(57)【要約】  グループＩＩおよびグループＩＩＩの潤滑油基油の製造法であって、当該製造法は、液体連続式での水素化処理を使用して潤滑油のラフィネートを処理する。この水素化処理された潤滑油のラフィネートは、次に脱蝋ステージに送られ、この脱蝋ステージは、溶媒脱蝋ステージまたは接触脱蝋ステージのいずれかであってもよい。
2013534559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油基油の製造方法であり、当該方法は、以下の工程
ｉ）ヘテロ原子および芳香族を含み、なおかつ一定の粘度指数を有する潤滑油の供給原料を、抽出溶媒を用いて溶媒抽出条件で溶媒抽出する工程であって、当該工程において、抽出物のストリームおよびラフィネートのストリームが生成され、なおかつ前記ラフィネートのストリームが、前記潤滑油の供給原料よりもヘテロ原子および芳香族の少ないフラクションを含み、かつ前記ラフィネートのストリームの粘度指数が前記潤滑油の供給原料の粘度指数よりも高い、工程と、
ｉｉ）前記ラフィネートの少なくとも一部を水素化処理する工程であって、液体連続式の反応器内で、水素および水素化処理触媒の存在下で、有効な水素化処理の条件下で水素化処理して、水素化処理されたラフィネートのストリームを形成する工程と、
ｉｉｉ）前記水素化処理されたラフィネートのストリームを脱蝋する工程であって、脱蝋溶媒の存在下で、溶媒脱蝋の条件下で脱蝋して、脱蝋された潤滑油基油が得られ、前記脱蝋された潤滑油基油に含まれる飽和物は少なくとも９０重量％であり、硫黄の含有量は０．０３重量％以下であり、なおかつ粘度指数が少なくとも８０である、工程と
を含む、方法。
【請求項２】
前記潤滑油の供給原料が、減圧軽油、水素化分解された軽油、水素化分解された減圧軽油、脱アスファルト油、常圧蒸留残油、減圧塔残油および脱アスファルト減圧蒸留残油からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記潤滑油の供給原料が、減圧軽油である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記抽出溶媒が、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、フェノールまたはフルフラールからなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記溶媒抽出からの抽出物が溶媒回収工程に送られる請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記水素化処理されたラフィネートの一部が前記液体連続式の反応器へと循環され、新たなラフィネートとともに再び水素化処理される請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記液体連続式の反応器への前記循環される水素化処理されたラフィネートと、新たなラフィネートとの容積比が、０．５：１〜５：１である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記液体連続式の反応器への前記循環される水素化処理されたラフィネートと、新たなラフィネートとの容積比が、１：１〜３：１である請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記液体連続式の反応器から、前記水素化処理されたラフィネートの一部が回収され、水素で飽和され、次に前記液体連続式の反応器へと循環して戻される請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記水素化処理触媒が、元素の周期表の第ＶＩＢ族および第ＶＩＩＩ族から選択される１またはそれよりも多くの触媒金属を含み、前記触媒金属が耐熱性の支持体上にある請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記支持体が、アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、チタニア、ジルコニアおよびシリカ−アルミナからなる群から選択される請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記水素化処理工程の処理条件において、温度が４００°Ｆ〜８００°Ｆであり、全圧が２００ｐｓｉｇ〜２２００ｐｓｉｇである請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記水素化処理工程の処理条件において、温度が６００°Ｆ〜７５０°Ｆであり、全圧が１０００〜１５００ｐｓｉｇである請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ラフィネートのストリームを水素化処理工程に導入する前に、前記ラフィネートのストリームを気液分離ステージに送り、前記ラフィネートのストリーム中に存在し得る過剰のガスがあればその少なくとも一部を除去する請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記水素化処理されたラフィネートのストリームを脱蝋工程に導入する前に、前記水素化処理されたラフィネートのストリームを気液分離ステージに送り、過剰の水素、ならびにアンモニアおよび硫化水素から選択される混入ガスを除去し、残りの液体の水素化処理されたラフィネートのストリームを溶媒脱蝋工程に送る請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記脱蝋溶媒が、３〜６個の炭素原子を含む脂肪族ケトン、２〜４個の炭素原子を含む低分子量の炭化水素からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記脱蝋溶媒が、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロパン、ブタン、およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記脱蝋溶媒を加えて、０〜５０°Ｆの脱蝋温度で液体と固体との重量比を５：１〜２０：１にする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
溶媒脱蝋工程と並行して接触脱蝋工程が行われる請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記脱蝋された潤滑油基油を水素化仕上げゾーンに送り、前記水素化仕上げゾーンにおいて、前記脱蝋された潤滑油基油を、水素の存在下で水素化仕上げの条件で水素化仕上げ触媒と接触させて、残りの芳香族があればその少なくとも一部を除去し、なおかつ色を改善する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
潤滑油基油の製造方法であり、当該方法は、以下の工程
ｉ）ヘテロ原子および芳香族を含み、なおかつ一定の粘度指数を有する潤滑油の供給原料を、抽出溶媒を用いて溶媒抽出条件で溶媒抽出する工程であって、当該工程において、抽出物のストリームおよびラフィネートのストリームが生成され、なおかつ前記ラフィネートのストリームが、前記潤滑油の供給原料よりもヘテロ原子および芳香族の少ないフラクションを含み、かつ前記ラフィネートのストリームの粘度指数が前記潤滑油の供給原料の粘度指数よりも高い、工程と、
ｉｉ）前記ラフィネートの少なくとも一部を水素化処理する工程であって、液体連続式の反応器内で、水素および水素化処理触媒の存在下で、有効な水素化処理の条件下で水素化処理して、水素化処理されたラフィネートのストリームを形成する工程と、
ｉｉｉ）前記水素化処理されたラフィネートを接触脱蝋に付す工程であって、水素および脱蝋触媒の存在下で、有効な脱蝋条件下で、なおかつ触媒への供給物の有効な接触時間で接触脱蝋に付され、前記有効な脱蝋条件では、温度が５００°Ｆ〜７５０°Ｆであり、圧力が２２００ｐｓｉｇ以下であり、前記有効な接触時間では、蝋質パラフィン成分の少なくとも一部を蝋質の少ないイソパラフィン成分への異性化によって除去し、それにより、飽和物が少なくとも９０重量％であり、硫黄が０．０３重量％未満であり、なおかつ粘度指数が少なくとも８０である潤滑油基油を生成する工程と
を含む、方法。
【請求項２２】
前記潤滑油の供給原料が、減圧軽油、水素化分解された軽油、水素化分解された減圧軽油、脱アスファルト油、常圧蒸留残油、減圧塔残油および脱アスファルト減圧蒸留残油からなる群から選択される請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記潤滑油の供給原料が、減圧軽油である請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記抽出溶媒が、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、フェノールまたはフルフラールからなる群から選択される請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記溶媒抽出からの抽出物が溶媒回収工程に送られる請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記水素化処理されたラフィネートの一部が前記液体連続式の反応器へと循環され、新たなラフィネートとともに再び水素化処理される請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記液体連続式の反応器への前記循環される水素化処理されたラフィネートと、新たなラフィネートとの容積比が、０．５：１〜５：１である請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記液体連続式の反応器への前記循環される水素化処理されたラフィネートと、新たなラフィネートとの容積比が、１：１〜３：１である請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記液体連続式の反応器から、前記水素化処理されたラフィネートの一部が回収され、水素で飽和され、次に前記液体連続式の反応器へと循環して戻される請求項２１に記載の方法。
【請求項３０】
前記水素化処理触媒が、元素の周期表の第ＶＩＢ族および第ＶＩＩＩ族から選択される１つまたはそれよりも多くの触媒金属を含み、前記触媒金属が耐熱性の支持体上にある、請求項２１に記載の方法。
【請求項３１】
前記支持体が、アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、チタニア、ジルコニアおよびシリカ−アルミナからなる群から選択される請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記水素化処理工程の処理条件において、温度が４００°Ｆ〜８００°Ｆであり、全圧が２００ｐｓｉｇ〜２２００ｐｓｉｇである請求項２１に記載の方法。
【請求項３３】
前記水素化処理工程の処理条件において、温度が６００°Ｆ〜７５０°Ｆであり、全圧が１０００〜１５００ｐｓｉｇである請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記ラフィネートのストリームを水素化処理工程に導入する前に、前記ラフィネートのストリームを気液分離ステージに送り、前記ラフィネートのストリーム中に存在し得る過剰のガスがあればその少なくとも一部を除去する請求項２１に記載の方法。
【請求項３５】
前記接触脱蝋の温度が５５０°Ｆ〜７５０°Ｆである請求項２１に記載の方法。
【請求項３６】
前記接触脱蝋触媒が、結晶性のアルミノシリケートおよびシリコアルミノホスフェートからなる群から選択される請求項２１に記載の方法。
【請求項３７】
前記接触脱蝋触媒が、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５およびＺＳＭ−４８ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される結晶性のアルミノシリケートである請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記接触脱蝋触媒が、アルミナ、チタニア、シリカ、シリカ−アルミナ、ジルコニア、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるバインダ材料を含む請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記接触脱蝋触媒が、Ｐｔ、ＰｄおよびＮｉからなる群から選択される少なくとも１つの金属を含む請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記接触脱蝋触媒が、ＷおよびＭｏから選択される金属をさらに含む請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
４５０°Ｆ〜６７５°Ｆの温度および４００〜２２００ｐｓｉｇの全圧で、水素および水素化仕上げ触媒の存在下で、前記脱蝋された潤滑油を水素化仕上げに付す請求項２１に記載の方法。
【請求項４２】
前記水素化仕上げ触媒が、元素の周期表の第ＶＩＩＩ族および第ＶＩ族から選択される１つまたはそれよりも多くの金属を含む請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記水素化仕上げ触媒が、第ＶＩＩＩ族の少なくとも１つの金属と、第ＶＩＢ族の少なくとも１つの金属とを含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記水素化仕上げ触媒が、ＰｔおよびＰｄから選択される貴金属を含み、前記貴金属がメソポーラスの結晶性の支持体上にある請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
前記メソポーラスの結晶性の支持体がＭＣＭ−４１である請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
グループＩの潤滑油基油の品質を向上させる方法であって、９０重量％未満の飽和物および０．０３重量％よりも多い硫黄を含むグループＩの潤滑油基油を、液体連続式の反応器において、有効な水素化処理条件下で、水素および水素化処理触媒の存在下で水素化処理して、飽和物の濃度が９０重量％よりも高く、なおかつ硫黄の濃度が０．０３重量％未満である水素化処理された潤滑油基油を形成する工程を含む方法。
【請求項４７】
前記水素化処理されたグループＩの基油の一部が前記液体連続式の反応器へと循環され、新たなグループＩの基油とともに再び水素化処理される請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記液体連続式の反応器への前記循環される水素化処理されたグループＩの基油と、新たなグループＩの基油との容積比が、０．５：１〜５：１である請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
前記液体連続式の反応器への前記循環される水素化処理されたグループＩの基油と、新たなグループＩの基油との容積比が、１：１〜３：１である請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記液体連続式の反応器から、前記水素化処理されたグループＩの基油の一部が回収され、水素で飽和され、次に前記液体連続式の反応器へと循環して戻される請求項４６に記載の方法。
【請求項５１】
前記水素化処理触媒が、元素の周期表の第ＶＩＢ族および第ＶＩＩＩ族から選択される１またはそれよりも多くの触媒金属を含み、前記触媒金属が耐熱性の支持体上にある請求項４６に記載の方法。
【請求項５２】
前記支持体が、アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、チタニア、ジルコニアおよびシリカ−アルミナからなる群から選択される請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記水素化処理工程の処理条件において、温度が４００°Ｆ〜８００°Ｆであり、全圧が２００ｐｓｉｇ〜２２００ｐｓｉｇである請求項４６に記載の方法。
【請求項５４】
前記水素化処理工程の処理条件において、温度が６００°Ｆ〜７５０°Ｆであり、全圧が１０００〜１５００ｐｓｉｇである請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記接触脱蝋工程が、液体連続式の反応器においても行われる請求項２１に記載の方法。
【請求項５６】
水素化仕上げ工程を含み、前記水素化仕上げ工程が液体連続式の反応器において行われる請求項５５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（分野）
本明細書の開示は、グループＩＩおよびグループＩＩＩの潤滑油の基油（又はベースオイル）の製造に関するものであり、当該方法では、液体連続式での水素化処理を使用して、潤滑油のラフィネート（又は抽残油もしくは抽出残油）を処理する。この水素化処理された潤滑油のラフィネートは、次に、脱蝋ステージ（又は脱蝋段階）に送られる。この脱蝋ステージは、溶媒脱蝋ステージまたは接触脱蝋ステージのいずれであってもよい。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
原油は蒸留され、例えば、ガソリン、ケロシン、ジェット燃料、アスファルテンなど、多くの製品に分留（又は分画もしくはフラクショネーション）される。原油の一部分は、特に内燃機関の潤滑に使用される潤滑基油のベースを形成する。潤滑油の使用者は、基油の品質が絶えず向上することを要求しており、精製業者は、高品質なその要求に合致する基油が精製業者の利用可能な設備では次第に製造できなくなりつつあることに気づいている。高品質の最新の基油を調製するための手段（又はツール）、特に既存の設備を、より低コストかつ安全な操作で使用するための手段を精製業者に提供する新しい方法（又はプロセス）が求められている。
【０００３】
自動車、ディーゼルエンジンおよび工業用途などに使用される潤滑油の最終製品は、一般に、潤滑油基油と、添加剤とを含んで成る。一般に、数種類の潤滑油基油を使用して、各々の潤滑油基油と、添加剤との混合を変えることによって、広範な潤滑油の最終製品が製造される。典型的には、潤滑油基油は、単に、石油または他の供給源から調製される炭化水素類である。潤滑油基油は、通常、原油減圧蒸留塔からの減圧軽油のナローカットを形成することによって製造される。カットポイントを設定して、潤滑油基油の最終的な粘度と引火点とを制御する。
【０００４】
硫黄が３００ｐｐｍを超え、なおかつ芳香族が１０％を超えるグループＩの基油は、一般に、Ｎ−メチル−ピロリドン、フルフラールまたはフェノールなどの極性溶媒を用いて、減圧軽油（又は含蝋油もしくは蝋質留出物）または脱アスファルト減圧蒸留残油を最初に抽出することによって製造される。溶媒抽出のプロセス（又は処理もしくは工程）によって生成される含蝋抽残液（又は含蝋ラフィネートもしくは蝋質ラフィネート）が得られ、これは、次いで、ＺＳＭ−５などの脱蝋触媒を使用して、触媒により、あるいは従来の溶媒脱蝋により、脱蝋される。結果として得られた基油は、水素化仕上げに付されてもよく、色および他の潤滑油の特性を向上させてもよい。
【０００５】
硫黄が３００ｐｐｍ未満であり、芳香族が１０％未満であり、なおかつ粘度指数が８０〜１２０の範囲であるグループＩＩの基油は、典型的には、水素化分解によって製造され、引き続き、選択的な接触脱蝋、次いで水素化仕上げが行われる。グループＩＩの基油を製造する第２の方法（これは、あまり一般的ではない）は、高圧の水素化処理の工程を従来の溶媒精製の系列と統合して基油の芳香族を１０重量％未満に低下させることである。
【０００６】
グループＩＩＩの基油は、グループＩＩの基油と硫黄および芳香族の仕様（スペック）が同じではあるが、粘度指数が１２０を超えるものである。かかる基油（材料）は、グループＩＩの原料（又はストック）を製造するのに用いられるのと同じタイプの触媒技術で製造される。ただし、この場合、水素化分解器が非常に高く厳しい条件で操作される。あるいは、非常に蝋質の多い供給原料（又はフィードストック）を用いて行われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
グループＩＩまたはグループＩＩＩの基油（又はベースオイル）の仕様（スペック）によって、芳香族の全含有量は、１０重量％未満に制限される。さらに重くより多くの芳香族供給原料を処理するためには、水素化分解ゾーンおよび脱蝋ゾーンにおいて、より高度な芳香族の転化（コンバージョン）が求められるが、これは、従来の潤滑油処理技術では困難である。グループＩＩおよびグループＩＩの基油の製造には、より重い（多く）の供給物（フィード）の使用を可能とする改良された処理技術に対する当該分野での要請がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（要旨）
本明細書の開示によると、以下の工程（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）を含む潤滑油基油の製造方法が提供される。
ｉ）ヘテロ原子および芳香族を含み、なおかつ一定の粘度指数を有する潤滑油の供給原料を、抽出溶媒を用いて溶媒抽出条件で溶媒抽出する工程であって、当該工程において、抽出物のストリームおよびラフィネートのストリームが生成され、なおかつ前記ラフィネートのストリームが、前記潤滑油の供給原料よりもヘテロ原子および芳香族の少ないフラクションを含み、かつ前記ラフィネートのストリームの粘度指数が前記潤滑油の供給原料の粘度指数よりも高い、工程、
ｉｉ）前記ラフィネートの少なくとも一部を水素化処理する工程であって、液体連続式の反応器内で、水素および水素化処理触媒の存在下で、有効な水素化処理の条件下で水素化処理して、水素化処理されたラフィネートのストリームを形成する工程、および
ｉｉｉ）前記水素化処理されたラフィネートのストリームを脱蝋する工程であって、脱蝋溶媒の存在下で、溶媒脱蝋の条件下で脱蝋して、脱蝋された潤滑油基油が得られ、前記脱蝋された潤滑油基油に含まれる飽和物は少なくとも９０重量％であり、硫黄の含有量は０．０３重量％以下であり、なおかつ粘度指数が少なくとも８０である、工程。
【０００９】
本明細書に開示の別の実施形態では、接触脱蝋によって、脱蝋が達成される。
【００１０】
好ましい実施形態では、水素化処理されたラフィネートの一部が、循環（リサイクル）され、新たなラフィネートとともに水素化処理される。
【００１１】
別の好ましい実施形態では、液体連続式の反応器から、水素化処理されたラフィネートの一部が回収され、水素で飽和され、次に液体連続式の反応器へと循環して戻される。
【００１２】
本明細書に開示のさらに別の実施形態では、グループＩの基油が、前記グループＩの基油の少なくとも一部を、液体連続式の反応器において、水素および水素化処理触媒の存在下で、有効な水素化処理条件下で水素化処理して、水素化処理されたグループＩの基油を形成する工程を含む方法によって処理される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本明細書に開示の好ましい実施形態の簡略化したフロー図であり、溶媒抽出ステージ、続く液体連続式の水素化処理ステージ、続く溶媒脱蝋ステージを示すものである。
【図２】図２は、本明細書に開示の別の好ましい実施形態の簡略化したフロー図であり、溶媒抽出ステージ、続く液体連続式の水素化処理ステージ、続く接触脱蝋ステージ、続く水素化仕上げステージを示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（詳細な説明）
本明細書の詳細な説明および特許請求の範囲に記載の全ての数値は、表示の値が「約」または「およそ」で修飾され、なおかつ、当業者によって予測され得る実験誤差や偏差が考慮されるものである。
【００１５】
本明細書の開示は、グループＩＩおよびグループＩＩＩの潤滑油基油の製造に関する。ＡＰＩ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  １５０９（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｏｉｌ  Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）の「Ａｐｐｅｎｄｉｘ  Ｅ−ＡＰＩ  Ｂａｓｅ  Ｏｉｌ  Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅａｂｉｌｉｔｙ  Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ  ｆｏｒ  Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ  Ｃａｒ  Ｍｏｔｏｒ  Ｏｉｌ  ａｎｄ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｅｎｇｉｎｅ  Ｏｉｌｓ」には、基油（ベースオイル）のカテゴリーが記載されている。グループＩＩの基油は、９０重量％以上の飽和物と、０．０３重量％以下の硫黄とを含み、粘度指数が８０以上かつ１２０未満のものである。グループＩＩＩの基油は、９０重量％以上の飽和物と、０．０３重量％以下の硫黄とを含み、粘度指数が１２０以上のものである。用語「粘度指数」（ＶＩ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２７０によって規定される測定値を意味する。
【００１６】
本発明で使用するのに適した供給原料（又はフィードストック）は、少なくとも６００°Ｆ（３１６℃）の標準沸点を有する石油精製ストリームの１つ、またはそれらの組み合わせが好ましい。ただし、４３５°Ｆ（２２４℃）程度の低い初期沸点の炭化水素精製ストリームを使用してもよい。「少なくとも６００°Ｆ（３１６℃）の標準沸点を有する」とは、供給原料の８５容量％が少なくとも６００°Ｆ（３１６℃）の沸点を大気圧で有することを意味する。より高い沸点の潤滑油の供給原料を本明細書の開示に従って処理することができる。ただし、好ましい供給原料は、供給原料の少なくとも８５容量％が、最大で１２５０°Ｆ（６７７℃）、より好ましくは最大で１１００°Ｆ（５９３℃）で標準沸点を有するような沸点範囲を有するものである。このような供給原料、特に減圧軽油は、３５重量％〜７０重量％の芳香族を含み、そのうち少なくとも４０％は、二環式およびそれよりも多環式の芳香族である。本明細書の開示に従って処理され得る代表的な供給原料としては、軽油および減圧軽油（ＶＧＯ）、水素化分解された軽油および水素化分解された減圧軽油、脱アスファルト油、常圧蒸留残油、減圧塔残油（又は減圧塔ボトム）、脱アスファルト減圧蒸留残油が挙げられる。これらの供給物における窒素、硫黄および飽和物の含有量は、多数の要因に依存して変動する。本明細書の開示において、好ましい供給原料では、混入したオイル（又はエントレインド・オイル）の粘度は、４０を超える。より好ましい実施形態では、供給原料に混入したオイルの粘度指数は、５０〜１１０の範囲内である。
【００１７】
潤滑油の精製装置は、処理能力を高めることと、より多くの処理し難い供給原料を処理することとに絶えず挑戦し続けている。これらの目的を達成するためには、従来の溶媒に基づく潤滑油のプラントには制約があり、増加した速度、ならびに非常に処理し難い供給物（又はフィード）の抽出に付随する貧弱な収率に対処するためには、費用対効果に優れる隘路打開（デボトルネッキング）が必要である。さらに、従来の溶媒に基づく潤滑油の精製は、高圧での水素化処理能力がない場合には、典型的には、グループＩＩの芳香族の仕様（スペック）（最大でも１０重量％）を満たすことができない。
【００１８】
本明細書に開示の方法は、従来の溶媒に基づく潤滑油の精製装置（又は製油所もしくはリファイナリー）に水素化処理を組み入れて費用対効果に優れる手段を提供する。本明細書の開示は、本明細書に添付の図面を参照すれば、より良く理解される。かかる図面には、本明細書に開示の好ましい実施形態を実施する設備の主要な構成要素が示されている。補助的な設備、例えば、バルブ、ポンプ、コンプレッサ、熱交換器、ヒータなどは、簡潔さの理由から、図示していない。このような補助的な設備は、当業者によく知られているものである。潤滑油の供給原料は、ライン１０を介して、溶媒抽出ステージ１００へと導入される。
【００１９】
溶媒抽出は、物理的な分離のプロセス（又は処理もしくは工程）であり、このプロセスでは、溶媒を使用して、温度とともに大きな粘度の変化を引き起こす潤滑油の供給原料から、芳香族および他の極性化合物を優先的に溶解して除去する。溶媒抽出により、これらの成分の一部が除去され、なおかつ、粘度指数（ＶＩ）、酸化安定性、色および酸化防止剤の応答が向上する。オイルのＶＩは、不定の相対的な測定値であり、オイルの温度による粘度変化の測定値である。所定の温度変化において、オイルの粘度変化が小さくなると、そのオイルのＶＩ値は、高くなる。高品質のモーターオイルでは、高いＶＩが望ましい。抽出される物質の量は、必要とされるＶＩの増加に依存する。また、抽出は、コンラドソン（Ｃｏｎｒａｄｓｏｎ）炭素および硫黄の含有量を低下させる。芳香族および硫黄の低い含有量は、生成される基油の良好な酸化安定性および色をもたらす。
【００２０】
溶媒抽出は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、フェノールまたはフルフラールなどの溶媒を用いて適切に実施する。溶媒は、その芳香族型の石油分子の相対的な可溶化の観点、およびその比較的低い沸点の観点から選ばれ、それにより、抽出物からの溶媒の容易な分離を可能とする。抽出は、溶媒抽出装置内で進行する。任意の適切な溶媒抽出装置を本明細書に開示の実施に用いることができる。本明細書に開示の実施に用いることができる溶媒抽出装置の非限定的な例としては、回転ディスク接触器、充填塔、バッフルトレイ塔および遠心式接触器が挙げられる。アスファルトを含む供給原料が本明細書に開示の実施に使用される場合、好ましくは、脱アスファルト処理の後に溶媒抽出される。脱アスファルト処理に好適な溶媒としては、低沸点のパラフィン系の炭化水素類が挙げられ、例えば、エタン、プロパン、ブタン、ペンタンまたはそれらの混合物が挙げられる。プロパンが好ましい脱アスファルト溶媒であり、高収率の脱アスファルト油が望ましい場合には、ペンタンが最も適切な溶媒である。また、これら低沸点のパラフィン系の溶媒は、メタノールおよびイソプロパノールなどのアルコールとの混合物としても使用することができる。溶媒抽出の苛酷さ（又はセビリティ）を典型的には十分な条件で維持して、脱蝋されたときに粘度指数が少なくとも８０、好ましくは少なくとも９５となる抽出オイル生成物を生成する。
【００２１】
本明細書の開示に有用な潤滑油の供給原料の製造に適した溶媒抽出のプロセスは、高品質の潤滑油の基原料（又はベースストック）の製造において一般に用いられるよりも低い苛酷さで実施することができる。溶媒抽出の苛酷さの低下は、溶媒使用量の減少および／または溶媒抽出温度の低下において見られ、なおかつ抽出装置を通過する処理量の増加を可能にすることができる。また、溶媒抽出工程の苛酷さを低下させると、より高い収率をもたらし、これにより、生じるラフィネート中に混入したオイルのＶＩを低下させる。「過少抽出（アンダー・エクストラクト）された」ラフィネートでは、芳香族およびヘテロ原子の濃度は、より高いものとなる。それ故、結果として、ＶＩを許容できるレベルまで引き上げるために追加の工程が必要となる。ラフィネートの水素化処理によって、低収率で不利益ではあるが、ＶＩを増加させるという潜在的な利益が提供され、その一方で、基油の芳香族をグループＩＩのレベルにまで下げるという潜在的な利益が提供される。非常に苛酷な水素化処理の操作よって、ＶＩの増加をもたらすことができ、これは、グループＩＩＩの基油を生成するのに十分に大きいものである。
【００２２】
溶媒抽出条件を維持することによって、本発明の方法で製造される潤滑油基油の所望の粘度指数よりも粘度指数が少なくとも５低い、好ましくは５〜２０の範囲で低いオイル生成物を形成することができる。グループＩＩの潤滑油基油の所望の粘度指数が８０である場合、本発明の方法の溶媒抽出の前処理工程を維持して、粘度指数が７５未満、好ましくは６０〜７５の範囲内の潤滑油の供給原料を生成する。同様に、グループＩＩの潤滑油基油の所望の粘度指数が９５である場合、溶媒抽出を維持して、粘度指数が９０未満、好ましくは７５〜９０の範囲内の潤滑油の供給原料を生成する。
【００２３】
ここで、本明細書に添付の図１を参照すると、溶媒抽出１００からの抽出物は、ライン１１を介して、溶媒回収（図示せず）に送られる。溶媒回収の技術は、当該分野においてよく知られているので、その詳細な検討は本願においては保証しない。典型的には、フラッシュカラムまたはスチームストリッパ（図示せず）などの設備に抽出物を導入することで溶媒を回収する。マルチ（多重）フラッシュカラムによって、全体的な熱の利用が向上し得る。なぜなら、より高圧のフラッシュカラムで回収された溶媒は有効に使用することができ、炭化水素の流れ（ストリーム）に熱含有量を移すことができるからである。プロセスの溶媒回収に影響を与える変数としては、このラフィネートのストリームおよび抽出物のストリームの溶媒含有量の制限の中では、還流比、圧力、温度およびストリッピングスチームなどの変数が挙げられる。
【００２４】
溶媒抽出１００からのラフィネートのストリームは、ライン１２を介して、主として適切な反応器である液体連続式の水素化処理ステージ２００へと送られる。必要に応じて、補給水素を、ライン１４を介して導入することができる。補給水素は、供給ラインに沿って、任意の適切な箇所に添加できることが理解され、あるいは反応器２００に直接に添加してもよいことが理解される。また、液体連続式で水素化処理する反応器２００への気体および液体の流れ（フロー）が、スタティックな混合条件下でブレンドされることも本明細書の開示の範囲内である。スタティックな混合条件とは、１以上、好ましくは１よりも多くの幾何学的な混合要素が、パイプの内側に固定されていて、移動するストリームのエネルギーを使用して２以上の流体を混合させることを意味する。従って、スタティックミキサー自体は可動部を有していない。本明細書に開示のスタティックミキサーのダイナミックミキサーに対する利点は、スタティックミキサーには可動部がないという点（事実）に加えて、スタティックミキサーが、何百回、または何千回もストリームを分けて、それによって、不連続相の非常に細かな滴を含む連続相が得られる点にある。その結果、ダイナミックミキサーと比べた場合、かなり大きな表面積が得られる。また、気体および液体の混合物は、反応器２００に入る前に適切な容器でフラッシュされてもよく、過剰の気体があればその少なくとも一部を除去してもよい。あるいは、過剰の気体は、反応器２００から直接排気してもよい（図示せず）。
【００２５】
反応の液相内に十分な水素が存在することを確保するために、この液体連続式で水素化処理する反応器から、液体の生成物を循環（又はリサイクル）させることが必要であってもよい。この循環する液体は、さらなる可溶性の水素の担体として役立つ。また、あるいは、反応器に沿った１以上の箇所で、好ましくは１以上の軸線方向の箇所で液体を回収し、この回収した液体を水素で再飽和し、次いで、これを反応器内に再注入して戻すことによって、水素を反応器に加えてもよい。また、これは、上記の液体の循環と組み合わせてもよい。このアプローチは、必要とされる液体の循環量を減少させるのに使用してもよい。
【００２６】
２００からの液体の流出物は、溶解したガスのみを含むので、反応器の下流において高圧での分離工程を設ける必要はない。溶解したガスおよび過剰のガスを、生成物を分留（又はフラクショネーション）する前に排気するためには、低圧でのフラッシュ工程が必要とされるだけである。高圧の生成物の回収設備を省略することによって、特に本明細書の開示を既存の潤滑油のプラントの隘路打開（デボトルネッキング）に使用する場合、そのコストは顕著に減少する。
【００２７】
上述のとおり、本明細書の開示で用いられる反応器２００を操作して、液相が反応器内で連続相を示すようにする。従来では、水素化処理を含む水素化精製は、トリクルベッド反応器内で行われ、そこで過剰のガスが反応器内で連続した気相となる。液体連続反応器では、供給原料は、１またはそれよりも多くの触媒床に曝される。この液体のラフィネートは、好ましくは、反応器の頂部または上部から入り、反応器の触媒床を通って下方に流れる。この液体の下方への流れは、触媒がこの触媒床の適切な位置に留まることができるのを助けることができる。液体連続式の反応器の利点は、それらがほぼ等温的に作動することである。反応器内にホットスポットが実質的に存在しないので、それにより、反応器の操作を調整して、より正確に製品の品質のニーズに合わせることが可能となる。
【００２８】
水素化処理のプロセス（又は工程もしくは処理）は、典型的には、水素化処理の有効な条件で、水素の存在下で、供給物を適切な触媒に曝すことを含む。あらゆる特定の理論に拘束されることなく、従来のトリクルベッド反応器において、反応器を典型的に操作して、反応器内で３つの「相」が存在するようにする。水素化処理触媒は、固相に相当する。反応器容量の実質的に別の部分は、気相によって占められる。この気相（第２の相）は、水素化処理のための水素と、任意の幾らかの希釈ガスと、その他のガス（水素化処理の間に形成される混入ガス（コンタミナントガス）など）とを含む。気相中の水素ガスの量は、典型的には、水素化処理反応に必要とされる量に対して実質的に過剰に存在する。従来のトリクルベッド反応器では、固体の水素化処理触媒および気相が、反応器容量の少なくとも８０％、あるいは少なくとも８５％、あるいはさらに少なくとも９０％を占めていてもよい。第３の「相」は、液体の供給原料に相当するものである。従来のトリクルベッド反応器では、この供給原料は、典型的には、２０％未満、あるいは１０％未満、あるいは５％未満など、反応器容量の小さな部分を占めているだけである。結果、液体の供給原料は、連続相を形成しない。その代わり、液体の「相」は、例えば、水素化処理触媒の粒子を覆う供給原料の薄膜を含む。
【００２９】
あらゆる特定の理論に拘束されることなく、液体連続反応器は、トリクルベッド反応器と比較して、異なるタイプの処理環境を提供する。液体連続反応器において、反応ゾーンは、主として、２つの相のみから構成される。第１の相は、固相であり、これは水素化処理触媒に対応し、この場合には水素化処理触媒に対応する。第２の相は、液相であり、これはラフィネートの供給原料に対応する。液体の供給原料の相は、本明細書に開示の液体連続反応器では連続相として存在する。１つの実施形態では、水素化処理反応の間に消費される水素は、液相中に溶解されたものである。また、水素の使用量に応じて、一部の水素は、液相中にて、水素の泡の形態であってもよい。この水素は、液相中に溶解した水素に追加（添加）した水素に対応する。別の実施形態では、反応は液体連続反応器中で進行するので、液相中に溶解した水素を使い尽くしてもよい。このような実施形態では、水素は、まず、ガス状の泡の形態で存在し、このような水素が液相中に溶解して液相を再飽和することができ、反応器中で進行する反応に水素を追加して提供することができる。種々の実施形態において、液体連続反応器において気相が占める容量は、反応器容量の１０％未満、あるいはさらに５％未満であってもよい。
【００３０】
反応器２００への液体供給物は、好ましくは、水素を含む処理ガスと混合される。この水素を含む処理ガスは、好ましくは、少なくとも５０容量％、より好ましくは少なくとも８０容量％、さらにより好ましくは少なくとも９０容量％、最も好ましくは少なくとも９５容量％の水素を含む。過剰なガスは、それが反応器に入る前に混合物から排気され得るか、あるいは過剰なガスは、反応器から直接排気され得る。好ましくは、反応器内における液位を制御して、反応器中の触媒を完全に湿潤させる。
【００３１】
いくつかの実施形態では、床（ベッド）、ステージおよび／または反応器における水素化処理反応は、多くの水素を必要としていてもよく、その量は、新たな液体供給物中に溶解し得る量よりも多いものであってもよい。このような実施形態では、１またはそれよりも多くの技術を使用して、水素化処理反応のために水素を追加して提供してもよい。１つの選択肢は、反応器から生成物の一部を循環させることである。生成物の循環する部分は、既に水素化処理ステージを通過しているので、水素の消費が減少するものと思われる。なぜなら、これが水素化処理ステージを再び通過するからである。さらに、循環する供給物の溶解度は、未処理の同等の供給物よりも大きくすることができる。結果、循環する生成物の一部を新たな供給物とともに含むことによって、新たな供給物とともに反応に利用することができる水素の量を増加させることができる。
【００３２】
別の選択肢は、水素の追加のストリームを水素化処理の反応器内に直接導入することである。１またはそれよりも多くの追加の水素ストリームを反応器内の任意の都合のよい箇所に導入してもよい。追加の水素ストリームとしては、補給水素のストリーム、循環される水素のストリーム、または任意の他の都合のよい水素を含むストリームを挙げることができる。いくつかの実施形態では、生成物の循環と、反応器の軸線方向の寸法に沿った追加の水素ストリームの注入との両方を使用して、十分な水素を反応に提供してもよい。
【００３３】
液体連続式で水素化処理された生成物を循環させることを包含する実施形態では、循環させる生成物は、反応器２００への投入量の一部として使用され、反応器２００への生成物を循環させる量と、新たな供給物の量との容量比（反応器２００への生成物を循環させる量：新たな供給物の量）は、少なくとも０．５：１、あるいは少なくとも１：１、あるいは少なくとも１．５：１である。この生成物を循環させる量と、新たな供給物の量との容量比は、５：１またはそれ未満、あるいは３：１またはそれ未満、あるいは２：１またはそれ未満としてもよい。
【００３４】
本明細書に開示の水素化処理触媒は、第ＶＩＢ族および／または第ＶＩＩＩ族の金属の少なくとも１つを含み、かかる金属は、必要に応じて、支持体上に存在していてもよい。任意の適切な耐熱性の支持体材料は、本明細書に開示の実施に使用することができる。このような適切な支持体材料の非限定的な例としては、アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、チタニア、ジルコニア、シリカ−アルミナ、これらの組み合わせが挙げられる。本発明で使用することのできる第ＶＩＢ族の金属の例としては、モリブデン、タングステン、またはそれらの組み合わせが挙げられる。本発明において使用することのできる第ＶＩＩＩ族の金属の例としては、ニッケル、コバルト、鉄、またはそれらの組み合わせが挙げられる。本明細書中にて言及されている族は全て、サージェント・ウェルチの元素周期表（１９６８年にＳａｒｇｅｎｔ−Ｗｅｌｃｈ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙ社により版権が取得されているもの）において見出されたものである。好ましい触媒の組成は、５重量％を超える第ＶＩＢ族金属、好ましくは５〜４０重量％のモリブデンおよび／またはタングステンと、少なくとも０．５重量％、一般には１〜１５重量％のニッケルおよび／またはコバルトとを含む。これらは対応の酸化物として測定したものである。このタイプの水素化処理触媒は、触媒の供給業者から、容易に入手可能である。これらの触媒は、一般に、Ｈ２Ｓまたは他の適切な硫黄含有化合物を使用して予めスルフィド化される。
【００３５】
また、本明細書に開示のものを実施する際においては、嵩高多金属触媒（バルクマルチメタリック触媒）を芳香族の飽和化に使用してもよい。このような触媒は、米国特許第６，１５６，６９５号明細書、同第６，１６２，３５０号明細書および同第６，２９９，７６０号明細書に記載されており、これら全ての明細書が本明細書中に参照として援用される。これらの特許に記載されている触媒は、少なくとも１つの第ＶＩＩＩ族の非貴金属と、少なくとも２つの第ＶＩＢ族の金属とを含む嵩高多金属触媒であり、この触媒において、第ＶＩＢ族の金属と、第ＶＩＩＩ族の非貴金属との比（第ＶＩＢ族の金属：第ＶＩＩＩ族の非貴金属）は、１０：１〜１：１０である。かかる触媒は、以下の式を有する前駆体から調製される。
（Ｘ）ａ（Ｍｏ）ｂ（Ｗ）ｄＯｚ
式中、Ｘは、第ＶＩＩＩ族の非貴金属であり、式中、ａ、ｂおよびｃのモル比ならびにａ、ｂおよびｃは、０．１＜（ｂ＋ｃ）／ｂ＜１０の通りであり、ｚは、ｚ＝［２ａ＋６（ｂ＋ｃ）］／２である。前駆体は、ｄ＝２．５３および１．７０（オングストローム）にＸ線回析のピークを有する。この前駆体をスルフィド化して、対応する活性化状態の触媒を得る。
【００３６】
芳香族の飽和および触媒の脱硫活性の程度は、実験的な手段によって見出すことができる。かかる手段では、固定した水素化処理条件のもとで、組成が既知の供給物を使用する。
【００３７】
また、水素化処理工程での反応パラメータの制御によって、生成物の特性を変える有用な方法が提供される。水素化処理の温度が上昇するに従って、脱硫の程度が増加する。水素化は、発熱反応であり、温度を低くすることが好ましいものであるが、脱硫は、通常、複素環化合物の開環が幾らか起こることを必要とするものであり、かかる反応は吸熱反応であり、温度をさらに高くすることが好ましいものである。水素化処理工程の間の温度を、過剰な脱硫が進行する閾値未満の値で維持することができれば、酸化安定性が改善された生成物が得られる。水素化処理触媒にニッケル−モリブデンなどのバイメタルを使用する場合、良好な酸化安定性のためには、温度が４００°Ｆ〜８００°Ｆ（２０５℃〜４２７℃）、好ましくは６００°Ｆ〜７５０°Ｆ（３１６℃〜３９９℃）であることが推奨される。また、水素化処理装置での空間速度によって、脱硫の程度の減少をもたらす苛酷さの低下に対応したより高速での脱硫の制御の可能性が提供される。好ましくは、水素化処理された生成物の有機の硫黄の含有量は、３００ｗｐｐｍ未満、好ましくは２００ｗｐｐｍ未満であることが好ましい。
【００３８】
また、水素化処理工程の間の水素の圧力の変動によって、より低い圧力で脱硫を制御することができ、そして過酸化化合物および窒素を、望ましくはそれらの全てを排除することができる。なお、より低い圧力は、一般に、少ない脱硫をもたらし、なおかつ、芳香族の飽和の傾向が少なくなる。従って、減少した脱硫の程度と、水素化処理の他の望ましい効果の損失との間でのバランスが達成される必要があってもよい。一般に、２００〜２２００ｐｓｉｇ（１４８０〜１５３００ｋＰａ（絶対））の圧力が満足できるものであり、所定の供給物で進行する脱硫の測定によって経験的に得られる金属官能基および他の反応条件の適切な選択によって、１０００〜１５００ｐｓｉｇ（７０００〜１０４５０ｋＰａ（絶対））の圧力で良好な結果が与えられる。
【００３９】
水素化処理は、供給原料を有効な水素化処理条件下で水素化処理触媒に曝すことによって行われる。有効な水素化処理条件では、温度は少なくとも６００°Ｆ〜７５０°Ｆであり、圧力は２００〜２２００ｐｓｉであり、水素化処理触媒での液空間速度（ＬＨＳＶ）は、０．２〜５であり、処理ガス速度は、５００〜１０，０００標準立方フィート／バレル（ｓｃｆ／ｂｂｌ）である。さらに別の実施形態では、液体連続式の反応器の温度、圧力およびＬＨＳＶは、トリクルベッド反応器での使用に適切な条件であってもよい。
【００４０】
液体から過剰のガスが排気される実施形態では、反応器内で利用可能な水素は、液体中に溶解した水素の量に対応する。従って、処理ガス速度が大きくなると、利用可能な水素の量が増加しないこともある。このような状況では、反応器内での有効な処理ガス速度は、供給原料の溶解限度に依存してもよい。典型的な炭化水素供給原料の水素の溶解限度は、３０ｓｃｆ／ｂｂｌ〜２００ｓｃｆ／ｂｂｌである。
【００４１】
液体連続式の反応器の１つの利点は、大過剰の水素が反応器に供給されるべきではないことである。大過剰の水素を使用すると、典型的には、過剰な水素を回収してしばしば循環し得るので、複雑で高価な分離設備を必要とする。典型的には、トリクルベッド反応器においては、水素の循環に使用される循環コンプレッサは、組み立てた処理ユニットの全コストの１０〜１５％に相当する。その代わりに、液体連続反応器は、望ましいことに、水素化処理反応に必要とされる量と同等の水素量のみを供給して、触媒のコーキングを軽減するので望ましい。例えば、水素化処理のプロセスは、１５０ｓｃｆ／ｂｂｌ（２７ｓｍ３／ｍ３）〜１０００ｓｃｆ／ｂｂｌ（１８０ｓｍ３／ｍ３）の水素を消費することができる。
【００４２】
ここで、本明細書に添付の図１を参照すると、２００からの流出物のストリームは、ライン１６を介して、分離ゾーン３００へと導入され、分離ゾーン３００では、水素化処理された液体のラフィネートの相から、気相が分離される。かかる気相は、主に、過剰の水素と、アンモニアおよびＨ２Ｓなどの混入ガス（コンタミナントガス）から構成されるものである。気相は、排気され得るか、あるいはライン１８を介して、さらなる処理または循環の方に送られ得る。水素化処理された液体のラフィネートの相は、ライン２０を介して、脱蝋ステージ４００へと導入される。脱蝋ステージ４００は、溶媒脱蝋のプロセス（又は工程もしくは処理）、あるいは接触脱蝋のプロセス（又は工程もしくは処理）のいずれであってもよいが、この図１の目的では、かかる脱蝋ステージは、溶媒脱蝋処理である。
【００４３】
溶媒脱蝋処理は、典型的には、溶媒抽出ユニットからのラフィネートの供給物（フィード）を、冷却した脱蝋溶媒と混合して、オイルと溶媒とで溶液を形成することを包含し、沈澱した蝋質（ワックス）は、その後、例えば濾過によって分離される。温度および溶媒を選択して、冷却した溶媒がオイルを溶解するようにして、その間に蝋質を沈殿させる。この場合、ラフィネートの供給物は、水素化処理した後に脱蝋処理に送られる。
【００４４】
好ましい溶媒脱蝋のプロセスは、冷却塔の使用を包含し、この冷却塔において、溶媒は予備冷却され、かつ冷却塔の高さに沿って、幾つかの箇所で漸次溶媒が添加される。この冷却工程の間にオイルと溶媒との混合物を撹拌して、予備冷却した溶媒と、オイルとの実質的に即時の混合を可能とする。予備冷却した溶媒を冷却塔の長さに沿って漸次添加し、１０°Ｆ／分以下、通常は１〜５°Ｆ／分の平均冷却速度を維持するようにする。この冷却塔において、オイルおよび溶媒／沈澱した蝋質の混合物の最終温度は、通常、０〜５０°Ｆ（−１７．８〜１０℃）である。混合物は、次に、キサゲ面冷却器（又はスクレイプトサーフェスチラー）に送られ、混合物から、沈殿した蝋質を分離してもよい。
【００４５】
一般に、溶媒の添加量は、脱蝋温度において、溶媒／オイルの容積比が１．５：１〜５：１において、液体／固体の重量比が５：１〜２０：１を提供するのに十分なものである。溶媒脱蝋されるオイルは、典型的には、中間の流動点、好ましくは＋１０℃未満へと脱蝋される。
【００４６】
本明細書の開示の実施において使用することができる脱蝋溶媒の非限定的な例としては、３〜６個の炭素原子を含む脂肪族ケトン類（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）、低分子量の炭化水素類（プロパンおよびブタンなど）、ならびにそれらの混合物が挙げられる。これらの溶媒は、１つ以上の他の溶媒（ベンゼン、トルエンまたはキシレンなど）と混合することができる。本発明で有用な溶媒脱蝋のプロセスのさらなる説明は、米国特許第３，７７３，６５０号明細書および同第３，７７５，２８８号明細書に開示されていて、これらの明細書は両方とも、本明細書中に参照としてその全体が援用される。
【００４７】
本明細書に添付の図１を再び参照すると、溶媒脱蝋ステージ４００から、２つのストリームが回収される。沈澱した蝋質は、ライン２２を介して回収され、そして、ライン２４を介して、グループＩＩまたはグループＩＩＩの基油（ベースオイル）が回収される。
【００４８】
本明細書に添付の図２は、本明細書の開示の別の実施形態の概略フロー図であり、ここでは、溶媒脱蝋の代わりに、接触脱蝋を使用する。この図２の全ての構成要素および数字は、水素化処理ゾーン２００までおよびそれを含めて、本明細書に添付の図１のものと同一である。分離ゾーン３００からの水素化処理したラフィネートのストリームは、ライン２０を介して、接触脱蝋ステージ４００へと通される。脱蝋されたストリームは、ライン３０を介して、第２の分離ゾーン６００へと送られ、第２の分離ゾーン６００では、気体の流出物のストリームは、ライン３２を介してオフガスとして除去され、脱蝋された液体の流出物のストリームは、ライン３４を介して、ストリッパー７００へと送られ、残存するあらゆるガス状の部分が除去される。形成されたグループＩＩまたはグループＩＩＩの基油を、ライン３６を介して回収する。この基油は、少なくとも、上記で論じたＡＰＩのグループＩＩの基油の要件を満たす。
【００４９】
あるいは、水素化処理ステージ２００からの流出物のストリームを分離ゾーン３００に導入する代わりに、このストリームを、ライン１７および２０を介して、脱蝋ステージ５００へと直接導入してもよい。なぜなら、この代替の方法では、混入ガスが除去されないので、酸性の環境で脱蝋触媒が作用することになる。従って、水素の消費が比較的に少なくなり、液体連続式の反応器の場合、脱蝋反応器への液体の循環の必要は潜在的に不要となる。水素化処理ステージ２００からの流出物のストリームは、脱蝋ステージ５００へと直接導入される代わりに、分離ゾーン３００へと第一に通されることが好ましい。
【００５０】
接触脱蝋処理は、水素化処理されたラフィネートを、有効な（接触）脱蝋条件下で脱蝋触媒に曝すことによって行う。有効な脱蝋条件では、温度が、少なくとも５００°Ｆ（２６０℃）、あるいは少なくとも５５０°Ｆ（２８８℃）、あるいは少なくとも６００°Ｆ（３１６℃）、あるいは少なくとも６５０°Ｆ（３４３℃）であってもよい。あるいは、温度は、７５０°Ｆ（３９９℃）以下、もしくは７００°Ｆ（３７１℃）以下、もしくは６５０°Ｆ（３４３℃）以下であってもよい。圧力は、少なくとも２００ｐｓｉｇ（１．４ＭＰａ）、あるいは少なくとも４００ｐｓｉｇ（２．８ＭＰａ）、あるいは少なくとも７５０ｐｓｉｇ（５．２ＭＰａ）、あるいは少なくとも１０００ｐｓｉｇ（６．９ＭＰａ）であってもよい。あるいは、圧力は、２２００ｐｓｉｇ（１５．３ＭＰａ）以下、もしくは１５００ｐｓｉｇ（１０．４ＭＰａ）以下、もしくは１０００ｐｓｉｇ（６．９ＭＰａ）以下、もしくは８００ｐｓｉｇ（５．５ＭＰａ）以下であってもよい。脱蝋触媒での液空間速度（ＬＨＳＶ）は、少なくとも０．１／時、あるいは少なくとも０．２／時、あるいは少なくとも０．５／時、あるいは少なくとも１．０／時、あるいは少なくとも１．５／時であってもよい。あるいは、このＬＨＳＶは、１０．０／時以下、もしくは５．０／時以下、もしくは３．０／時以下、もしくは２．０／時以下であってもよい。さらに別の実施形態では、液体連続式の反応器の温度、圧力およびＬＨＳＶは、トリクルベッド反応器において典型的に使用されるものと同じ条件であってもよい。
【００５１】
接触脱蝋処理は、供給物から長鎖パラフィン系分子を除去すること、および／または異性化することを包含する。接触脱蝋処理は、これら直鎖状の分子を選択的に分解または水素化異性化することによって達成することができる。水素化脱蝋触媒は、結晶性のアルミノシリケート（ゼオライト）またはシリコ−アルミノホスフェート（ＳＡＰＯ）などのモレキュラーシーブから選択することができる。ある実施形態では、モレキュラーシーブは、１−Ｄまたは３−Ｄのモレキュラーシーブであってもよい。別の実施形態では、モレキュラーシーブは、１０員環の１−Ｄモレキュラーシーブであってもよい。文献において脱蝋活性が示されているモレキュラーシーブの例としては、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、Ｂｅｔａ、ＵＳＹ、ＺＳＭ−５、およびこれらの組み合わせを挙げることができる。ある実施形態では、モレキュラーシーブは、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−４８、またはこれらの組み合わせであってもよい。さらに別の実施形態では、モレキュラーシーブは、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−５、またはこれらの組み合わせであってもよい。さらに別の実施形態では、モレキュラーシーブは、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−２３、またはこれらの組み合わせであってもよい。必要に応じて、脱蝋触媒は、モレキュラーシーブ用のバインダを含んでいてもよく、アルミナ、チタニア、シリカ、シリカ−アルミナ、ジルコニア、またはこれらの組み合わせなどのバインダを含んでいてもよい。
【００５２】
また、脱蝋触媒は、第ＶＩＩＩ族金属などの金属水素化成分を含んでいてもよい。適切な第ＶＩＩＩ族金属としては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、またはこれらの組み合わせを挙げることができる。脱蝋触媒は、少なくとも０．１重量％、あるいは少なくとも０．３重量％、あるいは少なくとも０．５重量％、あるいは少なくとも１．０重量％、あるいは少なくとも２．５重量％、あるいは少なくとも５．０重量％の第ＶＩＩＩ族金属を含んでいてもよい。あるいは、脱蝋触媒は、１０．０重量％以下、もしくは５．０重量％以下、もしくは２．５重量％以下、もしくは１．５重量％以下、もしくは１．０重量％以下の第ＶＩＩＩ族金属を含んでいてもよい。
【００５３】
また、いくつかの実施形態では、脱蝋触媒は、少なくとも１つの第ＶＩＢ族金属を含んでいてもよい（ＷまたはＭｏなど）。このような第ＶＩＢ族金属は、典型的には、ＮｉまたはＣｏなどの少なくとも１つの第ＶＩＩＩ族金属と組み合わされて使用される。このような実施形態の一例が、ＮｉおよびＷ、Ｍｏ、あるいはＷとＭｏとの組み合わせを含む脱蝋触媒である。このような実施形態では、脱蝋触媒は、少なくとも０．５重量％、あるいは少なくとも１．０重量％、あるいは少なくとも２．５重量％、あるいは少なくとも５．０重量％の第ＶＩＢ族金属を含んでいてもよい。あるいは、脱蝋触媒は、２０．０重量％以下、もしくは１５．０重量％以下、もしくは１０．０重量％以下、もしくは５．０重量％以下、もしくは１．０重量％以下の第ＶＩＢ族金属を含んでいてもよい。ある実施形態では、脱蝋触媒は、Ｐｔ、Ｐｄまたはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。別の実施形態では、脱蝋触媒は、ＣｏおよびＭｏ、ＮｉおよびＷ、ＮｉおよびＭｏ、あるいはＮｉ、Ｗ、ならびにＭｏを含んでいてもよい。
【００５４】
接触脱蝋処理が用いられる場合、補給水素を含む処理ガスは、必要に応じて、接触脱蝋の反応器の上流に加えることができる。接触脱蝋ゾーンからの流出物は、次に、液体／気体の分離装置に送ることができ、そこで気体の流出物が液体の流出物から分離される。気体の流出物は、排気され得るか、あるいは、さらなる処理工程へと送ることができ、なおかつ、液体の流出物は、ストリッパーに送られ、軽量の副生成物を除去することができる。
【００５５】
本明細書の開示の範囲内には、並行して実施される２つの脱蝋工程が含まれる。一方の脱蝋工程は、溶媒脱蝋であり、他方は接触脱蝋であってもよい。一方のタイプの基油は溶媒脱蝋処理することができ、他方は接触脱蝋処理する。グループＩＩの基油を従来の潤滑油プラントで製造すること、および基油の製品を増加させることが望ましい場合には、水素化処理のプロセス（又は工程もしくは処理）のユニットおよび脱蝋処理のユニットの両方を加えることが必要とされ得る。このような場合には、接触脱蝋処理が好ましいだろう。なぜなら、接触脱蝋処理は、最も費用のかからない選択肢であり、なおかつ、水素化処理装置とうまく結合し得るからである。
【００５６】
溶媒脱蝋処理または接触脱蝋処理のいずれかの後に水素化仕上げ工程が続き得ることが理解される。接触脱蝋処理を用いる場合、脱蝋処理の後に水素化仕上げ工程が続くことが好ましい。水素化仕上げ処理は、穏やかな比較的に低温の水素化処理のプロセス（又は工程もしくは処理）であり、触媒、水素および穏やかな反応条件を用いて、痕跡量のヘテロ原子の化合物、芳香族類およびオレフィン類を除去し、主として酸化安定性と色とを改善する。水素化仕上げ処理の反応条件では、温度が、３００°Ｆ〜６７５°Ｆ（１４９℃〜３５７℃）、好ましくは４００°Ｆ〜６００°Ｆ（２０４℃〜３１６℃）であり、全圧が、４００〜２２００ｐｓｉｇ（２８６０〜１５２７０ｋＰａ（絶対））であり、液空間速度（ＬＨＳＶ（／時））が、０．１〜５／時、好ましくは０．５〜３／時の範囲である。水素処理ガス速度は、５００〜５０００ｓｃｆ／ｂｂｌ（８９〜８９０ｍ３／ｍ３）の範囲である。溶媒脱蝋処理の後に続く水素化仕上げ処理は、通常、２００〜１０００ｐｓｉｇの圧力で行われ、接触脱蝋処理の後に続く水素化仕上げ処理は、通常、脱蝋工程の圧力と同様の圧力で行われる。水素化仕上げ触媒は、支持成分と、１またはそれよりも多くの触媒金属成分とを含み得る。１またはそれよりも多くの金属は、第ＶＩＢ族（Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ）および第ＶＩＩＩ族（Ｎｉ、Ｃｏおよび貴金属のＰｔおよびＰｄ）から選択される。これらの族は、サージェント・ウェルチの元素周期表（１９６８年にＳａｒｇｅｎｔ−Ｗｅｌｃｈ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙ社により版権が取得されているもの）において見出されたものである。金属（単数または複数）は、貴金属については触媒組成の０．１重量％程度の少ない量から存在していてもよく、非貴金属については触媒組成の３０重量％程度までの高い量で存在していてもよい。好ましい支持体の材料は、酸が少ないもの、例えば、アモルファスまたは結晶性の金属酸化物が挙げられ、例えば、アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、およびメソポーラスの結晶性の材料として知られる超大型孔の結晶性の材料であり、そのなかでも、ＭＣＭ−４１が好ましい支持体の成分である。また、支持されていない塩基性の金属（非貴金属）の触媒も、水素化仕上げ触媒として適用できる。
【００５７】
水素化仕上げ処理からの流出物のストリームは、分離ゾーンに送ることができ、この分離ゾーンでは、得られる液相の潤滑油の基原料（ベースストック）から、気体の流出物のストリームを分離する。この気体の流出物のストリームは、その一部が未反応の水素を含む処理ガスであり、これは水素化処理ステージ２００へと循環され得る。結果として得られる潤滑油の基原料（ベースストック）は、基油（ベースオイル）のグループＩＩまたはグループＩＩＩの要件に合致する。
【００５８】
本明細書中に引用された全ての特許および特許出願、試験手順（例えば、ＡＳＴＭ法、ＵＬ法など）、ならびにその他の文献は、その全てが参照として援用され、その開示内容が本明細書の開示内容と矛盾しない程度まで、かかる援用が認められる全ての法のもとで援用される。
【００５９】
数値の下限および数値の上限が本明細書中に記載されている場合、任意の下限から任意の上限までの範囲が企図される。本明細書中に開示の例示的な実施形態について特別に説明してきたが、当業者には、本明細書の開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な他の改変（又は修飾）が明らかであり、これは容易に行われ得るものと理解される。従って、本明細書に添付の特許請求の範囲の範囲が、本明細書中に記載の実施例および説明に限定されることは意図されない。また、特許請求の範囲は、本明細書の開示内容に存する特許性のある新規性の特徴の全てを含むものとして解釈され、かかる特徴には、それと均等なものとして、本発明の開示内容に関連する当業者によってみなされ得る特徴の全てが含まれることを意図する。
【００６０】
以上、複数の実施形態および特定の実施例を参照して本明細書の開示内容について説明してきた。上記の詳細な説明の範囲内で、当業者には多くのバリエーションが示唆される。このような明らかなバリエーションの全てが、添付の特許請求の範囲の意図した範囲内に全て含まれる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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