JPH04226594A - 高粘度指数潤滑油の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高い粘度指数を有する
潤滑油の製法に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
、鉱油系潤滑油は、大気圧下でパラフィン系原油を分別
し、次いで減圧下で分別し、蒸留分画（ニュートラル油
）および残渣分画を生成することを含んでなる石油精製
において行われる逐次分離によって製造されていた。 残渣分画は脱アスファルト化および過酷な溶媒処理の後
に、通常、ブライトストックと呼ばれる潤滑油基油とし
ても使用できる。従来、低粘度指数（ＶＩ）成分を除く
ための溶媒抽出の後においてニュートラル油は、溶媒ま
たは触媒的脱ろう法により脱ろうに付され、望ましい流
動点にされ、その後、脱ろう化された潤滑油原料油は水
素化仕上げされ、安定性が改良され、着色物が除去され
る。この従来の方法は、適切な量で所望の品質を有する
所望潤滑油分画を生成する粗原料油、通常はパラフィン
特性を有する粗原料油の選択および使用に依存する。し
かし、最良のパラフィン性粗製物よりも高い芳香族炭化
水素含量を有することが通常である限界品質または悪い
品質を有する粗製物を利用できる潤滑油水素化分解法に
よって許容可能な原油産地の範囲を拡張することができ
る。石油精製工業において充分に確立された潤滑油水素
化分解法は、供給原料中に存在する芳香族成分の部分的
飽和および開環を行う二機能性触媒の存在下で、高圧下
で行う初期水素化分解工程を一般に含んでなる。次いで
、水素化分解された生成物を、目標流動点に達するよう
に、脱ろうする。パラフィン特性を有する初期水素化分
解工程からの生成物は、脱ろう工程において除去される
必要のあるかなり高い流動点を有する成分を含むからで
ある。

【０００３】自動車エンジン設計の現在の傾向において
、エンジンの効率が増加するとともに操作温度が高くな
っており、高い操作温度は首尾よく高い品質を有する潤
滑油を必要とする。要求の１つは、高い粘度指数（ＶＩ
）であり、エンジン潤滑油の粘度に対する高い操作温度
の影響が低減される。高いＶＩ値は、ＶＩ改良剤、例え
ば、ポリアクリレートの使用によって従来達成されてい
たが、このようにして行われ得る改良の程度には限界が
ある。加えて、ＶＩ改良剤は、エンジンにおいて生じる
高い剪断速度および高温の影響において分解する傾向に
あり、高効率エンジンにおいて生じる高い応力条件によ
って、かなりの量のＶＩ改良剤を使用する油の早い分解
が生じる。したがって、現在のエンジンにおいて生じる
高温高剪断速度条件に対して安定であり、高い粘度指数
の液体に基づく自動車用潤滑油に対する要求が続いてい
る。

【０００４】或る触媒の存在下でオレフィンの重合によ
って製造した合成潤滑油は、良好なＶＩ値を有するが、
従来の合成法によって製造する場合には高価であり、通
常、高価な出発物質を必要とする。したがって、石油精
製において現在用いられている技術と対等の技術によっ
て、鉱油原料油から高ＶＩ潤滑油を製造することに対す
る要求が存在する。

【０００５】実際と同様に理論において、潤滑油は高度
にパラフィン性の特性を有するべきである。パラフィン
が低い粘度および高い粘度指数の好ましい組み合わせを
有するからである。ｎ−パラフィンおよび僅かに分岐し
たパラフィン、例えば、ｎ−メチルパラフィンは、潤滑
油原料油に許容できない程度に高い流動点を与え、従っ
て、前記の通常の精製法において脱ろう操作時に除去で
きるワックス性物質である。しかし、好ましくない流動
点特性を排除しながらパラフィン特性の利点の多くを保
つようにワックス性供給原料を処理することが可能であ
る。高粘度指数の潤滑油を製造する過酷な水素化処理法
が、ブル（Ｓ．Ｂｕｌｌ）らのデベロップメンツ・イン
・ルーブリケイション（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ　ｉ
ｎ　Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ）、ＰＤ１９（２）、２２
１〜２２８頁に開示されており、この方法において、ワ
ックス性供給原料、例えば、ワックス性蒸留物、脱アス
ファルト油および粗ワックスが、２工程水素化処理法に
付される。この処理法において、初期の水素化処理ユニ
ットが高温条件下で第１工程におけるブロック操作にお
いて供給原料を処理し、水素化分解および水素化によっ
て好ましくない芳香族化合物を選択的に除去する。第２
工程は、水素化が優先する低い温度のかなり温和な条件
下で操作し、全芳香族化合物含量を調節し、最終生成物
における芳香族種の分布に影響を及ぼす。次の再蒸留工
程において常圧蒸留することによって基油の粘度および
引火点を調整する。その後、溶媒脱ろう（ＭＥＫ−トル
エン）ユニットにおいて脱ろうすることによって最終基
油の流動点を調整する。 脱ろう剤から取り出された粗ワックスを再処理し、高粘
度指数の基油を製造する。

【０００６】無定形二機能性触媒、例えば、アルミナま
たはシリカ／アルミナ上のニッケル／タングステンによ
る水素化分解に付すワックス性供給原料を使用するこの
種の方法は、例えば、イギリス国特許出願公開第１，４
２９，４９４号、第１，４２９，２９１号および第１，
４９３，６２０号、ならびにアメリカ合衆国特許第３，
８３０，２７３号、第３，７７６，８３９号、第３，７
９４，５８０号および第３，６８２，８１３号に開示さ
れている。 イギリス国特許出願公開第１，４２９，４９４号に記載
された方法において、ワックス性供給原料の脱ろうによ
って製造された粗ワックスは、２０００ｐｓｉｇ（１３
８８１ｋＰａ）またはそれ以上の水素圧で二機能性水素
化分解触媒による水素化分解に付され、次いで、水素化
分解生成物の脱ろうを行い、所望流動点を得る。脱ろう
は、水素化分解工程に分離ワックスを再使用して溶媒法
によって行うことが好ましいと記載されている。

【０００７】この種の方法において、水素化分解触媒は
、典型的には、無定形酸性担体上の水素化金属成分を含
有する二機能性触媒である。金属成分は、卑金属の組合
せ、周期表の鉄族（第ＶＩＩＩ族）から選択された１種
の金属と第ＶＩＢ族から選択された１種の金属との組み
合わせ、例えば、ニッケルとモリブデンまたはタングス
テンとの組み合わせである。イギリス国特許第１，３５
０，２５７号、第１，３４２，４９９号および第１，４
４０，２３０号、フランス国特許第２，１２３，２３５
号および第２，１２４，１３８号、ならびにヨーロッパ
特許第１９９，３９４号に記載されているように、リン
またはホウ素のような改質剤が含まれてよい。イギリス
国特許第１，４４０，２３０号に記載されているように
、ホウ素を改質剤として用いてもよい。イギリス国特許
第１，３９０，３５９号に記載されているように、触媒
の活性は、フッ素を使用することによって、すなわち、
その製造時に適切なフッ素化合物の形態でフッ素を触媒
に加えることによってあるいはプロセスの操作時にその
場でフッ素化することによって増加することができる。

【０００８】ワックス性供給原料の処理のため無定形触
媒を使用する方法によって高粘度指数潤滑油を製造でき
ることが示されているが、それには限界がある。最も良
好には、供給原料を生成し、水素化分解生成物を所望流
動点に脱ろうするために、この方法はかなりの脱ろう性
能を必要とする。これの理由は、無定形触媒は典型的に
使用される高圧（約２０００ｐｓｉｇ）条件下で芳香族
炭化水素の飽和に対して有効であるが、パラフィン成分
の異性化に対する活性および選択性は、要求される程度
に高くなく；従って、かなり直鎖のパラフィンを、生成
物流動点規格に充分に合致する程度にまで、かなり高い
粘度指数を有するが低い流動点特性を有するワックス性
がより低いイソパラフィンに異性化できないということ
である。従って、ユニットを通過するワックス性パラフ
ィンを、次の脱ワックス工程時において除去し、再使用
する必要があり、こうしてユニットのキャパシティーを
低減する。無定形触媒の限定された異性化活性は、単一
パス収率を約５０％以下の値に限定し、対応するワック
ス転化率は約３０〜６０％である。しかし、より高い収
率がプロセスの効率を明らかに向上させる。生成物ＶＩ
も、異性化活性により、典型的には、単一パス操作にお
いて０°Ｆ（−１８℃）流動点で約１４５に限定される
。無定形触媒の温度要求も、少なくともゼオライト触媒
に比較して、かなり高く、典型的には、約７００〜８０
０°Ｆ（３７１〜４２７℃）である。

【０００９】ワックス性供給原料を高ＶＩ潤滑油原料油
に品質向上する他の方法がアメリカ合衆国特許第４，９
１９，７８８号および第４，９７５，１７７号に記載さ
れている。ここでは、ワックス性供給原料、典型的には
ワックス性軽油、粗ワックスまたは脱油ワックスが、高
度にケイ質のゼオライトβ触媒により水素化処理される
。 アメリカ合衆国特許第４，４１９，２２０号に記載され
ているように、ゼオライトβは芳香族炭化水素の存在下
でパラフィンの異性化に対して非常に有効であることが
知られており、その能力はアメリカ合衆国特許第４，９
１９，７８８号および第４，９７５，１７７号の方法に
おいて、生成物の収率および粘度特性を最適化するよう
に有効に利用されている。ゼオライトβ触媒は、供給原
料の後末端に含有される高分子量パラフィンを、ワック
ス性の低い物質に異性化し、これらの成分からの潤滑油
範囲の外側で沸騰する物質への分解を最小にする。供給
原料の前末端におけるワックス性パラフィンは、溶媒ま
たは触媒的に、後の脱ろう工程において除去され、目標
流動点を達成する。パラフィン水素異性化プロセスと、
供給原料の前末端における次の選択的脱ろうプロセスの
組み合わせによって、これらプロセスの単独よりも高い
生成物ＶＩを達成することができ、加えて、プロセスは
、要求に応じて、収率効率のためまたはＶＩ効率のため
に最適化することができる。

【００１０】このゼオライト触媒プロセスは、高度にパ
ラフィン性の供給原料を取り扱うことにおいて非常に有
効であるとわかっているが、低品質芳香族成分を除去す
る低い能力と組み合わさったゼオライトβ触媒の高異性
化選択性は、かなり少ない量の芳香族炭化水素を含有す
る供給原料へこのプロセスの適用することを限定する傾
向にある。芳香族炭化水素および他の多環式物質はゼオ
ライトによって容易に攻撃されず、従って、これらは、
プロセスを通過して生成物中に残存し、ＶＩが低下する
。潤滑油収率は、低転化率で低ワックス異性化選択性に
よって、および高転化率で潤滑油沸騰範囲の外側へのワ
ックス分解によって拘束される傾向もある。最大潤滑油
収率は、典型的には、２０〜３０重量％の転化率範囲（
６５０°Ｆ＋転化率）において得られる。従って、生成
物の高ＶＩ値を保持しながら潤滑油収率を改良するため
に、異性化選択性を増加すると同時に、水素化分解選択
性を減少することが好ましい。

【００１１】従って、要約すれば、無定形触媒を使用し
たプロセスは、単一パス転化率および全収率に関して劣
っているとみなせる。無定形触媒はパラフィン異性化に
対してかなり非選択性であるが、分解に対して高い活性
を有しており、全収率が低いままであり、脱ろう要求は
高いからである。対照的に、ゼオライト触媒プロセスは
、高い収率を達成できる。ゼオライトは多環式成分の存
在下でパラフィン異性化に対して非常に高い選択性を有
しているからであるが、プロセスにおいて使用される穏
やかな水素圧で芳香族炭化水素は低品質供給原料におい
て充分に扱われず、操作は、種々の転化率レベルでゼオ
ライトの変化する選択性要因によって拘束される。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、２工程ワ
ックス水素化分解／水素異性化プロセスによって、高品
質で高い粘度指数（ＶＩ）の潤滑油を製造する方法を発
明した。本発明の方法によれば、非常に高い粘度指数、
典型的には約１４０以上の粘度指数を有する生成物を製
造できる。粘度指数は、通常、１４０〜１５５であり、
典型的には１４３〜１４７である。本発明の方法は、種
々の組成の供給原料に適用でき、良好な収率で高品質潤
滑油基油を製造できる。無定形触媒を使用する方法に比
較して、収率はより高く、生成物に対する脱ろう要求は
顕著により低い。本発明の方法がワックス性のパラフィ
ン、主として線状または近線状パラフィンを、よりワッ
クス性の低い高粘度指数イソパラフィンに効率的に転化
できるからである。ゼオライト触媒法に比較して、本発
明の方法は、一定生成物品質で広い範囲の供給原料に適
用できるという利点を有する。供給原料からの低品質芳
香族成分の除去に対して、より効果的であるからである
。本発明の方法は、最大潤滑油収率が得られる範囲（転
化率約２０〜３０％）において収率の利点をも与え、約
５〜４０％の広い転化率範囲にわたって高い生成物ＶＩ
を供給する。

【００１３】本発明は、ワックス含量が少なくとも５０
重量％である鉱油起源の炭化水素供給原料から少なくと
も１４０の粘度指数を有する高粘度指数潤滑油を製造す
る方法であって、 （ｉ）酸性無定形多孔性担体物質の上に水素化金属成分
を含んでなる二機能性潤滑油水素化分解触媒により少な
くとも８００ｐｓｉｇ（５６１３ｋＰａ）の水素分圧で
供給原料を水素化分解し、潤滑油沸騰範囲の外側で沸騰
する生成物への供給原料の５０重量％以下の転化率を与
える過酷性で供給原料に存在する芳香族成分を水素化分
解し、および （ｉｉ）ゼオライトβを含んでなる多孔性担体物質上の
水素化貴金属成分を含んでなり２０以下のα値を有する
低酸性異性化触媒の存在下で、水素化分解からの流出物
に存在するワックス性パラフィンを異性化し、ワックス
性パラフィンをよりワックス性の低いイソパラフィンに
異性化することを特徴とする製法を提供する。

【００１４】供給原料は、ワックス含量少なくとも６０
重量％および芳香族成分含量５〜２０重量％の石油ワッ
クス、例えば、芳香族成分含量８〜１２重量％の粗ワッ
クスを含んでなる。水素化分解触媒の金属成分は、周期
表の第ＶＩＩＩ族の金属少なくとも１種および第ＶＩ族
の金属少なくとも１種を含んでなることが好ましい。酸
性担体物質は好適にはアルミナである。水素化分解触媒
はフッ素化潤滑油水素化分解触媒であることが好都合で
あり、フッ素原子含量１〜１０重量％に予めフッ素化さ
れていてよい。

【００１５】６５０°Ｆ−（３４３℃−）物質への水素
化分解時の転化率は、通常、供給原料の１０〜３０重量
％である。異性化触媒は、１０以下のα値、５以下さえ
のα値を有することが好適である。ホウ素は、ゼオライ
トβの骨格成分として存在してよい。異性化触媒は、マ
トリックスおよび骨格成分としてホウ素を含有するゼオ
ライトβを含んでなる担体上の０．２〜５重量％の白金
を含んでなってよい。

【００１６】異性化は、水素の存在下で、少なくとも２
００ｐｓｉｇ（１４７９ｋＰａ）の圧力で行うことが好
ましく、６５０°Ｆ−（３４３℃−）生成物への転化率
は、異性化工程の供給原料に基づいて一般に３０重量％
以下である。水素化分解および／または異性化は、６５
０°Ｆ（３４３℃）以下の温度で行うのが好都合である
。

【００１７】水素化分解および異性化の両方は水素の存
在下で少なくとも１０００ｐｓｉｇ（６９９１ｋＰａ）
の圧力で行ってよく、異性化は５５０〜７００°Ｆ（２
８８〜３７１℃）の温度で行うことが好ましい。そのよ
うな場合、水素化分解からの流出物は、異性化に直接に
カスケードされるのが好適である。

【００１８】好ましい態様において、異性化触媒は、触
媒の全重量に基づいて０．５〜１．５重量％の白金含量
および５以下のα値を有する、ゼオライトの骨格成分と
してホウ素を含有する蒸気処理Ｐｔ／ゼオライトβ触媒
を含んでなり、生成物は１４３〜１４７のＶＩを有する
。

【００１９】別の好ましい態様において、異性化は、１
０以下のα値を有する低酸性担体上の水素化貴金属成分
を含んでなるパラフィン異性化触媒の存在下で、６００
〜７００°Ｆ（３１６〜３７１℃）の温度で、水素の存
在下で、２００〜１０００ｐｓｉｇ（１４７９〜６９９
１ｋＰａ）の水素分圧で行われ、ゼオライトβは骨格成
分としてホウ素を含有し、生成物は少なくとも１４０の
粘度指数を有する。

【００２０】第１工程において、限定転化率を有するか
なり穏やかな条件下で無定形酸性担体上に水素化金属成
分を含んでなる二機能性触媒による水素化処理に供給原
料は付される。第２工程は、低酸性の貴金属含有ゼオラ
イト触媒を用いて行う水素異性化工程を含んでなる。第
１工程において、供給原料の低品質の芳香族成分は、開
環反応を伴う芳香族環の完全なまたは部分的な飽和を生
じさせる水素化分解反応に付され、かなりパラフィン性
が高い生成物を形成する。しかし、第１工程における限
定された転化率によって、これら生成物を、潤滑油沸点
範囲より低い温度、典型的には約６５０°Ｆ（３４３℃
）よりも低い温度で沸騰する生成物にさらに分解するこ
となく、保つことが可能になる。代表的には、第１工程
における転化率は、初めの供給原料の３０重量％以下に
限定される。

【００２１】第２工程において、条件は、第１工程にお
いて水素化分解により製造されたパラフィンとともに供
給原料に初めから存在したパラフィンの水素異性化に対
して最適化される。このために、高い異性化選択性を有
する低酸性触媒が使用され、このために、低酸性ゼオラ
イトβ触媒が優れた結果を与えることがわかった。貴金
属、好ましくは白金が、所望の水素異性化反応を促進す
るように、この触媒における水素化／脱水素化機能を与
えるために使用される。

【００２２】本発明の２つの特に好ましい態様は、第２
工程が行われる手順において相互に異なっている。これ
ら態様の両方は、供給原料における芳香族成分を最大に
除去するように、第１工程においてかなり高い圧力を必
要とする。少なくとも８００ｐｓｉｇ（５６１３ｋＰａ
）、通常、８００〜３０００ｐｓｉｇ（５６１３〜２０
７７１ｋＰａ）の圧力が適している。１つの態様におい
て、第２工程は、圧力低下させることなく第１工程流出
物を第２工程に直接にカスケードすることによって操作
できる。あるいは、他の態様において、第２工程は、第
１工程生成物を中間分離器に通し、軽質エンドおよび無
機ヘテロ原子を除去することによってかなり低い圧力、
典型的には１０００ｐｓｉｇ（６９９１ｋＰａ）までの
圧力圧力で操作できる。中間分離器のないカスケードプ
ロセスは、その簡便性の点から、操作の好ましいモード
である。しかし、高圧容器が操作のこの部分のために得
られない場合に、第２工程における同様の圧力または低
い圧力での操作が好ましい。しかしながら、両方の場合
において、本発明の方法は、ワックス性供給原料、例え
ば、約１５重量％以上の芳香族成分含量を有する粗ワッ
クスを、高単一パス収率でかつ生成物脱ろうに対する限
られた要求で、高粘度指数潤滑油に品質向上させるのに
良好に適合している。

【００２３】本発明の方法において使用する供給原料は
、ＡＳＴＭ試験Ｄ−３２３５により測定して、少なくと
も５０重量％のワックスを含有する石油ワックスを含ん
でなる。鉱油起源のこれら供給原料において、ワックス
は、ほとんどの場合に、直鎖のおよび僅かに分岐した鎖
のパラフィン、例えばメチルパラフィンを有してなる、
高流動点のパラフィンである。

【００２４】石油ワックス、即ち、パラフィン特性を有
するワックスは、ワックス含有製油所流れからの物理的
分離によって、通常、ワックスが分離する温度に流れを
冷却することによって、通常、溶媒脱ろう、例えばＭＥ
Ｋ／トルエン脱ろうによって、または自動冷媒法、例え
ばプロパン脱ろうによって石油または他の液体の精製か
ら誘導される。これらワックスは、少なくとも６５０°
Ｆ（約３４３℃）の初期沸点を必要ともする潤滑油への
処理において非常に有用になる約６５０°Ｆ（約３４３
℃）以上の高い初期沸点を有する。特徴的な処理工程に
続く分離工程時に処理時に生成した同様の沸点範囲を有
する生成物とともに除去されるので、より低い沸点の成
分の存在は排除されない。しかし、これら成分は処理ユ
ニットに負荷を与えるので、供給原料カットポイントの
適切な選択によって排除されることが好ましい。長いま
たは大気性の残渣油の真空蒸留によって生成したニュー
トラル油、即ち、蒸留分画の溶媒脱ろうから誘導された
ワックス供給原料の終点は、通常、１１００°Ｆ（約５
９５℃）以下であり、これらは、通常、残留流れではな
く、蒸留物として分類できる。しかし、約１３００°Ｆ
（約７０５℃）までの終点を有するのが通常である、高
沸点ワックス供給原料、例えば、ペトロラタムワックス
、すなわち、ブライトストック脱ろうから分離されたワ
ックスをも使用してよい。

【００２５】供給原料のワックス含量は高く、通常には
少なくとも５０重量％、より通常には少なくとも６０〜
８０重量％であり、吸蔵オイルからの残りはイソパラフ
ィン、芳香族成分およびナフテン化合物を含んでなる。 芳香族成分、ポリナフテンおよび高度に分岐したナフテ
ンの非ワックス含量は、通常、ワックスの約４０重量％
を越えず、好ましくは２５〜３０重量％を越えない。高
度にパラフィン性のワックス原料油は、芳香族成分およ
びナフテンのかなり低い含量のために、通常、低い粘度
を有しているが、高含量のワックス性パラフィンによっ
て、さらに処理しない場合には潤滑油として許容できな
い融点および流動点が得られる。

【００２６】この種類の供給原料は、通常、粗ワックス
、即ち、溶媒脱ろう法、例えば、ＭＥＫまたはプロパン
脱ろう法から直接得られるワックス性生成物である。 吸蔵オイルとともに高度にワックス性のパラフィン（ほ
とんどｎ−およびモノ−メチルパラフィン）を含んでな
り、固体〜半固体の生成物である粗ワックスを、本発明
の方法の第１工程に直接に供給してよい。この場合、初
期の調製、例えば、水素化処理などの手段を講じる必要
はない。

【００２７】一部の典型的ワックスの組成を下記表１に
示す。

【表１】 　　　　　　　　　　　　　　　　　アラブライト原油
のワックス組成　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　Ａ　　　　　　　　Ｂ　　　
　　　　　Ｃ　　　　　　　　Ｄ　　　　　パラフィン
、重量％　　　　　　　　９４．２　　　８１．８　　
　７０．５　　　５１．４　　モノナフテン類、重量％
　　　　　　２．６　　　１１．０　　　　　６．３　
　　１６．５　　ポリナフテン類、重量％　　　　　　
２．２　　　　　３．２　　　　　７．９　　　　　９
．９　　芳香族成分、重量％　　　　　　　　　　１．
０　　　　　４．０　　　１５．３　　　２２．２

【０
０２８】典型的な粗ワックス供給原料は下記表２に示す
組成を有する。この粗ワックスはアラブライト原油から
得られる３００ＳＵＳ（６５ｃＳｔ）ニュートラル油の
溶媒（ＭＥＫ）脱ろうにより得られる。

【００２９】

【表２】

【００３０】本発明の方法で好適に用いられるもう一つ
の粗ワックスは、下記表３に示す特性を有する。このワ
ックスは、４５０ＳＵＳ（１００ｃＳ）ニュートラル油
残油の溶媒脱ろうにより調製した。

【００３１】

【表３】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　粗ワック
スの特性　　　　沸点範囲、℃（°Ｆ）　　　　　　　
　　　　　　３７５〜５６７（７０８〜１０５３）　　
　　ＡＰＩ比重　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　３５．２　　　　窒素、塩基性、ｐｐｍｗ　
　　　　　　　　　　　　　　２３　　　　窒素、合計
、ｐｐｍｗ　　　　　　　　　　　　　　　　　２８　
　　　硫黄、重量％　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　０．１１５　　　　水素、重量％　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１４．０４　　
　　流動点、℃（°Ｆ）　　　　　　　　　　　　　　
　　　５０（１２０）　　　　動粘度（１００℃）　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　７．０２５　　　
　動粘度（３００°Ｆ、１５０℃）　　　　　　　３．
２２７　　　　油（Ｄ３２３５）　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　３５　　　　分子量　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　５３９　　　　
Ｐ／Ｎ／Ａ： 　　　　　　パラフィン　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　−　　　　　　ナフテン　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−　　　　
　　芳香族成分　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１０

【００３２】ワックス性供給原料を、両方の
工程が水素の存在下で行われる２工程水素化分解／水素
異性化処理に付す。第１工程において、無定形二機能性
触媒を使用し、供給原料における低品質芳香族成分の飽
和および開環を促進して、かなりよりパラフィン性の水
素化分解された生成物を製造する。この工程は、芳香族
成分の飽和を促進するように高圧下で行われる。しかし
、供給原料のパラフィン性成分の分解および芳香族成分
の飽和および開環から得られた生成物の分解を最小にす
るように、転化率はかなり低いレベルに保たれる。第１
工程における水素圧は通常少なくとも８００ｐｓｉｇ（
５６１３ｋＰａ）、好ましくは１０００〜３０００ｐｓ
ｉｇ（６９９１〜２０７７１ｋＰａ）の範囲である。高
いレベルの芳香族成分の飽和を行うために、通常、少な
くとも１５００ｐｓｉｇ（１０４３６ｋＰａ）の水素分
圧が最も良好である。１５００〜２５００ｐｓｉｇ（１
０４３６〜１７３２６ｋＰａ）の範囲の圧力がほとんど
の高圧装置において適している。少なくとも約１０００
ＳＣＦ／Ｂｂｌ（約１８０ｎ．ｌ．ｌ−１）、好ましく
は５０００〜１００００ＳＣＦ／Ｂｂｌ（約９００〜１
８００ｎ．ｌ．ｌ−１）の水素循環速度が適している。

【００３３】本発明の方法のこの工程において、潤滑油
沸騰範囲以下の沸点を有する生成物への、典型的には６
５０°Ｆ−（約３４３℃−）生成物への供給原料の転化
率は、供給原料の５０重量％以下に限定され、通常、供
給原料の３０重量％以下であり、第２工程のために供給
原料を製造しながらプロセスの特徴である所望の高い単
一パス収率を保つ。少なくとも約１３０である第１工程
生成物の初期ＶＩが、最終生成物が１４０またはそれ以
上の所望のＶＩを有するためには一般に好ましい。この
理由から、実際の転化率は供給原料の品質に依存し、粗
ワックス供給原料は、低品質多環式成分を除去する必要
があるペトロラタムよりも低い転化率を必要とする。ニ
ュートラル原料油の脱ろうから誘導された粗ワックスに
おいて、３４３℃＋（６５０°Ｆ＋）物質の転化率は全
ての実用目的において１０〜２０重量％以下であり、約
１５重量％が重質ニュートラル粗ワックスにおいて典型
的である。第２工程処理の供給原料を製造するためにペ
トロラタム供給原料に、より高い転化率を適用してよい
。ペトロラタム供給原料において、第１工程転化率は、
典型的には、高ＶＩ生成物のために２０〜２５重量％の
範囲である。転化率は、この工程において温度を調整す
ることによって所望の値に保ち得る。温度は、通常、６
００〜８００°Ｆ（約３１５〜４３０℃）、好ましくは
６５０〜７５０°Ｆ（約３４３〜４００℃）である。過
酷性を調整するために空間速度を変化させてもよいが、
このことはシステムの機械的拘束の観点からあまり実際
的ではない。

【００３４】所望の転化率を達成するために選択される
正確な温度は触媒および供給原料の性質に依存し、供給
原料から低品質芳香族成分を除去する必要の程度にも依
存する。一般に、より高い過酷性条件が、約３０％まで
の芳香族成分の通常最大値にまで芳香族供給原料を処理
するのに必要であり、パラフィン性供給原料を用い得る
。したがって、供給原料の性質は、選択触媒の活性と相
互に関係があり、所望生成物性質を達成するために第１
工程の必要操作温度に達する。この工程の目的は、潤滑
油沸騰範囲以下で沸騰する生成物への所望のパラフィン
性成分の転化を最小限にしながら、水素化分解により、
望ましくない低品質芳香族成分を除去することにある。 この工程において、所望の過酷性を達成するために、温
度は空間速度とも相互に関係するが、実際的理由から、
空間速度は、機械的または他の拘束条件、例えば、圧力
低下の最小化にしたがって、通常、一定値に保たれる。 一般に、空間速度は、１時間当たり０．２５〜２ＬＨＳ
Ｖ、好ましくは０．５〜１．５ＬＨＳＶである。

【００３５】第１工程操作の特徴は、二機能性潤滑油水
素化分解触媒の使用にある。この種の触媒は、供給原料
から低品質芳香族成分を除去するために、芳香族成分の
水素化分解反応に対して高い選択性を有する。一般に、
これら触媒は、所望の芳香族成分の飽和を促進する金属
成分を含有し、鉄族第（ＶＩＩＩ族）からの金属を第Ｖ
ＩＢ族からの金属に組み合わせた卑金属の組み合わせが
頻繁に用いられる。代表的には、ニッケルまたはコバル
トなどの卑金属をモリブデンまたはタングステンを組み
合わせて使用する。所望の芳香族成分の水素化分解反応
を促進することにおいて非常に有効であるので、好まし
い組み合わせはニッケル／タングステンである。硫黄な
どの不存在下で良好な水素化活性を有するので白金また
はパラジウムなどの貴金属を使用してもよいが、これら
は一般に好ましくない。触媒上に存在する金属の量は、
この種の潤滑油水素化分解触媒において通常のものであ
り、一般に、触媒の全重量に基づいて第ＶＩＩＩ族金属
１〜１０重量％および第ＶＩ族金属１０〜３０重量％で
ある。ニッケルまたはコバルトなどの卑金属に代えて白
金またはパラジウムなどの貴金属成分を使用する場合、
これら貴金属の高い水素化活性のためにかなり低い量で
充分であり、典型的には約０．５〜５重量％で充分であ
る。所望寸法の粒子に形成した後に多孔性担体に含浸す
ることを包含するいずれかの適切な方法によって、また
は焼成前に担体物質のゲルに添加することによって金属
を組み込むことができる。ゲルへの添加は、かなり多量
の金属、例えば、第ＶＩＩＩ族金属１０重量％以上およ
び第ＶＩ族金属２０重量％以上を添加する場合に、好ま
しい方法である。これら方法は、従来からあるものであ
り、潤滑油水素化分解触媒の製造のために用いられる。

【００３６】触媒の金属成分は、多孔性で無定形の金属
酸化物担体の上に担持される。シリカ／アルミナをも用
いることができるが、アルミナが好ましい。他の金属酸
化物成分も担体に存在してよいが、その存在はあまり好
ましくない。潤滑油水素化分解触媒の要求に合致して、
担体は、好ましい水素化分解反応が生じる触媒の内部孔
構造に高沸点供給原料のかなりかさ高い成分が侵入する
のを許容するのに適した孔寸法および分布を有する。通
常、触媒は、約５０Å（５ｎｍ）の最小孔寸法を有して
おり、即ち、約５％以下の孔が５０Å（５ｎｍ）以下の
孔寸法を有しており、大部分の孔が５０〜４００Å（５
〜４０ｎｍ）の孔寸法を有しており（５％以下が４００
Å以上の孔寸法を有する。）、好ましくは約３０％以下
が２００〜４００Å（２０〜４０ｎｍ）の孔寸法を有す
る。第１工程に適した好ましい触媒において孔の少なく
とも６０％が５０〜２００Å（５〜２０ｎｍ）の孔寸法
を有する第１工程において使用するのに適した典型的な
潤滑油水素化分解触媒の孔寸法分布および他の性質を以
下の表４に示す。

【００３７】

【表４】 　　　　　　ＬＨＤＣ触媒性質 形態　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　１．５ｍｍ　ｃｙｌ　　　　１．５ｍｍ　ｔｒｉ　　
　　１．５ｍｍ　ｃｙｌ孔容積（ｃｃ／ｇ）　　　　　
　　　　　　　　　　０．３３１　　　　　　０．４５
３　　　　　　０．４２６表面積（ｍ２／ｇ）　　　　
　　　　　　　　　　　　　　１３１　　　　　　　　
　１７０　　　　　　　　　１１６ニッケル（重量％）
　　　　　　　　　　　　　　　　４．８　　　　　　
　　　　４．６　　　　　　　　　　５．６タングステ
ン（重量％）　　　　　　　　　　２２．３　　　　　
　　　２３．８　　　　　　１７．２５フッ素（重量％
）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−　　　　
　　　　　　　　　−　　　　　　　　　　３．３５シ
リカ（重量％）　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　−　　　　　　　　　　　　　−　　　　　　　　　
　　　　　　２アルミナ（重量％）　　　　　　　　　
　　　　　　　　−　　　　　　　　　　　　　　　−
　　　　　　　　６０．３実密度（ｇ／ｃｃ）　　　　
　　　　　　　　　　　４．２２９　　　　　　４．２
３８　　　　　　４．０２３粒子密度（ｇ／ｃｃ）　　
　　　　　　　　　　　１．７４４　　　　　　１．４
５１　　　　　　１．４８３充填密度（ｇ／ｃｃ）　　
　　　　　　　　　　　　　　　１．２　　　　　　　
　０．８５　　　　　　　　０．９４

【００３８】所望
の添加率を得るために必要な場合、触媒をフッ素で促進
してよく、これは、触媒の製造時に触媒にフッ素を組み
込むことによってまたは供給原料に添加されたフッ素化
合物の存在下で水素化分解することによって行える。こ
れは、粗ワックス供給原料の処理において通常必要とさ
れないが、高いレベルの転化率を必要とするペトロラタ
ム供給原料は水素化分解時の高温の使用とともにハロゲ
ン化触媒の使用を必要とすることがある。フッ素化合物
は、適切なフッ素化合物、例えば、アンモニウムフルオ
ライド（ＮＨ４Ｆ）またはアンモニウムバイフルオライ
ド（ＮＨ４Ｆ・ＨＦ）を触媒の製造時に含浸することに
よって触媒に組み込むことができる。上記フッ素化合物
のうち、後者が好ましい。フッ素原子を含む触媒におい
て使用するフッ素の量は、触媒の全重量に基づいて、通
常約１〜１０重量％、好ましくは約２〜６重量％である
。フッ素は、触媒の製造時に金属酸化物担体のゲルにフ
ッ素化合物を添加することによって、あるいはゲルの乾
燥または焼成により触媒粒子を形成した後に含浸するこ
とによって組み込むことができる。前記のように、触媒
がかなり多量のフッ素および多量の金属を含有する場合
、ゲルの乾燥および焼成前に金属酸化物ゲルに金属およ
びフッ素化合物を組み込み、出来上がった触媒粒子を形
成することが好ましい。

【００３９】操作のこの工程において触媒を通過する流
れにフッ素化合物を添加するその場でのフッ素化によっ
て、触媒活性を所望レベルに保つことができる。フッ素
化合物は、連続的にまたは断続的に供給原料に添加して
よく、あるいは、実際の水素化分解の開始前に触媒のフ
ッ素含量を増加させるために水素気流下などにおいて供
給原料の不存在下で触媒上にフッ素化合物を通過させる
初期活性化工程を行ってもよい。このような触媒のその
場でのフッ素化は、操作前に約１〜１０％のフッ素含量
を達成するために行うことが好ましい。その後、フッ素
は所望の活性を保つのに充分な維持レベルに減少しうる
。その場でのフッ素化に適した化合物は、オロトフルオ
ロトルエンおよびジフルオロエタンである。

【００４０】触媒に存在する金属は、その硫化物形態で
使用することが好ましい。これを達成するため、触媒の
予備硫化を水素化分解開始の前に行ってよい。硫化は確
立された技術であり、通常には水素の存在下で、触媒を
硫黄含有ガスと接触することによって行われる。水素と
、硫化水素、二硫化炭素またはメルカプタン（例えば、
ブトールメルカプタン）の混合物が適している。予備硫
化は、水素および硫黄含有炭化水素油、例えば、サワー
灯油またはガスオイルと触媒を接触することによって行
うこともできる。

【００４１】供給原料は高度にパラフィン性であるので
、ヘテロ原子含量は低く、従って、供給原料は、予備水
素化処理の必要なく、第１工程に直接に導入してよい。

【００４２】第１工程中、供給原料の低品質のかなり芳
香族の成分は、水素化分解によって、飽和または開環に
よりかなりパラフィン性である生成物に転化される。こ
の工程において流れに存在するパラフィン性物質は、良
好なＶＩ特性を有するが、そのパラフィン性質の結果と
してかなり高い流動点を有する。本発明の方法の第２工
程の目的は、良好な粘度性質を保ちながら、より低い流
動点をも有するイソパラフィンへとこれらパラフィン性
成分を選択的に水素異性化することにある。これによっ
て、水素異性化に続いて過剰な程度の脱ろうを行うこと
なく、最終生成物の適切な流動点が得られる。低品質芳
香族成分が初期の水素化分解工程によって除去されてい
るので、第２工程において顕著な程度の芳香族炭化水素
の飽和を行う必要はなく、かなり低い圧力、典型的には
、約２００〜１０００ｐｓｉｇ（１４７９〜６９９１ｋ
Ｐａ）、好ましくは約４００〜１０００ｐｓｉｇ（２８
５７〜６９９１ｋＰａ）の圧力で行うことが可能である
。操作の低圧モードにおいて、少なくとも２００ｐｓｉ
ｇ（１４７９ｋＰａ）の水素分圧で第２工程を行うこと
が好ましい。

【００４３】操作の他のモードは、第２段階におけるよ
り高い水素分圧、典型的には１０００ｐｓｉｇ（６９９
１ｋＰａ）を越える水素分圧を使用することである。操
作のこのモードは好ましい。第２工程が、第１工程の出
口圧力と等しい入口圧力で、第１工程とカスケードで操
作できるからである。

【００４４】従って、操作の好ましいモードにおいて、
第２工程は、低圧モードにおいて４００〜１０００ｐｓ
ｉｇ（２５８７〜６９９１ｋＰａ）の水素分圧で、ある
いは高圧モードにおいて１０００〜３０００ｐｓｉｇ（
６９９１〜２０７７１ｋＰａ）、好ましくは１５００〜
２５００ｐｓｉｇ（１０４３６〜１７３２６ｋＰａ）の
水素分圧で行われる。水素循環速度は、第１工程におい
て使用されるものとほぼ同様である。

【００４５】第２工程において使用される触媒は、ワッ
クス性の、線状のまたは線状に近いパラフィンを、ワッ
クス性が低いイソパラフィン性の生成物に異性化する高
い選択性を有する触媒である。この種の触媒は、かなり
低い酸性度を有する大きな孔寸法の多孔性担体上に金属
成分を含んでなり、二機能性を有する。この工程時に潤
滑油沸点範囲の外側で沸騰する生成物への転化を減少す
るように、酸性度は低いレベルに保たれる。一般に、２
０以下、好ましくは１０以下のα値を用いる。５以下、
好ましくは１〜２のα値によって最も良好な結果が得ら
れる。

【００４６】α値は触媒の接触分解活性を標準触媒と比
較して示す概略値である。α試験は、α値を１（速度定
数＝０．０１６／秒）と定める標準触媒に対する試験触
媒の相対速度定数（単位時間当たり単位触媒体積当たり
のｎ−ヘキサン転化速度）を与える。α試験はアメリカ
合衆国特許特許第３，３５４，０７８号およびジャーナ
ル・オブ・カタリシス（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃａｔ
ａｌｙｓｉｓ）、第４巻、５２７頁（１９６５年）、第
６巻、２７８頁（１９６６年）および第６１巻、３９５
頁（１９８０年）に記載されている。本発明のこの工程
において使用される二機能性触媒において、α値は金属
成分の不存在下で求められる。

【００４７】パラフィン水素異性化触媒のための担体は
、ゼオライトβ、必要な低いレベルの酸活性度を有する
形態である高度にケイ質のゼオライトであり、パラフィ
ン分解を最小にし、パラフィン異性化を最大にする。 ゼオライトにおける低い酸性度値は、ゼオライトにおい
て充分に高いシリカ：アルミナ比を使用することによっ
て得られ、これは、適切な組成でゼオライトを直接に合
成することによってあるいは蒸気処理または脱アルミニ
ウム法、例えば、酸抽出によって達成することができる
。低い固有酸性度を有する製造するために、アルミニウ
ム以外の金属の同形置換を使用してよい。あるいは、ゼ
オライトを、所望の低い酸性度レベルへのアルカリ金属
カチオン交換に付してよいが、これは、アルミニウム以
外の骨格元素を含有するゼオライトの使用よりも好まし
くない。

【００４８】ゼオライトβは、アメリカ合衆国特許第４
，４１９，２２０号に記載されているように、芳香族成
分の存在下で、パラフィン異性化に対して顕著な活性を
有するので、好ましい担体である。例えばシリカ−アル
ミナ比が約５０：１より大きいケイ素富含ゼオライトを
合成することにより、またはより容易な方法として低シ
リカ−アルミナ比のゼオライトを所望の酸性水準に蒸気
処理することにより、低酸性型ゼオライトβを得ること
ができる。もう一つの方法は、ゼオライトの骨格アルミ
ニウムの一部を、ゼオライト中の酸活性水準を本質的に
低水準とするホウ素のような他の三価元素と交換するこ
とである。この種の好ましいゼオライトは、骨格ホウ素
を含むものであり、通常少なくとも０．１重量％、好ま
しくは少なくとも０．５重量％の骨格ホウ素がゼオライ
トに含まれることが好ましい。この種のゼオライトにお
いて、骨格は、主に、四面体配位され酸素ブリッジによ
り結合されたケイ素からなる。通常、微量の三価元素（
アルミノシリケートゼオライトβの場合、アルミナ）も
配位され骨格の一部を形成する。ゼオライトは、構造の
孔にも金属を含むが、これらはゼオライトの特徴的構造
を構成する骨格の一部とはならない。「骨格」ホウ素と
いう用語は、ゼオライトのイオン交換能に寄与すること
により確認されるゼオライト骨格中の物質を、孔内に存
在しゼオライトの全イオン交換能に影響を及ぼさない物
質から区別するために用いられる。

【００４９】骨格ホウ素を含む高シリカ含量ゼオライト
を調製する方法は既知であり、例えば、米国特許第４，
２６９，８１３号および同第４，６７２，０４９号に記
載されている。そこに記載されているように、ゼオライ
トに含まれるホウ素の量は、ゼオライト形成溶液に異な
る量のホウ酸イオンを混入することにより、例えば、シ
リカとアルミナの量に対して種々の量のホウ酸を用いる
ことにより変化し得る。これらゼオライトを製造できる
方法に関しては、これら開示を参照できる。

【００５０】低酸性ゼオライトβ触媒において、ゼオラ
イトは少なくとも０．１重量％のホウ素を含むべきであ
る。通常、ホウ素の最大量はゼオライトの約５重量％で
あり、大部分の場合、ゼオライトの２重量％を越えない
。骨格は、通常、アルミナを含み、シリカ：アルミナ比
は、通常、ゼオライトを合成した状態において少なくと
も３０：１である。好ましいゼオライトβ触媒は、少な
くとも１重量％の（Ｂ２Ｏ３としての）ホウ素を含む最
初のホウ素含有ゼオライトを蒸気処理して約１０を越え
ない、好ましくは５を越えない最終α値を得ることによ
り製造される。

【００５１】蒸気処理条件は最終触媒において望ましい
α値が得られるように調節すべきであり、典型的に約４
２７〜約５９５℃（約８００〜約１１００°Ｆ）の温度
で１００％蒸気の雰囲気を利用する。通常、蒸気処理は
、所望の酸性度の低下を得るために約１２〜４８時間、
典型的に約２４時間行われる。ゼオライトの酸活性を低
下させるために蒸気処理を用いることが特に有益であり
、合成した状態で同じ酸性度を有するゼオライトを用い
て達成されない結果が得られることがわかった。これら
の結果は、充分に理解されていない機構によりゼオライ
トの性能を向上させる蒸気処理操作中に骨格から除去さ
れる三価金属の存在に起因すると考えられる。

【００５２】ゼオライトは最終触媒を形成するために、
通常、マトリックス物質と複合され、この目的のために
、アルミナ、シリカ−アルミナおよびシリカのような一
般的非酸性マトリックス物質が好適であり、非酸性バイ
ンダーとしてシリカが好ましいが、マトリックス複合触
媒に実質的な程度に酸性活性を付与しないならαベーマ
イト（αアルミナ一水和物）のような非酸性アルミナを
用いることもできる。アルミナは、非酸性であっても、
その酸性度を向上させるための水熱反応条件下にゼオラ
イトと反応する傾向があるので、バインダーとしてシリ
カを用いることが好ましい。ゼオライトは、通常、ゼオ
ライト：マトリックスの重量比を８０：２０〜２０：８
０、典型的に８０：２０〜５０：５０としてマトリック
スと複合される。物質を一緒に粉砕し、続いて押出しま
たはペレット化により所望の最終触媒粒子とすることを
含む一般的手段により複合を行うことができる。ゼオラ
イトをバインダーとしてのシリカと一緒に押し出すため
の好ましい方法が、米国特許第４，５８２，８１５号に
記載されている。所望の低酸性度を達成するために触媒
を蒸気処理すべき場合、それは一般的に行われているよ
うに触媒をバインダーと組み合わせた後に行われる。

【００５３】異性化触媒は、不飽和遷移種を介して進行
し水素化−脱水素成分による調整を必要とする所望の水
素異性化反応を促進するために金属成分も含む。触媒の
異性化活性を最大限にするために、強力な水素化機能を
有する金属が好ましく、それ故、白金およびパラジウム
のような他の貴金属が好ましい。貴金属水素化成分の量
は、典型的に、全触媒の０．５〜５重量％、通常０．５
〜２重量％である。白金は、白金テトラアミンのような
白金錯体カチオンとのイオン交換または可溶性白金化合
物溶液、例えば白金テトラアミンクロライドのような白
金テトラアミン塩の溶液の含浸を含む一般的技術により
触媒に組み込むことができる。貴金属を酸化物に転化し
所望の機械的強度を触媒に付与するために一般的条件下
に触媒を最終焼成に付することができる。使用前に、触
媒を確立された技術により予備硫化することができる。

【００５４】水素異性化の条件は、原料中の直鎖および
直鎖に近いワックス状パラフィン成分を、非潤滑油沸騰
範囲生成物（通常、３４５℃−（６５０°Ｆ−）物質）
への転化を最少限にしつつ異性化して比較的流動点の低
い、ワックス性は低いが粘度指数の高いイソパラフィン
物質とする目的を達成するように調節される。使用する
触媒は酸性度が低いので、低沸点生成物への転化は、通
常、比較的低水準であり、苛酷度の適当な選択により、
プロセスの操作を分解より異性化に最良となるようにす
ることができる。α値が５以下の白金／ゼオライトβ触
媒を用いた約１の一般的な空間速度において、第２工程
における温度は典型的に約２９０℃〜３７０℃（約５５
０°Ｆ〜約７００°Ｆ）であり、３４３℃＋（６５０°
Ｆ＋）の転化率は典型的に第２工程供給原料の約１０〜
３０重量％、より一般的には約１２〜２０重量％である
。しかしながら、この範囲外の温度、例えば約２６０℃
（約５００°Ｆ）〜約４００℃（７５０°Ｆ）の温度を
用いることができる。しかし、より高い温度は、より高
い操作温度において水素化反応が熱力学的にあまり好ま
しくない結果として異性化選択率が低くなり安定性の劣
る潤滑油生成物が得られるので、通常好ましくない。

【００５５】高圧モードで高い水素圧力の使用から得ら
れる高い活性を有するので、第２工程において温度は、
低圧操作において適切な温度よりも幾分低くてもよい。 高圧モードにおいて、約２９０〜３７０℃（５５０〜７
００゜Ｆ）の温度が好ましく、対照的に、低圧モードに
おいてこの工程のために約３１５〜３７０℃（６００〜
７００゜Ｆ）の温度が好ましい。空間速度は、通常、０
．５〜２ＬＨＳＶ（ｈｒ−１）の範囲であるが、ほとん
どの場合、約１のＬＨＳＶの空間速度が好ましい。水素
循環速度は第１工程において使用する速度と同様である
。しかし、この第２工程において近水素バランスの結果
として顕著に水素を消費しないので、要すれば、もっと
低い循環速度を使用してよい。カスケード操作モードに
おいて、第１工程からの過剰の水素は第２工程操作にお
いて適切である。

【００５６】本発明の方法の特別な利点は、全操作スキ
ームにおいて機能的分離を行うことが可能であることで
ある。第１工程において、望ましくない低ＶＩ成分は、
高い圧力およびかなり高い温度の条件下で飽和および開
環の処理によって除去される。対照的に、第２工程は、
生成物におけるイソパラフィンの含量を最大にする。ま
た、第１工程において低ＶＩの物質を扱うので、第２工
程は、パラフィン性物質の選択的な異性化を行うのに最
適化され得る。

【００５７】パラフィンの異性化に適当な比較的低い温
度条件は、分解反応に不都合であるが、特に触媒担持高
活性水素化成分の存在下における分解により形成され得
る潤滑油範囲オレフィンの飽和には熱力学的に好ましい
。この理由により、水素異性化は生成物の水素精製にも
効果的であり、そのために、一般的水素分解潤滑油生成
物において欠くことの多い特性である生成物安定性、特
に紫外線照射に対する安定性が向上する。従って、異性
化生成物は所望の流動点を達成するために最終的脱ろう
工程に付するだけでよく、二つの機能的に分離したプロ
セス工程における最適の処理により芳香族および潤滑油
範囲オレフィンの両方の不飽和物含量が低くなるので、
通常、更なる仕上げ工程は必要ない。生成物は、低沸点
物質の除去のために最終的分留に付し、続いて生成物の
目標の流動点の達成のために最終的脱ろう工程に付する
ことができる。

【００５８】所望の生成物の流動点の達成のために最終
的脱ろう工程が通常必要であるが、必要な脱ろう程度が
比較的小さいことが本発明の方法の注目すべき特徴であ
る。典型的には、最終的脱ろう工程中の損失は脱ろう原
料の１５〜２０重量％を越えず、より低くなり得る。こ
の点において接触脱ろうまたは溶媒脱ろうのいずれかを
用いることができ、溶媒脱ろうを用いる場合、除去され
たワックスを、他の処理のために第１工程または第２工
程に再使用することができる。溶剤脱ろうにおいて除去
されたワックスは、高度にパラフィン性であるので、要
すれば、第２工程をかなり低い圧力で行う態様において
、第２工程に直接に再使用してよい。

【００５９】好ましい触媒脱ろう法は、中間孔寸法ゼオ
ライト、例えば、ＺＳＭ−５を使用するが、最も好まし
い脱ろう触媒は高度に拘束された中間孔寸法ゼオライト
、例えば、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３またはＺＳＭ−
３５である。これらゼオライトが高度に選択的な脱ろう
を供給し、低い流動点および高いＶＩの脱ろう生成物を
提供するからである。これらゼオライトを使用する脱ろ
う法はアメリカ合衆国特許第４，２２２，８５５号に記
載されている。その使用が好ましいゼオライトは、そこ
において記載されているのと同様にして特徴付けられ得
る。即ち、該特許に記載されている規定された収着性質
を有する結果を与える孔開口を有するゼオライトとして
特徴付けられる。即ち、以下の性質を有する：（１）容
量％に基づいて、約３以上のｎ−ヘキサンとｏ−キシレ
ンの収着比（この収着は、０．１のＰ／Ｐｏで、ｎ−ヘ
キサンにおいて５０℃およびｏ−キシレンにおいて８０
℃の温度で求めたものである。）、および（２）ｎ−ヘ
キサン／３−メチルペンタン／２，３−ジメチルブタン
の１／１／１重量比混合物から５３８℃（１０００°Ｆ
）および１気圧（バール）で二重に分岐した２，３−ジ
メチルブタン（ＤＭＢ）に優先して３−メチルペンタン
（３ＭＰ）を選択的に分解する能力（５３８℃の温度で
求めた速度定数の比ｋ３ＭＰ／ｋＤＭＢは約２以上であ
る）。

【００６０】Ｐ／Ｐｏは、デボール（Ｊ．Ｈ．ｄｅＢｏ
ｅｒ）による「ダイナミック・キャラクター・オブ・ア
ドソープション（ＤｙｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒ　
ｏｆ　Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）」第２版、オックスフォ
ード・ユニバーシティー・プレス（１９６８）などの文
献に記載されているような通常の意味を有しており、収
着の温度で収着物の分圧の収着物の蒸気圧の比として規
定される相対的圧力である。速度定数の比、ｋ３ＭＰ／
ｋＤＭＢは、以下の式：ｋ＝（１／Ｔｃ）ｌｎ（１−ε
） ［式中、ｋはそれぞれの成分の速度定数であり、Ｔｃは
接触時間であり、εはそれぞれの成分の転化率分数であ
る。］によって通常の方法で一次速度論から求められる
。

【００６１】これら収着条件に合致するゼオライトは、
天然のゼオライトフェリエライト、ならびに既知の合成
ゼオライトＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３およびＺＳＭ−
３５を包含する。これらゼオライトは、脱ろうプロセス
において使用する場合に少なくとも部分的に酸型または
水素型であり、金属水素化成分、好ましくは、白金など
の貴金属を使用することが好ましい。Ｐｔ／ＺＳＭ−２
３脱ろう触媒を使用して、優れた結果が得られる。

【００６２】ゼオライトＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３お
よびＺＳＭ−３５の製法および性質はアメリカ合衆国特
許第４，８１０，３５７号（ＺＳＭ−２２）、第４，０
７６，８４２号および第４，１０４，１５１号（ＺＳＭ
−２３）、第４，０１６，２４５号（ＺＳＭ−３５）に
記載されている。フェリエライトは、ブレック（Ｄ．Ｗ
．Ｂｒｅｃｋ）のゼオライト・モレキュラー・シーブズ
（Ｚｅｏｌｉｔｅ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｓｉｅｖｅｓ
）、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ（１９７４年）
、１２５〜１２７頁、１４６頁、２１９頁および６２５
頁になどの文献に記載されている、天然の鉱物である。

【００６３】しかし、いずれにしろ、生成物のための脱
ろうユニットに対する要求はかなり低く、この点に関し
て本発明の方法は、かなりの程度の脱ろうが必要になる
無定形触媒のみを使用した方法に比較して顕著な改良を
与える。本発明の方法で行われる機能的分離は、単一パ
スでの高い転化率を可能にし、代表的には約７０〜８０
％の転化率が達成される。これは、無定形触媒法での５
０％と対照的である。従って、装置の処理量は、従来の
方法に比較して顕著に向上している。脱ろう器への負荷
を減少するように、８０％以上の転化率レベルを使用し
てもよいが、生成物ＶＩおよび収率が同時に減少し、一
般に、約１３５よりも低いＶＩを有する生成物が許容さ
れないならば、最終脱ろう工程を完全になくすることが
できない。

【００６４】本発明の方法から得られる生成物は、良好
な収率で得られ、高いＶＩおよび低い流動点を有する物
質である。良好な粘度性質を有することに加えて、生成
物は、酸化的および熱的にかつ紫外線に対して非常に安
定でもある。１４０〜１５５の範囲のＶＩ値が典型的に
得られる。初めのワックス供給原料に基づいて、少なく
とも５０重量％、好ましくは少なくとも６０重量％の生
成物収率（これは、それぞれほぼ８０％および９０％の
ワックス転化値に対応する。）において、１４３〜１４
７のＶＩ値が容易に達成される。本発明の方法の別の顕
著な特徴は、固有である限定沸騰範囲転化の結果として
所望の粘度値を生成物が保ち；逆に、一定の生成物粘度
において、より高い収率が得られるということである。

【００６５】

【実施例】本発明の方法の様々な特徴を説明するために
以下に実施例を挙げる。実施例１および実施例２は、骨
格ホウ素を含む低酸性白金／ゼオライトβ触媒の調製を
説明する。

【００６６】実施例１ 下記混合物を撹拌下に１４０℃（２８５°Ｆ）で１３日
間結晶化させることによりホウ素含有ゼオライトβ触媒
を調製した： ホウ酸、ｇ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　５７．６５０％水酸化ナトリウム、ｍ
ｌ　　　　　　　　　　　６６．０ＴＥＡＢｒ、ｍｌ　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３８４種
結晶、ｇ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　３７．０シリカ、ｇ　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　３３２水、ｇ　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１０２０注：　１　　ＴＥＡＢｒ＝テトラエチルアンモ
ニウムブロミドの５０％水溶液２　　シリカ＝ウルトラ
シル（Ｕｌｔｒａｓｉｌ：登録商標）

【００６７】焼成生成物は下記分析結果を示し、Ｘ線回
折によりゼオライトβの構造を有することが確認された
： ＳｉＯ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　７６．２Ａｌ２Ｏ３　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　０．３ホウ素　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１．０８ナトリウム、ｐｐ
ｍ　　　　　　　　　１０７０窒素　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　１．６５灰分　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８１．
６

【００６８】実施例２ 実施例１の合成したままのホウ素含有ゼオライトβを粉
砕し、ゼオライト：シリカ重量比を６５：３５としてシ
リカと一緒に押し出し、乾燥し、窒素中４８０℃（９０
０°Ｆ）で３時間焼成し、続いて空気中５４０℃（１０
００°Ｆ）で３時間焼成した。得られた押出物を室温に
おいて１Ｎ硝酸アンモニウム溶液で１時間交換し、その
後、交換触媒を空気中５４０℃（１０００°Ｆ）で３時
間焼成し、１００％スチーム中５５０℃（１０２５°Ｆ
）で２４時間処理した。蒸気処理した押出物は、ホウ素
（Ｂ２Ｏ３として）０．４８重量％、ナトリウム３６５
ｐｐｍおよびＡｌ２Ｏ３１９２０ｐｐｍを含んでいるこ
とがわかった。蒸気処理触媒を、１Ｎ白金テトラアミン
クロライド溶液により室温で４時間交換し、最後の焼成
を３５０℃（６６０°Ｆ）で３時間行った。仕上げられ
た触媒は、白金０．８７重量％を含み、α値が４であっ
た。

【００６９】実施例３ バルク溶媒脱ろうに基づいて３０重量％の油を含有し（
ＡＳＴＭ　Ｄ３２３５によれば３５重量％の油）、前記
表３に示す性質を有する粗ワックスを、前記表４に記載
された種類の１．５ｍｍトリローブＮｉＷ／フッ素化ア
ルミナ触媒（４．８重量％Ｎｉ、２２．３重量％Ｗ）に
より水素化分解することによって処理した。粗ワックス
を導入する前に、３８５℃（７２５°Ｆ）の温度で一週
間、６００ｐｐｍのフッ素レベルでｏ−フルオロトルエ
ンを用いて、その場で硫化およびフッ素化した。水素化
分解は、以下の条件下でｏ−フルオロトルエンを用いて
、２５ｐｐｍのフッ素を保持して行った：　　　　　　
ＬＨＳＶ，ｈｒ−１　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１　　　　　　圧力，ｐｓｉｇ（ｋＰａ，
絶対圧）　　　　２０００（１３８８１）　　　　　　
Ｈ２循環量，ＳＣＦ／Ｂｂｌ（ｎ．ｌ．ｌ−１）　　７
５００（１３３５）

【００７０】３７３℃（７０４°Ｆ
）から４１０℃（７７０°Ｆ）に反応温度を変化させる
ことによって反応過酷性を調整した。これにより、４０
〜９５重量％のワックス転化率が得られた。ワックス転
化率は、溶媒脱ろうによって得られたワックスと供給原
料のワックスとの差を供給原料のワックスで割ったもの
として定義される。

【００７１】３７３℃（７０４°Ｆ）の反応器温度で得
られた穏やかに水素化分解した試料を蒸留し、試料中の
３４３℃−（６５０°Ｆ−）物質（１４重量％）を除去
し、以下の表５に示す性質を有する生成物を得た。この
水素化分解生成物を、以下の表５に記載された次の処理
のために使用した。

【００７２】

【表５】 　　水素化分解（３７３℃（７０４°Ｆ））した粗ワッ
クスの性質　　　　沸点範囲，℃（°Ｆ）　　　　　　
　　　　　　　　３４７〜５５０（６５６〜１０２２）
　　　　ＡＰＩ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　−　　　　窒素，ｐｐｍｗ　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　６　　　　硫黄，
重量％　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
０．００１　　　　流動点，℃（°Ｆ）　　　　　　　
　　　　　　　　　４９（１２０）　　　　ＫＶ，１０
０℃，ｃＳ　　　　　　　　　　　　　　　５．６８　
　　　ＫＶ，１５０℃　（３００°Ｆ），ｃＳ　　２．
７４８　　　　分子量　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　４７８　　　　芳香族炭化
水素，重量％　　　　　　　　　　　　２

【００７３】
表５に示すような水素化分解された粗ワックスの性質を
、表３に示すような初めの粗ワックスの性質を比較する
ことによって、芳香族炭化水素含量が顕著に減少してい
るとともに、分子量および粘度が減少しているが、流動
点が全く変化していないことがわかる。

【００７４】図１は、比較例のための実施例５の２工程
ＬＨＤＣ／ＨＤＩ実験の結果とともに、ワックス転化率
に対する潤滑油収率を示す。この図面は、実施例３の単
一工程ＬＨＤＣ工程における潤滑油収率が約４０〜６０
％のワックス転化率で約４６％の最大値に達することを
示している。

【００７５】実施例４ この実施例は、低酸性度水素異性化触媒を使用する単一
工程ワックス水素異性化法（初めの水素化分解は無い）
を示す。

【００７６】前記実施例２で記載した方法によって調製
した低酸性度シリカ結合ゼオライトβ触媒を、３０／６
０メッシュ（タイラー（Ｔｙｌｅｒ））粒子の形態で反
応器に仕込み、次いで、５０ｐｓｉｇ（４４５ｋＰａ、
絶対圧）で反応器温度を７５０°Ｆにまで増加すること
によって２％Ｈ２Ｓ／９８％Ｈ２を用いて硫化した。実
施例３で穏やかに水素化分解した同様の粗ワックスを、
第１工程水素化分解を行うことなく、触媒に直接仕込ん
だ。反応条件は、４００ｐｓｉｇ（２８５７ｋＰａ）、
２５００ＳＣＦ　Ｈ２／Ｂｂｌ（４４５ｎ．ｌ．ｌ−１
）および０．５ＬＨＳＶであった。結果を以下の表７に
示す。

【００７７】実施例５ 以下の手順により、２工程カスケード潤滑油水素化分解
／水素異性化（ＬＨＤＣ／ＨＤＩ）処理を行った。

【００７８】実施例２の低酸性度Ｐｔ／ゼオライトβを
反応器に仕込み、実施例４に記載されているように予め
硫化した。次いで、実施例３からの水素化分解した蒸留
物の３４３℃＋（６５０°Ｆ＋）分画を３２８〜３５３
℃（６２２〜６６７°Ｆ）の温度、０．５ＬＨＳＶ、４
００ｐｓｉｇ（２８５７ｋＰａ、絶対圧）および２５０
０ＳＣＦ　Ｈ２／Ｂｂｌでこの触媒により処理した。残
液分画を蒸留して、３４３℃＋（６５０°Ｆ＋）物質を
得、次いでＭＥＫ／トルエンを用いて脱ろうした。脱ろ
うした生成物の性質を以下の表６に示す。

【００７９】

【表６】 　　　　　　低転化率水素化分解粗ワックスの異性化　
　　　　　　　　　　　　　　　　　供給原料ランＮｏ
．　　　　　　　　　　　　　−　　　　　　５−１　
　　　　　５−２　　　　　　５−３　　　　　　５−
４　　　　　　５−５温度，　　℃　　　　　　　　　
　　−　　　　　　３５３　　　　　　３４２　　　　
　　３３５　　　　　　３３６　　　　　　３２８　　
　　　　（°Ｆ）　　　　　　　　−　　　　（６６７
）　　　　（６４８）　　　　（６３５）　　　　（６
３７）　　　　（６２２）３４３℃＋（６５０°Ｆ＋） 　　転化率，重量％　　　　　−　　　　　２８．７　
　　　　１８．８　　　　　１２．４　　　　　１４．
５　　　　　１０．３３４３℃＋（６５０°Ｆ＋） 　　流動点，　℃　　　　　　　　−　　　　　　５．
６　　　　　１７．８　　　　　２６．７　　　　　２
３．９　　　　　３２．８　　　　　（°Ｆ）　　　　
　　−　　　　　（４２）　　　　　（６４）　　　　
　（８０）　　　　　（７５）　　　　　（９１）ＳＤ
ＷＯ性質 　　ＫＶ　４０℃で、ｃＳｔ　　　　２８．８４　　　
２２．２８９　　　　２３．１１　　　２３．８０４　
　　２２．５８５　　　２４．４８６　　ＫＶ　１００
℃で、ｃＳｔ　　　５．７１１　　　　４．７９４　　
　　４．９７４　　　　５．０７５　　　　４．８９０
　　　　５．１６４　　ＶＩ　　　　　　　　　　　　
　　　　１４３　　　　　　１４１　　　　　　１４７
　　　　　　１４７　　　　　　１４６　　　　　　１
４７　　流動点、°Ｆ　　　　　　　　　１５　　　　
　　　２０　　　　　　　１０　　　　　　　１５　　
　　　　　１０　　　　　　　１０　　ＶＩ　０°Ｆで
　　　　　　　１４０　　　　　　１３７　　　　　　
１４５　　　　　　１４４　　　　　　１４４　　　　
　　１４５潤滑油収率，重量％　　　　　　　　　　　
　５５．６　　　　　６１．５　　　　　６１．２　　
　　　６０．２　　　　　５７．４ワックス転化率　　
　　　　　　　　　　　　　　　　９２　　　　　　　
８８　　　　　　　７９　　　　　　　８１　　　　　
　　７１選択性　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　４０　　　　　　　５１　　　　　　
　５６　　　　　　　５４　　　　　　　５５

【００８０】ワックス収率に対する２工程ＬＨＤＣ／Ｈ
ＤＩシーケンスの潤滑油収率を、比較のための一工程Ｌ
ＨＤＣ法の収率とともに図１に示す。図１は、２工程処
理が、約８８％のワックス転化率で約６１％の高い潤滑
油収率を達成することを示している。これら値の両方は
、一工程ＬＨＤＣ法によって達成されるものよりも顕著
に高い。従って、プロセス最適化が、処理工程の機能的
分離によって達成される。

【００８１】図１の収率データーは、高いワックス転化
選択性（形成異性体／転化ワックスの比）が非常に高い
ワックス転化率（約９０重量％まで）で保たれるが、穏
やかな水素化分解スキーム（実施例３）は、高い転化率
レベルで過剰な分解のために４０〜５０重量％以上の高
いワックス転化選択性を保てないことも示している。

【００８２】図２は、実施例３の穏やかな水素化分解の
生成物に比較して、実施例５のＬＨＤＣ／ＨＤＩ組み合
わせスキームから得られた生成物の粘度指数（ＶＩ）が
約３改良されていることを示す。組み合わせスキームの
改良されたワックス異性化選択性は、高いワックス転化
レベルにおいてさえ、より高い潤滑油収率およびより高
いＶＩ生成物の両方を可能にする。

【００８３】実施例３（水素化分解）および実施例２（
Ｐｔ／ゼオライトβ）の触媒ならびに表３のスラックワ
ックス供給原料を用いて、２工程潤滑油水素化分解／水
素異性化処理を行った。水素化分解において３８０℃（
７１５°Ｆ）の温度および水素異性化において３４０℃
（６４５°Ｆ）の温度を用いて、２０００ｐｓｉｇ（１
３８８１ｋＰａ）の圧力で直接カスケードで行った。そ
れぞれの工程において、空間速度は１．０ｈｒ−１であ
った。第２工程において用いたＰｔ／ゼオライトβ水素
異性化触媒を、実施例４に記載されたのと同様の手順で
予め硫化した。結果を以下の表７に示す。

【００８４】表７は、全ての４つの粗ワックス処理スキ
ームのための最大の潤滑油収率、生成物ＶＩおよび反応
器温度条件を比較している。（ｉ）穏やかな水素化分解
（実施例３）（ｉｉ）低酸性度ＨＤＩ触媒（Ｐｔ／Ｂ−
β）を使用するワックス異性化（実施例４）（ｉｉｉ）
無定形ＨＤＣ触媒による穏やかな水素化分解、およびこ
れに続く低酸性度Ｐｔ／Ｂ−β触媒による低圧ワックス
水素異性化のＬＨＤＣ／ＨＤＩ組み合わせスキーム（実
施例５）および（ｉｖ）無定形ＨＤＣ触媒によるカスケ
ードＬＨＤＣ／ＨＤＩ、およびそれに続く低酸性度Ｐｔ
／Ｂ−β触媒による高圧ワックス水素異性化（実施例６
）。

【００８５】

【表７】 　　　　粗ワックス処理スキームからの生成物性質およ
び触媒活性の比較実施例番号　　　　　　　　　　　　
　　３　　　　　　　　４　　　　　　　　５　　　　
　　　　　　６処理スキーム　　　　　　　　　　ＨＤ
Ｃ　　　　ＨＤＩ　　　　ＨＤＣ／ＨＤＣ　　　　　　
ＨＤＣ／ＨＤＣ反応器温度，℃　　　　　　　　　３８
５　　　　　　　４１８　　　　　　３７３−３４２　
　　　　　３７９−３４１　　　　　　　　　　　（°
Ｆ）　　　　　（７２５）　　　　　（７８５）　　　
　（７０４／６４８）　　　　（７１５／６４５）ＬＨ
ＳＶ，ｈｒ−１　　　　　　　　　１．０　　　　　　
　０．５　　　　　　　１．０／０．５　　　　　１．
０／１．０圧力，ｐｓｉｇ　　　　　　　　２０００　
　　　　　　４００　　　　　　２０００／４００　　
　　２０００／２０００　　　　　　（ｋＰａ）　　　
　（１３８８１）　　　　（２８５７）潤滑油収率，重
量％　　　　　　　　　　　　４６　　　　　　　　　
　　　５３−５５　　　　　　　　　　　　　　　　　
　６１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
６１溶剤脱ろう油性質： 　　ＶＩ，　　−１８℃（０°Ｆ）で 　　　　　　流動点　　　　　　　　　　　１４１　　
　　　１３５−１３７　　　　　　　１４５　　　　　
　　　　　１４３　　ＫＶ，　１００℃で，　ｃＳ　　
　　　　４．８　　　　　５．８−５．９　　　　　　
　５．０　　　　　　　　　　４．９ 注：　潤滑油収率は一定カットポイントで測定した。

【００８６】表７は、実施例５および６の穏やかな水素
化分解と水素異性化の組み合わせが、かなりの生成物粘
度の比較において、同様の水素異性化触媒を使用する実
施例４の一工程パラフィン水素異性化法に比較して顕著
な活性の利点（約１３０°Ｆ、５４℃）を有することを
示す。さらに、組み合わせた方法は、一工程高圧水素化
分解法または低圧異性化法のいずれかよりも、高い収率
で高いＶＩの生成物を与えもする。従って、低圧または
高圧水素異性化法のいずれかを使用する組み合わせ法は
、個々のプロセスのいずれかよりも優れている。

【００８７】実施例７ 本実施例は、低および高圧ワックス水素異性化の使用を
比較する。実施例８とともに本実施例は、低酸性度第２
工程触媒（α＜１５）が、より高い酸性度の触媒よりも
好ましいことを示す。

【００８８】実施例２の触媒を下降流反応器に仕込み、
実施例４に記載されているように硫化した。次いで、以
下の条件で、並流の下降流で、実施例３の粗ワックスを
水素とともに反応器に供給した： 　　ＬＨＳＶ，ｈｒ−１　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　０．５　　Ｈ２流速，ＳＣＦ／Ｂｂｌ
　　　　　　　　　　　　２５００　　　　　　　　　
　　　（ｎ．ｌ．ｌ−１）　　　　　　　　　　　（４
４５）　　全圧，ｐｓｉｇ　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　４００および１７５０　　　　　　　
　（ｋＰａ、絶対圧）　　　　　　　　　　　　（２８
５７および１２１５９）

【００８９】実施例８ ４０：１のバルクＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比を有するゼオ
ライトβ試料をアルミナとともに押し出し、６５／３５
重量％円筒状押出物を形成した。次いで、この材料を乾
燥し、焼成し、蒸気処理し、αを５５に減少させた。Ｐ
ｔ（ＮＨ３）４Ｃｌ２を用いたイオン交換によって白金
を含有させた。最終Ｐｔ担持量は０．６重量％であった
。次いで、触媒を反応器に仕込み、前記のように硫化し
た。以下の条件で、並流の下降流で、水素を、実施例３
に記載したのと同様の粗ワックスとともに反応器に供給
した：ＬＨＳＶ，ｈｒ−１　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　１．０Ｈ２流速，ＳＣＦ／Ｂｂｌ　
　　　　　　　　　　　２０００（ｎ．ｌ．ｌ−１）　
　　　　　　　　　（３５６）全圧，ｐｓｉｇ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　４００および２
０００ （ｋＰａ、絶対圧）　　　　　　　　　　　　（２８５
７および１３８８１）

【００９０】以下の表８は、実施例３、７および８で記
載したランからの、最大潤滑油収率および最大収率での
生成物のＶＩを比較する。

【００９１】

【表８】 実施例番号　　　　　　　　　　　　　　　　　　３　
　　　　　　　　　　　　　７　　　　　　　　　　　
　　　　　８触媒　　　　　　　　　　　　　　　　　
　ＮｉＷ／アルミナ　　　　　　４αＰｔ／β　　　　
　　　　５５αＰｔ／β圧力，ｐｓｉｇ　　　　　　　
　　　　　２０００　　　　　　　　　　　４００　　
　　　１７５０　　　　　４００　　　　２０００　　
　　　　ｋＰａ　　　　　　　　　　　　　１３８８１
　　　　　　　　　　２８５７　　　　１２１５９　　
　　２８５７　　　１３８８１潤滑油収率，重量％　　
　　　　　　　　４６　　　　　　　　　　５５−５８
　　　　　　６１　　　　　　５１　　　　　　４１Ｋ
Ｖ，１００°Ｆ，ｃＳ　　　　　　　　　　　５．０　
　　　　　　　　　　５．８　　　　　　６．０　　　
　　５．８　　　　　７．０潤滑油ＶＩ　　　　　　　
　　　　　　　　　　１４２　　　　　　　　　１３５
−１３７　　１３３−１３４　　　１２７　　　　　１
２１

【００９２】表８の結果は、粗ワックスが高圧でＰｔ／
ゼオライトβなどの低酸性度触媒により処理でき、より
高い酸性度の触媒で生じる収率またはＶＩの不利を伴わ
ないことを示している。

【００９３】図３〜６は実施例３、４、７および８の方
法において粗ワックスの関数として収率およびＶＩデー
ターを比較する。ここでの転化率は、３４３℃−（６５
０°Ｆ−）成分に転化した供給原料の正味量として定義
される。これら結果は、実施例２の低酸性度Ｐｔ／ゼオ
ライトβ触媒（４α）が実施例４に示すように、原料の
粗ワックスを処理する最も高い収率を与え：４αＰｔ／
ゼオライトβ触媒が、実施例３で使用した無定形ＮｉＷ
／Ａｌ２Ｏ３触媒よりも１５％程度高い潤滑油を与え、
実施例８のより高い酸性度の５５αＰｔ／ゼオライトβ
触媒よりも１０〜２０％高い潤滑油を与えることを示し
ている。水素異性化の操作圧力を増加することによって
、実施例８の高酸性度のＰｔ／ゼオライトβ触媒の場合
に顕著な収率損失が生じるが、実施例７で使用する低酸
性度Ｐｔ／ゼオライトβ触媒の場合に収率が増加する。

【００９４】生成物のＶＩは、高酸性度Ｐｔ／ゼオライ
トβ触媒の場合ほどは、低酸性度Ｐｔ／ゼオライトβ触
媒の場合において影響されない。

【００９５】図７は、３４３℃（６５０°Ｆ）の一定生
成物カットポイントを用いた同様の粗ワックスを用いて
、本発明のＬＨＤＣ／ＨＤＩ／ＳＷＤシーケンスおよび
従来技術のＬＨＤＣ／ＳＷＤシーケンスの種々のワック
ス転化率と、生成物の動粘度（１００℃）との関係を示
す。図は、本発明の方法が、潤滑油沸騰範囲の外側の油
の過剰な転化無く、ワックスを高いＶＩの油に選択的に
転化する結果として、従来技術よりも粘度を大きな程度
に保つことを示している。この重要な特徴によって、条
件の適切な選択によって種々の粘度を有する生成物を製
造することが可能になる。

【００９６】実施例８ 以下の表９に示した性質を有するペトロラタム（ｐｅｔ
ｒｏｌａｔｕｍ）ワックスを、表１０に示す条件下でカ
スケード水素化分解／水素異性化に付し、８ｃＳｔ（公
称値）の潤滑油を製造した。潤滑油収率および性質は、
約３４３℃（６５０°Ｆ）のカットポイントで７．８ｃ
Ｓｔの一定粘度カットで記録した。

【００９７】

【表９】 　　　　　　　　ペトロラタムワックスの性質　　沸騰
範囲，公称値（ＳＩＭＩＤＳ），　　　　　　　　℃（
°Ｆ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４
１６−７０４（７８０−１３００）　　Ｎ，ｐｐｍｗ　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２０
　　Ｓ，重量％　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　０．３　　油含量，ＡＳＴＭＤ−３２３
５，重量％　　　　　　　　　２５　　ＡＰＩ°　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３
１

【００９８】

【表１０】 　　　　　　　　ペトロラタムＨＤＣ／ＨＤＩ条件　　
圧力，Ｈ，ｐｓｉｇ（ｋＰａ）　　　　　　　２０００
／２０００　（１３８８１／１３８８１）　　ＬＨＳＶ
，ｈｒ−１　　　　　　　　　　　　　　　　１．０／
１．０　　温度，℃（°Ｆ）　　　　　　　　　　　　
　　３９６／３５７　（７４５／６７４）　　潤滑油，
７．８ｃＳｔで　 　　　　　　収率，重量％　　　　　　　　　　　　　
　４５　　　　　　ＫＶ，ｃＳｔ（１００℃で）　　　
７．８　　　　　　ＶＩ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１４４

【００９９】生成物は、表１０に示すように、良好な収
率で製造され、良好な粘度特性を有していた。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　ＬＨＤＣ／ＨＤＩ／ＳＤＷ法およびＬＨＤ
Ｃ／ＳＤＷ法におけるワックス転化率と、０°Ｆ流動点
での潤滑油収率との関係を示すグラフである。

【図２】　　ＬＨＤＣ／ＨＤＩ／ＳＤＷ法およびＬＨＤ
Ｃ／ＳＤＷ法におけるワックス転化率と、０°Ｆ流動点
での粘度指数との関係を示すグラフである。

【図３】　　実施例３、４、７および８における、粗ワ
ックスの転化率と潤滑油収率（０°Ｆ流動点でのドライ
ワックス）との関係を示すグラフである。

【図４】　　実施例３、４、７および８における、粗ワ
ックスの転化率と０°Ｆ流動点での潤滑油粘度指数との
関係を示すグラフである。

【図５】　　実施例３、４、７および８における、粗ワ
ックスの転化率と潤滑油収率（０°Ｆ流動点でのドライ
ワックス）との関係を示すグラフである。

【図６】　　実施例３、４、７および８における、粗ワ
ックスの転化率と０°Ｆ流動点での潤滑油粘度指数との
関係を示すグラフである。

【図７】　　ＬＨＤＣ／ＨＤＩ／ＳＤＷ法およびＬＨＤ
Ｃ／ＳＤＷ法におけるワックス転化率と、生成物の動粘
度との関係を示すグラフである。

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ワックス含量が少なくとも５０重量％
   である鉱油起源の炭化水素供給原料から少なくとも１４
   ０の粘度指数を有する高粘度指数潤滑油を製造する方法
   であって、 （ｉ）酸性無定形多孔性担体物質の上に水素化金属成分
   を含んでなる二機能性潤滑油水素化分解触媒により少な
   くとも８００ｐｓｉｇ（５６１３ｋＰａ）の水素分圧で
   供給原料を水素化分解し、潤滑油沸騰範囲の外側で沸騰
   する生成物への供給原料の５０重量％以下の転化率を与
   える過酷性で供給原料に存在する水素化分解芳香族成分
   を水素化分解し、および （ｉｉ）ゼオライトβを含んでなる多孔性担体物質上の
   水素化貴金属成分を含んでなり２０以下のα値を有する
   低酸性異性化触媒の存在下で、水素化分解からの流出物
   に存在するワックス性パラフィンを異性化し、ワックス
   性パラフィンをよりワックス性の低いイソパラフィンに
   異性化することを特徴とする製法。
2. 【請求項２】　　供給原料が、少なくとも６０重量％の
   ワックス含量および５〜２０重量％の芳香族含量を有す
   る石油ワックスを含んでなる請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】　　供給原料が、８〜１２重量％の芳香族
   含量を有する粗ワックスを含んでなる請求項１または２
   記載の方法。
4. 【請求項４】　　水素化分解触媒の金属成分が、周期表
   の第ＶＩＩＩ族の少なくとも１種の金属および第ＶＩ族
   の少なくとも１種の金属を含んでなる請求項１〜３のい
   ずれかに記載の方法。
5. 【請求項５】　　水素化分解触媒が酸性担体物質として
   アルミナを含んでなる請求項１〜４のいずれかに記載の
   方法。
6. 【請求項６】　　水素化分解触媒が、フッ素化潤滑油水
   素化分解触媒である請求項１〜５のいずれかに記載の方
   法。
7. 【請求項７】　　水素化分解触媒が、フッ素原子含量１
   〜１０重量％に予めフッ素化されている請求項６記載の
   方法。
8. 【請求項８】　　６５０°Ｆ−（３４３℃−）物質への
   水素化分解工程時の転化率が供給原料の１０〜３０重量
   ％である請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
9. 【請求項９】　　異性化触媒が１０以下のα値を有する
   請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
10. 【請求項１０】　　α値が５以下である請求項９記載の
    方法。
11. 【請求項１１】　　ホウ素がゼオライトβの骨格成分と
    して存在する請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
12. 【請求項１２】　　異性化触媒が、マトリックスおよび
    骨格成分としてホウ素を含有するゼオライトβを含んで
    なる担体の上に０．５〜２重量％の白金を含んでなる請
    求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
13. 【請求項１３】　　少なくとも２００ｐｓｉｇ（１４７
    ９ｋＰａ）の圧力で水素の存在下で異性化を行う請求項
    １〜１２のいずれかに記載の方法。
14. 【請求項１４】　　異性化工程に付す供給原料に基づい
    て３０重量％以下の６５０°Ｆ−（３４３℃−）生成物
    への転化率で異性化工程を行う請求項１〜１３のいずれ
    かに記載の方法。
15. 【請求項１５】　　６５０°Ｆ（３４３℃）以下の温度
    で水素化分解および／または異性化を行う請求項１４記
    載の方法。
16. 【請求項１６】　　少なくとも１０００ｐｓｉｇ（６９
    ９１ｋＰａ）の圧力で水素の存在下で水素化分解および
    異性化の両方を行う請求項１〜１５のいずれかに記載の
    方法。
17. 【請求項１７】　　５５０〜７００°Ｆ（２８８〜３７
    １℃）の温度で異性化を行う請求項１６記載の方法。
18. 【請求項１８】　　水素化分解からの流出物を異性化に
    直接にカスケードする請求項１６または１７記載の方法
    。
19. 【請求項１９】　　１５００〜２５００ｐｓｉｇ（１０
    ４３６〜１７３２６ｋＰａ）の水素分圧で水素化分解を
    行う請求項１〜１８のいずれかに記載の方法。
20. 【請求項２０】　　異性化触媒が、触媒の全重量に基づ
    いて０．５〜１．５重量％の白金含量および５以下のα
    値を有する、ゼオライトの骨格成分としてホウ素を含有
    する蒸気処理Ｐｔ／ゼオライトβ触媒を含んでなる請求
    項１〜１９のいずれかに記載の方法。
21. 【請求項２１】　　生成物が１４３〜１４７の粘度指数
    を有する請求項２０記載の方法。
22. 【請求項２２】　　１０以下のα値を有する低酸性担体
    上の水素化貴金属成分を含んでなるパラフィン異性化触
    媒の存在下で６００〜７００°Ｆ（３１６〜３７１℃）
    の温度で２００〜１０００ｐｓｉｇ（１４７９〜６９９
    １ｋＰａ）の水素分圧で水素の存在下で異性化を行い、
    ゼオライトβが骨格成分としてホウ素を含有し、生成物
    が少なくとも１４０の粘度指数を有する請求項１〜１５
    のいずれかに記載の方法。
23. 【請求項２３】　　６００〜６５０°Ｆ（３１６〜３４
    ３℃）の温度で異性化を行う請求項１６〜２２のいずれ
    かに記載の方法。
24. 【請求項２４】　　異性化時の６５０°Ｆ−（３４３℃
    −）転化率が、異性化に付した供給原料に基づいて１０
    〜２０重量％である請求項２３記載の方法。
25. 【請求項２５】　　異性化生成物を脱ろうし、目標流動
    点を達成し、脱ろう時の損失が２０重量％以下である請
    求項２３または２４に記載の方法。