(57)【要約】ａ．芳香族抽出物を生成するための第１の炭化水素フィード、及びワックス状ラフィネートの芳香族抽出を実施すること；ｂ．芳香族抽出物を第２の炭化水素フィードと混合して２０００重量ｐｐｍを超えるイオウを有する混合フィードを製造すること；ｃ．混合フィードを水素処理ユニットに供給して、７０℃で２２．６〜１００ｍｍ２／ｓの動粘度を有する重質ＡＰＩグループＩＩ基油を製造することを含む、重質基油製造のための方法。ａ．溶媒脱ろうユニット及び水素処理ユニットに流動的に接続された芳香族抽出ユニットと、ｂ．第２の炭化水素フィードに芳香族抽出物を供給して２，０００重量ｐｐｍを超えるイオウを有する混合フィードを製造する芳香族抽出ユニットからの第１のラインと、ｃ．混合フィードを水素処理ユニットに供給する接続部を含む、重質基油を製造するための一体型精製プロセスユニット。【選択図】図１
2018532010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重質基油の製造方法であって、
ａ．芳香族抽出物を製造するために第１の炭化水素フィード、及びさらなる溶媒脱ろうのためのワックス状ラフィネートの芳香族抽出を実施するステップ；
ｂ．芳香族抽出物を第２の炭化水素フィードと混合して２０００重量ｐｐｍを超えるイオウを有する混合フィードを製造するステップ；
ｃ．混合フィードを、７０℃で２２．６〜１００ｍｍ２／ｓの動粘度を有する重質ＡＰＩグループＩＩ基油を製造するように構成された水素処理ユニットに供給する：
ことを含む、上記方法。
【請求項２】
前記芳香族抽出物が３０〜８０体積％の芳香族化合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記水素処理ユニットが、水素化処理、接触脱ろう及び水素化仕上げを行う、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ワックス状ラフィネートが溶媒脱ろう及び水素化仕上げされて重質ＡＰＩグループＩ基油を生成する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記混合フィードが３４０℃未満の初期沸点を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記混合フィードが５〜２０重量％の芳香族抽出物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
重質ＡＰＩグループＩＩ基油が１００〜１２０のＶＩを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
重質ＡＰＩグループＩＩ基油が１．５重量ｐｐｍ未満の窒素及び２６０°Ｆ（１２６．７℃）未満のアニリン点を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
重質ＡＰＩグループＩＩ基油を蒸留してブライトストックを製造することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ブライトストックが、ＩＳＯ−ＶＧ３２０又はＩＳＯ−ＶＧ４６０のＩＳＯ−ＶＧを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記水素処理ユニット内の動作温度が７５０°Ｆ（３９９℃）未満である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ワックス状ラフィネートが溶媒脱ろうされ、水素化仕上げされて重質ＡＰＩグループＩ基油を製造する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
水素処理ユニット内に配置された水素化処理及び水素化分解ユニットの組合せの流出物からストリッパーボトムを分離することをさらに含み、該水素化処理及び水素化分解ユニットの組合せが水素処理条件の下で、かつ一つ以上の水素化分解触媒を用いて操作され、１〜１５ｌｖ％の芳香族炭化水素、７０〜９０ｌｖ％のナフテン系炭素、及び１〜２５ｌｖ％のパラフィン系炭化水素を含み、７０℃で２２．６ｍｍ２／ｓを超える動粘度を有するストリッパーボトムを製造する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
請求項４に記載の方法に従って、重質ＡＰＩグループＩＩ基油及び重質ＡＰＩグループＩ基油を製造するために使用される場合の一体型精製プロセスユニット。
【請求項１５】
重質基油を製造するための一体型精製プロセスユニットであって、
ａ．
ｉ．重質ＡＰＩグループＩ基油を製造するように構成された溶媒脱ろうユニットと、
ｉｉ．７０℃で２２．６〜１００ｍｍ２／ｓの動粘度を有する重質ＡＰＩグループＩＩ基油を製造するように構成された水素処理ユニット
に流動的に接続された芳香族抽出ユニット；
ｂ．芳香族抽出物を芳香族抽出ユニットから、第２のライン又は容器中の第２の炭化水素フィードに供給して、２０００重量ｐｐｍを超えるイオウを有する混合フィードを製造する芳香族抽出ユニットからの第１のライン；及び
ｃ．第２のライン又は容器から、混合フィードを水素処理ユニットに供給する水素処理ユニットへの接続部：
を含む、上記ユニット。
【請求項１６】
前記水素処理ユニットは、水素化処理ユニット、接触脱ろうユニット、及び水素化仕上げユニットを含む、請求項１５に記載の一体型精製プロセスユニット。
【請求項１７】
水素化処理及び水素化分解ユニットの組合せが、水素処理ユニット内に配置され、該水素化処理及び水素化分解ユニットの組合せが水素処理条件下で動作するように構成され、水素化処理及び水素化分解ユニットの組合せが７０℃での２２．６〜１００ｍｍ２／ｓの動粘度を有するストリッパーボトムを生成するように１種以上の水素分解触媒を含有する、請求項１５に記載の一体型精製プロセスユニット。
【請求項１８】
前記水素化処理及び水素化分解ユニットの組合せが、１〜１５ｌｖ％の芳香族炭化水素、７０〜９０ｌｖ％のナフテン系炭素、及び１〜２５ｌｖ％のパラフィン系炭化水素を含むストリッパーボトムを製造するように構成される、請求項１７に記載の一体型精製プロセスユニット。
【請求項１９】
前記水素処理ユニットに接続された、ブライトストックを製造するように構成された蒸留ユニットをさらに含む、請求項１５に記載の一体型精製プロセスユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、重質ＡＰＩグループＩＩ基油の製造方法、及び重質ＡＰＩグループＩ基油及び重質ＡＰＩグループＩＩ基油を製造する一体型精製プロセスユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
芳香族抽出物を含むフィード（供給物）からＡＰＩグループＩＩ基油を製造するための改良されたプロセス及び精製プロセスユニットが必要とされる。
【発明の概要】
【０００３】
この出願は、
ａ．第１の炭化水素フィードの芳香族抽出を実施して、芳香族抽出物及びさらなる溶媒脱ろうのためのワックス状ラフィネートを製造すること；
ｂ．芳香族抽出物を第２の炭化水素フィードと混合して２０００重量ｐｐｍを超えるイオウを有する混合フィードを製造すること；
ｃ．混合フィードを、７０℃で２２．６〜１００ｍｍ２／ｓの動粘度を有する重質ＡＰＩグループＩＩ基油を製造するように構成された水素処理ユニットに供給すること
を含む、重質基油製造の方法を提供する。
【０００４】
この出願はまた、
ａ．
i．重質ＡＰＩグループＩ基油を製造するように構成された溶媒脱ろうユニット；及び
ｉｉ．７０℃で２２．６〜１００ｍｍ２／ｓの動粘度を有する重質ＡＰＩグループＩＩ基油を製造するように構成された水素処理ユニット
に流動的に（ｆｌｕｉｄｌｙ）接続された芳香族抽出ユニット；
ｂ．芳香族抽出物を芳香族抽出ユニットから第２のライン又は容器中の第２の炭化水素フィードに供給して、２０００重量ｐｐｍを超えるイオウを有する混合フィードを製造する、芳香族抽出ユニットからの第１のライン；及び
ｃ．混合フィードを水素処理ユニットに供給する、第２のライン又は容器から水素処理ユニットへの接続部
を含む、重質基油を製造するための一体型精製プロセスユニットを提供する。
【０００５】
本発明は、本明細書に記載されているように、特許請求の範囲内の要素を適切に含む、特許請求の範囲内の要素からなる、又は特許請求の範囲内の要素から本質的になることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、ＡＰＩグループＩ重質基油を製造するための従来のプロセススキームのプロセスフロー図である。
【０００７】
【図２】図２は、重質基油を製造するための改善された一体型精製プロセスユニットのプロセスフロー図であり、重質ＡＰＩグループＩＩ基油及び重質ＡＰＩグループＩ基油を含む。
【０００８】
【図３】図３は、本発明の方法によって製造されたストリッパーボトム（ＳＴＢ）生成物の粘度指数のチャートである。
【０００９】
【図４】図４は、本発明の方法によって製造されたストリッパーボトム生成物の１００°Ｆ（３７．７８℃）でのＳＵＳ粘度のチャートである。
【００１０】
【図５】図５は、本発明の方法によって製造されたストリッパーボトム生成物のアニリン点のチャートである。
【００１１】
【図６】図６は、本発明の方法によって製造されたストリッパーボトム生成物の２２×２２質量分析による芳香族炭化水素分析のチャートである。
【００１２】
【図７】図７は、本発明の方法によって製造されたストリッパーボトム生成物の２２×２２質量分析によるナフテン系炭化水素分析のチャートである。
【００１３】
【図８】図８は、本発明の方法によって製造されたストリッパーボトム生成物の２２×２２質量分析によるパラフィン系炭化水素分析のチャートである。
【００１４】
【図９】図９は、本発明の方法によって製造されたストリッパーボトム生成物の２２６ｎｍでのＵＶ吸光度のチャートである。
【００１５】
【図１０】図１０は、本発明の方法によって製造されたストリッパーボトム生成物の２５５ｎｍでのＵＶ吸光度のチャートである。
【００１６】
【図１１】図１１は、本発明の方法によって製造されたストリッパーボトム生成物の２７２ｎｍでのＵＶ吸光度のチャートである。
【００１７】
【図１２】図１２は、本発明の方法によって製造された９５０°Ｆ（５１０℃）以上で沸騰するストリッパーボトム生成物の収率のチャートである。
【００１８】
【図１３】図１３は、本発明の方法によって製造された７００〜９５０°Ｆ（３７１〜５１０℃）の範囲で沸騰するストリッパーボトム生成物の収率のチャートである。
【００１９】
【図１４】図１４は、本発明の方法によって製造された５５０°Ｆ（２８８℃）〜７００°Ｆ（３７１℃）の範囲で沸騰するストリッパーボトム生成物の収率のチャートである。
【００２０】
【図１５】図１５は、本発明の方法によって製造されたＣ５〜５５０°Ｆ（２８８℃）の範囲で沸騰するストリッパーボトム生成物の収率のチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
用語集
「ＡＰＩ基油カテゴリー（ＡＰＩ  Ｂａｓｅ  Ｏｉｌ  Ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ）は、表１に示す異なる基準を満たす基油の分類である。
【表１】
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【００２２】
「グループＩＩ＋」は、１１０を超える、通常は１１２〜１１９のＶＩを有するＡＰＩグループＩＩ基油のサブセットである、非公式の業界で確立された「カテゴリー」である。
【００２３】
「重質イオウ燃料油」（ＨＳＦＯ）は、１重量％を超えるイオウを有する低値油である。これは伝統的にバンカー燃料として使われてきた。ＨＦＳＯは、より低いイオウレベルを要求する最近の規制により、海洋燃料として使用するには高価なアップグレードと脱硫を必要としている。
【００２４】
「芳香族抽出」は、溶媒中性基油を製造するために使用されるプロセスの一部である。芳香族抽出中に、減圧ガス油、脱アスファルト油、又はそれらの混合物を、溶媒抽出ユニット中の溶媒を用いて抽出する。芳香族抽出は、溶媒の蒸発後に、ワックス状のラフィネート及び芳香族抽出物を生成する。
【００２５】
「減圧ガス油」（ＶＧＯ）は、原油減圧蒸留の副生成物であり、水素処理ユニット又は芳香族抽出に送られて基油にアップグレードされる。ＶＧＯは、０．１０１ＭＰａで３４３℃（６４９°Ｆ）と５３８℃（１０００°Ｆ）の間の沸点範囲分布を有する炭化水素を含む。
【００２６】
「脱アスファルト油」（ＤＡＯ）は、溶媒脱アスファルト化された減圧蒸留ユニットからの残留物を指す。精製装置における溶媒脱アスファルト化は、Ｊ．Ｓｐｅｉｇｈｔ：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｆｕｅｌｓ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ（合成燃料ハンドブック）、ＩＳＢＮ００７１４９０２３Ｘ、２００８、６４頁、８５〜８５頁及び１２１頁に記載されている。
【００２７】
「ラフィネート」は、溶媒によって他の成分が溶解及び除去された後に残る元の液体の部分（例えば、ＶＧＯ又はＤＡＯ）を指す。
【００２８】
「芳香族抽出物」は、溶媒を蒸発させた後の、芳香族抽出からの生成物の１つである。過去には、典型的には１重量％を超えるイオウを含有するので、ＨＳＦＯとして使用されてきた。
【００２９】
「溶媒脱ろう」は、低温でのパラフィンの結晶化及び濾過による分離による脱ろうプロセスである。溶剤脱ろうは、脱ろうされた油及び軟ろう（スラックワックス）を生成する。脱ろうされた油をさらに水素化仕上げして基油を製造することができる。
【００３０】
「水素処理」（ｈｙｄｒｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）とは、望ましくない不純物を除去するため及び／又は原料を所望の生成物に変換する目的で、炭素質供給原料を水素及び触媒と、より高温及び高圧で接触させるプロセスを指す。水素処理プロセスの例には、水素化分解、水素化処理（ｈｙｄｒｏｔｒｅａｔｉｎｇ）、接触脱ろう及び水素化仕上げが含まれる。
【００３１】
「水素化分解」は、例えば、重質炭化水素をより軽質の炭化水素に変換する、又は芳香族化合物及び／又はシクロパラフィン（ナフテン）を非環状分枝パラフィンに変換するような、水素化及び脱水素化が炭化水素の分解／断片化に付随するプロセスを指す。
【００３２】
「水素化処理」（ｈｙｄｒｏｔｒｅａｔｉｎｇ）は、イオウ及び／又は窒素含有炭化水素フィードを、典型的には水素化分解機能と関連して、イオウ及び／又は窒素含量が低減された炭化水素生成物に変換し、硫化水素及び／又はアンモニアを（それぞれ）副生成物として生成するプロセスを指す。
【００３３】
「接触脱ろう」又は水素化異性化は、ノルマルパラフィンを水素の存在下及び触媒上でそれらのより分岐した対応物に異性化するプロセスを指す。
【００３４】
「水素仕上げ」とは、痕跡量の芳香族化合物、オレフィン、着色体及び溶媒を除去することによって、水素化仕上げされた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したプロセスを指す。本開示において使用される場合、用語「ＵＶ安定性」は、ＵＶ光及び酸素に暴露されたときに試験される炭化水素の安定性を指す。不安定性は、目に見える析出物が形成されたとき（通常、フロック又は曇りとして見られる）、又は紫外光及び空気に暴露されると暗色になるときに示される。水素化仕上げの一般的な説明は、米国特許第３，８５２，２０７号及び第４，６７３，４８７号に見出すことができる。
【００３５】
「炭化水素」は、水素及び炭素原子を含有するが、酸素、イオウ又は窒素などのヘテロ原子を含むことができる化合物又は物質を意味する。 
【００３６】
「スラックワックス」は、３〜５０％の油分含有量を含有する石油ワックスを意味する。
【００３７】
「動粘度」とは、ＡＳＴＭ  Ｄ４４５−１５で測定したのと同じ温度及び圧力での油の密度に対する動粘度の比をいう。
【００３８】
「セイボルトユニバーサルセカンド」（Ｓａｙｂｏｌｔ  ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｓｅｃｏｎｄ）（ＳＵＳ）粘度は、古典力学で使用される動粘度の尺度である。それはセイボルト粘度計を使用して、制御された温度で、６０ｃｍ３の油が較正されたチューブを通って流れるのに要する時間である。この方法は現在業界では廃止されているが、ＳＵＳ粘度はＡＳＴＭ  Ｄ２１６１−１０で求められるように、動粘度から換算できる。
【００３９】
油の「アニリン点」は、ＡＳＴＭ  Ｄ６１１−１２によって測定され、アニリンと油との等量が混和性である、すなわち混合すると単一相を形成する最低温度として定義される。アニリンの混和性は油中に類似の（すなわち芳香族性の）化合物の存在を示唆するので、アニリン点の値は、油中の芳香族化合物の含有量の近似値を与える。アニリン点が低いほど、混和性を確保するために、より低い温度が必要とされるため、油中の芳香族化合物の含有量が多いことになる。
【００４０】
「紫外線（ＵＶ）吸光度」は、石油製品の特性評価に有用な測定値であり、ＡＳＴＭ  Ｄ２００８−１２で決定できる。
【００４１】
本開示の文脈における「重質基油」は、１００℃での１０ｍｍ２／ｓを超える動粘度を有する基油を指す。
【００４２】
「ブライトストック」は４０℃で１８０ｍｍ２／ｓを超える、例えば４０℃で２５０ｍｍ２／ｓを超える、又は４０℃で４００〜１１００ｍｍ２／ｓの範囲の動粘度を有する重質基油を指す。
【００４３】
「カットポイント」は、所定の程度の分離に達する真の沸点（ＴＢＰ）曲線上の温度を指す。 
【００４４】
「ＴＢＰ」は、ＡＳＴＭ  Ｄ２８８７−１３によりＳｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ（ＳｉｍＤｉｓｔ）によって決定された、炭化水素質のフィード又は生成物の沸点を指す。
【００４５】
「炭化水素質」は、水素及び炭素原子を含有し、酸素、イオウ又は窒素などのヘテロ原子を含むことができる化合物又は物質を意味する。
【００４６】
「ＬＨＳＶ」は液体時間空間速度を意味する。
【００４７】
「ＳＣＦ／Ｂ」は、炭化水素質フィードのバレル当たりのガス（例えば、窒素、水素、空気など）の標準立方フィートの単位を指す。
【００４８】
「ゼオライトベータ」とは、直線状の１２員環チャネルを有し、交差した１２員環チャネルを有し、約１５．３Ｔ／１０００Å３の骨格密度を有する３次元結晶構造を有するゼオライトを指す。ゼオライトベータは、Ｃｈ．Ｂａｅｒｌｏｃｈｅｒ及びＬ．Ｂ．ＭｃＣｕｓｋｅｒ、Ｄａｔａｂａｓｅ  ｏｆ  Ｚｅｏｌｉｔｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ゼオライト構造のデータベース）:http://www.iza-structure.org/databases/に記載されているＢＥＡ骨格を有する。
【００４９】
「ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比（ＳＡＲ）は、ＩＣＰ元素分析によって決定される。無限大のＳＡＲは、ゼオライト中にアルミニウムが存在しないこと、すなわちシリカ対アルミナのモル比が無限であることを意味する。この場合、ゼオライトは本質的にすべてシリカから構成される。
【００５０】
「ゼオライトＵＳＹ」は、超安定化Ｙゼオライトを指す。Ｙゼオライトは、３以上のＳＡＲを有する合成フォージャサイト（ＦＡＵ）ゼオライトである。Ｙゼオライトは、水熱安定化、脱アルミニウム化及び同形置換のうちの１種以上によって超安定化され得る。ゼオライトＵＳＹは、出発（合成されたままの）Ｎａ−Ｙゼオライト前駆体よりも高い骨格ケイ素含量を有する任意のＦＡＵ型ゼオライトであり得る。
【００５１】
「触媒担体」は、触媒が付着している材料、通常は表面積の大きい固体を指す。
【００５２】
「周期表」は、２００７年６月２２日付のＩＵＰＡＣ元素の周期表のバージョンを指し、周期表族の番号付けスキームは、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｎｅｗｓ、６３（５）、２７（１９８５）に記載されているとおりである。 
【００５３】
「ＯＤ酸性度」は、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）によって８０℃で重水素化ベンゼンと交換された架橋ヒドロキシル基の量を指す。ＯＤ酸性度は、触媒中のブレンステッド酸サイト密度の尺度である。ＯＤシグナルの吸光係数は、１Ｈマジックアングル回転核磁気共鳴（ＭＡＳ  ＮＭＲ）分光法で較正した標準ゼオライトベータ試料の分析によって決定した。ＯＤとＯＨ吸光係数との間の相関は、以下のように得られた：
【００５４】
【数１】
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【００５５】
「ドメインサイズ」は、ゼオライトベータ触媒で観測され測定された構造単位の計算された面積（単位：ｎｍ２）である。ドメインはＰａｕｌ  Ａ．  Ｗｒｉｇｈｔら“Ｄｉｒｅｃｔ  Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｇｒｏｗｔｈ  Ｄｅｆｅｃｔｓ  ｉｎ  Ｚｅｏｌｉｔｅ  Ｂｅｔａ”（ゼオライトベータにおける成長欠陥の直接観察）、ＪＡＣＳ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、２００４年１２月２２日発行により記載されている。ゼオライトベータのドメインサイズを測定するために使用される方法は、本明細書においてさらに記載される。
【００５６】
「酸サイト分布指数（ＡＳＤＩ）」は、ゼオライトの過活動部位濃度の指標である。いくつかの実施形態では、ＡＳＤＩが低いほど、より重質の中間蒸留生成物の生成に対してゼオライトがより大きな選択性を有する可能性が高くなる。
【００５７】
「ＡＰＩ比重」は、ＡＳＴＭ  Ｄ４０５２−１１によって決定された、水に対する石油供給原料又は生成物の比重（gravity）を意味する。
【００５８】
「ＩＳＯ−ＶＧ」は、ＩＳＯ３４４８：１９９２で定義されているように、工業用途に推奨される粘度分類を指す。
【００５９】
「粘度指数」（ＶＩ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２７０−１０（Ｅ２０１１）によって決定される、潤滑剤の温度依存性を表す。
【００６０】
「多環指数」（ＰＣＩ）は、炭化水素フィード中にある多環式芳香族化合物の量に関する計算値を指す。ＰＣＩを決定する試験方法は、ＡＳＴＭ  Ｄ６３７９−１１である。
【００６１】
「容器」は、液体を保持又は輸送する任意の入れ物又はチューブを指す。容器の例は様々であり、ドラム、タンク、パイプ、及びミキサーが含まれる。さらに、容器は、塔、反応器、又は熱交換器などのプロセス圧力容器であってもよい。
【００６２】
詳細な説明
芳香族抽出プロセスは、改質油からベンゼン、トルエン及びキシレンを選択的に抽出するために１種以上の溶媒を使用し、芳香族抽出物及びワックス状ラフィネートを生成する。米国では、大部分の市販の芳香族抽出ユニットは、以下のプロセスの１つ以上を使用する：
【００６３】
・Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌによって開発され、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ  ＵＯＰによりライセンス供与されたＵＤＥＸ
・Ｔｅｔｒａ（テトラエチレングリコールを使用）及びＣＡＲＯＭ（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅによって開発され、Ｌｉｎｄｅによってライセンス供与されている）、及び
・Ｒｏｙａｌ  Ｄｕｔｃｈ  Ｓｈｅｌｌ社によって開発され、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ  ＵＯＰによりライセンス供与されたＳｕｌｆｏｌａｎｅ（商標）。これらの異なる芳香族抽出プロセスの一般的な説明は、http：//www.cieng.com/a-111-319-ISBL-Aromatics-Extraction.aspxに記載されている。一実施形態では、芳香族抽出に使用される溶媒は、フルフラール、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、又はそれらの混合物である。
【００６４】
一実施形態では、ワックス状ラフィネートを溶媒脱ろう及び水素化仕上げして、重質ＡＰＩグループＩ基油を製造する。
【００６５】
一実施形態では、芳香族抽出物は、３０〜８０体積％の芳香族化合物、又は４０〜６５体積％の芳香族化合物のような、２０体積％を超える芳香族化合物を含む。一実施形態では、芳香族抽出物は、表２に記載の範囲内の１つ以上の特性を有する。
【００６６】
【表２】
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【００６７】
芳香族抽出物を第２の炭化水素フィードと混合して混合フィードとし、この混合フィードを水素処理ユニットに供給して７０℃で２２．６〜１００ｍｍ２／ｓの動粘度を有する重質ＡＰＩグループＩＩ基油を製造する。 
【００６８】
混合フィードは、２０００重量ｐｐｍを超えるイオウを有するが、優れた品質の重質ＡＰＩグループＩＩ基油を製造するために十分に構成された水素処理ユニットで水素処理される。一実施形態では、混合フィードは、２０００重量ｐｐｍ超〜４０，０００重量ｐｐｍのイオウを有することができる。
【００６９】
一実施形態では、第２の炭化水素フィードは、２５０℃〜３４０℃未満の初期沸点を有することができる。一実施形態では、生成する重質ＡＰＩグループＩＩ基油の収率を最適化するために、第２の炭化水素フィードは３００℃〜３４０℃未満の初期沸点を有する。一実施形態では、芳香族抽出物及び第２の炭化水素フィードは、３４０℃（６４４°Ｆ）未満の初期沸点を有する混合供給材料に混合される。一実施形態では、混合フィードは、３００℃（５７２°Ｆ）を超える初期沸点を有する。例えば、一実施形態では、混合フィードは、３００℃（５７２°Ｆ）から３３９℃（６４２°Ｆ）の初期沸点を有することができる。
【００７０】
一実施形態では、芳香族抽出物及び第２の炭化水素フィードは、芳香族抽出物の３重量％を超える、例えば芳香族抽出物の５〜２０重量％を含む混合フィードに混合される。
【００７１】
一実施形態では、水素処理ユニットは、水素化処理、接触脱ろう及び水素化仕上げを行う。一実施形態において、水素処理ユニットは、水素化処理、接触脱ろう触媒を用いた接触脱ろう、及び水素化仕上げ触媒を用いた水素化仕上げを行う。
【００７２】
一実施形態では、水素処理ユニットの条件は、以下を含む：
【００７３】
【表３】
2018532010.tif 000006
【００７４】
一実施形態では、水素処理ユニット内の動作温度は７５０°Ｆ（３９９℃）未満、例えば６５０°Ｆ（３４３°Ｃ）から７４９°Ｆ（３９８°Ｃ）である。
【００７５】
一実施形態では、水素処理ユニット内の条件は７５０°Ｆ（３９９℃）未満で１５〜３５重量％の変換を与える。
【００７６】
本明細書に記載されたプロセスで使用される精製装置は、典型的には商業的精製操作に用いられる従来のプロセス装置からなることができ、これは生成物と未変換供給原料の回収のための芳香族抽出、溶媒脱ろう、水素化処理、水素化分解、接触脱ろう、及び水素化仕上げ装置を含み、苛性スクラバー、フラッシュドラム、吸引トラップ、酸洗浄液、精留塔、ストリッパー、セパレーター、蒸留塔などを含む。
【００７７】
一実施形態では、水素処理（例えば、水素化処理、水素化分解、接触脱ろう又は水素化仕上げ段階）は、それぞれが同じ若しくは異なる水素処理触媒の１つ以上の触媒床を含むことができる単一の反応器内の１つ以上の固定床反応器又は反応ゾーンを用いて達成することができる。他のタイプの水素処理触媒床も使用できるが、一実施形態では、固定床が使用される。本明細書での使用に適した他のタイプの水素処理触媒床としては、流動床、沸騰床、スラリー床及び移動床が挙げられる。
【００７８】
一実施形態では、様々な水素処理反応が一般的に発熱性であり得るため、反応器又は反応ゾーン間、又は同じ反応器又は反応ゾーン内の触媒床間のステージ間冷却又は加熱を水素処理に用いることができる。水素処理中に発生した熱の一部を回収することができる。この熱回収オプションが利用できない場合、従来の冷却は、冷却水又は空気のような冷却ユーティリティを介して、又は水素急冷ストリームの使用を介して行われ得る。このようにして、最適な反応温度をより容易に維持することができる。
【００７９】
一実施形態では、水素化処理は、水素処理ユニット内の水素化分解触媒を用いた水素化分解と併せて行われる。
【００８０】
一実施形態では、本方法は、水素処理ユニット内に配置された水素化処理及び水素化分解ユニットの組合せの流出物からストリッパーボトムを分離するステップを含み、水素化処理及び水素化分解ユニットの組合せを水素処理条件下で、一つ以上の水素化分解触媒を用いて操作し、７０℃での動粘度が２２．６ｍｍ２／ｓより大きいストリッパーボトムを生成する。一つの下位実施形態では、水素処理ユニット内に配置された水素化処理及び水素化分解ユニットの組合せの流出物から分離されたストリッパーボトムは、１〜１５ｌｖ％の芳香族炭化水素、７０〜９０ｌｖ％のナフテン系炭素、及び１〜２５ｌｖ％のパラフィン系炭化水素を含む。
【００８１】
水素化分解触媒
一実施形態では、水素化分解触媒は、少なくとも１種の水素化分解触媒担体、１種以上の金属、任意に１種以上のモレキュラーシーブ、及び場合により１種以上の促進剤を含む。
【００８２】
１つの下位実施形態では、水素化分解触媒担体は、アルミナ、シリカ、ジルコニア、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化トリウム、酸化ベリリウム、アルミナ−シリカ、アルミナ−酸化チタン、アルミナ−酸化マグネシウム、シリカ−酸化マグネシウム、シリカ−ジルコニア、シリカ−酸化トリウム、シリカ−酸化ベリリウム、シリカ−酸化チタン、酸化チタン−ジルコニア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、シリカ−アルミナ−酸化トリウム、シリカ−アルミナ−酸化チタン、又はシリカ−アルミナ−酸化マグネシウムからなる群から選ばれる。１つの下位実施形態では、水素化分解触媒担体は、アルミナ、シリカ−アルミナ、及びそれらの組み合わせである。
【００８３】
別の下位実施形態では、水素化分解触媒担体は、平均メソ細孔直径が７０Å〜１３０Åである非晶質シリカ−アルミナ材料である。
【００８４】
別の下位実施形態では、水素化分解触媒担体は、ＩＣＰ元素分析によって決定された水素化分解触媒担体のバルク乾燥重量の１０〜７０重量％の量でＳｉＯ２を含有する非晶質シリカ−アルミナ材料であり、４５０〜５５０ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積及び０．７５〜１．０５ｍＬ／ｇの全細孔容積を有する。
【００８５】
別の下位実施形態では、水素化分解触媒担体は、ＩＣＰ元素分析によって決定された水素化分解触媒担体のバルク乾燥重量の１０〜７０重量％の量でＳｉＯ２を含有する非晶質シリカ−アルミナ材料であり、４５０〜５５０ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積、０．７５〜１．０５ｍＬ／ｇの全細孔容積、及び７０〜１３０Åの平均メソ細孔直径を有する。
【００８６】
１つの下位実施形態では、水素化分解触媒中の水素化分解触媒担体の量は、水素化分解触媒のバルク乾燥重量に基づいて５重量％〜８０重量％である。
【００８７】
１つの下位実施形態では、水素化分解触媒は、ＢＥＡ−、ＩＳＶ−、ＢＥＣ−、ＩＷＲ−、ＭＴＷ−、＊ＳＴＯ−、ＯＦＦ−、ＭＡＺ−、ＭＯＲ−、ＭＯＺ−、ＡＦＩ−、＊ＮＲＥ、ＳＳＹ−、ＦＡＵ−、ＥＭＴ−、ＩＴＱ−２１−、ＥＲＴ−、ＩＴＱ−３３−、及びＩＴＱ−３７−型モレキュラーシーブ、及びこれらの混合物からなる群から選択される１種以上のモレキュラーシーブを任意に含有することができる。
【００８８】
１つの下位実施形態において、１種以上のモレキュラーシーブは、ＦＡＵフレームワークトポロジーを有するモレキュラーシーブ、ＢＥＡフレームワークトポロジーを有するモレキュラーシーブ、及びそれらの混合物からなる群から選択される。
【００８９】
１つの下位実施形態では、水素化分解触媒中のモレキュラーシーブ材料の量は、水素化分解触媒のバルク乾燥重量に基づいて０重量％〜６０重量％である。別の下位実施形態では、水素化分解触媒中のモレキュラーシーブ材料の量は、０．５重量％〜４０重量％である。
【００９０】
１つの下位実施形態において、水素化分解触媒は、非ゼオライト性モレキュラーシーブを任意に含有し得る。使用可能な非ゼオライト性モレキュラーシーブの例には、シリコアルミノホスフェート（ＳＡＰＯ）、フェロアルミノホスフェート、チタンアルミノホスフェート、及び米国特許第４，９１３，７９９号及びそこに引用されている参考文献に記載されている種々のＥＬＡＰＯモレキュラーシーブが含まれる。種々の非ゼオライトモレキュラーシーブの製造に関する詳細は、米国特許第５，１１４，５６３号（ＳＡＰＯ）；米国特許第４，９１３，７９９号、及び米国特許第４，９１３，７９９号に引用されている様々な参考文献に見出すことができる。メソ細孔モレキュラーシーブ、例えばＭ４１Ｓ族の材料（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、１１４：１０８３４  １０８４３（１９９２））、ＭＣＭ−４１（米国特許第５，２４６，６８９号、第５，１９８，２０３号、第５，３３４，３６８号）、及びＭＣＭ−４８（Ｋｒｅｓｇｅら、Ｎａｔｕｒｅ  ３５９：７１０（１９９２））もまた使用することができる。
【００９１】
１つの下位実施形態では、モレキュラーシーブは、２４．１５Å〜２４．４５Åの単位格子サイズを有するＹゼオライトを含む。別の下位実施形態では、モレキュラーシーブは、２４．１５Å〜２４．３５Åの単位格子サイズを有するＹゼオライトを含む。別の下位実施形態では、モレキュラーシーブは、５未満のアルファ値及び１〜４０マイクロモル／ｇのブレンステッド酸度を有する、低酸性度で高度に脱アルミニウムされた超安定Ｙゼオライトである。１つの下位実施形態において、モレキュラーシーブは、以下の表４に記載の特性を有するＹゼオライトである。
【００９２】
【表４】
2018532010.tif 000007
【００９３】
別の下位実施形態では、モレキュラーシーブは、以下の表５に記載の特性を有するＹゼオライトを含む。
【００９４】
【表５】
2018532010.tif 000008
【００９５】
別の下位実施形態では、水素化分解触媒は、０．１重量％〜４０重量％（触媒のバルク乾燥重量に基づく）の、上記表４に記載の特性を有するＹゼオライトと、１重量％〜６０重量％（触媒のバルク乾燥重量に基づく）の、約５未満のアルファ値及び１〜４０マイクロモル／ｇのブレンステッド酸性度を有する、低酸性度で高度に脱アルミニウムされた超安定Ｙ型ゼオライトを含有する。
【００９６】
別の下位実施形態では、水素化分解触媒は、０．０５〜０．１２のＡＳＤＩを有するゼオライトＵＳＹを含む。
【００９７】
別の下位実施形態では、水素化分解触媒は、ＯＤ酸性度２０〜４００μｍｏｌ／ｇ及び平均ドメインサイズ８００〜１５００ｎｍ２を有する０．５〜１０重量％のゼオライトベータを含む。平均ドメインサイズは透過電子（ＴＥＭ）とデジタル画像分析との組み合わせによって以下のように決定される。
【００９８】
Ｉ．ゼオライトベータサンプル調製：
ゼオライトベータサンプルは、少量のゼオライトベータをエポキシ及びマイクロトーミング中に埋め込むことによって調製される。適切な手順の説明は、多くの標準的な顕微鏡検査の教科書で見つけることができる。
【００９９】
ステップ１．ゼオライトベータ粉末の小さな代表的な部分をエポキシに包埋する。エポキシを硬化させる。
【０１００】
ステップ２．ゼオライトベータ粉末の代表的な部分を含有するエポキシは、８０〜９０ｎｍの厚さにミクロトームされる。ミクロトーム切片を、顕微鏡供給業者から入手可能な４００メッシュの３ｍｍ銅グリッド上に集める。
【０１０１】
ステップ３．ゼオライトベータサンプルがＴＥＭ中の電子ビームの下で帯電するのを防ぐために、導電性炭素の十分な層をミクロトーム切片上に真空蒸発させる。
【０１０２】
ＩＩ．ＴＥＭイメージング：
ステップ１．上記のように調製されたゼオライトベータサンプルを低倍率、例えば２５０，０００〜１，０００，０００ｘで調査して、ゼオライトベータチャネルを見ることができる結晶を選択する。
【０１０３】
ステップ２．選択したゼオライトベータ結晶をそのゾーン軸上に傾けて、シェーザーデフォーカス近くに集束させ、画像を２，０００，０００倍以上で記録した。
【０１０４】
ＩＩＩ．平均ドメインサイズ（ｎｍ２）を得るための画像分析：
ステップ１．前述の記録されたＴＥＭデジタル画像を市販の画像分析ソフトウェアパッケージを用いて分析する。
【０１０５】
ステップ２．個々のドメインを単離し、ドメインサイズをｎｍ２単位で測定する。投影がチャンネルビューの下にはっきりと見えないドメインは測定に含めない。
【０１０６】
ステップ３．統計的に関連する数のドメインが測定される。生データはコンピュータのスプレッドシートプログラムに保存される。
【０１０７】
ステップ４．記述統計量および頻度が決定される。算術平均（ｄａｖ）又は平均ドメインサイズ及び標準偏差（ｓ）は、以下の式を使用して計算される：
【０１０８】
【数２】
2018532010.tif 000009
【０１０９】
１つの下位実施形態において、ゼオライトベータの平均ドメインサイズは、９００〜１２５０ｎｍ２、例えば１０００〜１１５０ｎｍ２である。
【０１１０】
１つの実施形態では、水素化分解触媒は、１種以上の金属を含む。１つの実施形態では、１つ又はの金属は、周期表の第６族及び第８族〜第１０族の元素、及びそれらの混合物からなる群から選択される。１つの下位実施形態では、各金属はニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、及びそれらの混合物からなる群から選択される。別の下位実施形態では、水素処理触媒は、少なくとも１種の第６族金属と、周期表の第８〜１０族から選択される少なくとも１種の金属とを含有する。例示的な金属の組合せとしてはＮｉ／Ｍｏ／Ｗ、Ｎｉ／Ｍｏ、Ｎｉ／Ｗ、Ｃｏ／Ｍｏ、Ｃｏ／Ｗ、Ｃｏ／Ｗ／Ｍｏ、Ｎｉ／Ｃｏ／Ｗ／Ｍｏ、及びＰｔ／Ｐｄを挙げることができる。
【０１１１】
１つの下位実施形態では、水素化分解触媒中の金属酸化物材料の総量は、水素化分解触媒のバルク乾燥重量に基づいて０．１重量％〜９０重量％である。１つの下位実施形態では、水素化分解触媒は、水素化分解触媒のバルク乾燥重量に基づいて２重量％〜１０重量％の酸化ニッケル及び８重量％〜４０重量％の酸化タングステンを含有する。
【０１１２】
１つの下位実施形態では、水素化分解触媒の形成に希釈剤を使用することができる。適切な希釈剤としては、酸化アルミニウム及び酸化ケイ素、酸化チタン、粘土、セリア及びジルコニアなどの無機酸化物、及びそれらの混合物が挙げられる。１つの下位実施形態では、水素化分解触媒中の希釈剤の量は、水素化分解触媒のバルク乾燥重量に基づいて０重量％〜３５重量％である。１つの下位実施形態では、水素化分解触媒中の希釈剤の量は、水素化分解触媒のバルク乾燥重量に基づいて０．１重量％〜２５重量％である。
【０１１３】
１つの下位実施形態では、水素化分解触媒は、リン（Ｐ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、マンガン（Ｍｎ）、及びこれらの混合物からなる群から選択される１種以上の促進剤を含有することができる。１つの下位実施形態では、水素化分解触媒中の促進剤の量は、水素化分解触媒のバルク乾燥重量に基づいて０重量％〜１０重量％である。１つの下位実施形態では、水素化分解触媒中の促進剤の量は、水素化分解触媒のバルク乾燥重量に基づいて０．１重量％〜５重量％である。
【０１１４】
一実施形態では、第１又は第２の水素化分解段階のための水素処理条件は以下の通りである：全液体時間空間速度（ＬＨＳＶ）は約０．２５〜４．０ｈｒ−１、例えば約０．４０〜３．０ｈｒ−１；水素分圧は２００ｐｓｉｇより大きく、例えば５００〜３０００ｐｓｉｇであり；水素再循環速度は、５００ＳＣＦ／Ｂより大きく、例えば１０００〜７０００ＳＣＦ／Ｂであり；温度は６００°Ｆ（３１６°Ｃ）〜８５０°Ｆ（４５４°Ｃ）、例えば７００°Ｆ（３７１Ｃ°）〜８５０°Ｆ（４５４Ｃ°）の範囲である。
【０１１５】
接触脱ろう触媒
一実施形態では、接触脱ろうプロセスを実施するのに使用される触媒は、少なくとも１種の脱ろう触媒担体、１種以上の貴金属、１種以上のモレキュラーシーブ、及び任意に１種以上の促進剤を含む。
【０１１６】
１つの下位実施態様において、脱ろう触媒担体は、アルミナ、シリカ、ジルコニア、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化トリウム、酸化ベリリウム、アルミナ−シリカ、アルミナ−酸化チタン、アルミナ−酸化マグネシウム、シリカ−酸化マグネシウム、シリカ−ジルコニア、シリカ−酸化トリウム、シリカ−酸化ベリリウム、シリカ−酸化チタン、酸化チタン−ジルコニア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、シリカ−アルミナ−酸化トリウム、シリカ−アルミナ−酸化チタン、又はシリカ−アルミナ−酸化マグネシウム、好ましくはアルミナ、シリカ−アルミナ、及びそれらの組み合わせからなる群から選ばれる。
【０１１７】
１つの下位実施形態では、脱ろう触媒担体は、平均メソ細孔直径が７０Åと１３０Åとの間のアモルファスシリカ−アルミナ材料である。
【０１１８】
別の下位実施形態では、脱ろう触媒担体は、ＩＣＰ元素分析によって測定される脱ろう触媒担体のバルク乾燥重量の１０〜７０重量％の量でＳｉＯ２を含有する、４５０〜５５０ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積、及び０．７５〜１．０５ｍＬ／ｇの全細孔容積の非晶質シリカ−アルミナ材料である。
【０１１９】
別の下位実施形態では、脱ろう触媒担体は、ＩＣＰ元素分析によって決定される脱ろう触媒担体のバルク乾燥重量の１０〜７０重量％の量でＳｉＯ２を含有し、４５０〜５５０ｍ２／ｇのＢＥＴ表面、０．７５〜１．０５ｍＬ／ｇの全細孔容積、及び７０Å〜１３０Åの平均メソ細孔直径を有する非晶質シリカ−アルミナ材料である。 
【０１２０】
１つの下位実施形態では、接触脱ろうう触媒中の脱ろう触媒担体の量は、接触脱ろう触媒のバルク乾燥重量に基づいて５重量％〜８０重量％である。
【０１２１】
一実施形態では、接触脱ろう触媒は、ＳＳＺ−３２、小結晶ＳＳＺ−３２（ＳＳＺ−３２ｘ）、ＳＳＺ−９１、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−４８、ＥＵ−２、ＭＣＭ−２２、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−３５及びＭＣＭ−６８型モレキュラーシーブ、及びこれらの混合物からなる群から選択される１種以上のモレキュラーシーブを任意に含有することができる。ＳＳＺ−９１は、２０１５年８月２７日に出願された米国特許出願第１４／８３７，０７１号に記載されている。１つの実施形態では、接触脱ろう触媒は、非ゼオライト性モレキュラーシーブを任意に含むことができる。使用することができる非ゼオライト性モレキュラーシーブの例には、シリコアルミノホスフェート（ＳＡＰＯ）、フェロアルミノホスフェート、チタンアルミノホスフェート及び前述の様々なＥＬＡＰＯモレキュラーシーブが含まれる。
【０１２２】
１つの実施形態では、接触脱ろう触媒中のモレキュラーシーブ材料の量は、接触脱ろう触媒のバルク乾燥重量に基づいて０重量％〜８０重量％であり得る。１つの下位実施形態において、接触脱ろう触媒中のモレキュラーシーブ材料の量は、０．５重量％〜４０重量％である。１つの下位実施形態では、接触脱ろう触媒中のモレキュラーシーブ材料の量は、３５重量％〜７５重量％である。１つの下位実施形態では、接触脱ろう触媒中のモレキュラーシーブ材料の量は、４５重量％〜７５重量％である。
【０１２３】
１つの実施形態では、接触脱ろう触媒は、周期表の第１０族からの元素及びそれらの混合物からなる群から選択される１種以上の貴金属を含有する。１つの下位実施形態では、各貴金属は、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、及びそれらの混合物からなる群から選択される。
【０１２４】
水素化仕上げ触媒
一実施形態において、水素化仕上げプロセスを実施する際に使用される水素化仕上げ触媒は、少なくとも１種の水素仕上げ触媒担体、１種以上の金属、及び任意に１種以上の促進剤を含む。
【０１２５】
１つの下位実施形態では、水素化仕上げ触媒担体は、アルミナ、シリカ、ジルコニア、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化トリウム、酸化ベリリウム、アルミナ−シリカ、アルミナ−酸化チタン、アルミナ−酸化マグネシウム、シリカ−酸化マグネシウム、シリカ−ジルコニア、シリカ−酸化トリウム、シリカ−酸化ベリリウム、シリカ−酸化チタン、酸化チタン−ジルコニア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、シリカ−アルミナ−酸化トリウム、シリカ−アルミナ−酸化チタン、又はシリカ−アルミナ−酸化マグネシウムからなる群から選択することができる。１つの下位実施形態では、水素化仕上げ触媒担体は、アルミナ、シリカ−アルミナ及びその組み合わせである。
【０１２６】
１つの下位実施形態では、水素化仕上げ触媒担体は、平均メソ細孔直径が７０Åと１３０Åの間にある非晶質シリカ−アルミナ材料である。
【０１２７】
別の下位実施形態では、水素化仕上げ触媒担体は、ＩＣＰ元素分析によって決定される水素化仕上げ触媒担体のバルク乾燥重量の１０〜７０重量％の量でＳｉＯ２を含み、４５０〜５５０ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積及び０．７５〜１．０５ｍＬ／ｇの全細孔容積を有する非晶質シリカ−アルミナ材料である。
【０１２８】
別の下位実施形態では、水素化仕上げ触媒担体は、ＩＣＰ元素分析によって決定される水素化仕上げ触媒担体のバルク乾燥重量の１０〜７０重量％の量でＳｉＯ２を含有し、４５０〜５５０ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積、０．７５〜１．０５ｍＬ／ｇの全細孔容積、及び７０〜１３Åの平均メソ細孔直径を有する非晶質シリカ−アルミナ材料である。
【０１２９】
一実施形態では、水素化仕上げ触媒における水素化仕上げ触媒担体の量は、水素化仕上げ触媒のバルク乾燥重量に基づいて５重量％〜８０重量％である。
【０１３０】
一実施形態では、水素化仕上げ触媒は、周期表の第６族及び第８〜１０族の元素、及びそれらの混合物からなる群から選択される１種以上の金属を含有してもよい。１つの下位実施形態では、各金属は、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、及びそれらの混合物からなる群から選択される。別の下位実施形態では、水素化仕上げ触媒は、少なくとも１種の第６族金属と、周期表の第８〜１０族から選択される少なくとも１種の金属とを含有する。水素化仕上げ触媒における金属の組合せとして、Ｎｉ／Ｍｏ／Ｗ、Ｎｉ／Ｍｏ、Ｎｉ／Ｗ、Ｃｏ／Ｍｏ、Ｃｏ／Ｗ、Ｃｏ／Ｗ／Ｍｏ、Ｎｉ／Ｃｏ／Ｗ／Ｍｏ、及びＰｔ／Ｐｄを例示することができる。
【０１３１】
１つの下位実施形態では、水素化仕上げ触媒中の金属酸化物材料の総量は、水素化仕上げ触媒のバルク乾燥重量に基づいて０．１重量％〜９０重量％である。１つの下位実施形態では、水素化仕上げ触媒は、水素化仕上げ触媒のバルク乾燥重量に基づいて２重量％〜１０重量％の酸化ニッケル及び８重量％〜４０重量％の酸化タングステンを含有する。
【０１３２】
一実施形態では、水素化仕上げ触媒の形成に希釈剤を使用することができる。適切な希釈剤としては、酸化アルミニウム及び酸化ケイ素、酸化チタン、粘土、セリア及びジルコニアなどの無機酸化物、及びそれらの混合物が挙げられる。１つの下位実施形態では、水素化仕上げ触媒中の希釈剤の量は、水素化仕上げ触媒のバルク乾燥重量に基づいて０重量％〜３５重量％であり得る。１つの下位実施形態では、水素化仕上げ触媒中の希釈剤の量は、水素化仕上げ触媒のバルク乾燥重量に基づいて０．１重量％〜２５重量％である。
【０１３３】
１つの下位実施形態では、リン（Ｐ）、ホウ素（Ｂ）、フッ素（Ｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、マンガン（Ｍｎ）、及びこれらの混合物からなる群から選択される１種以上の促進剤を含有することができる。１つの下位実施形態において、水素化仕上げ触媒中の促進剤の量は、水素化仕上げ触媒のバルク乾燥重量に基づいて０重量％〜１０重量％であり得る。１つの下位実施形態では、水素化仕上げ触媒中の促進剤の量は、水素化仕上げ触媒のバルク乾燥重量に基づいて０．１重量％〜５重量％である。
【０１３４】
１つの下位実施形態では、水素化仕上げ触媒は、水素化仕上げ触媒中の金属の量が水素化仕上げ触媒のバルク乾燥重量に基づいて３０重量％以上である、バルク金属又は多金属触媒である。
【０１３５】
基油製品
重質ＡＰＩグループＩＩ基油は、７０℃で２２．６〜１００ｍｍ２／ｓの動粘度を有する。
一実施形態では、重質ＡＰＩグループＩＩ基油は１３０未満のＶＩを有する。一実施形態では、重質ＡＰＩグループＩＩ基油は１００〜１２０のＶＩを有する。一つの下位実施形態では、重質ＡＰＩグループＩＩ基油は１０６〜１１６のＶＩを有する。
【０１３６】
一実施形態では、ＡＰＩグループＩＩ基油は、１０重量ｐｐｍ未満の窒素を有する。一実施形態では、重質ＡＰＩグループＩＩ基油は、３重量ｐｐｍ未満の窒素を有する。例えば、一実施形態では、重質ＡＰＩグループＩＩ基油は、０〜３重量ｐｐｍの窒素を有することができる。異なる下位実施形態において、重質ＡＰＩグループＩＩ基油は１重量ｐｐｍ未満の窒素を有し、１１６未満のＶＩを有するか、又は重質ＡＰＩグループＩＩ基油は１〜２重量ｐｐｍの窒素を有し、１１０未満のＶＩを有する。
【０１３７】
一実施形態では、ＡＰＩグループＩＩ基油は、２８５°Ｆ（１４０．６℃）未満のアニリン点を有する。一実施形態では、重質ＡＰＩグループＩＩ基油は、２７０°Ｆ（１３２．２°Ｃ）未満のアニリン点、例えば２５０〜２７０°Ｆ（１２１．１〜１３２．２℃）を有する。下位実施形態では、重質ＡＰＩグループＩＩ基油は１．５重量ｐｐｍ未満の窒素と、２６０°Ｆ（１２６．７℃）未満のアニリン点を有する。
【０１３８】
１つの実施形態では、重質ＡＰＩグループＩＩ基油は、工業用油に優れた有用性を有する。工業用油の場合、４０℃の基準温度は機械の動作温度を表し、工業用油にはＩＳＯ−ＶＧ分類を割り当てることができる。ＩＳＯ−ＶＧ分類の各後続の粘度勾配（ＶＧ）は、約５０％高い粘度を有するが、各等級の最小値及び最大値は、中点から±１０％の範囲にわたる。例えば、ＩＳＯ−ＶＧ２２は、４０℃で２２ｍｍ２／ｓ±１０％の粘度等級を指す。異なる温度での粘度は、４０℃での粘度及び潤滑剤の温度依存性を表す粘度指数（ＶＩ）を用いて計算することができる。表６は、異なるＩＳＯ−ＶＧ分類に対する４０℃での動粘度の範囲を示す。
【０１３９】
【表６】
2018532010.tif 000010
【０１４０】
一実施形態では、基油生成のためのプロセスは、重質ＡＰＩグループＩＩ基油を蒸留してブライトストックを生成することをさらに含む。下位実施形態では、ブライトストックは、ＩＳＯ−ＶＧ３２０又はＩＳＯ−ＶＧ４６０のＩＳＯ−ＶＧを有することができる。
【０１４１】
一体型精製プロセスユニット
一体型精製プロセスユニットの一実施形態の一例が図２に示されている。一体型精製プロセスユニットは、重質基油を製造し、重質ＡＰＩグループＩベースを生成する溶媒脱ろうユニットと７０℃で２２．６〜１００ｍｍ２／ｓの動粘度を有する重質ＡＰＩグループＩＩ基油を生成する水素処理ユニットの両方に流動的に結合した芳香族抽出ユニットを含む。この実施形態では、一体型精製プロセスユニットは、芳香族抽出ユニットから芳香族抽出物を供給する芳香族抽出ユニットから第二の炭化水素フィードを供給して混合フィードを作る他のラインへのラインを有する。混合フィードは、水素処理ユニットに供給される。水素処理ユニットに供給される混合フィードは、２，０００重量ｐｐｍを超えるイオウを有する。
【０１４２】
一実施形態では、一体型精製プロセスユニット内の水素処理ユニットは、水素化処理ユニット、接触脱ろうユニット、及び水素化仕上げユニットを含む。水素処理条件及びこれらのユニットで使用される触媒は、本開示において先に記載したとおりである。
【０１４３】
一実施形態では、水素化処理及び水素化分解ユニットの組み合わせが、水素処理ユニット内に配置される。下位実施形態では、水素化処理及び水素化分解ユニットの組み合わせは、水素処理条件下で動作するように構成され、１種以上の水素化分解触媒を含有し、その結果、水素化処理及び水素化分解ユニットの組み合わせにより、７０℃で２２．６〜１００ｍｍ２／ｓの動粘度を有するストリッパーボトムを製造する。別の下位実施形態では、水素化処理及び水素化分解ユニットを組み合わせて、１〜１５ｌｖ％の芳香族炭化水素、７０〜９０ｌｖ％のナフテン系炭素、及び１〜２５ｌｖ％のパラフィン系炭化水素を含むストリッパーボトムを製造するように構成することができる。
【０１４４】
溶媒脱ろう
先に記載したように、一実施形態では、ワックス状ラフィネートを溶媒脱ろう及び水素化仕上げして、重質ＡＰＩグループＩ基油を製造する。
【０１４５】
基油を製造するための溶媒脱ろうは、７０年以上にわたって使用されており、例えば、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ、第３版、Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｇｒｕｓｅ及びＤｏｎａｌｄ  Ｓｔｅｖｅｎｓ、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ  Ｂｏｏｋ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｉｎｃ．，ニューヨーク、１９６０年、５６６〜５７０頁に記載されている。使用する場合、溶媒脱ろうの基本プロセスは以下を含む：
【０１４６】
＊ワックス状の炭化水素流を溶媒と混合する、
＊混合物を冷却してワックス結晶を析出させる、
＊典型的には回転ドラムフィルターを用いてろ過によりワックスを分離する、
＊ワックス及び脱ろうされた油のろ液から溶媒を回収する。
【０１４７】
一実施形態では、溶媒脱ろうに使用される溶媒は、溶媒脱ろうプロセスにリサイクルすることができる。溶媒脱ろうに適した溶媒は、例えばケトン（例えばメチルエチルケトン又は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）を含むことができる。他のタイプの適切な溶媒は、Ｃ３−Ｃ６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それらの混合物）、Ｃ６−Ｃ１０芳香族炭化水素（例えばトルエン）、ケトン及び芳香族化合物の混合物（例えばメチルエチルケトン及びトルエン）、プロパン、プロピレン、ブタン、ブチレン及びそれらの混合物のような液状の、通常は気体状のＣ２−Ｃ４炭化水素のような自動冷凍（ａｕｔｏ−ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｖｅ）溶媒である。メチルエチルケトンとメチルイソブチルケトンとの混合物も使用することができる。
【０１４８】
溶媒脱ろうの開始以来、その改良がなされてきた。例えば、ＥｘｘｏｎのＤＩＬＣＨＩＬＬ（登録商標）脱ろうプロセスは、ワックスの沈殿を促進しながら油ストックの少なくとも一部を可溶化する予め冷却された溶媒を用いて、細長い攪拌容器、好ましくは垂直塔内でワックス状の炭化水素油ストックを冷却することを含む。ワックス状油は、その曇点以上の温度で細長い段階的冷却ゾーン又は塔に導入される。冷却脱ろう溶媒は、溶媒とワックス／油混合物が冷却ゾーンを進行する際にそれらを実質的に瞬間的に混合させるために、その中で高度の攪拌を維持しながら、複数の点又は段階に沿って冷却ゾーンに徐々に導入され、これによりオイル中のワックスの少なくとも一部を沈殿させる。ＤＩＬＣＨＩＬＬ（登録商標）脱ろうは、米国特許第４，４７７，３３３号、第３，７７３，６５０号、及び第３，７７５，２８８号に、より詳細に論じられている。テキサコはまたこのプロセスにおける精製を開発している。例えば、米国特許第４，８９８，６７４号は、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）とトルエンとの比を制御し、この比を調整できることがいかに重要であるかを開示している。なぜならそれにより様々なベースストックを処理するためには最適の濃度を使用できるからである。一般に、ブライトストックを処理する場合、０．７：１から１：１の比を用いることができ、ライトストックを処理する場合、１．２：１〜約２：１の比を用いることができる。
【０１４９】
一実施形態では、ワックス状ラフィネートを−１０℃〜−４０℃の範囲の温度、又は２０℃〜−３５℃の範囲の温度に冷却して、ワックス結晶を析出させることができる。析出したワックス状結晶はろ過により分離することができる。ろ過は、任意の適切な材料で作ることができる濾布を含むフィルターを使用することができ、織物繊維、例えば綿；多孔質金属布；又は合成材料製の布が挙げられる。
【０１５０】
一実施形態では、溶媒脱ろう条件としては、ワックス状ラフィネートに添加されるとき、脱ろう温度で約５：１〜約２０：１の液体／固体重量比、及び１．５：１〜５：１の溶媒／ワックス状ラフィネート体積比を提供するのに十分である溶媒の量を含む。
【実施例】
【０１５１】
実施例１：芳香族抽出物
図１に示すように、グループＩ重質基油を製造するために使用された精製装置からの芳香族抽出物のサンプルを得て分析した。この芳香族抽出物の特性は以下の通りであった：
【０１５２】
【表７】
2018532010.tif 000011
【０１５３】
実施例２：脱アスファルト油及び脱アスファルト油と芳香油抽出物とのブレンド
精製装置から９０のＶＩを有する典型的な脱アスファルト油のサンプルを得、実施例１に記載の芳香族抽出物の１０体積％とブレンドした。これらの２つのサンプルフィードの特性を以下に記載する。
【０１５４】
【表８】
2018532010.tif 000012
【０１５５】
実施例３：脱アスファルト油及び脱アスファルト油と芳香族抽出物とのブレンドの水素処理
実施例２に記載された２つのサンプルフィードを二反応器マイクロユニットで水素処理した。第１の水素化処理反応器は、基油製造のための前処理として使用される高活性ＩＳＯＴＲＥＡＴＩＮＧ（登録商標）触媒を含んでいた。第２の反応器は、上部に同じＩＳＯＴＲＥＡＴＩＮＧ（登録商標）触媒を含み、底部に高性能ＩＳＯＣＲＡＣＫＩＮＧ（登録商標）触媒を含む層状触媒系を含んでいた。ＩＳＯＴＲＥＡＴＩＮＧ（登録商標）及びＩＳＯＣＲＡＣＫＩＮＧ（登録商標）はＣｈｅｖｒｏｎ  Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｙ  ＬＬＣが所有する登録商標である。第２の反応器には、バイパス及びチャネリングを防止するために、−１００メッシュのアランダム（溶融アルミナからなる硬質材料）を充填した。全ての触媒は、Ｗ．Ｒ．グレースとシェブロンの合弁会社であるＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｒｅｆｉｎｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓにより供給された。
【０１５６】
二反応器マイクロユニットは、予め硫化され、熱処理され、ディーゼルで予備供給することによって脱エッジされた。実施例２に記載された２つのサンプルフィードの水素処理は、以下のプロセス条件を用いて行った：
【０１５７】
・０．５０ｈｒ−１  ＬＨＳＶ
・２３５０  ｐｓｉｇの全圧（２２６０  ｐｓｉの入口Ｈ２分圧）
・５０００  ＳＣＦ／Ｂ  貫流Ｈ２
・７０８°Ｆ（３７６°Ｃ）〜７２５°Ｆ（３８５°Ｃ）の反応器温度
・１９．６３〜３２．１３重量％の７００°Ｆ（３７１℃）未満での変換。
【０１５８】
二反応器マイクロユニットからの流出物を、約７４３°Ｆ（約３９５℃）のカットポイントを有するストリッパーに通し、基油製造に適した範囲で沸騰するストリッパーボトム生成物を分離して回収した。水素処理のためのプロセス条件は、０．１〜０．４ｗｐｐｍの低窒素レベル又は１．２５〜２．７ｗｐｐｍの高窒素レベルのいずれかを有するストリッパーボトム生成物を製造するために、各運転中に調整された。
【０１５９】
これらの水素処理運転から回収されたストリッパーボトム生成物について測定された平均特性のいくつかを表９に示し、図３〜１１にチャートで示す。これらの水素処理運転からの流出物中の種々の炭化水素留分の収率を表１０に示し、図１２〜１５にチャートで示す。
【０１６０】
【表９】
2018532010.tif 000013
【０１６１】
【表１０】
2018532010.tif 000014
【０１６２】
脱アスファルト油が単独で水素処理された場合と比較して、脱アスファルト油が芳香族抽出物とともに水素処理された場合に、ストリッパーボトム生成物中に同じ窒素レベルを達成するためには、わずかに（５〜７°Ｆだけ）高い反応器温度が必要であった。ストリッパーボトム生成物はすべて、グループＩＩ又はグループＩＩ＋ブライトストックを含む所望のグループＩＩ基油へのさらなる接触脱ろう及び蒸留のための優れたフィードである。脱アスファルト油と芳香族抽出物とのブレンドから製造されたストリッパーボトム生成物の更なる接触脱ろう及び蒸留によって製造されるブライトストックも、４０℃で所望の動粘度を有する（例えばＩＳＯ−ＶＧ３２０又はＩＳＯ−  ＶＧ  ４６０）が、これはＶＩが１０６から１１６までの適度な範囲にあるため、現在市場で不足しているのである。ＡＰＩグループＩＩ＋又はＡＰＩグループＩＩＩのブライトストックを製造する以前のプロセスではより高いＶＩの基油を製造してきたが、これらは多くの工業用油用途にとっては低すぎるＩＳＯ−ＶＧ範囲にあったのである。
【０１６３】
芳香族抽出物の脱アスファルト油への配合は、低価の芳香族抽出物を、高度に所望される重質基油生成物を製造するブレンドされたワックス状フィードにアップグレードすることが示され、この能力を加えた精製装置からの高価値グループＩＩ及びグループＩＩ＋基油生成物の全体収率を大きく上昇させる。図１２及び図１３は、本発明の方法において混合フィードを使用することによって得られた７００〜９５０°Ｆ及び９５０°Ｆ＋の範囲で沸騰する生成物の収率の改善を示す。驚くべきことに、混合フィードを水素処理すると、生成物の窒素が３重量ｐｐｍ未満であっても、７００〜９５０°Ｆの範囲で沸騰する生成物の収率は３６重量％よりも高かった。これは脱アスファルト油のみを水素処理したのでは達成できなかったのである。さらに、芳香族抽出物の脱アスファルト油への配合は、脱アスファルト油を単独で水素処理した場合の運転と比較して、ストリッパーボトムのアニリン点を少なくとも２°Ｆ低下させることが示された。低アニリン点は重質グループII基油に配合される添加剤の溶解性を改良して完成した潤滑剤を製造するので、重質基油生成物において望ましい。
【０１６４】
実施例４：フィード及びストリッパーボトムにおける芳香族含有量の分析
実施例３に記載した運転からのストリッパーボトム生成物のＵＶ吸収を図９〜１１に示す。ＵＶ吸収は、ストリッパーボトムにおける芳香族含有量の指標である。ＵＶ吸収結果は、低窒素レベルを生成するためのプロセス条件下で操作される運転、及び高窒素レベルを生成するためによりマイルドなプロセス条件下で運転される運転について、図９〜１１に示されている。注目すべきことに、脱アスファルト油と芳香族抽出物とのブレンドが脱アスファルト油フィード（表８参照）と比較して芳香族含量が有意に高いにもかかわらず、混合フィードの水素処理によって製造されたストリッパーボトム生成物は、脱アスファルト油のみの水素処理によって製造されたストリッパーボトム生成物と比較して、芳香族含量がわずかに高いだけだった。この特徴は、図６の同じ運転についての芳香族炭化水素分析にも示されている。
【０１６５】
実施例５：フィード及びストリッパーボトムにおける炭化水素の種類の分析
実施例３に記載の運転からのフィード及びそれらのストリッパーボトム生成物の炭化水素の種類の分析を図６〜８に示す。炭化水素の種類の分析は、Ｇａｌｌｅｇｏｓ，Ｅ．Ｊ．；
Ｇｒｅｅｎ，Ｊ．Ｗ．；Ｌｉｎｄｅｍａｎ，Ｌ．Ｐ．；ＬｅＴｏｕｒｎｅａｕ，Ｒ．Ｌ．;Ｔｅｅｔｅｒ，Ｒ．Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｇｒｏｕｐ−Ｔｙｐｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｂｙ  Ｈｉｇｈ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（高分解能質量分析法による石油グループ−タイプ分析）、Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．１９６７年、３９巻、１８３３〜１８３８頁に記載の方法に従って、２２×２２質量分析によって行った。驚くべきことに、混合フィードを使用した運転からのストリッパーボトム生成物中の炭化水素の種類は、脱アスファルト油のみを使用した運転からのストリッパーボトム生成物中の炭化水素の種類に非常に類似していた。運転の全てにおいて、ストリッパーボトム生成物は、芳香族炭化水素の量が２．９〜１３．８液体体積パーセント（ｌｖ％）、ナフテン系炭化水素の量が７３〜８６．７ｌｖ％、パラフィン系炭化水素の量が２．３〜２４．１ｌｖ％であった。さらに、全てのストリッパーボトム生成物中のイオウ含有量は０ｌｖ％であった。混合フィードを使用した運転では、ストリッパーボトム生成物は６．１〜８．７ｌｖ％の量のパラフィン系炭化水素を有していた。
【０１６６】
「含む」（「包含する」）（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）、「含有する」又は「によって特徴づけられる」と同義語である移行用語「含む」（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）は、包括的又は制限なしであり、記載されていない追加の要素又は方法ステップを排除するものではない。「からなる」という移行句は、請求項に特定されていない要素、ステップ、又は成分を除外する。「〜から本質的になる」という移行句は、特定の材料又はステップ、及び特許請求される発明の「基本的かつ新規な特性に重大な影響を与えないもの」に特許請求の範囲を限定する。
【０１６７】
本明細書及び添付の特許請求の範囲の目的において、他に示さない限り、明細書及び特許請求の範囲で使用される量、百分率又は比率、及び他の数値を表す全ての数字は、すべての場合において「約」という用語によって修飾されるものとして理解されるべきである。さらに、本明細書に開示されるすべての範囲は、端点を含み、独立して組み合わせ可能である。下限及び上限を有する数値範囲が開示されるときはいつも、範囲内の任意の数値も具体的に開示される。特に明記しない限り、百分率はすべて重量パーセントである。
【０１６８】
定義されていない任意の用語、省略語又は省略形は、出願がなされた時点で当業者によって使用される通常の意味を有すると理解される。単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、明示的及び明白に１つの例に限定されない限り、複数の参照を包含する。 
【０１６９】
本出願に引用された刊行物、特許及び特許出願の全ては、各個々の刊行物、特許出願又は特許の開示が具体的かつ個別に、参照することにより全体として挿入されているように示されるのと同程度に、参照することにより全体として本明細書に挿入されている。
【０１７０】
この記述された説明は、最良の形態を含む本発明を開示するために、また当業者が本発明を作成し使用することを可能にするように、実施例を使用している。上述した本発明の例示的な実施形態の多くの変更が、当業者には容易に思い浮かぶであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲に含まれるすべての構造及び方法を含むと解釈されるべきである。別段の指定がない限り、個々の成分又は成分の混合物を選択することができる一群の元素、材料又は他の成分の列挙は、列挙された成分及びそれらの混合物の全ての可能なサブジェネリックな組み合わせを含むものとする。 
【０１７１】
本明細書に例示的に開示された本発明は、本明細書に具体的に開示されていない要素が存在しない場合に、適切に実施することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2018532010.tif 000027
【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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