(57)【要約】潤滑油基礎原料の製造プロセス、及び、該プロセスによって製造される潤滑油基礎原料が開示される。本方法は、軽質炭化水素原料を合成ガスに転換し、合成ガスをフィッシャー・トロプシュ合成を介して炭化水素製品に転換し、そして主に華氏６５０度マイナス成分含有画分（好ましくは主にＣ５−２０炭化水素類を含む）、及び、主に華氏６５０度プラス成分含有画分を分離することを包含する。華氏６５０度マイナス成分含有画分は、フィッシャー・トロプシュ合成が行われる工場又は異なった場所のいずれかで、蒸留燃料に転換することができる。華氏６５０度プラス成分含有画分は、好ましくはフィッシャー・トロプシュ合成が行われる工場とは異なる工場において、潤滑油基礎原料に転換される。華氏６５０度マイナス又は華氏６５０度プラスの範囲に沸点を有する石油製品は、対応する華氏６５０度マイナス又は華氏６５０度プラス成分含有画分とブレンドすることができる。合成ガス発生装置、フィッシャー・トロプシュ合成反応器及び／又は華氏６５０度マイナス又は華氏６５０度プラス成分含有画分を分離するために使用される装置の部分は、分解し、他の場所へ輸送し、そして他の場所で使用することができる。理想的には、該部品は他の場所において再組み立てするか、又は他の部品と組み合わせて組み立てて、合成ガス発生装置、フィッシャー・トロプシュ合成反応器及び／又は各種の製品画分を分離する装置とすることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油基礎原料を製造するプロセスであって：
ａ）軽質炭化水素原料を合成ガスに転換し；
ｂ）合成ガスをフィッシャー・トロプシュ合成に従って直鎖状炭化水素を主体とする製品を生成し；
ｃ）直鎖状炭化水素を主体とする製品から華氏６５０度マイナス成分含有画分及び華氏６５０度プラス成分含有画分を分離し；
ｄ）華氏６５０度プラス成分含有画分を精油所に輸送し；そして
ｅ）華氏６５０度プラス成分含有画分を潤滑油基礎原料に転換する；
ことを含むプロセス。
【請求項２】
華氏６５０度マイナス成分含有画分の少なくとも一部が蒸留燃料組成物に転換される、請求項１記載のプロセス。
【請求項３】
華氏６５０度マイナス成分含有画分の少なくとも一部が精油所へ輸送されて蒸留燃料組成物に転換される、請求項１記載のプロセス。
【請求項４】
工程ｄ及び／又はｅで使用される華氏６５０度プラス成分含有画分が、フィッシャー・トロプシュ反応器からの直接気体製品を凝縮することにより分離される、請求項１記載のプロセス。
【請求項５】
工程ｄ及び／又はｅで使用される華氏６５０度プラス成分含有画分が、フィッシャー・トロプシュ反応器からの直接液体製品である、請求項１記載のプロセス。
【請求項６】
工程ｄ及び／又はｅで使用される華氏６５０度プラス成分含有画分が、フィッシャー・トロプシュ反応器からの直接液体製品から誘導される、請求項１記載のプロセス。
【請求項７】
工程ｅにおける転換が、溶剤脱脂、接触脱脂、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される脱脂を含む、請求項１記載のプロセス。
【請求項８】
工程ｅにおける転換が水素化処理工程を含む、請求項１記載のプロセス。
【請求項９】
転換工程ｅが、複数の異なる場所で得られた複数の画分に対して実施される、請求項１記載のプロセス。
【請求項１０】
互いに離れている少なくとも一つの第一の工場と少なくとも一つの第二の工場とを包含して潤滑油基礎原料を製造するプロセスであって、一つ又は複数の該第一の工場において該第二の工場（群）で使用される製品を生成し、該第二の工場（群）において潤滑油基礎原料を生成し、且つ、
ａ）第二の工場において華氏６５０度プラス成分含有画分を荷受けし；
ここで、該華氏６５０度プラス成分含有画分は：
ｉ）軽質炭化水素原料を合成ガスに転換し；
ｉｉ）該合成ガスにフィッシャー・トロプシュ合成を適用して直鎖状炭化水素を主体とする製品を生成し；
ｉｉｉ）フィッシャー・トロプシュ合成製品から華氏６５０度マイナス成分含有画分及び華氏６５０度プラス成分含有画分を分離する；
ことによって作られ；
ｂ）華氏６５０度プラス成分含有画分を潤滑油基礎原料に転換する；
ことを含むプロセス。
【請求項１１】
華氏６５０度マイナス成分含有画分の少なくとも一部を荷受けし、該画分の一部を蒸留燃料組成物に転換することを更に含む、請求項１０記載のプロセス。
【請求項１２】
工程ｉｉｉ）及び／又はｉｖ）で使用される華氏６５０度プラス成分含有画分が、フィッシャー・トロプシュ反応器の直接気体製品を凝縮することによって分離される、請求項１０記載のプロセス。
【請求項１３】
工程ｉｉｉ）及び／又はｉｖ）で使用される華氏６５０度プラス成分含有画分が、フィッシャー・トロプシュ反応器の直接液体製品である、請求項１０記載のプロセス。
【請求項１４】
工程ｉｉｉ）及び／又はｉｖ）で使用される華氏６５０度プラス成分含有画分が、フィッシャー・トロプシュ反応器の直接液体製品から誘導される、請求項１０記載のプロセス。
【請求項１５】
工程ｂにおける転換が、溶剤脱脂、接触脱脂、及びそれらの組み合わせから成るグループから選択される脱脂を含む、請求項１０記載のプロセス。
【請求項１６】
工程ｂにおける転換が水素化処理工程を含む、請求項１０記載のプロセス。
【請求項１７】
工程ａ）の華氏６５０度プラス成分含有画分が：
ａ’）第一の遠隔地にフィッシャー・トロプシュ合成工場を建設し、ここで、該工場は合成ガス発生装置、フィッシャー・トロプシュ反応器及びフィッシャー・トロプシュ反応器からの各種の製品を分離するための装置を含み、且つ、第一の遠隔地は天然ガス源を有し；
ｂ’）第一の遠隔地において天然ガスを合成ガスに転換し；
ｃ’）合成ガスをフィッシャー・トロプシュ合成を介して華氏６５０度プラス成分含有画分（群）に転換し；
ｄ’）工程ａ’）における装置の少なくとも一部を分解し；
ｅ’）ｄ’）のこれらの部品の少なくとも一部を第二の遠隔地の天然ガス田に輸送し；そして
ｆ’）第二の遠隔地の天然ガス田に、工程ｅ’）における部品の少なくとも一部を含むフィッシャー・トロプシュ合成工場を組み立てる；
ことを更に含むプロセスによって作られる、請求項１０記載のプロセス。
【請求項１８】
ａ’）のフィッシャー・トロプシュ合成工場が、容易に分解しそして再組み立てすることができる要素を含む、請求項１７記載のプロセス。
【請求項１９】
転換された天然ガスからフィッシャー・トロプシュ製品を荷受けするプロセスであって、フィッシャー・トロプシュ転換が複数の遠隔地で行われ、該プロセスが：
ａ）以下によって製造された製品を荷受けし：
ｉ）第一の遠隔地に工場を建設し、ここで、該工場は合成ガス発生装置、フィッシャー・トロプシュ反応器及びフィッシャー・トロプシュ反応器からの各種の製品を分離する装置を含み、且つ、第一の遠隔地は天然ガス源を有し；
ｉｉ）第一の遠隔地において天然ガスを合成ガスに転換し；
ｉｉｉ）合成ガスをフィッシャー・トロプシュ反応を介して製品に転換し；
ｉｖ）工程ｉ）の装置の少なくとも一部を分解し；
ｖ）分解した装置を第二の遠隔地に輸送し；
ｖｉ）工程ｄで分解した装置を使用して第二の遠隔地に工場を建設し；そして
ｖｉｉ）工程ｉｉ）及びｉｉｉ）を繰り返す；そして
ｂ）荷受けした製品を精製する；
ことを含むプロセス。
【請求項２０】
遠隔地の天然ガス田から炭化水素製品を製造する方法であって：
ａ）第一の遠隔地の天然ガス田に工場を建設し、ここで、該工場は容易に分解し再組み立てすることができる要素を含み、且つ、該工場は天然ガスを炭化水素製品に転換することができ；
ｂ）第一の遠隔地の天然ガス田において、天然ガスの供給が実質的に枯渇するまで天然ガスを炭化水素製品に転換し；
ｃ）工場の容易に分解可能なこれらの部品を分解し；
ｄ）ｃ）のこれらの部品の少なくとも一部を第二の遠隔地の天然ガス田へ輸送し；そして
ｅ）第二の遠隔地の天然ガス田において、工程ｄ）における部品の少なくとも一部を含む工場を組み立てる；
ことを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、一般にフィッシャー・トロプシュ合成の領域に関し、より具体的には、フィッシャー・トロプシュ合成原油から潤滑油を調製するための効率的な方法に関する。
【０００２】
（発明の背景）
天然ガスを価値のある製品に転換するためには、多額の資金を必要とする。フィッシャー・トロプシュ合成は、メタンをより高分子量の炭化水素に転換するものであり、現在最も経済的なプロセスの一つと考えられている。しかしながら、天然ガス原料はしばしば遠隔地に位置し、そこに商業プラントを建設することは工業先進国に建設するよりコスト高となる。従って、遠隔地における資金投資は最小化することが望ましい。コストを低く維持する一つの方法は、フィッシャー・トロプシュ合成が行なわれる場所から遠く離れた商業精油所において、フィッシャー・トロプシュ製品を水素化処理することである。
【０００３】
フィッシャー・トロプシュ合成の製品は殆ど直鎖状炭化水素類であり、しばしば高融点のワックスを含有する。室温では固体のＣ５プラス製品留分は、一般に「合成原油」と呼ばれ、分離することができる。南アフリカのモスガス（Ｍｏｓｓｇａｓ）設備及びマレーシアのＳｈｅｌｌ社の設備（両者とも低乃至中程度の資金投資で開発された）においては、メタンはフィッシャー・トロプシュ合成原油に転換され、その工場で最終の価値のある製品に精製される。合成原油は商業精油所に輸送され、例えば、水素化分解、水素化異性化及び水素化処理のような水素化プロセスを行って、所望の性質を有する製品を提供することができる。
【０００４】
フィッシャー・トロプシュ由来の合成原油を遠隔地の工場から商業精油所まで輸送する方法は、当業界では公知である（例えば、米国特許第５，９６８，９９１号、同第５，９４５，４５９号、同第５，８５６，２６１号、同第５，８５６，２６０号及び同第５，８６３，８５６号を参照）。これまでに行なわれた一つの試みは、Ｃ２０−３６合成原油を分離し、この組成物を固体として出荷するというものである。この試みの制約は、固体の運搬が、高価な成形、荷積み及び荷下ろし設備類を必要とするため困難且つ高価であるという点である。
【０００５】
他の試みは、合成原油の輸送、即ち、遠隔地の工場である程度精製した合成原油のいずれかの直鎖状炭化水素類をイソパラフィンに転換し、常温付近の温度で液状の合成原油を生成することに焦点を当てたものである。合成原油を液状で輸送するための一つの試みは、合成原油をある程度脱脂し、ポンプ移送可能な液体を生成することを含む（例えば、米国特許第５，２９２，９８９号を参照）。しかしながら、この脱脂は、高価で遠隔地での操業が困難な設備の建設を必要とする可能性がある。
【０００６】
別の試みは、合成原油を溶融ワックスとして輸送することを包含する。この輸送方法は、固体類を輸送するのに必要な成形、荷積み及び荷下ろしの設備、又は合成原油を室温で液状の製品に転換するために必要な脱脂設備を必要としない。この試みの制約は、フィッシャー・トロプシュ合成原油が十分な量の揮発性の炭化水素類を含有するために、合成原油をそれが溶融状態にある温度で出荷する場合、従来の蒸気圧の規格を上回るという点である。
【０００７】
出荷の方法に拘わらず、メタンを転換するプラントを建設し合成原油を出荷するコストは比較的高い。従って、その出費に十分見合う価値のある製品を生成することが望ましい。フィッシャー・トロプシュ製品は一般に直鎖状炭化水素類であり、ジェット燃料、ジーゼル燃料、及び潤滑油基礎原料のような各種の商業製品に転換することができる。潤滑油基礎原料は、これらの製品の中で最も価値のある製品である。従って、フィッシャー・トロプシュ合成を介して天然ガスを潤滑油基礎原料に転換するための、費用効率の高い方法を開発することが望ましいと思われる。米国特許第４，９６５，４７５号には、天然ガスをフィッシャー・トロプシュワックスに転換し、該ワックスを（固体として）先進開発地域に出荷し、該ワックスを潤滑油基礎原料に精製する方法が開示されている。しかしながら、メタンを潤滑油基礎原料に転換することに関連して、上記米国特許第４，９６５，４７５号に示されていないいくつかの商業上の問題がある。
【０００８】
天然ガス資源の寿命について考慮する必要がある。ガス資源は一般に乾性ガス又は随伴ガスに分類される。乾性ガスは、一般に原油又は天然ガス凝縮物を含まないガス溜まりからのガスである。随伴ガスは原油を伴うガス溜まりからのガスである。ガス資源は、ガスを処理するプラントの減価償却期間より早く枯渇する可能性がある。このことは、一般に寿命が５乃至１０年の随伴ガスの場合特にいえる。もしプラントがガスを処理する工場に建設されると、その施設が投資した資金を回収する前にガス田が枯渇する可能性がある。更に、現在のフィッシャー・トロプシュ設備は一般に小規模（約１０，０００ＢＰＤ）であるが、プラントの規模が大きくなる程生産コストは低下するので、殆どの資金効率の良い潤滑油設備はこれより多くの原料を使用すると思われる。又、フィッシャー・トロプシュ合成原油から誘導される潤滑油基礎原料は、現在の潤滑油基礎原料とは異なる物理的、化学的性質を有する傾向がある。
【０００９】
一般的なガス資源の寿命が短いとすれば、１０，０００ＢＰＤより多くの原料、より好ましくは２５，０００ＢＰＤより多くの原料、そして最も好ましくは５０，０００ＢＰＤより多くの原料を処理可能であり、最小の追加投資で時間当たりの生産量を増大することができる、経済的に採算性のあるプロセスを開発することは望ましいことであると思われる。
【００１０】
（発明の概要）
潤滑油基礎原料の製造プロセス、及びそのプロセスによって製造される潤滑油基礎原料が開示される。本方法は、軽質炭化水素原料を合成ガスに転換し、合成ガスをフィッシャー・トロプシュ合成を介して炭化水素製品に転換し、主に華氏６５０度マイナス成分含有画分（好ましくは主にＣ５−２０炭化水素類を含む）及び主に華氏６５０度プラス成分含有画分を、フィッシャー・トロプシュ製品留分から誘導するか、好ましくは直接分離することを含む。主にＣ５−２０炭化水素類（及び主にＣ５−２０画分）を含む画分は、華氏５０度と７００度の間の沸点範囲を有する製品類を８０重量％以上、好ましくは８５重量％以上、より好ましくは９０重量％より多く含む画分である。華氏６５０度マイナス成分含有画分は、フィッシャー・トロプシュ合成が行なわれる工場か又は遠隔地において蒸留燃料油に転換することができる。華氏６５０度プラス成分含有画分は、好ましくはフィッシャー・トロプシュ合成が行われる工場とは異なる工場において、輸送及び該異なる場所での荷受けを経由して潤滑油基礎原料に転換される。両画分は、同じ場所又は異なる場所で蒸留燃料油及び潤滑油基礎原料に転換することができる。複数の工場からの画分を混ぜ合わせて転換することができる。
【００１１】
両画分は、好ましくは「フィッシャー・トロプシュ製品類の輸送方法（Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ　Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）」という名称の同時係続出願に記載されている方法によって輸送される。この出願は本明細書と同時に出願され、参照することによりその全文が本明細書の一部に取り入れられている。特にこれらの画分は、水素化処理のために輸送される場合、輸送温度において約１５ｐｓｉａ未満、好ましくは１１ｐｓｉａ未満の真の蒸気圧を有する。両画分は、輸送温度において、好ましくは少なくとも部分的に液体である。これらの画分は、通常用いられる輸送手段のいずれを用いても輸送することができ、海洋タンカー、鉄道貨車、パイプライン、トラック、はしけ及びそれらの組み合わせを含む。好ましい輸送手段は海洋タンカーであり、より好ましくはそれぞれの輸送可能な画分が別々の海洋タンカーで、又は同じタンカーの別々の仕切りに入れて輸送される。鉄道、トラック又ははしけで輸送される場合は、それぞれの画分は好ましくは別々の貨車、トラック又ははしけによって、又は同じ貨車、トラック又ははしけの別々の仕切りに入れて輸送される。
【００１２】
華氏６５０度プラス成分含有画分の潤滑油基礎原料への転換には脱脂が含まれ、触媒脱脂、溶剤脱脂又はそれらの組み合わせを用いることができる。いずれの画分を最終製品に転換する場合も、例えば、水素化工程、水素化異性化工程、水素化分解工程及びそれらの組み合わせが含まれる。
【００１３】
Ｃ１−２画分も又フィッシャー・トロプシュ合成から分離することができ、上流の合成ガス発生プロセスへ還流したり、燃焼したり、水素の製造に使用されたり及び／又は燃料として使用される。５重量％を超えるＣ３、好ましくは２０重量％を超えるＣ３、最も好ましくは４０重量％を超えるＣ３を含有する、Ｃ３成分に富む画分も又得ることができる。この画分は上流の合成ガス発生プロセスへ還流したり、燃焼したり、燃料として使用したり、加圧タンカーで輸送したり及び／又は冷凍タンカーで輸送することができる。
【００１４】
一つの実施態様では、華氏６５０度マイナス又は華氏６５０度プラスの範囲に沸点を有する原油画分のような石油製品は、対応する華氏６５０度マイナス又は華氏６５０度プラス成分含有画分とブレンドすることができる。ブレンドは、遠隔地のフィッシャー・トロプシュ工場、潤滑油製造所、精油所又は他の場所のような、いかなる場所においても行うことができる。
【００１５】
好ましいプロセス及びビジネス方法の実施態様においては、本明細書に記載されたプロセスを実施するために、合成ガス発生装置、フィッシャー・トロプシュ合成反応器及び／又は華氏６５０度マイナス又は華氏６５０度プラス成分含有画分を分離するために使用される装置の少なくともある部分は、分解し、他の場所へ輸送し、他の場所で使用することができる。理想的には、部品類は他の場所で再組み立てされるか、又は他の部品類と組み合わせて、合成ガス発生装置、フィッシャー・トロプシュ合成反応器及び／又は華氏６５０度マイナス又は華氏６５０度プラス成分含有画分を分離するために使用される装置を組み立てることができる。この実施態様は、遠隔地のガス源の商業的な寿命を考慮した場合、商業的に妥当なものである。
【００１６】
（発明の詳細な説明）
さて、好ましい実施態様について、特許請求される本発明の非制限的な説明として記載する。潤滑油基礎原料の製造プロセス及び本プロセスにより製造される潤滑油基礎原料が開示される。本方法は、軽質炭化水素原料の合成ガスへの転換、合成ガスのフィッシャー・トロプシュ合成を介しての炭化水素製品への転換、及び主に華氏６５０度マイナス成分含有画分（好ましくは主にＣ５−２０炭化水素類を含有する）及び主に華氏６５０度プラス成分含有画分を、フィッシャー・トロプシュ製品留分から誘導する、又は好ましくは直接に分離することを包含する。華氏６５０度マイナス成分含有画分は、フィッシャー・トロプシュ合成が行われる工場又はそれと異なる工場において蒸留燃料油に転換することができる。華氏６５０度プラス成分含有画分は、輸送され、荷受けされ、好ましくはフィッシャー・トロプシュ合成が行われる工場とは異なる工場において、潤滑油基礎原料に転換される。両画分は同じ工場において又は異なる工場において蒸留燃料油及び潤滑油基礎原料に転換することができる。複数の工場からの画分を混ぜ合わせて転換することができる。
【００１７】
本明細書に記載される組成及び方法を理解する上で、以下の定義が役に立つと思われる。
【００１８】
直鎖状炭化水素：　直鎖状パラフィン類、直鎖状オレフィン類（内部及びアルファ位）、直鎖状アルコール類及び直鎖状酸類を包含する化合物のクラスをいう。直鎖状炭化水素を主体とする画分、即ち、製品は、約５０重量％より多い直鎖状炭化水素類を含有する。Ｃ２０より重質のこのクラスの化合物群の構成メンバーは、単一であれ混合物であれ、一般に常温（２０℃）で個体状又はワックス状である。おおよそＣ２０より軽質の物質中の直鎖状パラフィン類の含有量は、例えばガスクロマトグラフィーによって定量することができる。重質の直鎖状パラフィン類は殆ど固体状の物質であるため、おおよそＣ２０より重質の直鎖状炭化水素類の含有量は、メチルエチルケトン及びトルエンの存在下で析出するワックスを測定することにより定量することができる。許容される方法は以下を含む：　試料３００ｇをトルエン−ＭＥＫ（１：１）溶剤１，２００ｍｌ中に溶解する。完全に溶解するために加熱を必要とする場合もある。次いで溶液を華氏マイナス１５乃至２０度に一夜冷却し、ワックスを結晶化する。生成したワックスの結晶を濾過して回収する。濾液を減圧蒸留してトルエン−ＭＥＫ溶剤を脱脂した油から分離する。ワックス中に吸蔵された溶剤は、窒素ガスを表面に吹きつけながらホットプレート上でワックスを加熱することにより除去される。回収された油及びワックスの重量を元の試料重量で割って、油及びワックスのパーセントを求める。
【００１９】
輸送温度：　常温（２０℃）以下において液体の物質については、輸送温度は２０℃である。一般に常温で固体状の物質については、輸送温度は、ＡＳＴＭ　Ｄ−９７により測定される流動点プラス５℃、好ましくは流動点プラス１０℃、最も好ましくは流動点プラス２０℃である。
【００２０】
遠隔地の工場：　遠隔地の工場とは、精油所又は市場から隔たった場所であり、精油所又は市場での建設コストに比べて建設コストが高い可能性がある場所である。定量的にいえば、遠隔地の工場と精油所又は市場との間の距離（輸送距離）は、少なくとも１００マイルの、好ましくは５００マイルを超える、そして最も好ましくは１，０００マイルを超える距離である。
【００２１】
液体形態での輸送：　これは製品の少なくとも一部が液体であり、残りは固体であり得るということを意味する。液体の部分は１０％以上であり、好ましくは２５％より多く、最も好ましくは５０％より多い。ワックス状の製品が輸送用容器に最初に荷積みされる時及び容器から荷下ろしされる時は完全に液体（又は少なくともポンプ移送可能なスラリー）であるが、輸送中製品が冷却されるので少なくとも一部は個体になり得るということは、本明細書に記載される方法の範囲内である。この個体は、荷受け側において、例えば、スチームヒーターを用いて容易に融解することができる。しかしながら、組成物が荷積みする時及び荷下ろしする時はポンプ移送可能であり、且つ、輸送中製品が完全に個体になることはないということが最も好ましい。
【００２２】
軽質炭化水素原料：　これらの原料は、メタン、エタン、プロパン、ブタン及びそれらの混合物を含んでよい。更に、二酸化炭素、一酸化炭素、エチレン、プロピレン及びブテンが存在してもよい。
【００２３】
合成原油：　フィッシャー・トロプシュ・プロセスから誘導される混合物であって、更に処理することなしには、ジェット燃料、ジーゼル燃料、潤滑油基礎原料、完全精製ワックス、ガソリン等のような精製した価値のある製品のための全ての規格に適合しないものである。合成原油は従来の技術ではＣ５プラス成分含有物質として記載されてきたが、本明細書で用いられる合成原油は、華氏６５０度プラス成分含有留分をいい、好ましくは比較的大量のＣ３６プラス炭化水素類（即ち、好ましくは１０重量％、より好ましくは２０重量％、最も好ましくは３０重量％より多い）を含有する。Ｃ３６プラス炭化水素類は、比較的高粘度を有する潤滑油基礎原料、即ちブライトストック（ｂｒｉｇｈｔ　ｓｔｏｃｋｓ）を形成する傾向がある。
【００２４】
輸送方法：　輸送方法は多様であり得るが、好ましくは密閉容器を用いて輸送中空気に著しく暴露しない輸送方法を含む。組成物が輸送される温度においては、容器内の圧力は約１４．９ｐｓｉａを超えるべきではない。
【００２５】
海洋タンカー：　炭化水素類を輸送するために使用される船舶であり、一般的には原油、ワックス類及び精製した製品を輸送するがこれらに限定されない。
【００２６】
フィッシャー・トロプシュ反応器の直接液体製品：　直接液体製品は、反応器の条件におけるフィッシャー・トロプシュ反応器からの液体流出物である。一般には２０℃に冷却すると個体を形成する。
【００２７】
フィッシャー・トロプシュ反応器の直接気体製品：　直接気体製品は、反応器の条件におけるフィッシャー・トロプシュ反応器からの気体流出物である。
【００２８】
華氏６５０度プラス成分含有製品留分（例えば、画分）：　ＡＳＴＭ　Ｄ２８８７又は他の好適な方法によって定量した場合、２５重量％より多い華氏６５０度プラス物質、好ましくは５０重量％より多い華氏６５０度プラス物質、そして最も好ましくは７５重量％より多い華氏６５０度プラス物質を含む製品留分である。華氏６５０度マイナス成分含有製品留分も同様に定義される。
【００２９】
パラフィン：　化学式ＣｎＨ２ｎ＋２を有する炭化水素である。
オレフィン：　少なくとも一個の炭素−炭素二重結合を有する炭化水素である。
酸化物：　少なくとも一１個の酸素原子を含む炭化水素系化合物である。
【００３０】
蒸留燃料油：　沸点が約華氏６０度及び１，１００度の間にある炭化水素類を含有する物質である。「蒸留」という用語は、このタイプの典型的な燃料油が原油の蒸留における気相の塔頂流から生成され得ることを意味する。対照的に、残渣燃料油は原油の蒸留による気相の塔頂流から生成することは不可能であり、非揮発性の残りの部分である。蒸留燃料油の広い概念の中には特定の燃料油があり、それらは、ナフサ、ジェット燃料、ジーゼル燃料、ケロセン、航空燃料、燃料油、及びそれらのブレンドである。
【００３１】
ジーゼル燃料：　ジーゼルエンジンに使用するのに好適であり、以下の規格の少なくとも一つに適合する物質である。
・ＡＳＴＭ　Ｄ９７５−「ジーゼル燃料油のための標準規格」
・欧州グレードＣＥＮ９０
・日本燃料規格ＪＩＳ　Ｋ２２０４
・米国計量・計測連邦会議［Ｔｈｅ　Ｕｎｉｔｅｄ　Ｓｔａｔｅｓ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｗｅｉｇｈｔｓ　ａｎｄ　Ｍｅａｓｕｒｅｓ（ＮＣＷＭ）］、１９９７、プレミアムジーゼル燃料の手引き
・米国エンジン製造者協会の推奨するプレミアムジーゼル燃料の手引き（ＦＱＰ−１Ａ）
【００３２】
ジェット燃料：　航空機用タービンエンジンでの使用又は他の用途に好適であり、以下の規格の少なくとも一つに適合する物質である。
・ＡＳＴＭ　Ｄ１６５５
・ＤＥＦ　ＳＴＡＮ　９１−９１／３（ＤＥＲＤ　２４９４）、タービン燃料、航空機、ケロセンタイプ、ジェットＡ−１、ＮＡＴＯ　ＣＯＤＥ：Ｆ−３５
・国際民間航空輸送協会（ＩＡＴＡ）航空用案内資料、第４版、２０００年３月
【００３３】
ガソリン：　自動車及び軽トラック用火花点火式内燃エンジン（自動車ガソリン）及びピストンエンジン航空機（航空ガソリン）での使用に好適であり、以下の規格の少なくとも一つの最新バージョンに適合する物質である。
【００３４】
潤滑油基礎原料：　ＡＰＩ　１５０９の定義に適合する物質である。
完全精製ワックス：　連邦規則、節１７８．３７１０及び１７２．８８６の規制の標題２１に定義されている、ＦＤＡ食品グレードに適合する完全精製ワックスである。完全に精製されたワックス類は臭気（ＡＳＴＭ　Ｄ１８３３）が非常に低く、油分（ＡＳＴＭ　Ｄ７２１）は０．５％未満であり、セイボルト色度（ＡＳＴＭ　Ｄ１５６）は＋２５乃至＋３０である。
【００３５】
天然ガスは軽質炭化水素原料の一例である。天然ガスは、メタンの他にいくつかのより高級な炭化水素（主にＣ２−５パラフィン）及び他の不純物、例えば、メルカプタン類及び他の硫黄含有化合物、二酸化炭素、窒素、ヘリウム、水及び非炭化水素系酸性ガス類を含む。天然ガス田は、一般に、有意な量の常温条件では液体のＣ５プラス物質も含有している。
【００３６】
メタン及び所望によりエタン及び／又は他の炭化水素類は分離することができ、合成ガスを生成するのに使用される。種々の他の不純物は直ちに分離することができる。窒素及びヘリウムのような不活性の不純物は許容することができる。天然ガス中のメタンは、例えば脱メタン装置で分離することができ、次いで脱硫され合成ガス発生装置へ送られる。
【００３７】
メタン（及び／又はエタン及びより高級な炭化水素類）は、従来の合成ガス発生装置へ送られて合成ガスを供給することができる。一般に、合成ガスは水素及び一酸化炭素を含み、少量の二酸化炭素、水、未反応の軽質炭化水素原料及び／又は種々の他の不純物を含む場合がある。合成ガス中に硫黄、窒素、ハロゲン、セレン、リン及びヒ素の夾雑物が存在することは望ましくない。この理由のために、フィッシャー・トロプシュ反応又は他の炭化水素合成を行う前に、原料から硫黄及び他の夾雑物を除去することが好ましい。これらの夾雑物を除去する手段は当業者には公知である。例えば、硫黄不純物の除去にはＺｎＯガードベッド（ｇｕａｒｄｂｅｄｓ）が好ましい。他の夾雑物を除去する手段は当業者には公知である。
【００３８】
フィッシャー・トロプシュ反応は、固定床、スラリー床又は流動床の反応器で実施することができる。フィッシャー・トロプシュ反応の条件は、１９０℃と３４０℃の間の反応温度を用いることが包含されるが、実際の反応温度は殆ど反応器の構造によって決定される。従って、流動床の反応器が使用される場合は、反応温度は好ましくは３００℃と３４０℃の間であり；固定床の反応器が使用される場合は、反応温度は好ましくは２００℃と２５０℃の間であり；そしてスラリー床の反応器が使用される場合は、反応温度は好ましくは１９０℃と２７０℃の間である。
【００３９】
フィッシャー・トロプシュ反応器入口の合成ガスの圧力は、１と５０ｂａｒの間、好ましくは１５と５０ｂａｒの間が使われてよい。合成ガスは、新鮮な原料中のＨ２：ＣＯのモル比で１．５：１乃至２．５：１、好ましくは１．８：１乃至２．２：１を有してよい。合成ガスは、一般に０．１重量ｐｐｍ以下の硫黄を含有する。所望により反応工程へのガスの還流が適用されてよく、ガス還流速度の新鮮な合成ガス供給速度に対する比は、モル基準で１：１と３：１の間、好ましくは１．５：１と２．５：１の間であってよい。空間速度は、ｍ３（ｋｇ触媒）−１　ｈｏｕｒ−１の単位で１から２０まで、好ましくは８から１２までの値が反応工程で用いられてよい。
【００４０】
原理的には、フィッシャー・トロプシュ反応工程では、鉄系、コバルト系又は鉄／コバルト系フィッシャー・トロプシュ触媒を使用することができる。但し、フィッシャー・トロプシュ触媒は、高い鎖成長確率（即ち、アルファ値が０．８以上、好ましくは０．９以上、より好ましくは０．９２５以上）で運転されることが好ましい。反応条件は、好ましくはメタン生成を最少化するように選択される。このことは、主にワックス及び重質の製品を含有する製品留分、即ち、殆どパラフィン系Ｃ２０プラスの直鎖状炭化水素類を提供する。
【００４１】
鉄系のフィッシャー・トロプシュ触媒は、沈降した又は融解した鉄及び／又は酸化鉄類を包含してよい。しかしながら、焼結した、結合した、又は好適な担体に含浸した鉄及び／又は酸化鉄類も又使用することができる。鉄は、フィッシャー・トロプシュ合成の前に金属Ｆｅに還元されるべきである。鉄系触媒は種々の濃度の促進剤を含有してよく、その役割は、最終の触媒の活性、安定性及び選択性の一つ又はそれ以上を変えることである。
【００４２】
好ましい促進剤は、還元鉄の表面積に影響を与えるもの（「構造促進剤」）であり、これらとして、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｓｉ、Ａｌ又はＣｕの金属又は酸化物、或いはそれらの混合物が挙げられる。
【００４３】
フィッシャー・トロプシュ反応からの製品は、一般に気体反応製品及び液体反応製品を含む。気体反応製品は、約華氏６５０度未満の沸点を有する炭化水素類（例えば、メタン乃至中間留分）を包含する。液体反応製品は、約華氏６５０度より高い沸点を有する炭化水素類（例えば、減圧軽油乃至重質パラフィン）を包含する。
【００４４】
フィッシャー・トロプシュ装置がスラリー方式で運転される場合は、一般に反応条件下の反応器内には液体製品相が存在し、直接気体製品及び直接液体製品の両者が製造され得る。直接液体製品は華氏６５０度プラス成分含有製品であり得る。同様に、直接気体製品は、冷却されて華氏６５０度マイナス成分含有製品に凝縮され得る。或いは又、いかなるタイプのフィッシャー・トロプシュ装置からの製品も混ぜ合わせ、分離することができ、例えば蒸留によって華氏６５０度プラス及び華氏６５０度マイナス成分含有製品を得ることができる。
【００４５】
華氏６５０度マイナス製品は、例えば、高圧及び／又は低温の気−液分離装置又は低圧分離装置或いは分離装置の組み合わせを用いて、テールガス画分及び凝縮液画分、即ちほぼＣ５乃至Ｃ２０のノルマルパラフィン類及びより沸点の高い炭化水素類に分離することができる。約華氏６５０度より高い沸点を有する画分は、主にほぼＣ２０乃至Ｃ５０の直鎖状パラフィン類、及び比較的少量のより沸点の高い分岐状パラフィン類を含有する。
【００４６】
Ｃ１−２画分は分離することができ、合成ガス発生プロセスの上流へ還流され、燃焼され、水素の製造に使用され及び／又は燃料として使用される。Ｃ３濃縮画分も又得ることができ、５重量％より多いＣ３、好ましくは２０重量％より多いＣ３、そして最も好ましくは４０重量％より多いＣ３を含む。この画分は、合成ガス発生プロセスの上流へ還流され、燃焼され、燃料として使用され、加圧タンカーで輸送され及び／又は冷凍タンカーで輸送される。
【００４７】
ＬＰＧ画分も又分離することができる。ＬＰＧ画分は好ましくはＣ３−５炭化水素類を主体として含有し、好ましくは主にプロパン、ｎ−ブタン及びイソブタンを含む。それらは又少量のペンタン類、及び、あまり好ましくはないがＣ３−５オレフィン類を含む場合もある。好ましい実施態様においては、ＬＰＧはプロパンに富む及び／又はブタンに富む製品留分が、当業界では公知であるように主体になっている。これは、例えば自動車の代替燃料源のような、全ての可能な最終用途に対して好適である。最も好ましくは、この組成物は従来のＬＰＧ燃料用途及び代替燃料の領域におけるＬＰＧ製品留分の厳しい規格内に入る。ＬＰＧ画分は、多少のオレフィン類及び／又は酸化物類を含有する場合があり、それらは水素化によりパラフィン類を生成する。好ましいＬＰＧ製品においては、エタンの量は混合物の約５容量％未満であり、プロピレンはプロパンの約１容量％未満であり、そしてブチレンはブタンの約１容量％未満である。Ｃ５プラス炭化水素類は、好ましくは混合物の約２５容量％未満である。硫黄含有量は好ましくは約１５０ｐｐｍ未満である。
【００４８】
ＬＰＧ画分は、揮発性が商業規格（即ち、約１５ｐｓｉａ未満、好ましくは約１１ｐｓｉａ未満）を超えない温度で輸送することができる。ＬＰＧは一般に常温では約１２０ｐｓｉａの圧力を有するので、これらの規格がない商業輸送手段によって加圧下で出荷されない限り、出荷する時はこれらの規格に適合するために冷凍する必要がある。
【００４９】
一つの実施態様においては、ＬＰＧとしてではなく、むしろ個別のプロパン及びブタン留分に分離される。これは、例えば、Ｃ１−４炭化水素類を含む混合物を、脱メタン装置、脱エタン装置及び脱プロパン装置を通過させることによって達成することができる。
【００５０】
好ましくは、輸送温度において圧力を１５ｐｓｉａ、より好ましくは１１ｐｓｉａより高く上げるような揮発性の炭化水素類は、輸送される全ての画分から除かれる。
【００５１】
フィッシャー・トロプシュ合成工程からの気体反応製品が冷却されて各種の画分が収集される場合、収集される最初の画分はその後の画分に比べて平均分子量が高くなる傾向がある。気体反応製品を冷却しながらＣ１４−２０画分を分離することによってその画分を得ることができ、液体反応製品と混ぜ合わせてＣ１４プラス合成原油を生成する。Ｃ１４−２０画分は、又、Ｃ１４プラス製品から中間留分画分を収集した後、Ｃ５−１３炭化水素類を蒸留することによっても得ることができる。
【００５２】
輸送温度における組成物の蒸気圧は、当業者に公知の手法を用いて測定することができる。もし組成物の蒸気圧が輸送温度における規格を上回るならば、例えば減圧蒸留又は当業者に公知の他の好適な手段を用いて、より沸点の低い炭化水素類を組成物から除去することができる。
【００５３】
華氏６５０度プラス及び華氏６５０度マイナス成分含有画分、これらの画分から誘導される製品、及びこれら及び他の画分のブレンド物は、分離され、例えば商業精油所へ輸送されて、溶剤脱脂、接触脱脂、水素化処理、軽質パラフィン水素化異性化及び／又は水素化分解等のような更なる処理を行うことができる。その製品の少なくとも一つは合成原油製品である。製品は、通常用いられるいかなる輸送手段を用いても輸送することができ、海洋タンカー、鉄道貨車、パイプライン、トラック、はしけ及びそれらの組み合わせが挙げられる。好ましい輸送手段は、海洋タンカーであり、より好ましくは、各々の輸送可能な製品は別々の海洋タンカーで輸送されるか、同じタンカーの別々の仕切りに入れて輸送される。鉄道貨車、トラック又ははしけで輸送される場合は、各々の輸送可能な製品は、好ましくは別々の鉄道貨車、トラック又ははしけ、又は各々の輸送可能な製品を同じ鉄道貨車、トラック又ははしけ内の別々の仕切りに入れて輸送される。輸送手段内の個々の仕切り又は別々の輸送手段の各々は、各々の製品が所望する圧力の規格に適合できるように、温度を制御する能力を有する必要がある。従って、輸送手段は、輸送される全てのＬＰＧ画分を冷却し（或いは代わりに、上昇した圧力を安全に取り扱い）、華氏６５０度マイナス成分含有画分を室温に又は室温近辺に保ち、華氏６５０度プラス成分含有画分を、少なくとも製品が輸送手段に又は輸送手段からポンプ移送されている間、それらが溶融状態にある温度（その温度は一般に流動点より少なくとも５℃高く、好ましくは少なくとも１０℃高い）に保つことが可能であることが必要である。もしその物質が常温で液体の場合は、出荷温度は好ましくは常温近辺である。輸送温度は、好ましくは２６０℃以下、より好ましくは２００℃未満、そして最も好ましくは１５０℃未満である。
【００５４】
華氏６５０度プラス成分含有画分は、従来の溶剤脱脂工程で脱脂され高分子量のｎ−パラフィン類が除去される。この脱脂は、該画分が商業精油所へ輸送される前又は後に行うことができるが、遠隔地の工場における施設の建設を最少化するために、輸送後に行うことが好ましい。回収された、脱脂された製品又は油は、減圧下で分留して異なった粘度グレードのパラフィン系潤滑油基礎原料を製造するか、又は他の潤滑油基礎原料画分に直接ブレンドされる。
【００５５】
潤滑油基礎原料を製造するための溶剤脱脂は、７０年間にわたって使われており、例えば、Ｗｉｌｌｉａｍ　Ｇｒｕｓｅ　ａｎｄ　Ｄｏｎａｌｄ　Ｓｔｅｖｅｎｓ、「石油の化学技術（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ）」、第３版、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ　Ｂｏｏｋ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ，１９６０，５６７〜５７０頁、に記載されている。基本的なプロセスは以下を包含する。
・ワックス状の炭化水素留分を、一般にケトン（例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン）及び芳香族化合物（例えばトルエン）を含む溶剤と混合し；
・混合物を冷却してワックスの結晶を沈殿させ；
・ワックスを一般にロータリーフィルターを用いる濾過により分離し；
・ワックス及び脱脂した濾過油から溶剤を回収する。
【００５６】
溶剤脱脂は、スタートして以来改良が重ねられている。例えば、Ｅｘｘｏｎ社のＤＩＬＣＨＩＬＬ（Ｒ）脱脂プロセスは、ワックス状の油を長い攪拌容器中で冷却することを含み、この容器は好ましくは垂直な塔であり、予め冷却した溶剤を使用して、ワックスの沈殿を促進する間に該油の少なくとも一部を溶解する。ワックス状の油は、長い階段状の冷却領域又は塔に曇り点より高い温度で導入される。冷たい脱脂溶剤は、複数の点又は段差に沿って増量的に冷却領域に導入され、高度の攪拌を維持し、溶剤及びワックス／油混合物が冷却領域を進むにつれて、それらの実質的に瞬時の混合と、それによる油中のワックスの少なくとも一部の沈殿を実現する。ＤＩＬＣＨＩＬＬ（Ｒ）脱脂については、米国特許第４，４７７，３３３号、同第３，７７３，６５０号及び同第３，７７５，２８８号により詳細に論じられている。Ｔｅｘａｃｏ社もプロセスの改良を開発している。例えば、米国特許第４，８９８，６７４号は、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）とトルエンの比を制御することが如何に重要か、そしてこの比が調整可能であることを開示している。その理由は、該比が種々の基礎原料を処理するための最適濃度の使用を可能にするからである。一般には、ブライトストック（ｂｒｉｇｈｔ　ｓｔｏｃｋｓ）を処理する場合は、０．７：１乃至１：１の比が用いられてよく、軽質原料を処理する場合は、１．２：１乃至約２：１の比が用いられてよい。
【００５７】
溶剤脱脂された画分は、又、所望により、以下により詳細に記載されるように接触脱脂を行うこともできる。
【００５８】
華氏６５０度プラス成分含有画分も、又、溶剤脱脂に加えて又はその代わりに、接触脱脂工程で脱脂して高分子量のｎ−パラフィン類を除去することができる。この脱脂は、又、該画分が商業精油所へ輸送される前又は後に行うことができるが、遠隔地の工場における施設の建設を最少化するために、輸送後に行うことが好ましい。
【００５９】
接触脱脂は二つの主要なクラス（従来の水素化脱脂及び水素化異性化脱脂）から成り、水素化異性化脱脂は、更に、部分及び完全水素化異性化脱脂に細分化することができる。全てのクラスは、ワックス状炭化水素留分及び水素の混合物を、酸成分を含む触媒上を通過させて原料中のノルマル及び僅かに分岐したイソパラフィン類を他の非ワックス状の化学種に転換し、それにより許容される流動点を有する潤滑油基礎原料製品を生成することを含む。全てのクラスに典型的な条件は、温度約華氏４００乃至８００度、圧力約２００乃至３，０００ｐｓｉａ、及び空間速度約０．２乃至５ｈｒ−１を含む。ある原料を脱脂するために選択される方法は、一般に製品品質及び原料中のワックス含有量に依存し、従来の水素化脱脂は一般に低ワックス含有量の原料の場合に好まれる。一般的事項は、Ａｖｉｌｉｎｏ　Ｓｅｑｕｅｉｒａ、「潤滑油基礎原料とワックス処理（Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ　Ｂａｓｅ　Ｓｔｏｃｋ　ａｎｄ　Ｗａｘ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」、Ｍａｒｃｅｌ　Ｄｅｋｋｅｒ　Ｉｎｃ．，１９４〜２２３頁に概説されている。従来の水素化脱脂、部分水素化異性化脱脂及び完全水素化異性化脱脂の間で、そのクラスの脱脂触媒の決定は、Ｓａｎｔｉｌｌｉらの米国特許第５，２８２，９５８号に記載されているようにｎ−ヘキサデカン異性化試験を使用して行うことができる。Ｓａｎｔｉｌｌｉらにより記載された条件下におけるｎ−ヘキサデカンの転換率が９６％で測定された場合、従来の水素化脱脂触媒は１０％未満の異性化ヘキサデカン類に対する選択性を示し、水素化異性化脱脂触媒は１０％に等しいかそれ以上の異性化ヘキサデカン類に対する選択性を示し、部分水素化異性化脱脂触媒は１０％より高く４０％未満の異性化ヘキサデカン類に対する選択性を示し、そして完全水素化異性化脱脂触媒は４０％に等しいかそれ以上の、好ましくは６０％より高い、そして最も好ましくは８０％より高い異性化ドデカン類に対する選択性を示すであろう。
【００６０】
従来の水素化脱脂は、本明細書の目的のために、従来の水素化脱脂触媒を使用する接触脱脂プロセスと定義される。従来の水素化脱脂においては、ワックス分子が大部分プロパンとほぼオクタンの間に沸点を有するより低分子量のパラフィン類に選択的に分解されることによって、流動点は低下する。この技術はワックスをより価値の低い副生物に転換するので、主に大量のワックスを含有しない油類を脱脂するのに有用である。このタイプのワックス状油類は、中程度にワックス成分を含む原油（アラビアン、ノーススロープ等）からの石油留分にしばしば見られる。従来の水素化脱脂に有用な触媒は、一般に１２員環ゼオライト及び１０員環ゼオライトである。このクラスのゼオライトとしては、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５及びモルデナイトが挙げられる。従来の水素化脱脂触媒は、他のパラフィン転換法に比較して分解より優先して水素化を進める。このことはＳａｎｔｉｌｌｉらによるｎ−ヘキサデカン異性化試験を用いて実証され、その試験において、従来の水素化脱脂触媒は１０％未満の異性化ヘキサデカンに対する選択性を示す。ゼオライトに加えて、主に詰まりを低減する目的で金属類が触媒に加えられる。従来の水素化脱脂の代表的なプロセス条件、収率及び製品特性は、例えば以下の刊行物に記載されている：Ｃｈｅｎらの米国特許第４，１７６，０５０号、Ｇｉｌｌｅｓｐｉｅらの同第４，１８１，５９８号、Ｐｅｌｒｉｎｅらの同第４，２２２，８５５号、Ｐｅｔｅｒｓらの同第４，２２９，２８２号、Ｃｈｅｎの同第４，２１１，６３５号、Ｓｅｑｕｅｉｒａによる「自動車潤滑油脱脂プロセス（Ｔｈｅ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｌｕｂｅ　Ｄｅｗａｘｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｓｓ）」という標題の節の１９８〜２０４頁及びその中の引用文献、Ｊ．Ｄ．Ｈａｒｇｒｏｖｅ，Ｇ．Ｊ．Ｅｌｋｅｓ，ａｎｄ　Ａ．Ｈ．Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ，Ｏｉｌｓ　Ａａｎｄ　Ｇａｓ　Ｊ．，ｐ．１０３，Ｊａｎ．１５，１９７９；これらの各々の内容は、参照することによりその全文が本明細書の一部として取り入れられている。
【００６１】
水素化異性化脱脂は、本明細書の目的のために、水素化異性化脱脂触媒を使用する接触脱脂プロセスと定義される。水素化異性化脱脂は、ワックスの少なくとも一部を異性化によって非ワックス状のイソパラフィン類に転換し、同時に分解による転換を最少化する。従来の水素化脱脂及び水素化異性化脱脂を同じ原料を用いて比較した場合、水素化異性化脱脂の工程中でのワックスから非ワックス状イソパラフィン類への転換は、より価値の低い副生物の収率を低減し、潤滑油の収率を増加し、そしてより高いＶＩの油を生成し、酸化及び熱安定性が大きいという利便をもたらす。水素化異性化脱脂は、酸成分及び金属成分から成る二重機能の触媒を使用する。両成分とも異性化反応を進めるために必要とされる。代表的な金属成分は白金又はパラジウムであり、白金が最も一般に使用される。触媒中の金属の選択及び量は、Ｓａｎｔｉｌｌｉらによって記載された試験において、１０％より多い異性化ヘキサデカン生成物を達成するのに十分なものである。Ｓａｎｔｉｌｌｉの試験に従ってヘキサデカン異性体類に対する選択性が４０％を超えた場合、その触媒は完全水素化異性化脱脂触媒である。水素化異性化脱脂は、ワックスを潤滑油基礎原料の範囲に沸点を有するイソパラフィン類に転換するので、ワックスを大量に含有する油類を脱脂するのに有用である。このタイプのワックス状油類は、溶剤脱脂プロセスからの廃ワックス類、高度にワックスを含む原油（ミナス、アータモン等）からの留分及びフィッシャー・トロプシュプロセスからの製品から得られる。
【００６２】
部分水素化異性化脱脂は、本明細書の目的のために、部分水素化異性化脱脂触媒を使用する接触脱脂プロセスと定義される。部分水素化異性化脱脂においては、パラフィン類を選択的に異性化するが、ワックスの転換率が比較的低い値（一般には５０％未満）に維持される場合に限られる触媒を用いて、ワックスの一部がイソパラフィン類に異性化される。高い転換率の場合は、分解によるワックスの転換が顕著になり、潤滑油基礎原料の収率の損失が採算性を損なうようになる。部分水素化異性化脱脂に有用な酸性の触媒成分としては、非晶質シリカアルミナ類、フッ化アルミナ及び１２員環ゼオライト（例えば、ベータ、Ｙゼオライト、Ｌゼオライト）が挙げられる。ワックスの転換は不完全なので、共用される流動点（約華氏プラス１０度又は摂氏マイナス１２度未満）を有する潤滑油基礎原料を生産するために、部分水素化異性化脱脂を追加の脱脂技術、一般には溶剤脱脂、完全水素化異性化脱脂又は従来の水素化脱脂で補わなければならない。部分水素化異性化脱脂の後の溶剤脱脂操作から回収されるワックスは、部分水素化異性化脱脂工程へ還流することができる。部分水素化異性化脱脂の代表的なプロセス条件、収率及び製品特性は、例えば以下の刊行物に記載されている：Ｂｅｌｕｓｓｉらの米国特許第５，０４９，５３６号、Ｈａｍｎｅｒらの同第４，９４３，６７２号、Ｐｅｒｅｇｏらの欧州特許第０，５８２，３４７号、Ｅｉｌｅｒｓらの同第０，６６８，３４２号、ＡｐｅｌｉａｎらのＰＣＴ　ＷＯ第９６／２６，９９３号、Ａｐｅｌｉａｎらの同９６／１３，５６３号；これらの各々の内容は、参照することにより本明細書の一部としてその全文が取り入れられている。
【００６３】
完全水素化異性化脱脂は、本明細書の目的のために、完全水素化異性化脱脂触媒を使用する接触脱脂プロセスと定義される。完全水素化異性化脱脂においては、完全水素化異性化脱脂触媒が使用され、異性化に対する許容される選択性を維持しながら高レベルのワックスの転換率を達成することができる。ワックスの転換は完全又は少なくとも非常に高率なので、本プロセスは一般に追加の脱脂プロセスとの組み合わせを必要としないで、許容される流動点を有する潤滑油基礎原料を生産する。完全水素化異性化脱脂の代表的なプロセス条件、収率及び製品特性は、例えば以下の刊行物に記載されている：Ｍｉｌｌｅｒの米国特許第５，１３５，６３８号、Ｍｉｌｌｅｒの同第５，２４６，５６６号、Ｓａｎｔｉｌｌｉらの同第５，２８２，９５８号、Ｍｉｌｌｅｒの同５，０８２，９８６号、Ｂｒａｎｄｅｓらの同第５，７２３，７１６号；これらの各々の内容は、参照することにより本明細書の一部としてその全文が取り入れられている。
【００６４】
溶剤脱脂及び接触脱脂では、依然微量のワックス類が残留し得る。好ましくないワックスの存在は、目視検査、又は、例えば、米国特許第４，６２７，９０１号に記載されているような光散乱濁度測定を用いて検出することができる。
【００６５】
これらの微量の夾雑物を除去するために、種々の方法が開発されている。例えば、米国特許第４，９５０，３８２号は、ワックスを除去するための吸着剤の使用を開示している。米国特許第４，７０２，８１７号及び同第４，８２０，４００号は、溶剤脱脂の間炭化水素類の電気泳動を実施することを開示している。
【００６６】
これらの各々の特許の内容は、参照することにより本明細書の一部としてその全文が取り入れられている。
【００６７】
上記の画分は、所望により他の留分からの炭化水素類と混ぜ合わせることができるが、そのような炭化水素類は、輸送温度において組成物の蒸気圧を約１４．７ｐｓｉａを超えて高めるものであってはならない。例えば、ＬＰＧは、天然ガス田から得られるＬＰＧで補うことができる。いずれの画分も、原油の分留から得られる同様の画分又はそれらから誘導される製品と混ぜ合わせることができる。例えば、華氏６５０度プラス成分含有画分は、ワックスに富む原油及び／又は石油脱油及び脱脂操作からの廃ワックス類と混ぜ合わせることができる。
【００６８】
華氏６５０度プラス及び華氏６５０度マイナス成分含有画分、これらの画分から誘導される製品及びこれらと他の画分とのブレンド物は、水素化処理条件に従って処理することができる。水素化処理条件は、例えば、水素化処理、水素化異性化脱脂及び／又は水素化分解を包含する。オレフィン類及び酸化物類は水素化処理されてパラフィン類を生成する。Ｃ４−２０の範囲、好ましくはＣ４−６の範囲のパラフィン類は、軽質パラフィン水素化異性化条件に従って処理し、イソパラフィン類を生成する。所望する値より長い鎖長を有する炭化水素類、例えばＣ４０は水素化分解される。パラフィン類及びイソパラフィン類の混合物を含むＣ５−２０製品留分は、例えば、華氏６５０度プラス及び／又は華氏６５０度マイナス成分含有画分から分離することができるが、華氏６５０度プラス成分含有画分は、好ましくは主に潤滑油基礎原料に転換される。
【００６９】
本明細書で用いられる「水素化処理する」又は「水素化処理」という用語は、従来の意味で用いられ、当業者に公知のプロセスをいう。水素化処理は、通常遊離の水素の存在下に行われる接触プロセスであり、その主要な目的は原料の脱硫及び／又は脱窒素である。硫黄は一般に硫化水素に転換され、窒素は一般にアンモニアに転換され、これらは、ストリッピング及び蒸留を含む当業者に公知の手段を用いて、製品留分から除去することができる。水素化処理がフィッシャー・トロプシュ原料に適用される場合、主要な目的は、一般には原料中のオレフィン類の飽和化及び脱酸素である。酸化物中の酸素は水に転換され、ストリッピング及び蒸留を含む当業者に公知の手段を用いて、製品留分から除去することができる。石油及びフィッシャー・トロプシュ原料のための典型的な水素化条件は、広範囲にわたって変わる。一般に、全体を通算した一時間当たりの液体空間速度（ＬＨＳＶ）は、約０．２５乃至５．０であり、好ましくは約０．５乃至２．０である。水素の分圧は２００ｐｓｉａより高く、好ましくは約５００ｐｓｉａ乃至約２，０００Ｐｐｓｉａにわたる。水素の再循環率は、一般に５０ＳＣＦ／Ｂｂｌより大きく、好ましくは３００と５，０００ＳＣＦ／Ｂｂｌの間である。温度は約華氏３００度乃至約華氏７５０度、好ましくは華氏４５０度乃至華氏７５０度にわたる。
【００７０】
本明細書の中で用いられるように、「軽質パラフィン水素化異性化」は、少なくとも軽質ノルマルパラフィン類の一部を異性化して、イソパラフィンを生成するプロセスをいう。これは水素化異性化脱脂とは異なるプロセスである。本プロセスは、一般には軽質ナフサのオクタン価を高めるため、又はアルキル化のためのイソブタンを製造するために使用される。典型的な軽質パラフィンの水素化異性化条件は文献に公知であり、広範囲に変わり得る。異性化プロセスは、一般には華氏２００度と７００度の間、好ましくは華氏３００度乃至５５０度の温度で、且つ、０．１と２の間、好ましくは０．２５と０．５０の間のＬＨＳＶで行われる。水素は、水素対炭化水素のモル比が１：１と５：１の間になるように使用される。異性化プロセスに有用な触媒は、一般に二重機能を有する触媒であり、脱水素／水素化成分及び酸性成分を含む。好ましくは、これらはゼオライトと貴金属類の組み合わせである。
【００７１】
本明細書の中で用いられるように、「水素化分解」は、炭化水素鎖を切断し、より小さい炭化水素類を生成することをいう。これは一般に、好適な水素化分解触媒の存在下に、高い温度及び／又は圧力の下で炭化水素鎖に水素を接触させることにより達成される。中間留分製品に対して高い選択性を有する水素化分解触媒は公知である。
【００７２】
水素化処理工程では、二種以上の触媒が使用されてもよい。異なる触媒は、層に分離し又は混じり合うことができる。水素化処理の条件は、炭化水素合成工程から誘導される画分に依存して変わり得る。例えば、Ｃ２０プラス炭化水素類を主体とする画分の場合には、水素化処理の条件は該画分を水素化分解し、主にＣ５−２０炭化水素類を供給するように調整することができる。Ｃ２０プラスを主体とする炭化水素又は画分とは、華氏６５０度より高い沸点を有する製品を８０重量％以上、好ましくは８５重量％以上、そしてより好ましくは９０重量％より多く含有する画分である。画分間にはある程度の重なりがあり得る。画分が主にＣ５−２０炭化水素類を含有する場合には、水素化処理の条件は水素化分解を最少化するように調整することができる。水素化処理、水素化異性化及び水素化分解の量を調整するために、反応条件をどのように変えるべきかは、当業者には公知である。
【００７３】
好適な触媒及び条件は、例えば、米国特許第６，０７５，０６１号に記載されており、この特許の内容は、参照することにより本明細書の一部としてその全文が取り入れられている。他の触媒は以下に記載される。
【００７４】
水素化処理は、又、潤滑油基礎原料製造プロセスの最後の工程として用いられる。一般に水素化仕上げと呼ばれるこの最後の工程は、微量の芳香族化合物類、オレフィン類、着色体及び溶剤を除去する。これらの不純物を除去するクレー処理は、可能な追加の又は代替の最後のプロセス工程である。
【００７５】
この実施態様の中で使用することができる水素化処理触媒の例は、当業界では公知である。例えば、水素化処理の概説及び水素化処理プロセスで使用される典型的な触媒については、米国特許第４，３４７，１２１号及び同第４，８１０，３５７号を参照されたい。
【００７６】
好適な触媒として、ＶＩＩＩＡ族の貴金属類、例えば、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；及び未硫化のＶＩＩＩＡ族及びＶＩＢ族の金属類、例えばアルミナ又はシリコン系マトリックス上のニッケル−モリブデン又はニッケル−錫が挙げられる。米国特許第３，８５２，２０７号には、好適な貴金属触媒及び反応条件が記載されている。他の好適な触媒は、例えば、米国特許第４，１５７，２９４号及び同第３，９０４，５１３号に記載されている。非貴金属（例えば、ニッケル−モリブデン）は、含有される特定の金属からそのような化合物が容易に生成される場合、通常最終の触媒組成物中に酸化物又は場合によっては硫化物として存在する。好ましい非貴金属触媒組成物は、対応する酸化物として定量した場合、約５重量％より多くの、好ましくは約５乃至約４０重量％のモリブデン及び／又はタングステン、並びに約０．５重量％以上の、及び一般には約１乃至約１５重量％のニッケル及び／又はコバルトを含有する。貴金属（例えば白金）触媒は、０．０１重量％より多くの、好ましくは０．１乃至１．０重量％の金属を含有する。白金とパラジウムの混合物のような、貴金属の組み合わせも、又、使用してよい。
【００７７】
水素化成分は、数ある手順のいずれか一つによって、触媒組成物全体に取り込むことができる。水素化成分は、共粉砕（ｃｏ−ｍｕｌｌｉｎｇ）、含浸又はイオン交換によってマトリックス成分に添加することができ、ＶＩ族成分、即ちモリブデン及びタングステン、は、含浸、共粉砕又は共沈によって耐熱性酸化物と組み合わせることができる。マトリックス成分は、酸性の触媒活性を有するものを含めて多数の種類があり得る。活性を有するものとしては、非晶質シリカ−アルミナが挙げられ、或いはゼオライト系又は非ゼオライト系の結晶分子篩を挙げることができる。好適なマトリックス分子篩の例としては、ゼオライトＹ、ゼオライトＸ及びいわゆる超安定ゼオライトＹ、並びに米国特許第４，４０１，５５６号、同第４，８２０，４０２号及び同第５，０５９，５６７号に記載されているような、高いシリカ：アルミナ比構造のゼオライトＹが挙げられる。米国特許第５，０７３，５３０号に記載されているような、小結晶サイズのゼオライトＹも使用することができる。使用できる非ゼオライト分子篩としては、例えば、リン酸シリカアルミニウム（ＳＡＰＯ）、リン酸鉄アルミニウム、リン酸チタンアルミニウム、及び米国特許第４，９１３，７９９号及びその中に引用されている参考文献に記載されている各種のＥＬＡＰＯ分子篩が挙げられる。各種の非ゼオライト分子篩の調製に関する詳細は、米国特許第５，１１４，５６３号（ＳＡＰＯ）、同第４，９１３，７９９号及び同第４，９１３，７９９号に引用されている多くの参考文献に見ることができる。準多孔質（Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ）分子篩も使用することができ、例えば、Ｍ４１Ｓ系列の材料（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９２，１１４，１０８３４−１０８４３）、ＭＣＭ−４１（米国特許第５，２４６，６８９号、同第５，１９８，２０３号及び同第５，３３４，３６８号）及びＭＣＭ−４８（Ｋｒｅｓｇｅ　ｅｔ　ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ　３５９，１９９２，７１０）がある。
【００７８】
好適なマトリックス材料には、又、合成又は天然物質；並びに無機材料、例えば、クレー、シリカ及び／又は金属酸化物、例えば、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、並びにシリカ−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−アルミナ−ジルコニアのような三成分組成物が含まれてよい。後者は、天然に存在するものでもよく、ゼラチン状の沈殿又はシリカ及び金属酸化物の混合物を含むゲルの形態をしたものでもよい。触媒と複合化し得る天然のクレーは、モンモリロナイト及びカオリン同族体のものを含む。これらのクレーは、採掘されたままの未加工の状態で、又は最初に円柱化（ｃｏｌｕｍｎｉａｔｉｏｎ）、酸処理又は化学修飾を施して使用することができる。
【００７９】
異性化プロセスに有用な触媒は、一般に、脱水素／水素化成分、酸性成分、及び所望によるが好ましくは、水素化分解抑制剤を含む、二重機能を有する触媒である。好ましくは、本明細書で使用される軽質パラフィン水素化異性化触媒は、硫黄に敏感ではなく、代わりに硫黄の存在によって性能が強化される。
【００８０】
軽質パラフィン水素化異性化触媒（類）は、公知の方法を用いて調製することができる。例えば、最初の湿式手法である水性の塩に含浸し、次いで約１２５乃至１５０℃で１乃至２４時間乾燥し、約３００乃至５００℃で１乃至６時間焼成し、水素又は水素含有ガスで処理して還元し、そして所望により、硫黄含有ガス、例えば、Ｈ２Ｓを用いて高温で処理する硫化を行う。こうすることにより、触媒は０．０１乃至１０重量％の硫黄を含有する。金属類は、順序はどうあれ逐次に、又は二種類以上の金属類の共含浸により、触媒に複合化又は添加することができる。軽質パラフィン水素化異性化触媒の好ましい成分に関する更なる詳細は、以下に記載される。
【００８１】
脱水素／水素化成分は、好ましくはＶＩＩＩ族の金属、より好ましくはＶＩＩＩ族の非貴金属、又はＶＩ族の金属である。好ましい金属類としては、ニッケル、白金、パラジウム、コバルト及びそれらの混合物が挙げられる。ＶＩＩＩ族の金属は、通常、触媒的に効果的な量、即ち、０．５乃至２０重量％にわたる量で存在する。好ましくは、ＶＩ族の金属、例えば、モリブデンは、約１乃至２０重量％の量で触媒中に取り込まれる。
【００８２】
好適な酸成分の例としては、結晶ゼオライト；分子篩；ハロゲン化したアルミナ成分又はシリカ−アルミナ成分のような触媒担体；及び非晶質金属酸化物が挙げられる。そのようなパラフィン異性化触媒は、当業界では公知である。該酸成分は、触媒作用を有する金属又は金属類が複合化される触媒担体であってよい。好ましくは、酸成分はゼオライト又はシリカ−アルミナ担体であり、この場合シリカ／アルミナ比（ＳＡＲ）は１未満（重量／重量）である。
【００８３】
好ましい担体は、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカ−アルミナ−リン酸塩、チタニア、ジルコニア、バナジア及び他のＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ又はＶＩ族の元素の酸化物、並びに超安定Ｙ分子篩のようなＹ分子篩を含む。好ましい担体としては、アルミナ及びシリカ−アルミナ、より好ましくは担体全体の中でシリカの濃度が約５０重量％未満、好ましくは約３５重量％未満、より好ましくは１５乃至３０重量％であるシリカ−アルミナである。アルミナが担体として使用される場合、酸としての機能を与えるために少量の塩素又はフッ素を取り込んでよい。
【００８４】
好ましい担体で支持された触媒は、約１８０乃至４００ｍ２／ｇｍ、好ましくは２３０乃至３５０ｍ２／ｇの範囲の表面積、０．３乃至１．０ｍｌ／ｇ、好ましくは０．３５乃至０．７５０ｍｌ／ｇの細孔容積、約０．５乃至１．０ｇ／ｍｌの嵩密度、及び約０．８乃至３．５ｋｇ／ｍｍの横破砕強度を有する。
【００８５】
担体として使用するための好ましい非晶質シリカ−アルミナ微粒子の調製は、Ｒｙｌａｎｄ，Ｌｌｏｙｄ　Ｂ．，Ｔａｍｅｌｅ，Ｍ．Ｗ．，Ａａｎｄ　Ｗｉｌｓｏｎ，Ｊ．Ｎ．，Ｃｒａｃｋｉｎｇ　Ｃａｔａｌｙｓｔｓ，Ｃａｔａｌｙｓｉｓ（分解触媒及び触媒作用），Ｖｏｌｕｍｅ　ＶＩＩ，Ｅｄ．Ｐａｕｌ　Ｈ．Ｅｍｍｅｔ，Ｒｅｉｎｈｏｌｄ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ，（１９６０）に記載されている。
【００８６】
水素化分解触媒は当業者には公知であり、硫黄の存在に敏感でない上記の触媒を含む。硫黄の不存在下では、そのような水素化分解触媒は望ましくない有意のＣ１−４画分を生成する。これらの画分の抑制は、水素化分解抑制剤の使用によって強化することができる。好ましい水素化分解抑制剤としては、ＩＢ族金属類、例えば、好ましくは銅、より好ましくは全触媒の約０．１乃至１０重量％の量の銅；硫黄含有有機化合物；及び予備硫化触媒が挙げられる。
【００８７】
酸性成分のあるものも、特に予備硫化触媒の場合には、水素化分解抑制剤同様に作用する。触媒は公知の方法で、例えば、硫化水素を用いてブレークスルー（ｂｒｅａｋ　ｔｈｒｏｕｇｈ）が起こるまで処理することによって、予備硫化することができる。硫黄含有触媒は、一般に、約０．０１重量％以上の硫黄、好ましくは約０．０１乃至２０重量％の硫黄、より好ましくは０．１乃至１０重量％の硫黄を有する。
【００８８】
水素化処理工程（群）では、一種又はそれ以上の追加の水素化分解抑制剤を使用することができる。好適な水素化分解抑制剤の例としては、ＩＢ族の金属類、硫黄及びそれらの混合物が挙げられる。予備硫化触媒は好ましい水素化分解抑制剤である。
【００８９】
もし接触脱脂、軽質パラフィン水素化異性化及び他の硫黄に敏感なプロセスへの原料が硫黄含有化合物を含む場合は、硫黄の除去がプロセスの効率のために必要である。フィッシャー・トロプシュプロセス用の合成ガスは、一般に本質的に硫黄を含まないので、酸化物はしばしば生成されるものの、認め得る量の硫黄がフィッシャー・トロプシュ製品から持ち込まれることはありそうもない。しかしながら、硫黄及び他の異種元素は、他の原料留分とブレンドすることにより、又は水素化処理工程で、例えば、予備硫化触媒が使用されれば、導入され得る。異種元素不純物を除去する方法は、当業者には公知であり、例えば、抽出メロックス（Ｍｅｒｏｘ）、水素化処理、吸着等である。水素化処理は、これらの及び他の不純物を除去するための好ましい手段である。
【００９０】
好ましくは、合成ガス発生、フィッシャー・トロプシュ合成及び／又は製品の分離に使用される装置は、全体として又は部分的に、遠隔地から遠隔地へ輸送し、それによって、天然ガスが枯渇した場合資本の支出を節約することが可能である。
【００９１】
ＧＴＬ（ガス液化）設備をある場所から他の場所へ移動することは、例えば、単純にＧＴＬ設備を元の場所から取り外し、装置を分離し、それを移動することによって達成することができる。最も資金の掛かる設備は、新しい場所へ移動することが最もふさわしい設備である。これらの設備は、コンプレッサー、反応器、大型ポンプ、高圧容器、制御系、制御系のソフトウエア及び他の高価な設備である。
【００９２】
しかしながら、好ましい取り組みは、潤滑油製造用合成原油の生産のための大型の複合ＧＴＬ設備を建設しないで、むしろ容易に移動可能なモジュールのＧＴＬ設備を建設することである。これらのモジュールを建設コストが比較的安い先進工場で建設し、遠隔地のガス源に移動し、配管で接続し、操作して合成原油を製造する。ガス源が枯渇した場合は、少なくともあるモジュールは他の遠隔地のガス源へ移動することができる。モジュールは台車に搭載することができ、そのことは、浮き船によって出荷し、陸揚げし、運転される場所へ移動することができることを意味する。或いは又、ガス源が海岸、河川又は他の接続可能な場所の近くにある場合は、モジュールをはしけの上で建設し、海岸近くの場所へ移動することができる。はしけは、杭を打ち込むことによって又は他の方法で固定され、配管を接続し、そして運転して合成原油を生産する。複合設備、台車に積載したはしけ、及び固定したはしけを組み合わせて使用することもできる。
【００９３】
当業者は、本明細書に記載された本発明の特定の実施態様と同等の多くの態様を認識し、又は型通りにすぎない実験を用いるだけで確かめることができるであろう。そのような同等の態様は、前記の請求項に包含されることを意図している。
【００９４】
更に、互いに遠く離れた本プロセスの工場が異なる国にあってもよいということは、請求される本発明の一部として明白に意図されており、依然請求される本発明の態様の範囲内である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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