(57)【要約】  （１）プラスチック供給原料の熱分解に由来する重質蝋と（２）潤滑油原料とのブレンドから高粘度指数潤滑油基油を製造するための方法を開示する。本方法は、ブレンドを水素化分解するステップ、及び、水素化分解ストリームの少なくとも一部を水素異性化条件下に脱蝋して、潤滑油基油を生成するステップを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）（１）プラスチック供給原料を熱分解することに由来する重質蝋と（２）潤滑油原料とを含むブレンドを、潤滑剤水素化分解ゾーン内で水素化分解触媒及び水素の存在下、潤滑剤水素化分解条件下に水素化分解して、水素化分解ストリームを生成するステップ、並びに、
ｂ）水素化分解ストリームの少なくとも一部を、水素異性化ゾーン内で水素異性化触媒及び水素の存在下、水素異性化条件下に脱蝋して、基油を生成するステップ
を含む、高粘度指数潤滑油基油を製造するための方法。
【請求項２】
ブレンドが、ブレンドの合計重量に対して、１０から９０重量％までの重質蝋、及び９０重量％から１０重量％までの潤滑油原料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
重質蝋の５重量％未満が、１０００°Ｆ（５３８℃）超で沸騰する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
重質蝋が、少なくとも３０重量％のｎ−パラフィンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
重質蝋が、少なくとも５重量％の１−オレフィンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
重質蝋が、３重量％未満の芳香族化合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
重質蝋が、１重量％未満の酸素化物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
プラスチック供給原料が、少なくとも８０重量％のポリエチレンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ポリエチレンが、廃棄ポリエチレン、未使用ポリエチレン、及びこれらの混合物から成る群より選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ポリエチレンが、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、及びこれらの混合物から成る群より選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
潤滑油原料が、減圧軽油である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
基油の１００℃における動粘度が３から７ｍｍ２／ｓまでである、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
基油が、グループＩＩ＋基油である、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
基油が、グループＩＩＩ基油である、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
水素化仕上げゾーン内で水素化仕上げ触媒及び水素の存在下、水素化仕上げ条件下に基油を安定化させるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、潤滑油原料と熱分解されたプラスチック供給原料に由来する重質蝋とのブレンドから高粘度指数基油を製造するための方法に関する。ブレンドは、水素化分解され、脱蝋され、任意選択的に水素化仕上げされる。
【背景技術】
【０００２】
環境問題のため、自動車製造業者及び政府規制当局は、潤滑剤に対して新しい、より厳格な性能要件を導入している。結果として、仕上げられた潤滑剤に関する仕様は、優れた低温特性、高い酸化安定性、及び低い揮発性を有する製品を要求している。現在、今日製造されている基油のごく一部分のみが、これらの厳しい仕様を満たすことができている。
【０００３】
グループＩＩ＋基油は、公式なＡｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＡＰＩ）の呼称ではないが、比較のグループＩＩ原料油より粘度指数（１１０〜１１９）が高く、揮発性が低いＡＰＩグループＩＩ原料油を記述するために使用される用語である。
【０００４】
低い粘度及び低い揮発性のため、ＡＰＩグループＩＩＩ基油は、次世代の潤滑剤組成物用に選択される原料基油になった。このため、グループＩＩＩ基油の需要は増加することになった。しかしながら、グループＩＩＩ基油の生成は、グループＩＩ基油を製造するために使用される軽油より高コストになり得る特別な高粘度指数軽油の使用を必要とし、困難であり得る。更に、グループＩＩＩ基油の製造はまた、粘度指数を少なくとも１２０に到達させるために軽油をより高い厳密性において水素化分解することも包含し得るが、水素化分解は、収率を低下させ、潜在的な基油のグレードをより価値の低いディーゼル及びその他の軽質生成物へと低下させ、更には水素化分解装置用触媒の寿命を短縮させ得る。
【０００５】
グループＩＩ＋又はグループＩＩＩ基油製造の需要がある限りは、水素化分解装置の前に少量の異なる第２供給原料を潤滑油原料に添加して粘度指数を押し上げることにより、精製業者が簡単にグループＩＩ基油製造からグループＩＩ＋又はグループＩＩＩ基油製造に切り替えることができるならば、有利であろう。第２供給原料が低コストであり且つ環境廃棄物の低減等の更なる利益を有するならば、同様に有利であろう。
【０００６】
潜在的な低コスト供給原料の一種が、廃棄プラスチックである。有用な製品への廃棄プラスチック材料、特にポリエチレンの変換は、増大する環境問題に対処するための独自な機会を提起するものである。
【０００７】
廃棄プラスチックを潤滑油基油に転化するための様々なプロセスが開発されてきた。例えば、米国特許第６，１５０，５７７号は、廃棄プラスチックが熱分解反応器に供給されるプロセスを開示している。熱分解流出物は少なくとも重質留分に分離され、それが水素化処理され且つ水素異性化脱蝋されて高粘度指数（ＶＩ）潤滑油基油を形成する。米国特許第６，２８８，２９６号において、廃棄プラスチックは、熱分解反応器に供給される。熱分解流出物からの中間留分はダイマー化され、続いて、異性化脱蝋ゾーンに供給され、高ＶＩ潤滑油基油を生成する。米国特許第６，７７４，２７２号において、廃棄プラスチックとフィッシャー・トロプシュ蝋様留分とのブレンドは、熱分解反応器に供給される。熱分解流出物からの重質留分は、水素化処理され、水素異性化脱蝋され、高ＶＩ潤滑油基油を生成する。米国特許第６，８２２，１２６号は、廃棄プラスチック供給原料が熱分解反応器に継続的に送り込まれるプロセスを開示している。次いで反応器流出物は、水素異性化脱蝋装置に供給され、精留され、潤滑油用原料油を回収する。米国特許出願第１３／００８，１５３号は、プラスチック供給原料の熱分解に由来する蝋を、水素異性化装置に向かっている基油ストリームに添加して基油のＶＩを増大し、基油をより高い価値の製品に格上げするプロセスを開示している。硫黄不純物及び窒素不純物による被毒に対して水素異性化脱蝋触媒が敏感なため、熱分解装置からの蝋様供給原料を、最初から硫黄及び窒素が非常に低いものとしなければならないか、又は、その蝋様供給原料を、水素異性化脱蝋前に水素化処理し、硫黄及び窒素を非常に低いレベルに低減しなければならない。
【０００８】
したがって、熱分解装置からの蝋様生成物を分離ステップにおいて水素化処理する必要がなく、しかも、プラスチック供給原料を硫黄不純物及び窒素不純物を低く保つように分離する必要のない高ＶＩ潤滑油を生成するためのプロセスを有することは望ましいことであろう。
【発明の概要】
【０００９】
一態様において、（１）プラスチック供給原料を熱分解することに由来する重質蝋と（２）潤滑油原料とを含むブレンドを、潤滑剤水素化分解ゾーン内で水素化分解触媒及び水素の存在下、潤滑剤水素化分解条件下に水素化分解して、水素化分解ストリームを生成すること、並びに、水素化分解ストリームの少なくとも一部を、水素異性化ゾーン内で水素異性化触媒及び水素の存在下、水素異性化条件下に脱蝋して、基油を生成することを含む、高粘度指数潤滑油基油を製造するための方法が提供される。
【００１０】
本明細書中で開示された方法は、従前公知の技法に対して幾つかの利点を提供する。熱分解装置から異性化装置に重質蝋を添加する代わりに、重質蝋は、異性化ステップ前に潤滑剤水素化分解装置に添加される。これは、基油のＶＩの大きな増大を与える。水素化分解触媒及びプロセスが供給原料中の高い硫黄及び窒素レベルを統御し得るため、重質蝋中でのこれらの不純物のレベルは問題ではない。重質蝋を個別に水素化処理しなくてもよいことにより、このステップは省略することができる。このことにより、重質蝋の供給業者は、上記プロセス用のプラスチックの選択において幾分より高い柔軟性を得、他の方法より高い窒素、硫黄及び酸素レベルを有するプラスチックの使用が可能となる。更に、重質蝋は、その実質的なオレフィン含量のため、基油範囲外の軽質生成物に分解するであろうと思われていたので、重質蝋は水素化分解装置に添加することができないと従来は考えられていた。驚くべきことに、水素化分解された重質蝋は、軽質生成物に分解するのではなく、未分解の６５０°Ｆ＋ボトム留分中に濃縮する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
下記の用語は、本明細書の全体にわたって使用されており、別の指示がない限り下記の意味を有する。
【００１２】
用語「プラスチック供給原料を熱分解することに由来する重質蝋」は、プラスチック供給原料が熱分解されるプロセスによるいずれかのステージを起源とする又は生成される、潤滑油沸点範囲の材料（６５０°Ｆ＋、３４３℃＋の沸点）をいう。熱分解プロセス用のプラスチック供給原料は、廃棄プラスチック、未使用プラスチック、及びこれらの混合物を含む多種多様なソース由来とすることができる。
【００１３】
用語「廃棄プラスチック」又は「廃棄ポリエチレン」は、使用に供されており、リサイクル用のゴミ、廃物、又は材料と考えられる、プラスチック又はポリエチレンをいう。
【００１４】
用語「未使用プラスチック」又は「未使用ポリエチレン」は、製造し立てであり且つ／又は新たに製造されたものであって、使用に供されていない、プラスチック又はポリエチレンをいう。
【００１５】
用語「グループＩＩ基油」は、９０％以上の飽和物（ｓａｔｕｒａｔｅ）及び０．０３％以下の硫黄を含有し且つＡｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ公報１５０９号の表Ｅ−１において指定されたＡＳＴＭ方法を用いて８０以上１２０未満の粘度指数を有する、基油をいう。
【００１６】
用語「グループＩＩ＋基油」は、１１０以上１２０未満の粘度指数を有する、グループＩＩ基油をいう。
【００１７】
用語「グループＩＩＩ基油」は、９０％以上の飽和物及び０．０３％以下の硫黄を含有し且つＡｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ公報１５０９号の表Ｅ−１において指定されたＡＳＴＭ方法を用いて１２０以上の粘度指数を有する、基油をいう。
【００１８】
用語「水素化処理」は、遊離水素の存在下で通常実施される接触プロセスをいい、ここで、炭化水素原料を処理するために使用されるときの主な目的は、原料から様々な金属不純物（例えば、ヒ素）、ヘテロ原子（例えば、硫黄、窒素及び酸素）、及び芳香族化合物を除去することである。一般に、水素化処理操作において、炭化水素分子の分解（即ち、より大きな炭化水素分子をより小さな炭化水素分子に減成すること）は最小化される。この考察のために、水素化処理という用語は、「転化率」の程度を、基準温度未満で沸騰する生成物に転化される、基準温度（例えば、７００°Ｆ）超で沸騰する供給原料のパーセンテージとするとき、転化率が２０％以下である水素化プロセシング操作をいう。
【００１９】
用語「水素化分解」は、より大きな炭化水素分子のより小さな炭化水素分子への分解が操作の主な目的である、遊離水素の存在下で通常実施される接触プロセスをいう。水素化処理とは対照的に、水素化分解の転化率は、本開示においては、２０％超と規定される。
【００２０】
用語「芳香族化合物」は、奇数のπ電子対を含む間断無き電子雲を有する、不飽和環状平面炭化水素基を意味する。このような基を含む分子は芳香族化合物と考えられる。
【００２１】
用語「酸素化物」は、酸素を含有する炭化水素、即ち酸素化炭化水素を意味する。酸素化物には、アルコール、エーテル、カルボン酸、エステル、ケトン、及びアルデヒド等が挙げられる。
【００２２】
本明細書中で使用されるとき、元素周期表は、ＣＲＣ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、第８８版（２００７年〜２００８年）において、ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓにより公開されたバージョンをいう。周期表内の元素の群に関する名称は本明細書中で、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｂｓｔｒａｃｔｓ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＣＡＳ）表記法により与えられる。
【００２３】
潤滑油原料
本プロセスは、多数の異なる供給源からの多種多様な潤滑油原料を用いることができ、以下に限定されないが、原油、未使用石油留分、リサイクル石油留分、シェールオイル、液化石炭、タールサンドオイル、石油留出物、溶剤脱アスファルト石油残留物、コールタール留出物、及びこれらの組合せが挙げられる。使用され得るその他の原料には、ノルマルαオレフィンに由来する合成パラフィン、及びフィッシャー・トロプシュプロセスに由来する合成パラフィン等の合成供給原料が挙げられる。その他の適切な原料には、重質直留軽油及び重質分解サイクルオイルとして通常は規定される重質留出物、並びに慣用流動接触分解用供給原料及びその一部が挙げられる。一般に、供給原料は、水素化プロセシング触媒反応、特に水素化分解を受けやすい任意の炭素含有原料とすることができる。これらの供給原料の硫黄、窒素及び飽和物含量は、多くの因子に応じて変化する。
【００２４】
適切な潤滑油原料は、約４５０°Ｆ（２３２℃）超の温度範囲内、より一般的には５５０°Ｆから１１００°Ｆまでの（２８８℃から５９３℃までの）温度範囲内で沸騰する、減圧軽油である。潤滑油原料の少なくとも５０重量％が５５０°Ｆ（２８８℃）超で沸騰する実施形態もある。
【００２５】
熱分解されたプラスチック供給原料に由来する重質蝋
重質蝋は、潤滑油基油の製造用に価値ある材料である。重質蝋は、当業者に周知な手段によりプラスチック供給原料を熱分解することにより調製でき、例えば、米国特許第６，１４３，９４０号に記載されている。熱分解流出物は典型的には水素化処理され、硫黄不純物及び窒素不純物を除去して高品質重質蝋を製造する。
【００２６】
熱分解反応器は、種々のプラスチック供給原料を用い得る。プラスチック供給原料は、廃棄プラスチック、未使用プラスチック、及びこれらの混合物から成る群より選択することができる。廃棄プラスチックは、容易に入手可能且つ安価であるため、魅力的な原料である。また、その使用により、増大中の環境問題に対処できる。しかしながら、廃棄プラスチックを利用することは必須ではない。であるから、プラスチック供給原料は、全部未使用プラスチックで構成することもできる。
【００２７】
また、プラスチック供給原料には、ポリエチレンを含めることができる。プラスチック供給原料には、少なくとも５０重量％のポリエチレン（例えば、少なくとも８０重量％のポリエチレン）を含めることができる。プラスチック供給原料がポリエチレンを含有する場合、そのポリエチレンは、廃棄ポリエチレン、未使用ポリエチレン、及びこれらの混合物から成る群より選択することができる。更に、プラスチック供給原料がポリエチレンを含有する場合、そのポリエチレンは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、及びこれらの混合物から成る群より選択することができる。
【００２８】
熱分解ゾーン流出物は一般的に、広範な沸点範囲の材料を含有する。熱分解ゾーン流出物（液体部分）は非常に蝋様であり、高い流動点を有する。熱分解ゾーン流出物は、ｎ−パラフィン及び幾ばくかのオレフィンを含む。流出物ストリームは、慣用手段により、一般的に少なくとも三留分、すなわち軽質留分、中間留分及び重質留分に精留することができる。軽質留分（例えば、３５０°Ｆ−、１７７℃−の沸点）は、ガソリン範囲材料及びガスを含有する。中間留分（例えば、３５０°Ｆ〜６５０°Ｆ、１７７℃〜３４３℃の沸点）は一般的に、中間留出物範囲の材料である。重質留分（例えば、６５０°Ｆ＋、３４３℃＋の沸点）は、潤滑油範囲材料である。すべての留分は、ｎ−パラフィン及びオレフィンを含有する。
【００２９】
重質蝋は、ｎ−パラフィン及びオレフィンを含有する。幾つかの実施形態において、重質蝋は、少なくとも３０重量％のｎ−パラフィン（例えば、少なくとも４０重量％、少なくとも５０重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも８０重量％又は少なくとも９０重量％のｎ−パラフィン）を含む。幾つかの実施形態において、重質蝋は、少なくとも５重量％の１−オレフィン（例えば、少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、又は少なくとも２０重量％、又は少なくとも２５重量％の１−オレフィン）を含む。
【００３０】
重質蝋はまた、硫黄、窒素及び芳香族化合物等の不純物も含有し得る。重質蝋の芳香族化合物含量は一般に、５重量％未満（例えば、３重量％未満、１重量％未満、又は０．５重量％未満）である。もし存在するならば、酸素化物は一般に、重質蝋の２重量％未満（例えば、重質蝋の１重量％未満、０．５重量％未満、又は０．１重量％未満）を占める。
【００３１】
ブレンド
潤滑油原料及び重質蝋は、例えば、潤滑油原料若しくは重質蝋を加熱すること又はブレンディングに先立ち溶剤中へ蝋を溶解することを含む、当該技術分野において周知な手段によりブレンドされる。重質蝋は、ブレンドが水素化分解装置に入る前に、潤滑油原料に添加することができる。代替的には、重質蝋及び潤滑油原料は、別々のストリームとして水素化分解装置に送り込んで、ブレンドを形成することができる。
【００３２】
典型的なブレンドは、ブレンドの合計重量に対して、１０重量％から９０重量％までの重質蝋、及び９０重量％から１０重量％までの潤滑油原料を含む。幾つかの実施形態において、ブレンドは、１０重量％から５０重量％までの重質蝋、及び９０重量％から５０重量％までの潤滑油原料（例えば、１５重量％から５０重量％までの重質蝋及び８５重量％から５０重量％までの潤滑油原料、２０重量％から５０重量％までの重質蝋及び８０重量％から５０重量％までの潤滑油原料、又は２５重量％から５０重量％までの重質蝋及び７５重量％から５０重量％までの潤滑油原料）を含み得る。ブレンド中の重質蝋のパーセンテージを上げると、より高い粘度指数の基油を製造することができる。
【００３３】
潤滑油基油に対しては可能な限り低い曇り点を維持することが、通常望ましい。ブレンド中の重質蝋が１０００°Ｆ（５３８℃）超で沸騰する蝋を多く含み過ぎていると、基油生成物は、水素異性化脱蝋後に、高い曇り点を有することになり、追加の転化をしなければ低下させるのが困難となる。一実施形態において、重質蝋の１０重量％未満は、１０００°Ｆ（５３８℃）超で沸騰する。別の実施形態において、重質蝋の５重量％未満は、１０００°Ｆ（５３８℃）超で沸騰する。
【００３４】
水素化分解
水素化分解反応ゾーンは、水素化分解反応ゾーンへの供給原料の沸騰範囲転化を行うのに十分な条件に維持され、その結果、水素化分解反応ゾーンから回収された液体水素化分解物は、供給原料の沸点範囲未満の通常の沸点範囲を有する。水素化分解ステップは、炭化水素分子、水素化物オレフィン結合、水素化物芳香族化合物のサイズを小さくし、痕跡量のヘテロ原子を除去し、基油生成物品質の改善をもたらす。
【００３５】
水素化分解反応ゾーンの条件は、供給原料の性状、製品の所期の品質、及び、各精製所の具体的な設備に応じて変化し得る。水素化分解反応条件は、例えば、液体炭化水素供給原料に関して、４５０°Ｆから９００°Ｆまで（２３２℃から４８２℃まで）、例えば６５０°Ｆから８５０°Ｆまで（３４３℃から４５４℃まで）の温度、５００ｐｓｉｇから５０００ｐｓｉｇまで（３．５ＭＰａ〜３４．５ＭＰａのゲージ圧）、例えば１５００ｐｓｉｇから３５００ｐｓｉｇまで（１０．４ＭＰａ〜２４．２ＭＰａのゲージ圧）の圧力、液空間速度（ＬＨＳＶ）に換算して０．１ｈ−１から１５ｈ−１（ｖ／ｖ）まで、例えば０．２５ｈ−１から２．５ｈ−１までの液体反応物質供給速度、及び、Ｈ２／炭化水素比に換算して５００ＳＣＦ／ｂｂｌから５０００ＳＣＦ／ｂｂｌまで（８９〜８９０ｍ３  Ｈ２／ｍ３供給原料）の水素供給速度を含む。次いで水素化分解ストリームは、様々な沸騰範囲留分に分離することができる。分離は一般的に、水素及び／又はその他のテールガスを除去するための１つ又は複数の蒸気−液体分離装置により先行される、分留により実施される。
【００３６】
水素化分解触媒を含む水素化分解反応ゾーンは、単一の反応器容器内に含めることができ、又は、直列に流体連結された２つ以上の反応器容器内に含めることができる。幾つかの実施形態において、水素及び供給原料は、一緒にして水素化分解反応ゾーンに供給される。追加の水素を、反応ゾーンの長さに沿った様々な場所に供給して、ゾーンへの適当な水素供給を維持することができる。更に、反応器の長さに沿って添加される比較的低温の水素は、ゾーン内の熱エネルギーの幾ばくかを吸収するように働き、反応ゾーン内で起きる発熱反応中に比較的一定な温度プロフィールを維持するのに役立てることができる。
【００３７】
水素化分解反応ゾーン内の触媒は、単一種類のものとすることができる。幾つかの実施形態においては、複数の触媒タイプを反応ゾーン内でブレンドし、又は、別個の触媒層において積層して、改善された操作又は改善された製品特性をもたらす特定の触媒機能を提供することができる。積層された触媒系は、例えば、米国特許第４，９９０，２４３号及び第５，０７１，８０５号において教示されている。触媒は、反応ゾーン内に固定床配置で存在させることができ、供給原料は、上向き又は下向きのいずれかでゾーンを通過する。幾つかの実施形態において、供給原料は、水素供給原料と同方向でゾーン内を通過する。他の実施形態において、供給原料は、水素供給原料に対して向流でゾーン内を通過する。
【００３８】
水素化分解触媒は一般に、分解成分、水素化成分及びバインダーを含む。このような触媒は、当該技術分野において周知である。分解成分は、非晶質シリカ／アルミナ相、及び／又は、Ｙ型若しくはＵＳＹゼオライト等のゼオライトを含み得る。もし存在するならば、ゼオライトは、触媒の合計重量に対して、少なくとも約１重量％である。ゼオライト含有水素化分解触媒は一般に、１重量％から９９重量％までの範囲のゼオライト（例えば、２重量％から７０重量％までのゼオライト）を含有する。実際のゼオライト量は、当然ながら、触媒性能要件を満たすように調節される。バインダーは一般に、シリカ又はアルミナである。水素化成分は、グループＶＩ、グループＶＩＩ若しくはグループＶＩＩＩ金属、又はこれらの酸化物若しくは硫化物であり、通常、モリブデン、タングステン、コバルト若しくはニッケル、又はこれらの硫化物若しくは酸化物の１種又は複数種である。もし触媒中に存在するならば、これらの水素化成分は一般に、触媒の５重量％から４０重量％までを占める。代替的には、白金族金属、特に白金及び／又はパラジウムは、水素化成分として単独で存在することができ、又は卑金属水素化成分であるモリブデン、タングステン、コバルト若しくはニッケルと並存することができる。存在する場合、白金族金属は一般に、触媒の０．１重量％から２重量％までを占める。
【００３９】
水素化分解に適した触媒は、水素化処理に適した触媒よりも相対的に弱い水素化機能と相対的に強い分解機能とを有するように設計されている。水素化分解触媒と水素化処理触媒との主な相違は、水素化分解触媒中には分解成分が存在することである。これらの触媒はいずれも、それ以外には、水素化成分（金属）及び無機酸化物担体成分を含むことになろう。
【００４０】
水素異性化脱蝋用の供給原料中の硫黄の濃度は、１００ｐｐｍ未満（例えば、５０ｐｐｍ未満又は２０ｐｐｍ未満）にすべきである。水素異性化脱蝋用の供給原料中の窒素の濃度は、５０ｐｐｍ未満（例えば、３０ｐｐｍ未満又は１０ｐｐｍ未満）にすべきである。
【００４１】
水素異性化脱蝋
水素異性化脱蝋は、水素異性化条件下の異性化ゾーン内で供給原料を水素異性化触媒と接触させることにより達成される。水素異性化触媒は一般に、形状選択的な中級細孔径分子ふるい、貴金属水素化成分、及び耐火性酸化物担体を含む。形状選択的な中級細孔径分子ふるいは一般的に、ＳＡＰＯ−１１、ＳＡＰＯ−３１、ＳＡＰＯ−４１、ＳＭ−３、ＳＭ−７、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、ＳＳＺ−３２、ＳＳＺ−３２Ｘ、金属改質ＳＳＺ−３２Ｘ、オフレタイト、フェリエライト、及びこれらの組合せから成る群より選択される。ＳＡＰＯ−１１、ＳＭ−３、ＳＭ−７、ＳＳＺ−３２、ＺＳＭ−２３、及びこれらの組合せが、しばしば使用される。貴金属水素化成分は、白金、パラジウム、又はこれらの組合せとすることができる。
【００４２】
水素異性化条件は、使用される供給原料、使用される水素異性化触媒、触媒が硫化されているか否か、所望の収率、及び、潤滑油基油の所望の特性に依存する。有用な水素異性化条件は、５００°Ｆから７７５°Ｆまで（２６０℃から４１３℃まで）の温度、１５ｐｓｉｇから３０００ｐｓｉｇまで（０．１０ＭＰａ〜２０．６８ＭＰａのゲージ圧）の圧力、０．２５ｈ−１から２０ｈ−１までのＬＨＳＶ、及び、２０００ＳＣＦ／ｂｂｌから３０，０００ＳＣＦ／ｂｂｌまで（３５６〜５３４０ｍ３  Ｈ２／ｍ３供給原料）の水素対供給原料比を含む。一般に、水素は生成物から分離され、異性化ゾーンにリサイクルされる。
【００４３】
適切な水素異性化脱蝋プロセスに関する概論は、米国特許第５，１３５，６３８号、第５，２８２，９５８号、及び第７，２８２，１３４号に見出すことができる。
【００４４】
水素化仕上げ
水素異性化ステップからの生成物は、任意選択的に、水素化仕上げすることができる。水素化仕上げは、芳香族化合物、オレフィン、着色体、及び溶剤を除去することにより生成物の酸化安定性、ＵＶ安定性、及び外観を改善することを意図するものである。水素化仕上げは一般的に、３００°Ｆから６００°Ｆまで（１４９℃から３１６℃まで）の温度、４００ｐｓｉｇから３０００ｐｓｉｇまで（２．７６ＭＰａ〜２０．６８ＭＰａのゲージ圧）の圧力、０．１ｈ−１から２０ｈ−１までのＬＨＳＶ、及び、４００ＳＣＦ／ｂｂｌから１５００ＳＣＦ／ｂｂｌまで（７１〜２６７ｍ３  Ｈ２／ｍ３供給原料）の水素リサイクル速度において実施される。用いられる水素化触媒は、潤滑油留分内のオレフィン、ジオレフィン及び着色体を水素化するのに十分なだけでなく、芳香族化合物含量（着色体）を低減するのにも十分活性でなければならない。水素化仕上げステップは、許容できる程度に安定な潤滑油の調製に有益である。適切な水素化触媒には、慣用の金属系水素化触媒、特に、コバルト、ニッケル、パラジウム及び白金等のグループＶＩＩＩ金属が挙げられる。これらの金属は一般的に、ボーキサイト、アルミナ、シリカゲル、シリカ−アルミナ複合体、及び結晶性アルミノシリカートゼオライト等の担体を伴う。パラジウムは、特に有用な水素化金属である。所望ならば、グループＶＩＩＩ非貴金属を、モリブダートと一緒に使用することができる。金属酸化物又は硫化物を使用することもできる。適切な触媒は、米国特許第３，８５２，２０７号、第３，９０４，５１３号、第４，１５７，２９４号及び第４，６７３，４８７号において開示されている。
【００４５】
更に、米国特許第６，３３７，０１０号は、低圧脱蝋及び高圧水素化仕上げを用いて潤滑油基油を製造するためのプロセススキームを開示しており、本明細書においても有用であり得る潤滑剤水素化分解、異性化及び水素化仕上げ用の操作条件も開示している。
【００４６】
潤滑油基油生成物
本明細書中で記載された方法に従って調製された潤滑油基油は、１００℃において少なくとも３ｍｍ２／ｓの動粘度を有する。一般的に、１００℃における動粘度は、８ｍｍ２／ｓ以下（例えば、３ｍｍ２／ｓから７ｍｍ２／ｓまで）である。潤滑油基油は、−５℃以下（例えば、−１０℃以下、又は−１５℃以下）の流動点を有する。粘度指数ＶＩは通常、少なくとも１００（例えば、少なくとも１１０、少なくとも１１５又は少なくとも１２０）である。一実施形態において、潤滑油基油生成物の粘度指数は、１１０から１１９までである。一実施形態において、潤滑油基油は、１００℃において３ｍｍ２／ｓから７ｍｍ２／ｓまでの動粘度、−１５℃以下の流動点、及び少なくとも１１０の粘度指数を有する。潤滑油基油の曇り点は通常、０℃以下である。
【００４７】
本明細書中に記載されたプロセスを用いて調製された潤滑油基油の特性は、潤滑油原料を、製品に関する所望の仕様を満たすのに必要な最低量の重質蝋とブレンドすることにより達成される。
【００４８】
一実施形態において、潤滑油基油は、グループＩＩ＋基油である。別の実施形態において、潤滑油基油は、グループＩＩＩ基油である。
【実施例】
【００４９】
下記の説明的な例は、非限定的であることを意図したものである。
【００５０】
（例１）
熱分解されたプラスチックに由来する１５重量％の６５０°Ｆ＋蝋（大抵６５０°Ｆから１０００°Ｆまで）を、潤滑剤水素化分解装置用供給原料に添加した。ブレンドを、市販ＮｉＭｏ水素化分解触媒の存在下で水素化分解した。反応器条件は、７２０／７３２°Ｆの反応温度、２１００ｐｓｉｇの合計反応圧力、２ｈ−１のＬＨＳＶ供給速度、及び、３７００ＳＣＦ／ｂｂｌの貫流Ｈ２速度を含んでいた。６５０°Ｆ＋水素化分解ボトム分の粘度指数ＶＩは、４０％の７００°Ｆ＋転化において約１２０から約１３５まで増大したが、ここで、７００°Ｆ＋転化は、
［（重量％７００°Ｆ＋（供給原料）−重量％７００°Ｆ＋（生成物））／重量％７００°Ｆ＋（供給原料）］×１００
として規定される。
水素異性化脱蝋装置に向かっている供給原料中では１３５という粘度指数ＶＩを有するのに、この装置からの生成物は、流動点が−１５℃から−２５℃に低減されたとき、グループＩＩ＋範囲（１１０から１１９まで）の粘度指数ＶＩを有する。
【００５１】
本明細書及び添付の特許請求の範囲においては、別の指示がない限り、量、パーセンテージ又は比率を表しているすべての数、及び本明細書及び特許請求の範囲の中で使用されているその他の数値は、すべての事例において用語「約」により修飾されているとして理解すべきである。したがって、逆の指示がない限り、下記の明細書及び添付の特許請求の範囲の中に記載された数値パラメータは、得ようと希求されている所望の特性に応じて変化し得る概算値である。なお、本明細書及び添付の特許請求の範囲の中で使用されるとき、単数形「１つ（“ａ”，“ａｎ”）」及び「その（“ｔｈｅ”）」は、一の指示対象に明示的且つ決定的に限定されていない限り、複数の指示物をも包含する。本明細書中で使用されるとき、用語「含む」及びその文法上の別形は、非限定的であることを意図されており、その結果、リスト内の項目の列挙は、リストされた項目と置換され得る又は追加され得るその他の類似の項目の排除することではない。本明細書中で使用されるとき、用語「含む」は、この用語に従って識別される要素又はステップを含むことを意味するが、任意のこのような要素又はステップは網羅的でなく、一実施形態は、その他の要素又はステップを含み得る。
【００５２】
別に特定しない限り、個々の成分又は成分の混合物が選択され得る要素、材料又はその他の成分の上位概念の列挙は、リストされた成分及びこれらの混合物のすべての可能な下位概念の組合せを含むことが意図されている。
【００５３】
特許可能な範囲は特許請求の範囲により規定されており、当業者が想到するその他の例を含み得る。このようなその他の例は、それらが特許請求の範囲の字義通りの文言と異なっていない構造的要素を有するならば、又は、それらが特許請求の範囲の字義通りの文言と実質的に異なっていない等価な構造的要素を含むならば、特許請求の範囲の範囲内であることが意図されている。本明細書と矛盾しない限り、本明細書中で参照されたすべての引用は、参照により本明細書の記載の一部とする。
【国際調査報告】
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