不可
（マイクロフィッシュ添付物に対する参照）
適用不可
（発明の分野）
本発明は単一の設備における留出物燃料および留出物潤滑剤を製造する方法に関する。本発明はさらに、本発明の方法を実施するための統合された設備に関する。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
世界の原油供給が、減少するので、精製者は低品質の原油を使用して、高品質の潤滑剤基油を製造しなければいけない。高品質潤滑剤基油は、高粘度指数（「ＶＩ」）、即ち、ＶＩ＞１３５、低揮発性および低流動点を有する油である。相対的に高いレベルの芳香族化合物の存在に起因して、過酷な水素化処理条件が、低品質原油を高品質潤滑剤に変換するのに必要である。より過酷でない処理、例えば蒸留は、粘度指数を低下させることで知られているナフテン化合物を高濃度で含む潤滑剤基油を生じる。
【０００４】
１つの公知のプロセスにおいて、潤滑剤基油および留出物燃料は、重質の炭化水素原料を水素化分解する工程、潤滑油基油沸点範囲物質と留出物燃料を製造する第２水素化分解物に供給される物質を分離する工程により、低品質原油から同時に製造される。重質炭化水素は、最初温和な条件下で分解され、必要な潤滑剤基油原料を製造し、そして残りを、留出物燃料を製造する過酷な条件下で分解される。
【０００５】
合成原料（例えば、フィッシャー−トロプシュ合成の生成物）は、高品質潤滑剤基油の製造の候補である。代表的には、大きな高シビアリティの水素化分解装置が、含ろうフィッシャー-トロプシュ生成物を高品質潤滑剤基油に向上させるのに必要である。
【０００６】
さらに潤滑剤基油の市場需要は、一般的に新設されたまたはほぼ新設された設備の建設に対する正当な評価はされない。実際に、留出物燃料に関する市場需要は、潤滑剤基油の需要をはるかに超えている。結果として設備は、一般的に同時に高品質潤滑剤基油ストックを製造するが、留出物燃料の製造を最大化するように建設される。
【０００７】
中留出物燃料は、最小の異性化のみ必要で、即ち、イソと直鎖の比が約０．１：１〜約５：1の間の曇り点条件を満たすために１または２個のメチル分枝のみが必要である。反対に、潤滑剤は、より粘性があり、例えば、自動車技術会により発行されているＳＡＥ  Ｊ３００標準のような極低温標準に合う精製油に処方されるために、より厳しい流動点条件ならびに潤滑油および油圧作動用油に関するエンジン製造者条件を満たさなければいけない。そのような標準および条件を満たすために、潤滑剤基油は、一般的に、イソ対直鎖比が１０：１よりはるかに大きいことが必要である。従って、原料は、潤滑剤基油に必要な異性化を達成するために、通常比較的過酷な水素化分解を受けなければいけないが、中留出物燃料を製造するために、過酷な水素化分解の必要性はない。
【０００８】
含ろうストリームは、もし高粘度指数潤滑剤基油が望ましい生成物である場合、水素化処理反応器にとって理想的な原料である。ワックスは、反応の間に形成されるアルキル基側鎖が殆ど例外なくメチル基である場合、イソパラフィン性基油を製造する酸塩化アルミニウムのような単純な触媒を使用して高粘度指数基油に変換されてきた。この回分プロセスに対する改良は、種々の原油または合成炭化水素ストリームが、水素化転換触媒により原料ストリームより、より高度に飽和されそして分枝されたメチル分枝イソパラフィンおよび他の生成物に処理される非常に多くの水素化処理プロセスが挙げられる。このような公知のプロセスは、殆ど例外なく、原料が水素化処理され、蒸留塔からの未変換含ろう残渣を水素化処理するリサイクルループを使用するいくつかのスキームで蒸留する線形スキームを用いる。そのような処理スキームにおいて使用される装置および触媒は、しかしながら購入したり運転するには効果である。望ましい高粘度の潤滑剤基油の製造を増加させながら、留出物燃料の製造を維持し、そして改善しながら資本投資を最小化することは、非常に望ましいプラント設計特性である。本発明は、含ろう原料から留出物燃料製造を最大化し、高イソパラフィン性基油の製造を最大化し、そして反応器を含むプラント装置を望ましい生成物を製造するのに必要とされる最小限に非常に近いサイズにすることを可能にすることにより資本投資コストを最小限にするプラント設計を記載する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
留出物燃料および高品質潤滑剤の同時製造用の原料として、高品質フィッシャー-トロプシュ合成生成物を使用するプロセスの必要性はまだ残っている。水素化分解のサイズおよびシビアリティが、生成物ストリームにおける異性化の必要性を満たすプロセスのさらなる必要性は、残っている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（発明の要旨）
本発明は、同じ合成原料から、同時に合成潤滑剤基油および燃料を製造することに関する。本方法は、分離ユニットを使用する原料の流出物への分留工程、不純物を除去するための軽質留出分および重質留出分の任意の分離水素化処理工程、重質留出分の低シビアリティの水素化異性化工程、含ろう潤滑剤原料と一緒に数種の型および品質の留出物燃料へのストリーム全体の２番目の分留工程、含ろう潤滑剤原料の低流動点、高品質の基油への脱ろう工程、必要に応じたハイドロフィニッシング工程ならびに全て利用するために第３番目の分留ボトムストリーム、例えば抽残液をリサイクルする潤滑剤基油および留出物燃料への最終蒸留工程を包含する。
【００１１】
本発明の別の実施形態において、部分的に変換されたワックスおよび未変換のワックスのリサイクルは、第３の分留器および最終分留器ではなく、むしろ水素化分解工程の後の第１の分留器において達成される。
【００１２】
最初の低シビアリティの水素化分解に引き続き、重質の未変換含ろうリサイクルストリームの高シビアリティの水素化分解を組み入れている本発明のプロセスは、装置コストを最小化し、高品質潤滑剤基油の収率を最大化する、含ろう原料からの基油製造のための簡素化されたプロセスを提供する。燃料および潤滑剤を製造する従来のろう水素化変換法と比較して、このプロセススキームは、全体として低資本投資および高価値液体生成物の高収率で、設備の全体として投資効率を増加するという結果が得られる。
【００１３】
（発明の詳細な説明）
本発明のプロセスは、留出物より重質の含ろう原料を、低曇り点および／または低凍結点ならびに触媒的にまたは溶媒抽出による脱ろうに適切な重質イソパラフィン性ストリームの留出物燃料へ、そして例外的に高粘度指数および低揮発性の低流動点イソパラフィン性基油へ処理する、低シビアリティ水素化分解装置を使用する。
【００１４】
本発明のプロセスにおいて用いられ得る原料は、一般的に例えば、３７１℃［７００°Ｆ］より上の沸点を有する成分が約５０重量％より多く有する重質ガスオイルまたは約３１６℃［６００°Ｆ］および５６６℃［１０５０°Ｆ］との間の沸点範囲を有する真空ガスオイルを含む、石油起源の広い沸点範囲の原料として特徴づけられ得る。あるいは、原料はフィッシャー-トロプシュ合成の生成物の全てもしくは部分のような合成起源のものであり得る。
【００１５】
本発明の１つの実施形態において、原料を高品質化するプロセスは、フィッシャー-トロプシュ合成と組合わされる。そのような実施形態は、フィッシャー-トロプシュ反応による炭化水素ストリームを製造する合成ガスの処理、およびフィッシャー-トロプシュ生成物の回収を包含する。上記フィッシャー-トロプシュ生成物は、次いで本明細書で議論されるように低シビアリティの水素化分解装置の配置を使用して処理される。
【００１６】
フィッシャー-トロプシュ反応器への原料である合成ガス（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  ｇａｓ）または合成ガス（ｓｙｎｇａｓ）を製造する技術は、当該分野で周知であり、酸化、改質および自己熱改質を包含する。例として、自己熱改質を使用して炭化水素ガスを、液体または固体炭化水素生成物に変換するフィッシャー-トロプシュ変換系は、合成ガスユニットを含み、例えば、ニッケル含有触媒のような改質触媒を含む、自己熱改質（「ＡＴＲ」）の形態における合成ガス反応器を含む。天然ガスも含む、変換されるべき軽質炭化水素のストリームは、酸素（Ｏ２）と一緒に上記反応器に導入される。酸素は、圧縮空気もしくは他の圧縮酸素含有ガスから提供され得るか、または純粋な水素ストリームであり得る。上記ＡＴＲ反応は、断熱的であり得、原料および反応熱以外から、熱は添加されたり、反応器から除去されたりはしない。上記反応は、半化学量論的条件下で実施され、それにより、酸素／水蒸気／ガス混合物が合成ガスに変換される。合成ガスを変換するフィッシャー-トロプシュ反応は、主に一酸化炭素（ＣＯ）および水素（Ｈ２）から構成され以下の一般的な反応により特徴づけられる：
２ｎＨ２  ＋  ｎＣＯ→（−ＣＨ２−）ｎ＋ｎＨ２Ｏ      （１）
例えば、窒素のような非反応性成分はまた、含まれ得、または合成ガスと混ぜられ得る。これは、空気、濃縮空気または他の非純粋酸素源が合成ガス形成の間に使用されるこれらの例で起こり得る。
【００１７】
合成ガスは、フィッシャー-トロプシュ触媒を含むフィッシャー-トロプシュ反応器（［ＦＴＲ］）を含む合成ユニットに送達される。多くのフィッシャー-トロプシュ触媒が上記反応を実施するのに使用され得る。これらは、飽和および不飽和の炭化水素を調製するためにコバルト、鉄、ルテニウムおよび他のＶＩＩＩＢ族遷移金属またはそのような金属の組み合わせが含まれる。フィッシャー-トロプシュ触媒は、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナまたは酸化チタンを含む、金属酸化物支持体のような支持体を含み得る。例えば、約１００〜２００ｍ２／ｇの表面積を有する遷移アルミナ上のコバルト（Ｃｏ）触媒が、直径５０〜１５０μｍの球状の形態で使用され得る。支持体上のＣｏ濃度はまた、５〜３０重量％であり得る。特定の触媒プロモーターおよび安定剤が、使用され得る。安定剤としては、ＩＩＡ族およびＩＩＩＢ族の金属が挙げられ、一方プロモーターとしては、ＶＩＩＩ族またはＶＩＩＢ族の元素が挙げられ得る。フィッシャー-トロプシュ触媒および反応条件は、望ましい反応生成物（例えば、特定の鎖長のまたは特定の炭素原子の数の炭化水素）に最適であるように選択され得る。以下の反応器配置のいずれのものもフィッシャー-トロプシュ合成に使用され得る：固定床、スラリー床反応器、沸騰床、流動床または連続攪拌タンク反応器（「ＣＳＴＲ」）。上記ＦＴＲは、約１００〜約８００ｐｓｉの圧力および約１４９℃［３００°Ｆ］〜３１６℃［６００°Ｆ］の温度で運転され得る。１時間あたりの反応ガス空間速度（「ＧＨＳＶ」）は、約１，０００〜約１５，０００／時間であり得る。本発明において有用なフィッシャー-トロプシュ生成物を製造するのに有用な合成ガスは、ガス状炭化水素、水素、一酸化炭素および窒素を、Ｈ２／ＣＯ比が、約１．５〜約３．０で含み得る。フィッシャー-トロプシュ反応から誘導された炭化水素生成物は、メタンから１００炭素を越える炭素を含む高分子量パラフィン性ワックスの範囲におよび得る。
【００１８】
本発明のプロセスは、望ましい生成物留分および生成物要件のものを製造するのに必要なシビアリティのレベルへ水素化分解シビアリティおよび水素化異性化シビアリティを最小にする低シビアリティ水素化分解装置を使用する。本発明のプロセスは、線形の時間当たりの空間速度を増加させることにより反応器利用を最大化しながら、反応器サイズ、触媒含量およびシビアリティを最小化する。生成物必要性および要件に対するこれらのパラメータを満たすことにより、処理設備を建設するのに関連する設備コストは、触媒寿命を最大化しながら、運転費用の最小化に伴って最小化される。第１の水素化分解装置は、望ましい生成物候補の曇り点およびＣｏｌｄ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｐｌｕｇｇｉｎｇ  Ｐｏｉｎｔ（ＣＦＰＰ）仕様を満たす適切なパラフィン含量およびイソパラフィン含量の水素化異性化され、そして水素化分解された流出物生成物を製造するように大きさが決められ、そして条件が設定される。そのような第１の水素化分解装置のサイズおよび条件はまた、高品質の潤滑油基油生成物のために、次の処理ユニットにおける変換のために必要とされるより、より重いろうのより軽い生成物またはより高度に異性化された生成物の変換を最小化するために構成される。従って、下流の高シビアリティ水素化分解装置のサイズは、約４８２℃［９００°Ｆ］より高い沸点を有するプロセスストリームの留分のみに適合するために、有意に減少され得る。高シビアリティ水素化分解装置は、第２または第３の分留器から未反応のろうの成分および変換されたろうの成分を水素転換するために、使用される。高シビアリティ水素化分解装置の生成物は、次いで、第２の分留器の中に再循環される。本発明のいくつかの実施形態において、この再循環ストリームは、なくなるまでに反応され、それによって、プロセスのパラフィンの供給原料の利用を最大化する。
【００１９】
約１２１℃［２５０°Ｆ］〜約３７１℃［７００°Ｆ］の沸点範囲を有する中間留出物留分によってとは、中間留出物の成分の少なくとも７５ｖｏｌ％、好ましくは８５ｖｏｌ％が、約１２１℃［２５０°Ｆ］より高い通常の沸点を有することを意味し、さらに中間留出物の成分の少なくとも７５ｖｏｌ％、好ましくは８５ｖｏｌ％が、３７１℃［７００°Ｆ］より低い通常の沸点を有することを意味する。用語「中間留出物」とは、ディーゼル燃料、ジェット燃料および灯油の沸点範囲留分を含むことを意図される。灯油またはジェット燃料の沸点範囲は、約１３８℃［２８０°Ｆ］〜約２７４℃［５２５°Ｆ］の範囲の温度をいうと意図され、用語「ディーゼルの沸点範囲」とは、約１２１℃［２５０°Ｆ］〜約３７１℃［７００°Ｆ］の炭化水素沸点をいうと意図される。ガソリンまたはナフサは通常、利用可能な炭化水素のＣ５〜２０４℃［４００°Ｆ］の終点留分である。任意の特定の製油所で回収される種々の生成物留分の沸点範囲は、原油供給源の特徴、精油所の地方市場、生成物の価格などのような要因で変化する。
【００２０】
図１を参照すると、炭化水素供給原料１は、３またはそれ以上の留出物ストリームへ、第１の分留器２においてまず蒸留され得る。留出物ストリーム３は、約Ｃ５〜約３２０°Ｆの範囲で名目上、沸騰する物質を含む。留出物ストリーム３は、ガソリン炭化水素の範囲で沸騰する物質を含み、当該分野に公知の方法によって、燃料および石油化学製品の供給原料（非限定的な例として、エチレンクラッカー原材料または燃料電池燃料が挙げられる）にさらに処理され得る。留出物ストリーム４は、約１６０℃［３２０°Ｆ］の最初の沸点および約２８８℃［５５０°Ｆ］から３７１℃［７００°Ｆ］の最終的な沸点範囲を有する中間留出物の範囲で沸騰する物質を含み、ここで、最終的な沸点は、必要とされる仕上げられた生成物の品質（例えば、ＡＳＴＭ  ９７５−０３に記載されるもの）を満たすように選択される。留出物ストリーム４は、必要に応じて、第１の水素化精製装置６において、オレフィンおよび他の不飽和成分を飽和にするために水素化精製され得る。留出物ストリーム５は、約３７１℃［７００°Ｆ］以上で沸騰する炭化水素を含む。留出物ストリーム５の上側の沸点は、供給組成物に依存するが、しかし、一般に、約５６６℃［１０５０°Ｆ］と約６７７℃［１２５０°Ｆ］との間の範囲である。留出物ストリーム５は、必要に応じて、第２の水素化装置７において、オレフィンおよび他の不飽和成分を飽和にするために水素化精製され得る。
【００２１】
水素化精製装置６および水素化精製装置７において有用な水素化精製触媒は、当該分野において周知であり、水素移動反応に対して活性である硫化金属または非硫化金属（例えば、コバルト、ニッケル、白金、パラジウム）から構成される。０．１〜１０ＬＨＳＶのリアクター流速が代表的であり、９３℃［２００°Ｆ］〜３９９℃［７５０°Ｆ］のリアクター温度が、この水素化精製処理の特徴である。５００〜１０，０００ＳＣＦ／ｂｂｌの水素流速および２００〜２５００ｐｓｉｇの水素圧力もまた、この水素化処理に代表的である。当該分野において公知の他の受容可能な水素化精製条件もまた、使用され得る。
【００２２】
水素化精製装置７からの流出物８は、低シビアリティの水素化分解装置９に供給される。低シビアリティ水素化分解装置９における条件としては、以下が挙げられる：約２０４℃［４００°Ｆ］と約３９９℃［７５０°Ｆ］との間；約２００ｐｓｉｇと約３，０００ｐｓｉｇとの間；約１，０００ＳＣＦ／ＢＢＬと約２０，０００ＳＣＦ／ＢＢＬとの間；および約０．２５ＬＨＳＶと約１０ＬＨＳＶとの間。水素化分解装置９は、直鎖パラフィンを分枝パラフィンおよびわずかに分枝したパラフィンをより高度に分枝したパラフィンに変換させる。分枝パラフィンおよびより高度に分枝したパラフィンのいくつかはまた、ガソリンの沸点範囲および中間留出物燃料の沸点範囲で沸騰する生成物に水素化分解され得る。
【００２３】
水素化分解装置９における使用のための好ましい触媒として、水素添加／脱水素触媒が挙げられ、それは、名目上、直鎖炭化水素から分枝炭化水素への異性化およびわずかに分枝した炭化水素のより高度に分枝した炭化水素への異性化を引き起こすのに十分な酸性成分を有し、ここで、分枝は、主にメチル基からなる。そのような触媒の例は、Ｓ．Ｔｉｏｎｇ  Ｓｉｅ、Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．、３１（８）１８８１（１９９２）に議論される。水素化分解装置９からの水素化分解生成物１０は、第２の分留器１１に進む。水素化精製装置６からの流出液１２もまた、分留器１１に供給される。
【００２４】
分留器１１は、水素化生成物１０を２種以上の留分に分離する。留出物燃料沸点範囲における炭化水素を含む１種以上のより軽い留分１３は、分留器１１から回収され、直鎖パラフィン、わずかにメチル分枝したパラフィン、およびより高度に分枝したパラフィンを含有する留出物燃料を含む。軽い潤滑剤供給ストリーム１４はまた、分留器１１から回収され得る。軽い潤滑剤供給ストリーム１４は一般的に、約２６０℃［５００°Ｆ］〜約５１０℃［９５０°Ｆ］の範囲で沸騰するパラフィンを含む。潤滑剤供給ストリーム１５は、分留器１１からの残留留分として回収され、約３７１℃［７００°Ｆ］〜約５９３℃［１１００°Ｆ］の範囲で沸騰するパラフィンを含む。次いで、潤滑剤供給ストリーム１５は、水素化脱ろう化装置１６において水素化脱ろう化されて、直鎖パラフィンおよびわずかに分枝したパラフィンを除去する。水素化脱ろう化装置１６の操作のシビアリティは、必要とされる生成物の品質を満たしながら、潤滑剤の基油生成を最大化するために制御される。水素化脱ろう化装置１６の代表的な操作条件は、以下のようである：約２０４℃［４００°Ｆ］と約３７１℃［７００°Ｆ］との間；約０．１ＬＨＳＶと約５ＬＨＳＶとの間；約１，０００ＳＣＦ／ＢＢＬと約１０，０００ＳＣＦ／ＢＢＬとの間；および約２００ｐｓｉｇと約２０００ｐｓｉｇとの間。水素化脱ろう化装置１６からの流出物１７は、必要に応じて、ハイドロフィニッシュ装置１８において、残留物のオレフィン生成物を飽和にするためにハイドロフィニッシュされる。潤滑油の基油生成物２０は、第３の分留器１９において蒸留によって回収される。中間留出物燃料範囲におけるパラフィンを含む分留器１９からのオーバーヘッドストリーム２１もまた、回収され得る。潤滑油の基油の蒸留範囲より高い沸点（＞５６６℃［＞１０５０°Ｆ］）を有する未変換のろうを含む抽残液２２もまた、回収され得る。抽残液２２は、主に、変換されていないろうの炭化水素および完全ではない変換された状態のろうの炭化水素からなる。抽残液２２は、高シビアリティの水素化分解装置２３において、より低い沸点範囲の生成物（例えば、より低級の炭素数の炭化水素）に処理され、次いで、第２の分留器１１に供給される。当該分野において公知の代表的な水素化分解条件は、水素化分解装置２３において使用され得る。そのような条件としては、例えば、米国特許第６，３７９，５３５号に記載されるものが挙げられる。抽残液２２は、なくなるまでに再循環され得るか、または代替として、耐熱性の成分が存在する場合、サイドブリードストリームによって除去され得る。
【００２５】
本明細書中で使用される場合、用語「水素化精製」とは、水素含有処理ガスが、適切な触媒の存在下で使用され、その触媒は、主に、ヘテロ原子（例えば、硫黄および窒素）の除去のため、ならびにオレフィンおよび芳香族を飽和するために活性である、プロセスをいう。本発明における使用のために適切な水素化精製触媒は、任意の公知の従来の水素化精製触媒である。そのような水素化精製触媒の例としては、例えば、高表面積担体物質（例えば、アルミナ）上の少なくとも１つのＶＩＩＩ族金属、好ましくは、鉄、コバルトおよびニッケル、より好ましくは、コバルトおよび／またはニッケルからなるものが挙げられる。他の適切な水素化精製触媒としては、ゼオライト系触媒ならびに貴金属触媒が挙げられ、ここで、貴金属は、パラジウムおよび白金から選択される。２つ以上の型の水素化精製触媒が、本発明において使用され得る。代表的な水素化精製温度は、約５００ｐｓｉｇ〜約２５００ｐｓｉｇの圧力を伴う約２０４℃［４００°Ｆ］から約４８２℃［９００°Ｆ］の範囲である。
【００２６】
本明細書中で使用される場合、用語「水素化分解」とは、水素化精製、ならびに分解反応に関連する全てまたはいくつかの反応を有するプロセスをいい、それは、分子量および沸点の低下、分子の転位、または異性化を生じる。
【００２７】
水素化分解装置９および水素化分解装置２３は、同じまたは異なる触媒の１種以上のベッドを含み得る。いくつかの実施形態において、好ましい生成物が、留出物燃料である場合、好ましい水素化分解触媒は、１種以上のＶＩＩＩ族金属またはＶＩＢ族金属水素添加成分と組み合わせる無定形の基部または低いレベルのゼオライト基部を利用する。別の実施形態において、好ましい生成物が、ガソリン沸点範囲である場合、水素化分解ゾーンは、一般に、低い割合のＶＩＩＩ族金属の水素添加成分を沈着されるゼオライトの分解性基部を含む触媒を含む。さらなる水素添加成分は、ゼオライト基部とともに組み込むためのＶＩＢ族から選択され得る。ゼオライト分解基部は、時々、分子ふるいと当該分野においていわれ、通常、シリカ、アルミナ、および１種以上の交換可能なカチオン（例えば、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、希有な土類金属など）からなる。
【００２８】
図２を参照して、本発明の設備の第２の実施形態および方法を示す。この第２の実施形態において、プロセスは、図１を参照して記載したように、第２の分留器１１へ供給物を進行する。
【００２９】
分留器１１は、水素化分解物１０を２種以上の留分に分離する。留出物燃料沸点範囲における炭化水素を含む１種以上のより軽い留分１３は、分留器１１から回収されて、直鎖パラフィン、わずかにメチル分枝したパラフィン、およびより高度に分枝したパラフィンを含む留出物燃料を含む。軽い潤滑剤供給ストリーム１４もまた、分留器１１から回収され得る。軽い潤滑剤供給ストリーム１４は一般に、約２６０℃［５００°Ｆ］〜約５１０℃［９５０°Ｆ］の範囲で沸騰するパラフィンを含む。重い潤滑剤供給ストリーム２４は、分留器１１から回収されて、約３７１℃［７００°Ｆ］〜約５９３℃［１１００°Ｆ］の範囲で沸騰するパラフィンを含む。変換していないろうを含む抽残液ストリーム２６もまた、分留器１１から回収される。つまり、この第２の実施形態において、変換されていないろうは、水素化脱ろう化およびハイドロフィニッシングの前に抽残液２６として除去される。抽残液２６は、高シビアリティ水素化分解装置２３において、より低い沸点範囲生成物（例えば、より低級の炭素数の炭化水素）に処理され、次いで、第２の分留器１１に供給される。抽残液２６は、なくなるまでに再循環され得るか、または代替として、耐熱性の成分が存在する場合、サイドブリードストリームによって除去され得る。重い潤滑剤供給ストリーム２４は次いで、水素化脱ろう化装置１６において、水素化脱ろう化され、直鎖パラフィンおよびわずかに分枝したパラフィンを除去する。脱ろう化装置１６の作動のシビアリティは、必要とされる生成物の品質を満たしながら、潤滑剤の基油の生成を最大化するように制御される。水素化脱ろう化１６の代表的な作動条件は、上記のとおりである。水素化脱ろう化装置１６からの流出物２５は、必要に応じて、残っているオレフィン生成物を飽和するために、１８でハイドロフィニッシュされる。潤滑剤の基油生成物２０は、第３の分留器１９において蒸留によって回収される。中間の留出物燃料範囲におけるパラフィンを含む分留器１９からのオーバーヘッドストリーム２１もまた、回収され得る。
【００３０】
第３の実施形態において、水素化精製装置６および水素化精製装置７は、第１の分留器２の上流に配置された単一の水素化精製装置の中に混合され得る。その後、次の処理が、上に議論した第１の実施形態または第２の実施形態のいずれかに従って、行われ得る。この第３の実施形態において、単一の水素化精製装置の作動の条件は、水素化精製装置６および水素化精製装置７に関して記載された通りであり得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の方法の第１の実施形態の概要図である。
【図２】図２は、本発明の方法の第２の実施形態の概要図である。
【図１】
2007517969.tif 000003
【図２】
2007517969.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月19日(2006.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成潤滑剤および燃料を製造するためのプロセスであって、以下の工程：
（ａ）フィッシャー−トロプシュ生成物の供給原料を、Ｃ５〜１６０℃［３２０°Ｆ］炭化水素を含む第１の留出物、および１６０℃［３２０°Ｆ］〜３７１℃［７００°Ｆ］炭化水素を含む第２の留出物、および３７１℃＋［７００°Ｆ＋］炭化水素を含む第３の留出物に分留する工程；
（ｂ）該第３の留出物を低シビアリティの水素化分解装置中で水素化分解し、水素化分解生成物を製造する工程であって、ここで、該低シビアリティ水素化分解装置は、約２０４℃［４００°Ｆ］と約３９９℃［７５０°Ｆ］との間、約２００ｐｓｉｇと約３，０００ｐｓｇとの間、約１，０００ＳＣＦ／ＢＢＬと約２０，０００ＳＣＦ／ＢＢＬとの間、および約０．２５ＬＨＳＶと約１０ＬＨＳＶとの間の条件を有し；
（ｃ）該第２の留出物を第２の分留器に供給する工程；
（ｄ）該水素化分解生成物を該第２の分留器に供給する工程；
（ｅ）該第２の分留器から第１の留出物の燃料留分、軽質潤滑剤留分、および含ろう潤滑剤留分を回収する工程；
（ｆ）該含ろう潤滑剤留分を水素化脱ろうし、脱ろう化生成物を形成する工程；
（ｇ）該脱ろう化生成物を、第３の分留器中で分留する工程、
を包含する、プロセス。
【請求項２】
さらに、
（ａ１）前記第２の留出物を、前記第２の分留器中に供給する前に、水素化精製する工程、
を包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
さらに、
（ａ２）前記第３の留出物を、前記工程（ｂ）において水素化分解する前に、水素化精製する工程、
を包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
前記第２の留出物および前記水素化分解生成物が、前記第２の分留器に供給される前に、合わされる、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
さらに、
（ｆ１）前記脱ろう化生成物を、分留工程（ｇ）の前にハイドロフィニッシングする工程、
を包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
さらに、
（ｈ）前記第３の分留器から、第２の留出物燃料留分を回収する工程、
を包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
さらに、
（ｉ）前記第３の分留器から、１種以上の潤滑剤基油留分を回収する工程、
を包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
さらに、
（ｊ）前記第３の分留器から、抽残液を回収する工程；
（ｋ）該抽残液を、高シビアリティの水素化分解装置中で水素化分解する工程；および
（ｌ）該高シビアリティの水素化分解装置中の流出液を前記第２の分留器に再循環する工程、
を包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
前記軽質潤滑剤ストリームが、前記工程（ｆ）および（ｇ）を通して処理される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
さらに、
（ｍ）前記含ろう潤滑剤留分の一部を、高シビアリティの水素化分解装置中で水素化分解する工程；および
（ｎ）該高シビアリティの水素化分解装置からの流出液を前記第２の分留器の中に再循環する工程、
を包含する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１１】
合成潤滑剤および燃料を製造するためのプロセスであって、以下の工程：
（ａ）フィッシャー−トロプシュ生成物の供給原料を、Ｃ５〜１６０℃［３２０°Ｆ］炭化水素を含む第１の留出物、および１６０℃［３２０°Ｆ］〜３７１℃［７００°Ｆ］炭化水素を含む第２の留出物、および３７１℃＋［７００°Ｆ＋］炭化水素を含む第３の留出物に分留する工程；
（ｂ）該第３の留出物を低シビアリティの水素化分解装置中で水素化分解し、水素化分解生成物を製造する工程であって、ここで、該低シビアリティ水素化分解装置は、約２０４℃［４００°Ｆ］と約３９９℃［７５０°Ｆ］との間、約２００ｐｓｉｇと約３，０００ｐｓｉｇとの間、約１，０００ＳＣＦ／ＢＢＬと約２０，０００ＳＣＦ／ＢＢＬとの間、約０．２５ＬＨＳＶと約１０ＬＨＳＶとの間の条件を有し、；
（ｃ）該第２の留出物を第２の分留器に供給する工程；
（ｄ）該水素化分解生成物を該第２の分留器に供給する工程；
（ｅ）該第２の分留器から第１の留出物の燃料留分、軽質潤滑剤留分、潤滑剤留分および含ろう抽残液を回収する工程；
（ｆ）該潤滑剤留分を水素化脱ろうし、脱ろう化生成物を形成する工程；
（ｇ）該脱ろう化生成物を、第３の分留器中で分留する工程、
を包含する、プロセス。
【請求項１２】
さらに、
（ａ１）前記第２の留出物を、前記第２の分留器中に供給する前に、水素化精製する工程、
を包含する、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１３】
さらに、
（ａ２）前記第３の留出物を、前記工程（ｂ）において水素化分解する前に、水素化精製する工程、
を包含する、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記第２の留出物および前記水素化分解生成物が、前記第２の分留器に供給される前に、合わされる、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１５】
さらに、
（ｅ１）前記脱ろう化生成物を、分留する工程（ｇ）の前にハイドロフィニッシングする工程、
を包含する、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１６】
さらに、
（ｈ）前記第３の分留器から、第２の留出物燃料留分を回収する工程、
を包含する、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１７】
さらに、
（ｉ）前記第３の分留器から、１種以上の潤滑剤基油留分を回収する工程、
を包含する、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１８】
さらに、
（ｊ）前記含ろう抽残液を、高シビアリティの水素化分解装置中で水素化分解する工程；および
（ｋ）該高シビアリティの水素化分解装置の流出液を前記第２の分留器に再循環する工程、
を包含する、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１９】
前記軽質潤滑剤ストリームが、前記工程（ｆ）および（ｇ）を通して処理される、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項２０】
前記供給原料が、フィッシャー−トロプシュ合成の生成物のすべてまたはその一部である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２１】
前記供給原料が、重質ガス油および真空ガス油からなる群より選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２２】
前記供給原料が、フィッシャー−トロプシュ合成の生成物のすべてまたはその一部である、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項２３】
前記供給原料が、重質ガス油および真空ガス油からなる群より選択される、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項２４】
前記低シビアリティの水素化分解装置のプロセス条件が、約２０４℃［４００°Ｆ］と約３９９℃［７５０°Ｆ］との間、約２００ｐｓｉｇと約３０００ｐｓｉｇとの間、約１０００ＳＣＦ／ＢＢＬと約２００００ＳＣＦ／ＢＢＬとの間、および約０．２５ＬＨＳＶと約１０ＬＨＳＶとの間である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２５】
前記高シビアリティの水素化分解装置のプロセス条件が、約２０４℃［４００°Ｆ］と約４２７℃［８００°Ｆ］との間、約２００ｐｓｉｇと約３０００ｐｓｉｇとの間、約１０００ＳＣＦ／ＢＢＬと約２００００ＳＣＦ／ＢＢＬとの間、および約０．１ＬＨＳＶと約５ＬＨＳＶとの間である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２６】
前記低シビアリティの水素化分解装置のプロセス条件が、約２０４℃［４００°Ｆ］と約３９９℃［７５０°Ｆ］との間、約２００ｐｓｉｇと約３０００ｐｓｉｇとの間、約１０００ＳＣＦ／ＢＢＬと約２００００ＳＣＦ／ＢＢＬとの間、および約０．２５ＬＨＳＶと約１０ＬＨＳＶとの間である、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項２７】
前記高シビアリティの水素化分解装置のプロセス条件が、約２０４℃［４００°Ｆ］と約４２７℃［８００°Ｆ］との間、約２００ｐｓｉｇと約３０００ｐｓｉｇとの間、約１０００ＳＣＦ／ＢＢＬと約２００００ＳＣＦ／ＢＢＬとの間、および約０．１ＬＨＳＶと約５ＬＨＳＶとの間である、請求項１１に記載のプロセス。
【国際調査報告】
2007517969.tif 000005
2007517969.tif 000006
2007517969.tif 000007