KR20060005384A - 윤활유 베이스 오일의 제조 방법 - Google Patents

윤활유 베이스 오일의 제조 방법 Download PDF

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케이쓰 케이 앨더스
제이콥 비 안젤로
크리스토퍼 제이에스 켄트
제랄딘 피 게이튼
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엑손모빌 리서치 앤드 엔지니어링 컴퍼니
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Abstract

본 발명은 저급 공급원료로부터 나프텐성 베이스 오일을 제조하는 개선된 방법에 관한 것이다.

Description

윤활유 베이스 오일의 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING LUBRICANT BASE OILS}
본 발명은 윤활유 베이스 오일의 개선된 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 저급 공급원료로부터 나프텐성 베이스 오일을 제조하기 위한 개선된 방법에 관한 것이다.
가공 오일의 최종 사용자들은 보다 낮은 아닐린점 필요조건에 의해 지시되는 증가된 용해도의 생성물을 필요로 하고 있다. 동시에, 통상적인 나프텐성 원유 원료의 입수 용이성 및 공급이 감소되고 있다. 따라서, 보다 적은 양의 나프텐성 증류물로부터 나프텐성 베이스 오일의 제조 방법, 특히 보다 낮은 아닐린점을 갖는 베이스 오일의 제조 방법에 대한 필요성이 존재한다.
무어헤드(Moorehead) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,744,884 호, 및 제 4,699,707 호에서는 650℉(343.3℃) 이상에서 비등하고, 10℉(-12.2℃) 이하의 유동점을 가지며, 95 이상의 점도 지수를 갖는 윤활유 분획을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 상기 방법은 전체 범위의 셰일유를 수소화 처리한 후, 수소화 처리 단 계로부터의 유출물을 수소화 탈왁싱하는 것을 포함한다. 수소화 탈왁싱 단계로부터의 생성물은 수소화 반응기로 이송되어 수소화반응 금속 성분을 함유하는 촉매와 접촉된다. 수소화반응 후, 수소화반응 구역으로부터의 생성물은 하나 이상의 윤활유 분획으로 분류된다.
파워즈(Powers) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,976,354 호에는 실행자가 디젤 분획, 경유 분획 및 마감유(finished oil)를 제조할 수 있는 방법을 개시하고 있다. 상기 방법은 마일드한 수소화 처리에 이어, 접촉 탈왁싱, 및 접촉 탈왁싱 후 선택적인 방향족 포화의 단계를 포함한다. 접촉 탈왁싱으로부터의 생성물, 또는 선택적인 방향족 포화 단계로부터의 생성물은 분류탑으로 이송되고, 상기 생성물은 분리된다. 상기 인용된 모든 참조물은 본원에서 참고로서 인용된다.
저급의 공급원료로부터 나프텐성 베이스 오일, 특히 낮은 아닐린점을 갖는 나프텐성 베이스 오일을 제조하는 공정에 대한 필요성이 당분야에서 여전히 존재한다.
발명의 요약
본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 가스 오일 범위에서 비등하며 헤테로원자종 물질 및 방향족 물질을 함유하는 탄화수소 공급원료로부터 낮은 아닐린점을 갖는 하나 이상의 나프텐성 베이스 오일을 제조하기 위한 방법을 제공한다:
a) 헤테로원자종 물질의 일부 이상을 제거하기에 효과적인 수소화 정제 조건하에서 상기 공급원료를 수소화 정제하고, 방향족 물질 일부 이상을 포화시켜 헤테 로원자종 물질의 양을 감소시킨 제 1 구역 유출물을 제조하는 단계;
b) 제 1 구역 유출물을 스트립핑 칼럼에서 스트립핑시켜 보다 낮은 비등점의 탄화수소 및 황화수소의 일부 이상을 제거하고, 이때 스트립핑 칼럼으로부터 하나 이상의 중간물질 스트림이 제거되는 단계;
c) 접촉 탈왁싱 장치에서 상기 중간물질 스트림을 탈왁싱하여 헤테로원자종 물질을 함유하는 하나 이상의 제 2 구역 유출물을 제조하는 단계;
d) 헤테로원자종 물질의 일부 이상을 제거하기에 효과적인 수소화 처리 조건하에서 상기 제 2 구역 유출물을 수소화 처리하여 헤테로원자종 물질의 양을 감소시킨 제 3 구역 유출물을 제조하는 단계; 및
e) 상기 제 3 구역 유출물을 분류시켜 하나 이상의 나프텐성 베이스 오일을 제조하는 단계.
하나의 실시양태에서 낮은 아닐린점을 갖는 두 개 이상의 베이스 오일은 코크스 가스 오일, 윤활유 추출물, 탈아스팔트화된 오일, 연료 증류물, 및 분해 잔류물로부터 선택되는 몇 개의 정제 스트림의 혼합물을 포함하는 탄화수소 공급원료로부터 제조되고, 상기 탄화수소 공급원료는 헤테로원자종 물질 및 방향족 물질을 함유하며 150 내지 550℃의 범위에서 비등한다.
또 다른 실시양태에서, 낮은 아닐린점을 갖는 세 개 이상의 베이스 오일이 코크스 가스 오일, 윤활유 추출물, 탈아스팔트화된 오일, 연류 증류물, 및 분해 잔류물로부터 선택된 몇 개의 정제 스트림의 혼합물을 포함하는 탄화수소 공급원료로부터 제조되고, 상기 탄화수소 공급원료는 헤테로원자종 물질 및 방향족 물질을 함 유하며 150 내지 550℃의 범위에서 비등한다.
본 발명은 가스 오일 범위에서 비등하는 탄화수소 공급원료로부터 하나 이상의 나프텐성 베이스 오일의 제조 방법에 관한 것이다. "나프텐성"이라는 용어는 85 미만의 점도 지수를 가지는 베이스 오일을 의미하는 것으로, 이 베이스 오일의 탄소 결합의 30% 이상이 ASTM D 2140에 의해 정의된 바와 같은 나프텐성 유형이다. 공급원료는 먼저 상기 공급원료 내에 존재하는 헤테로원자종 물질의 일부 이상을 제거하거나 전환하기에 효과적인 조건하에서 수소화 정제되고, 상기 수소화 정제 단계는 또한 공급원료 내에 존재하는 방향족 물질의 일부를 포화시킨다. 따라서, 수소화 정제 단계는 감소된 양의 헤테로원자 오염물 및 포화된 방향족 물질을 갖는 제 1 구역 유출물을 제조한다. 수소화 정제 후, 제 1 구역 유출물은 스트립핑 구역으로 이송되어 통상적인 스트립퍼를 이용하여 황화수소 및 보다 경질의 탄화수소 성분을 제거시킨다. 사용되는 바람직한 스트립퍼는 하나 이상의 환류 트레이 및 하나 이상의 공급 트레이를 갖는다. 스트립핑 구역에서, 하나 이상의 중간물질 스트림이 환류 트레이 및 공급 트레이 사이의 한 지점에서 스트립퍼로부터 제거된다. 중간물질 스트림은 때때로 본원에서 탈왁싱 대역으로 지칭되는 탈왁싱 구역에서 접촉 탈왁싱되어 제 2 구역 유출물을 제조하고, 이어 제 2 구역 유출물은 수소화 처리되어 감소된 양의 헤테로원자종 물질을 갖는 하나 이상의 제 3 구역 유출물을 제조한다. 상기 제 3 구역 유출물은 이어서 하나 이상의 나프텐성 베이스 오일이 제조되는 분류 대역으로 이송된다. 나프텐성 베이스 오일은 동일한 점도의 보다 많은 파라핀 베이스 오일보다 낮은 제시된 점도에서 아닐린점을 가지는 것을 특징으로 한다는 것을 주의해야 한다.
본 방법에서 사용된 공급원료는 가스 오일 범위, 즉 150 내지 550℃에서 비등하고, 방향족 물질 및 바람직하지 않은 헤테로원자종 물질을 함유한다. 공급원료는 예를 들어, 코크스 가스 오일, 윤활유 추출물, 탈아스팔트화된 오일, 연료 증류물, 및 분해 잔류물 같은 몇 개의 보다 덜 바람직한 정제 스트림의 혼합물일 수 있고, 본 공정은 이러한 덜 바람직한 정제 스트림을 처리하는데 사용되는 것이 바람직하다.
공급원료는 먼저 때때로 본원에서 제 1 구역 또는 제 1 대역으로 지칭되는 수소화 정제 구역으로 이송된다. 수소화 정제는 전형적으로 황 및 질소 극성 화합물을 제거하고, 티오펜 같은 방향족 화합물을 일부 포화시킨다. 또한 수소화 정제 구역에서 약간의 분해가 발생하는 것을 주의해야 한다. 따라서, 제 1 구역은 포화된 공급원료 내에 존재하는 일부 이상의 방향족 물질을 갖는 제 1 구역 유출물, 및 감소된 농도의 황 헤테로원자 화합물 및 질소 헤테로원자 화합물을 제조한다. 수소화 정제 공정은, 적합한 수소화 정제 조건하에서 수소의 존재하에서 수소화 분해 촉매의 촉매적 유효량으로 공급원료를 접촉시킴으로써 수행될 수 있다. 수소화 정제 방법은 임의의 적합한 반응기 구성을 이용하여 수행될 수 있다. 적합한 반응기 구성의 비-제한적인 예는 고정 촉매 베드, 유동화된 촉매 베드, 이동 베드, 슬러리 베드, 역류, 및 이송 흐름 촉매 베드를 포함한다. 고정 촉매가 바람직하다.
황 및 질소를 제거하기 위해 수소화 정제 구역에서 사용되는 촉매는 전형적으로 적합한 촉매 지지체 상에서 수소화반응 금속을 포함한다. 지지체는 정제된 산화 금속(예를 들어 알루미나, 실리카 또는 실리카-알루미나)일 수 있다. 수소화반응 금속은 주기율표의 6족 및 8 내지 10족 금속(1 내지 18족을 갖는 IUPAC 주기율표에 기초함)으로부터 선택되는 하나 이상의 금속을 포함한다. 상기 금속은 일반적으로 산화물 또는 황화물의 형태로 촉매 조성물 내에 존재할 것이다. 특히 적합한 금속은 철, 코발트, 니켈, 텅스텐, 몰리브덴, 크로뮴 및 백금이다. 코발트, 니켈, 몰리브덴 및 텅스텐이 더욱 바람직하다. 특히 바람직한 촉매 조성물은 CoO 또는 NiO 및 MoO3에 의해 활성화된 Al2O3이다.
촉매 조성물 및 공급원료 사이의 임의의 적합한 효과적인 반응 시간이 이용될 수 있다. 일반적으로 효과적인 반응 시간은 0.1 내지 10시간의 범위일 것이다. 바람직하게, 상기 반응 시간은 0.3 내지 5시간일 것이다. 이는 전형적으로 시간당 촉매 1cc 당 0.10 내지 10cc, 바람직하게 0.2 내지 3.0cc/cc/hr의 범위 내에서 액체 시간 공간 속도(LHSV)가 요구된다.
제 1 구역에서 온도는 전형적으로 150 내지 450℃, 바람직하게 300 내지 375℃일 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 제 1 구역은 수소의 존재하에서 실시된다. 임의의 적합한 수소압이 수소화 정제 구역에서 이용될 수 있다. 반응 압력은 일반적으로 대기압 내지 10,000psig(68,950kPa)의 범위일 것이다. 바람직하게, 상기 압력은 500 내지 3,000psig(3548 내지 20651kPa), 더욱 바람직하게 1000 내지 2000psig(6996 내지 13891kPa)의 범위일 것이다. 공급 원료를 접촉시키기 위해 사용된 수소의 양은 일반적으로 공급 스트림의 1 배럴 당 100 내지 10,000 표준 ft3(17.8 내지 1780㎥/㎥)의 범위, 바람직하게 1 배럴 당 300 내지 5,000 표준 ft3(53.4 내지 890.5㎥/㎥), 더욱 바람직하게 1 배럴 당 500 내지 3500 표준 ft3(89.1 내지 623.4㎥/㎥)일 것이다.
상술한 바와 같이, 수소화 정제 구역은 공급원료 내에 존재하는 황 헤테로원자 및 질소 헤테로원자 화합물의 일부 이상을 제거한다. "일부 이상"이라는 용어는 황 헤테로원자 화합물의 50부피% 이상, 바람직하게 75부피% 이상, 더욱 바람직하게 90부피% 이상이 제거된다는 것을 의미한다. 전형적으로, 질소 헤테로원자 화합물의 20부피% 이상, 바람직하게 30부피% 이상, 및 더욱 바람직하게 40부피% 이상이 제거된다. 수소화 정제 구역은 또한 공급원료 내에 존재하는 방향족 물질의 일부 이상을 포화시킨다. 용어 "일부 이상"은 공급원료 내에 존재하는 20부피% 미만, 바람직하게 15부피% 미만, 더욱 바람직하게 10부피% 미만, 및 가장 바람직하게 5 내지 10부피%가 포화된다는 것을 의미한다.
수소화 정제 구역에서 배출된 후, 제 1 구역 유출물은 스트립핑되어 존재하는 임의의 경질의 탄화수소 성분의 일부 이상 및 임의의 황산수소의 일부 이상을 제거한다. 제 1 구역 유출물을 스트립핑하는 데 사용되는 스트립핑 칼럼은 상기 언급한 목적에 적합한 당분야에 공지된 임의의 스트립핑 칼럼일 수 있다. 사용된 스트립퍼는 환류 트레이 및 공급 트레이를 가지는 것이 바람직하다. 제 1 구역 유출물을 스트립핑 매질과 접촉시키는 방식 또는 스트립핑 매질은 본 발명에 중요하지 않고, 스트립핑 조작에 효과적임이 공지된 임의의 매질 또는 접촉 방식일 수 있다. 스트립핑 조작 동안, 중간물질 스트림이 스트립퍼로부터 제거된다. 중간물질 스트림은, 중간물질 스트림이 15 내지 30, 바람직하게 20 내지 30, 및 더욱 바람직하게 22 내지 27의 API 중력(60/60℉)을 갖는 위치에서 분리기로부터 제거된다. 중간물질 스트림은 추가적으로 40℉에서 5 내지 20 cSt, 바람직하게 10 내지 20, 및 더욱 바람직하게 10 내지 15의 점도, 및 -25 내지 5, 바람직하게 -20 내지 0, 및 더욱 바람직하게 -20 내지 -5의 점도 지수("VI")를 특징으로 한다. 중간물질 스트림은, ASTM D6417에 의해 측정 시 350 내지 450℉, 바람직하게 350 내지 425℉, 더욱 바람직하게 380 내지 405℉의 5%LV를 가지며, ASTM D6417에 의해 측정 시 700 내지 1250℉, 바람직하게 800 내지 1200℉, 더욱 바람직하게 800 내지 1000℉의 95%LV를 갖는다. 중간물질 스트림은 또한 황 500wppm 미만, 바람직하게 400wppm 미만, 더욱 바람직하게 300wppm 미만을 함유한다. 중간물질 스트림은 추가적으로 200℉, 바람직하게 100 내지 200℉, 더욱 바람직하게 125 내지 200℉, 및 가장 바람직하게 130 내지 160℉ 미만의 아닐린점을 갖는 것을 특징으로 한다. 바람직한 실시양태에서, 중간물질 스트림은 환류 트레이 및 공급 트레이 사이의 점에서 스트립퍼로부터 제거된다.
상술한 바와 같이, 중간물질 스트림은 때때로 본원에서 제 2 구역 또는 제 2 대역으로 지칭되는 접촉 탈왁싱 구역으로 이송되어 하나 이상의 제 2 구역 유출물이 제조된다. 탈왁싱 촉매는 결정질 또는 무정질일 수 있다. 본원에서 사용되는 결정질 물질은 바람직하게 하나 이상의 10원 또는 12원 고리 채널을 함유하고, 알루미노실리케이트(제올라이트) 또는 실리코알루미노포스페이트(SAPOs)를 기본으로 하는 분자체이다. 적합한 제올라이트의 비-제한적인 예는 ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-48, ZSM-57, 페리어라이트, ITQ-13, MCM-68 및 MCM-71을 포함한다. 하나 이상의 10원 고리 채널을 함유하는 알루미노포스페이트의 비-제한적인 예는 ECR-42를 포함한다. 12원 고리 채널을 함유하는 분자체의 비-제한적인 예는 제올라이트 β 및 MCM-68을 포함한다. 분자체는 미국 특허 제 5,246,566 호, 제 5,282,958 호, 제 4,975,177 호, 제 4,397,827 호, 제 4,585,747 호, 제 5,075,269 호 및 제 4,440,871 호를 포함한다. MCM-68호는 미국 특허 제 6,310,265 호에 개시되어 있다. MCM-71 및 ITQ-13은 본원에서 모두 참고로서 인용되는 PCT 공개 출원 제 WO 0242207 호 및 제 WO 0078677 호에 개시되어 있다. ECR-42는 본원에서 또한 참고로서 인용되는 미국 특허 제 6,303,534 호에 개시되어 있다. 바람직한 촉매는 ZSM-48, ZSM-22 및 ZSM-23을 포함한다. ZSM-48이 특히 바람직하다. 분자체는 바람직하게 수소 형태이다. 환원이 탈왁싱 단계 동안 동일 반응계에서 또는 또 다른 용기에서 외부 반응계에서 발생할 수 있다. 추가적으로, 탈왁싱 촉매는 황화되거나 황화되지 않은 형태로 사용될 수 있고, 황화된 형태가 바람직하다.
무정질 탈왁싱 촉매는 알루미나, 불소화된 알루미나, 실리카-알루미나, 불소화된 실리카-알루미나 및 3족 금속으로 도핑된 실리카-알루미나를 포함한다. 이러한 촉매는, 예를 들어 모두 본원에서 참고로서 인용되어 있는 미국 특허 제 4,900,707 호 및 제 6,383,366 호에 개시되어 있다.
사용된 탈왁싱 촉매는 이중 작용성이다. 용어 "이중 작용성"은 탈왁싱 촉매가 탈왁싱 작용 및 수소화반응 기능을 가짐을 의미한다. 수소화반응 작용은 바람직하게 하나 이상의 6족 금속, 8 내지 10족 금속, 또는 그들의 혼합물에 의해 제공된다. 바람직한 금속은 9 내지 10족 금속이다. Pt, Pd 또는 그들의 혼합물 같은 9 내지 10족 귀금속(1 내지 18족을 갖는 IUPAC 주기율표 포맷을 기반으로 함)이 특히 바람직하다. 이러한 금속은 촉매의 총량을 기준으로 0.1 내지 30중량%, 바람직하게 0.1 내지 10중량%, 더욱 바람직하게 0.1 내지 5중량%의 양으로 존재한다. 촉매 제조 및 금속 로딩 방법은, 예를 들어 본원에서 참고로서 인용되는 미국 특허 제 6,294,077 호에 개시되어 있고, 예를 들어 이온 교환 및 분해가능한 금속염을 사용한 함침을 포함한다. 금속 분산 기법 및 촉매 입자 크기 조절은 또한 본원에서 참고로 인용되는 미국 특허 제 5,282,958 호에 개시되어 있다. 작은 입자 크기를 가진 촉매 및 잘 분산된 금속이 바람직하다.
분자체는 탈왁싱 조건 하에서 사용될 수 있는 고온에 내성이 있는 정제 물질인 결합제 물질과 전형적으로 합성되어 마무리 탈왁싱 촉매를 형성할 수 있거나, 결합제를 함유하지 않을 수 있다(자가 결합되거나 벌크 형태임). 결합제 물질은 전형적으로 무기 산화물(예컨대, 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나); 다른 산화 금속(예컨대, 티타니아, 마그네시아, 토리아, 지르코니아 등)과 실리카의 이중 조합; 및 이들 산화물의 삼중 조합(예컨대, 실리카-알루미나-토리아 및 실리카-알루미나 마그네시아)으로부터 선택된다. 마무리된 탈왁싱 촉매에서 분자체의 양은 전형적으로 촉매의 총량을 기준으로 10 내지 100중량%, 바람직하게 35 내지 100중량%이다. 이러한 촉매는 예를 들어 분무 건조, 압출 등과 같은 방법에 의해 형성된다.
탈왁싱 조건은 전형적으로 250 내지 400℃, 바람직하게 275 내지 350℃의 온도, 791 내지 20786kPa(100 내지 3000psig), 바람직하게 1480 내지 17339kPa(200 내지 2500psig)의 압력을 포함한다. 전형적으로, 액체 시간 공간 속도는 0.1 내지 10hr-1, 바람직하게 0.1 내지 5hr-1의 범위이고, 수소 처리 가스 속도는 45 내지 1780㎥/㎥(250 내지 10000scf/B), 바람직하게 89 내지 890㎥/㎥(500 내지 5000scf/B)의 범위이다.
탈왁싱 구역에서 배출되는 하나 이상의 제 2 구역 유출물은 때때로 본원에서 제 3 대역 또는 제 3 구역으로 지칭되는 수소화 처리 구역으로 이송된다. 몇몇 예에서, 탈왁싱 구역 사이의 냉각 구역을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 냉각 구역은 실행자가 고온에서 탈왁싱 구역을 조작하는 것을 허용한다. 구역 사이의 냉각은 공정 스트림의 온도를 효과적으로 낮추는 것으로 공지된 임의의 수단을 사용하여 수행될 수 있다. 비-제한적인 예는 직접 및 간접 열 교환기를 포함한다.
본원에서 사용된 용어 "수소화 처리"는 수소-함유 처리 가스를 적합한 수소화 처리 촉매(주로 황 및 질소 같은 헤테로원자의 제거에 활성이 있음)의 존재 하에서 사용하는 공정을 지칭한다. 본 발명에서 사용되는 적합한 수소화 처리 촉매는 임의의 통상적인 수소화 처리 촉매이고, 넓은 표면적 지지체 물질 상의 하나 이상의 8 내지 10족 금속(바람직하게 Fe, Co 및 Ni, 더욱 바람직하게 Co 및/또는 Ni, 및 가장 바람직하게 Co); 및 하나 이상의 6족 내지 16족 금속(바람직하게 Mo 및 W, 더욱 바람직하게 Mo)으로 구성되는 촉매, 바람직하게 알루미나를 포함한다. 하나 이상의 유형의 수소화 처리 촉매가 동일한 반응 용기 내에 사용되는 것은 본 발명의 범위 내이다. 8 내지 10족 금속은 전형적으로 2 내지 20중량%, 바람직하게 4 내지 12중량%의 범위의 양으로 존재한다. 6족 또는 16족 금속은 전형적으로 5 내지 50중량%, 바람직하게 10 내지 40중량%, 및 더욱 바람직하게 20 내지 30중량%의 범위의 양으로 존재할 것이다. 모든 금속 중량 퍼센트는 지지체를 기준으로 한다. 용어 "지지체를 기준으로"는 지지체의 중량을 기준으로 한 퍼센트를 의미한다. 예를 들어, 지지체가 100g이면 8 내지 10족 금속 20중량%는 지지체 상에 8 내지 10족 금속의 20g이 존재하는 것을 의미한다. 전형적인 수소화 처리 온도는 100 내지 400℃의 범위이고, 압력은 50 내지 3,000psig, 바람직하게 50 내지 2,500psig이다.
제 2 구역 유출물의 수소화 처리로 헤테로원자종 물질의 양이 감소된 하나 이상의 제 3 구역 유출물을 제조한다. 제 3 구역 유출물은 직접 분류탑으로 이송될 수 있거나, 스트립핑하여 황화수소 및 보다 경질의 탄화수소 성분(예를 들어, 경질의 연료 오일 등)을 제거할 수 있다. 제 3 구역 유출물은 또한 스트립핑되는 것이 바람직하다. 제 3 구역 유출물을 스트립핑하는데 사용된 스트립핑 칼럼은 공지된 임의의 스트립핑 칼럼일 수 있다. 제 3 구역 유출물을 가진 스트립핑 매질을 접촉하는 방식 또는 스트립핑 매질은 본 발명에서 중요하지 않으며, 스트립핑 조작에 효과적인 것으로 공지된 임의의 매질 또는 접촉 방식일 수 있다.
제 3 구역 유출물을 분류 구역으로 이송시켜 낮은 아닐린 점을 갖는 하나 이상의 나프텐성 베이스 오일을 제조한다. 용어 "낮은 아닐린 점"은 하나 이상의 나프텐성 베이스 오일이 250℉ 미만, 바람직하게 100 내지 250℉, 더욱 바람직하게 100 내지 200℉, 더욱 바람직하게 100 내지 180℉의 아닐린점을 갖는 것을 의미한다. 분류 구역은 대기압 분류탑 또는 진공 분류탑일 수 있는 분류탑을 사용한다. 바람직한 분류탑은 진공 분류탑 장치이다. 제 3 구역 유출물을 분류시킴으로써 제조되는 하나 이상의 나프텐성 베이스 오일은 전형적으로 100℉에서 60SSU 내지 100℉에서 2000SSU의 점도를 갖는다. 바람직하게 제 3 구역 유출물을 분류시킴으로써 제조되는 두 개 이상의 나프텐성 베이스 오일이 존재한다. 제 1 나프텐성 베이스 오일은 100℉에서 100 내지 750SSU의 점도를 갖고, 제 2 나프텐성 베이스 오일은 100℉에서 750SSU 초과의 점도를 갖는다. 더욱 바람직하게, 제 3 구역 유출물을 분류시킴으로써 제조되는 세 개 이상의 나프텐성 베이스 오일이 존재한다. 세 개의 나프텐성 베이스 오일중의 첫 번째 나프텐성 베이스 오일은 100℉에서 100 내지 150SSU, 바람직하게 100℉에서 100 내지 125SSU의 점도를 갖는다. 세 개의 나프텐성 베이스 오일중의 두 번째 나프텐성 베이스 오일은 100℉에서 700 내지 800SSU, 바람직하게 100℉에서 725 내지 775SSU의 점도를 갖는다. 세 개의 나프텐성 베이스 오일중의 세 번째 나프텐성 베이스 오일은 100℉에서 1100 내지 1300SSU, 바람직하게 100℉에서 1150 내지 1250SSU의 점도를 갖는다. 제 3 구역 유출물의 분류는 또한 전형적으로 임의의 제조된 나프텐성 베이스 오일 보다 점도 및 비등점이 큰 저부 분획, 및 전형적으로 등유 범위에서 비등하는 경질 분획을 제조한다.
본 발명에 의해 제조된 베이스 오일은 블렌드 성분으로서 사용되어 바람직한 점도 범위의 윤활유 생성물을 대체할 수 있다. 상술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시양태를 나타내고, 본 발명을 제한하려고 의도되지 않는다. 당분야의 숙련자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 개질 및 변형이 존재함을 인식할 것이다. 발명자들은 본원에서 임의의 이러한 변형 및 개질을 고려하고, 첨부된 청구의 범위로서 본 발명의 진정한 정신 및 범위 내에서 이러한 변형 및 개질을 포함함을 고려한다.

Claims (17)

  1. 가스 오일 범위에서 비등하며 헤테로원자종 물질 및 방향족 물질을 함유하는 탄화수소 공급원료로부터 낮은 아닐린점을 갖는 하나 이상의 나프텐성 베이스 원유의 제조 방법으로서,
    a) 헤테로원자종 물질의 일부 이상을 제거하기에 효과적인 수소화 정제 조건하에서 상기 공급원료를 수소화 정제하고, 상기 방향족 물질 일부 이상을 포화시켜 헤테로원자종 물질의 양을 감소시킨 제 1 구역 유출물을 제조하는 단계;
    b) 스트립핑 칼럼에서 제 1 구역 유출물을 스트립핑시키고, 이때 하나 이상의 중간물질 스트림이 상기 스트립핑 칼럼으로부터 제거되는 단계;
    c) 상기 중간물질 스트림을 접촉 탈왁싱 조건하에서 탈왁싱하여 헤테로원자종 물질을 함유하는 하나 이상의 제 2 구역 유출물을 제조하는 단계;
    d) 헤테로원자종 물질의 일부 이상을 제거하기에 효과적인 수소화 처리 조건하에서 상기 제 2 구역 유출물을 수소화 처리하여 헤테로원자종 물질의 양을 감소시킨 제 3 구역 유출물을 제조하는 단계; 및
    e) 상기 제 3 구역 유출물을 분류시켜 하나 이상의 베이스 오일을 제조하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    공급원료가 코크스 가스 오일, 윤활유 추출물, 탈아스팔트화된 오일, 연료 증류물, 및 분해 잔류물과 같은 덜 바람직한 정제 스트림의 혼합물인 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    접촉 탈왁싱 조건이 250 내지 400℃의 온도, 791 내지 20786kPa(100 내지 3000psig)의 압력, 0.1 내지 10hr-1의 액체 시간 공간 속도, 및 45 내지 1780㎥/㎥(250 내지 10000scf/B)의 범위의 수소 처리 가스 속도를 포함하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    중간물질 스트림을 탈왁싱하는데 사용되는 촉매가 10원 내지 12원 고리 제올라이트 및 실리코알루미노포스페이트로부터 선택되는 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    수소화 처리 조건이 100 내지 400℃의 온도 및 50 내지 3000psig의 압력을 포함하는방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    제 2 구역 유출물을 수소화 처리하는데 사용되는 촉매가 넓은 표면적 지지체 물질 상에서 8 내지 10족 금속으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 2 내지 20중량% 및 6족 또는 16족 금속 5 내지 50중량%를 포함하는 통상적인 수소화 처리 촉매들로부터 선택되는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    중간물질 스트림이 15 내지 30 API 중력(60/60℉), 40℉에서 5 내지 20cSt의 점도, -25 내지 5의 점도 지수("VI"), 350 내지 450℉의 5%LV, 및 700 내지 1250℉의 95%LV를 갖는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    중간물질 스트림이 추가적으로 500wppm 미만의 황, 및 200℉ 미만의 아닐린점을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    중간물질 스트림이 20 내지 30 API 중력(60/60℉), 40℉에서 10 내지 20cSt의 점도, -20 내지 0의 점도 지수("VI"), 350 내지 425℉의 5%LV, 및 800 내지 1200℉의 95%LV를 갖는 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    중간물질 스트림이 추가적으로 400wppm 미만의 황, 및 125 내지 200℉의 아닐린점을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    중간물질 스트림이 22 내지 27 API 중력(60/60℉), 40℉에서 10 내지 15cSt의 점도, -20 내지 -5의 점도 지수("VI"), 380 내지 405℉의 5%LV, 및 800 내지 1000℉의 95%LV를 갖는 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    중간물질 스트림이 추가적으로 300wppm 미만의 황, 및 130 내지 160℉의 아닐린점을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    제 3 구역 유출물을 분류시켜 두 개 이상의 베이스 오일을 제조하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    제 3 구역 유출물을 분류시켜 세 개 이상의 베이스 오일, 상기 세 개의 베이스 오일중 임의의 것보다 높은 온도에서 비등하는 분획 및 등유 범위에서 비등하는 분획을 제조하는 방법.
  15. 제 2 항에 있어서,
    하나 이상의 베이스 오일이 100℉에서 60 내지 2000SSU의 점도를 갖는 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    두 개 이상의 베이스 오일 중의 첫 번째 베이스 오일이 100℉에서 100 내지 750SSU의 점도를 갖고, 두 개 이상의 베이스 오일 중의 두 번째 베이스 오일이 100℉에서 750SSU 초과의 점도를 갖는 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    세 개 이상의 베이스 오일중의 첫 번째 베이스 오일은 100℉에서 100 내지 150SSU의 점도를 갖고; 세 개 이상의 베이스 오일중의 두 번째 베이스 오일은 100℉에서 700 내지 800SSU의 점도를 갖고; 세 개 이상의 베이스 오일중의 세 번째 베이스 오일은 100℉에서 1100 내지 1300SSU의 점도를 갖는 방법.
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