NL1025688C2

NL1025688C2 - Isomerisatie/onttroebelingsproces voor basisoliën uit fischer-tropsch-was.

Info

Publication number: NL1025688C2
Application number: NL1025688A
Authority: NL
Inventors: Stephen J Miller; John M Rosenbaum
Original assignee: Chevron Usa Inc
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2010-06-17
Also published as: US20040181110A1; AU2004200668B2; GB0404301D0; WO2004081154A2; JP5570483B2; JP2006520428A; ZA200401533B; AU2004200668A1; JP2011236439A; GB2399821A; NL1025688A1; AU2004200668C1; US7198710B2; GB2399821B; BRPI0408239A; WO2004081154A3

Description

t

Isomerisatie/onttroebelingsproces voor basisoliën uit Fischer-Tropsch-was Gebied van de uitvinding 5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van smeermiddelbasisoliën uit een paraffïnische voeding, zoals een Fischer-Tropsch-was.

Achtergrond van de uitvinding 10

Smeermiddelbasisoliën worden in het algemeen bereid door het fractioneren van een vacuümgasoliefractie in fracties met een nauw kooktraject en het hydrokraken en/of hydroisomeriseren van de fracties met een nauw kooktraject. De fractionering wordt in het algemeen voor het hydrokraken/hydroisomeriseren uitgevoerd in een po-15 ging om de opbrengst aan smeermiddelbasisolie te verhogen en smeermiddelbasisoliën met de hoogste kwaliteit te produceren.

Uit de stand der techniek zijn verschillende werkwijzen voor het produceren van smeermiddelbasisoliën bekend. Het doel van deze werkwijzen is het produceren van smeermiddelbasisoliën met hoge viscositeitsindices en lage vloeipunten.

20 In de Internationale octrooiaanvrage WO 96/13563 wordt een werkwijze beschre ven voor het produceren van een smeermiddel met een hoge viscositeitsindex met een viscositeit van ten minste 125 uit een was-achtige koolwaterstofvoeding met een wasgehalte van ten minste 40 gewichtsprocent (gew.%). De beschreven werkwijze omvat het katalytisch ontwassen van was-achtige paraffinen die aanwezig zijn in de voeding, 25 in hoofdzaak door isomerisatie, bij aanwezigheid van waterstof en bij aanwezigheid van een zeoliet-moleculaire zeef met een lage zuurgraad en grote poriën, met een kris-talgrootte kleiner dan 0,1 micron, een alfa-waarde van hooguit 30 en welke een edel-metaal-hydrogeneringscomponent bevat. Het effluens van de werkwijze kan verder worden ontwast door middel van ofwel oplosmiddel- ofwel katalytische methoden ten-30 einde het beoogde vloeipunt te bereiken.

In de Internationale octrooiaanvrage WO 99/41337 wordt een werkwijze beschreven voor het produceren van een smeerolievoeding uit een was-achtige voeding. Wasachtige voedingen worden onder hydroisomerisatie-omstandigheden behandeld voor 1025688 2 ft het produceren van een isomerisatieproduct met een hoge viscositeitsindex door toepassing van een op siliciumdioxide-aluminiumoxide gebaseerde katalysator met een porievolume kleiner dan 0,99 ml/g (H2O), een aluminiumoxide-gehalte in het traject van 35 tot 55 gew.% en een iso-elektrisch punt in het traject van 4,5 tot 6,5. Na de iso-5 merisatie wordt het isomerisatieproduct gefractioneerd in een smeermiddelfractie die kookt in het 330°C+ traject en een brandstoffractie. De smeermiddelfractie wordt vervolgens ontwast voor het verschaffen van een smeermiddelbasisgrondstof met een hoge viscositeitsindex.

In de Internationale octrooiaanvrage WO 99/41332 wordt een werkwijze beschre-10 ven voor het bereiden van een was-isomerisatieproduct-olie met een viscositeitsindex van 110 tot 160 en een vloeipunt lager dan -20°C. De werkwijze omvat de stappen van het aan een hydrobehandeling onderwerpen van een was met een gemiddeld kookpunt van 400 tot 500°C, die niet meer dan 20% olie bevat, het isomeriseren van de aan een hydrobehandeling onderworpen was over een isomerisatiekatalysator, het fractioneren 15 van het verkregen isomerisatieproduct voor het winnen van een fractie met een viscositeit in het traject van ongeveer 3,0 tot 5,0 cSt bij 100°C, die kookt bij een temperatuur hoger dan ongeveer 340°C en het ontwassen van de gewonnen fractie.

In het Europese octrooischrift EP 0321307 wordt een werkwijze beschreven voor de productie van non-conventionele smeeroliebasisgrondstoffen of menggrondstoffen 20 met een zeer laag vloeipunt (-21°C of lager) en een zeer hoge viscositeitsindex (130 en hoger) door de isomerisatie van wassen over isomerisatiekatalysatoren in een isomeri-satie-eenheid. Het totale product van de isomerisatie-eenheid wordt gefractioneerd in een smeeroliefractie die kookt in het 330°C+ traject en een brandstoffractie. De smeer-oliefractie wordt vervolgens met oplosmiddel ontwast en niet omgezette was wordt 25 teruggevoerd naar de isomerisatie-eenheid.

In de Internationale octrooiaanvrage WO 97/21788 wordt een werkwijze beschreven voor de bereiding van biologisch afbreekbare koolwaterstof-basisoliën voor hoge prestatie. Volgens de werkwijze laat men een was-achtige of paraffinische voeding, in het bijzonder een Fischer-Tropsch-was, over een tweevoudig functionele katalysator 30 reageren voor het produceren van hydroisomerisatïe- en hydrokraakreacties die voldoende zijn voor het produceren van een ruwe fractie die 700°F+ isoparaffmen bevat. De methylparaffinen bevattende ruwe fractie wordt over de top gebracht via atmosferische destillatie voor het produceren van een zware fractie met een aanvankelijk kook- 3 punt tussen ongeveer 650 en 750°F, die vervolgens met een oplosmiddel wordt ontwast. De ontwaste olie wordt vervolgens onder hoog vacuüm gefractioneerd voor het produceren van biologisch afbreekbare koolwaterstof-basisoliën voor hoge prestatie.

In het Amerikaanse octrooischrift 4975177 wordt een werkwijze beschreven voor 5 het produceren van smeermiddelbasisgrondstoffen met een hoge viscositeitsindex (gewoonlijk ten minste 130 of hoger) en een laag vloeipunt (gewoonlijk lager dan 5°F) door het hydroisomeriseren van aardoliewassen over zeoliet-beta en vervolgens het ontwassen tot het beoogde vloeipunt. Bij een voorkeurswerkwijze wordt oplosmiddel -ontwassen toegepast na de hydroisomerisatiestap voor het tot stand brengen van een 10 gedeeltelijk ontwassen, waarbij de afgescheiden wassen worden teruggevoerd naar de hydroisomerisatiestap; het ontwassen wordt vervolgens katalytisch voltooid, gewoonlijk over ZSM-5 ofZSM-23.

In de Internationale octrooiaanvrage WO 99/41335 wordt een werkwijze beschreven voor het produceren van een smeermiddelbasisgrondstof uit een was-achtige νοεί 5 ding die 50 gew.% of meer was bevat. De voeding wordt opgewerkt volgens een werkwijze die de stappen omvat van het aan een hydrobehandeling onderwerpen van de voeding voor het produceren van een materiaal met een lager zwavel- en stikstofgehalte en het hydroisomeriseren van het aan een hydrobehandeling onderworpen materiaal over een op aluminiumoxide gebaseerde hydroisomerisatiekatalysator met een laag 20 fluorgehalte voor het verlagen van het wasgehalte tot minder dan ongeveer 40 gew.%. De voeding wordt vervolgens gescheiden in een fractie die kookt bij een temperatuur lager dan ongeveer 340°C en een smeermiddelfractie die kookt bij een temperatuur hoger dan ongeveer 340°C. De smeermiddelfractie wordt verder verwerkt over een katalysator die een mengsel omvat van een katalytisch actieve metaalcomponent op een 25 zeoliet-ontwaskatalysator en een katalytisch actieve metaalcomponent op een amorfe katalysator. Eventueel wordt de smeermiddelfractie eerst met een oplosmiddel ontwast voor verdere verwerking.

Een nadeel van gebruikelijke werkwijzen is dat deze niet effectief een koolwater-stofhoudende voeding met een breed kooktraject kunnen hydroisomeriseren voor het 30 produceren van zowel zware als lichte smeermiddelbasisoliefracties die aanvaardbare vloeipunten, viscositeitsindices en opbrengsten hebben.

Als een gebruikelijke werkwijze wordt gebruikt voor het isomeriseren van een voeding met een breed kooktraject voor het produceren van een lichte smeermiddel- 4 basisoliefractie van hoge kwaliteit (d.w.z. met een aanvaardbaar vloeipunt en viscosi-teitsindex) wordt een zware smeermiddelbasisolie met een betrekkelijk hoog vloeipunt gevormd. Als een gebruikelijke werkwijze wordt gebruikt voor het isomeriseren van een voeding met een breed kooktraject voor het produceren van een zware smeermid-5 delbasisolie van hoge kwaliteit (d.w.z. met een aanvaardbaar vloeipunt en viscositeits-index) wordt een lichte smeermiddelbasisoliefractie met een betrekkelijk lage viscosi-teitsindex in betrekkelijk lage opbrengsten gevormd. Teneinde zowel een zware als een lichte smeermiddelbasisoliefractie met aanvaardbare vloeipunten en viscositeitsindices uit een voeding met een breed kooktraject te produceren wordt het lichte gedeelte ge-10 woonlijk over-ontwast voor het produceren van zware smeermiddelbasisoliën met aanvaardbare eigenschappen. Door over-ontwassen van het lichte gedeelte neemt het vertakken toe, waardoor de viscositeitsindex van het lichte gedeelte wordt verlaagd. De gebruikelijke oplossing om over-ontwassen van een voeding met een breed kooktraject te vermijden is het fractioneren van de voeding met een breed kooktraject in fracties 15 met een nauw kooktraject en het vervolgens hydroisomeriseren van iedere fractie met een nauw kooktraject. Deze oplossing resulteert in verhoogde productiekosten en een toegenomen complexiteit.

Het zou voordelig zijn als men een betrekkelijk goedkope, weinig ingewikkelde werkwijze zou kunnen verschaffen voor het produceren van een veelheid van smeer-20 middelbasisoliën met aanvaardbare vloeipunten, viscositeitsindices en opbrengsten uit een voeding met een breed kooktraject.

Samenvatting van de uitvinding 25 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het produce ren van een veelheid van smeermiddelbasisoliën uit een paraffinische voeding. Bij een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt een paraffinische voeding gescheiden in een lichte smeermiddelbasisoliefractie en een zware fractie. De fracties worden vervolgens onder hydroisomerisatie-omstandigheden over een moleculaire zeef-kataly-30 sator met een gemiddelde poriegrootte gehydroisomeriseerd voor het produceren van een geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie met een vloeipunt lager dan of gelijk aan een beoogd vloeipunt en een geïsomeriseerde zware fractie met een vloeipunt gelijk aan of hoger dan het beoogde vloeipunt en een troebelingspunt hoger dan 5 het beoogde troebelingspunt. Tenslotte wordt de geïsomeriseerde zware fractie onttroe-beld voor het verschaffen van een zware smeermiddelbasisolie met een vloeipunt lager dan of gelijk aan het beoogde vloeipunt van de smeermiddelbasisoliën en een troebelingspunt lager dan of gelijk aan het beoogde troebelingspunt van de smeermiddel-5 basisoliën.

In een andere werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt een paraffini-sche voeding gescheiden in een lichte smeermiddelbasisolieffactie en een zware fractie, die onder hydroisomerisatie-omstandigheden over een moleculaire zeef-katalysator met een gemiddelde poriegrootte worden gehydroisomeriseerd voor het produceren van een 10 geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisolie en een geïsomeriseerde zware fractie. De paraffinische voeding wordt verkregen via een Fischer-Tropsch-synthese en heeft een aanvankelijk kookpunt lager dan 750°F en een uiteindelijk kookpunt hoger dan 900°F. De geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie heeft een vloeipunt lager dan of gelijk aan een beoogd vloeipunt van de smeermiddelbasisoliën en de geïsomeriseerde 15 zware fractie heeft een vloeipunt gelijk aan of hoger dan het beoogde vloeipunt van de smeermiddelbasisoliën en een troebelingspunt hoger dan het beoogde troebelingspunt van de smeermiddelbasisoliën. De geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie heeft een viscositeitsindex hoger dan 130. De geïsomeriseerde zware fractie wordt vervolgens onttroebeld voor het verschaffen van een zware smeermiddelbasisolie met een 20 vloeipunt lager dan of gelijk aan het beoogde vloeipunt van de smeermiddelbasisoliën en een troebelingspunt lager dan of gelijk aan het beoogde troebelingspunt van de smeermiddelbasisoliën, waarbij de zware smeermiddelbasisolie een viscositeitsindex hoger dan 140 heeft.

In nog een ander aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werk-25 wijze voor het behandelen van een paraffinische voeding. In de werkwijze wordt een paraffinische voeding gescheiden in een lichte smeermiddelbasisoliefractie en een zware fractie. De fracties worden vervolgens onder hydroisomeriatie-omstandigheden over een moleculaire zeef-katalysator met gemiddelde poriegrootte gehydroisomeriseerd voor het produceren van een geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie 30 met een vloeipunt lager dan -9°C, bij voorkeur in het traject van -10°C tot -24°C, en een geïsomeriseerde zware fractie met een vloeipunt gelijk aan of hoger dan -10°C tot -24°C. De geïsomeriseerde zware fractie wordt onttroebeld voor het verschaffen van een zware smeermiddelbasisolie en een wasfractie, waarbij de zware smeermiddelbasisolie 6 een vloeipunt lager dan -9°C, bij voorkeur in het traject van -10°C tot -24°C, heeft en waarbij het vloeipunt van de geïsomeriseerde zware fractie niet meer dan 10°C, bij voorkeur niet meer dan 5°C hoger is dan dat van de zware smeermiddelbasisolie, en het troebelingspunt van de geïsomeriseerde zware fractie meer dan 10°C hoger is dan dat 5 van de zware smeermiddelbasisolie.

In verdere uitvoeringsvormen kunnen de werkwijzen volgens de onderhavige uitvinding verder de stappen omvatten van het winnen van was die verwijderd is uit de geïsomeriseerde zware fractie tijdens de onttroebelingsstap en het herhalen van de eerste drie stappen, waarbij ten minste een gedeelte van de fracties die zijn gehydro-10 isomeriseerd in de tweede stap de was omvatten die is gewonnen uit de onttroebelingsstap. De werkwijzen volgens de onderhavige uitvinding kunnen ook de stap omvatten van het aan een hydrobehandeling onderwerpen van de paraffinische voeding vóór de scheiding.

15 Korte beschrijving van de tekening

De figuur illustreert een schematische weergave van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding.

20 Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding

Volgens de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het produceren van een veelheid van smeermiddelbasisoliën uit een paraffinische voeding. De werkwijze omvat het scheiden van een paraffinische voeding in een lichte smeer-25 middelbasisoliefractie en een zware fractie, het hydroisomeriseren van de fracties voor het produceren van geïsomeriseerde fracties en het onttroebelen van de geïsomeriseerde zware fractie.

Door toepassing van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding kan een paraffinische voeding met een breed kooktraject (d.w.z. een paraffinische voeding met 30 een aanvankelijk kookpunt lager dan 750°F en een uiteindelijk kookpunt hoger dan 900°F, en met meer voorkeur met een aanvankelijk kookpunt lager dan 725°F en een uiteindelijk kookpunt hoger dan 950°F) worden gebruikt voor het produceren van zowel een zware smeermiddelbasisolie als een lichte smeermiddelbasisoliefractie met 7 aanvaardbare eigenschappen. Aanvaardbare eigenschappen van lichte smeermiddelba-sisoliën omvatten aanvankelijke kookpunten in het traject van 600 tot 750°F en uiteindelijke kookpunten in het traject van 800 tot 950°F. Lichte smeermiddelbasisoliën hebben in het algemeen viscositeiten in het traject van 3 tot 8 cSt bij 100°C. Beoogde 5 vloeipunten voor lichte smeermiddelbasisoliën zijn lager dan -9°C, bij voorkeur in het traject van -10 tot -24°C, zoals gemeten volgens ASTM D5950-96. Aanvaardbare eigenschappen van zware smeermiddelbasisoliën omvatten aanvankelijke kookpunten in het traject van 800 tot 950°F, uiteindelijke kookpunten in het traject van 1050 tot 1200°F, viscositeiten in het traject van 10 tot 20 cSt bij 100°C en beoogde vloeipunten 10 lager dan 9°C, bij voorkeur in het traject van -10 tot -24°C. Viscositeitsindices voor zowel lichte smeermiddelbasisoliën als zware smeermiddelbasisoliën liggen in het traject van 115 tot 160, volgens ASTM D445-88. Beoogde troebelingspunten voor smeermiddelbasisoliën liggen in het traject van 0 tot -20°C, zoals gemeten volgens ASTM D5773-95.

15 In tegenstelling tot de werkwijzen die hiervoor in de achtergrond-paragraaf zijn beschreven worden met de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding twee smeer-middelbasisoliefracties, die gevormd zijn in een aanvankelijke fractionering, geïsome-riseerd en wordt vervolgens alleen de geïsomeriseerde zware fractie onttroebeld. De onderhavige uitvinding maakt de productie van de twee smeermiddelbasisoliefracties 20 uit een paraffinische voeding met een breed kooktraject mogelijk zonder concessies te doen aan de kwaliteit (b.v. het vloeipunt of de viscositeitsindex) of de opbrengst van een van de fracties. Met andere woorden, de onderhavige uitvinding maakt het mogelijk dat een paraffinische voeding met een breed kooktraject wordt gebruikt voor het produceren van zowel een zware smeermiddelbasisolie- als een lichte smeermiddel-25 basisoliefractie in hogere opbrengsten en/of hogere kwaliteit dan wanneer gebruikelijke werkwijzen worden toegepast.

Definities: 30 Tenzij anders vermeld hebben de volgende uitdrukkingen die worden gebruikt in de beschrijving en conclusies de hierna gegeven betekenissen: "Zware fractie" betekent de zwaardere fractie die is afgescheiden uit de paraffinische voeding. De zware fractie wordt vervolgens gehydroisomeriseerd voor het g produceren van een geïsomeriseerde zware fractie. Eigenschappen van zware fracties omvatten aanvankelijke kookpunten in het traject van 800 tot 950°F, uiteindelijke kookpunten in het traject van 1050 tot hoger dan 1200°F en viscositeiten in het traject van 10 tot 20 cSt bij 100°C.

5 "Bodemfractie" betekent de zwaardere fractie die door fractioneren als een niet- verdampte (d.w.z. residu) fractie is afgescheiden van het geïsomeriseerde product.

"Geïsomeriseerde zware fractie" betekent de zware fractie nadat deze is gehydro-isomeriseerd. De geïsomeriseerde zware fractie bestaat uit een zware smeermiddel-basisolie- en een wasfractie. Eigenschappen van geïsomeriseerde zware fracties om-10 vatten een wasgehalte tussen 0,1 en 5 gew.% (bij voorkeur 0,1 tot 3 gew.%), aanvankelijke kookpunten in het traject van 800 tot 950°F, uiteindelijke kookpunten in het traject van 1050 tot 1200°F, viscositeiten in het traject van 10 tot 20 cSt bij 100°C, viscosi-teitsindices in het traject van 115 tot 160, bij voorkeur in het traject van 130 tot 160 en met meer voorkeur in het traject van 140 tot 160, vloeipunten in het traject van 0 tot -15 20°C en troebelingspunten in het traject van 0°C en hoger.

"Verkregen via een Fischer-Tropsch-synthese" betekent dat de desbetreffende brandstof of het desbetreffende product afkomstig is van of in enig stadium wordt geproduceerd door middel van een Fischer-Tropsch-proces.

"Fischer-Tropsch-was" betekent een product van een Fischer-Tropsch-proces dat 20 meer dan 50% was, met meer voorkeur meer dan ongeveer 80% was, met de meeste voorkeur meer dan ongeveer 90% was bevat. Zoals hierin gebruikt wordt het wasgehalte bepaald door middel van een oplosmiddel-ontwasproces. Het oplosmiddel-ont-wasproces is een standaardwerkwijze en bekend uit de stand der techniek. Bij het proces wordt 300 gram van een was-achtig product 50/50-volumeprocent verdund met een 25 4:1 mengsel van methylethylketon en tolueen, dat afgekoeld is tot -20°C. Het mengsel wordt met een uniforme lage snelheid in het traject van ongeveer 0,5° tot 4,5°C/min afgekoeld tot -15°C en vervolgens bij -15°C onder toepassing van Whatman nr. 3 fil-treerpapier door een Coors-trechter gefiltreerd. De was wordt verwijderd van het filter en in een getarreerde kolf van 2 liter gebracht. Oplosmiddel dat resteert in de was wordt 30 verwijderd op een kookplaat en de was wordt gewogen.

"Zware smeermiddelbasisolie" betekent de smeermiddelbasisoliefractie die wordt verschaft door het onttroebelen van de geïsomeriseerde zware fractie. De zware smeermiddelbasisolie is de zwaardere van de smeermiddelbasisoliën die wordt 9 verschaft door de werkwijzen volgens de onderhavige uitvinding. Eigenschappen van zware smeermiddelbasisoliën omvatten aanvankelijke kookpunten in het traject van 800 tot 950°F, uiteindelijke kookpunten in het traject van 1050 tot 1200°F, viscositeiten in het traject van 10 tot 20 cSt bij 100°C, viscositeitsindices in het traject van 115 tot 5 160, bij voorkeur in het traject van 130 tot 160 en met meer voorkeur in het traject van 140 tot 160, vloeipunten lager dan -9°C, bij voorkeur in het traject van -10 tot -20°C, en troebelingspunten in het traject van 0 tot -20°C.

"Koolwaterstofhoudend" betekent een verbinding of stof die waterstof- en koolstofatomen bevat, maar die heteroatomen zoals zuurstof, zwavel of stikstof kan 10 omvatten.

"Lichte smeermiddelbasisoliefractie" betekent de lichtere fractie die is afgescheiden uit de parafïïnische voeding. De lichte smeermiddelbasisoliefractie wordt vervolgens gehydroisomeriseerd voor het produceren van een geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie. Eigenschappen van lichte smeermiddelbasisoliefracties omvat-15 ten aanvankelijke kookpunten in het traject van 600 tot 750°F, uiteindelijke kookpunten in het traject van 800 tot 950°F, viscositeiten in het traject van 3 tot 8 cSt bij 100°C, viscositeitsindices in het traject in het traject van 115 tot 160, bij voorkeur in het traject van 130 tot 160 en met meer voorkeur in het traject van 140 tot 160, vloeipunten lager dan -9°C, bij voorkeur in het traject van -10 tot -24°C en troebelingspunten in het tra-20 ject van 0 tot -20°C.

"Beoogd vloeipunt" betekent het gewenste vloeipunt van de smeermiddelbasisolieproducten. Het beoogde vloeipunt is lager dan -9°C, bij voorkeur in het traject van -10°C tot -24°C en kan -24°c of lager bedragen.

"Beoogd troebelingspunt" betekent het gewenste troebelingspunt van de 25 smeermiddelbasisolieproducten. Het beoogde troebelingspunt is lager dan 0°C, of in het traject van 0°C tot -20°C, en kan lager zijn dan -20°C.

"Wasfractie" betekent de zwaardere was-achtige fractie die wordt verschaft door het onttroebelen van de geïsomeriseerde zware fractie.

30 Voeding

De voeding voor de onderhavige werkwijze is een koolwaterstofhoudende paraffinische voeding. De voeding heeft een aanvankelijk kookpunt hoger dan 600°F

10 en een uiteindelijk kookpunt hoger dan 1200°F. De voeding heeft bij voorkeur een aanvankelijk kookpunt lager dan 750°F en een uiteindelijk kookpunt hoger dan 900°F en heeft met meer voorkeur een aanvankelijk kookpunt lager dan 725°F en een uiteindelijk kookpunt hoger dan 950°F. De voeding heeft bij voorkeur een paraffine-gehalte hoger 5 dan 70 gew.%, met meer voorkeur hoger dan 80 gew.% en met de meeste voorkeur hoger dan 90 gew.%. Zoals hierin gebruikt omvat de uitdrukking "paraffine" normale en vertakte paraffmen, waaronder paraffine-moleculen met ten minste een verzadigde ring.

De paraffmische voeding volgens de onderhavige uitvinding omvat synthetische 10 oliën en wassen zoals die welke worden verkregen via een Fischer-Tropsch-synthese (b.v. een Fischer-Tropsch-was). Geschikte voedingen voor toepassing bij de werkwijze volgens de uitvinding omvatten ook aardoliewassen, was-achtige destillaatfracties zoals gasoliën, smeeroliefracties, poly-alfa-alkenen met een hoog vloeipunt, voetoliën, normale alfa-alkeenwassen, slakwassen, ontoliede wassen en microkristallijne wassen.

15

Eventuele hydrobehandeling

De voeding voor het fractioneringsproces kan eventueel worden onderworpen aan een hydrobehandeling voordat de fractioneringsstap wordt uitgevoerd, zoals hierna 20 gedetailleerd wordt besproken, teneinde de kwaliteit van de voeding te verbeteren. Dit hydrobehandelingsproces kan worden toegepast voor het verwijderen van verontreinigingen in de voeding, maar het is geen hydrokraakproces.

Hydrobehandelen is een katalytisch proces, gewoonlijk uitgevoerd bij aanwezigheid van vrije waterstof, waarbij het primaire doel de verwijdering van heteroatomen 25 (S, N, O) uit de voeding is. In het algemeen wordt bij hydrobehandelingsbewerkingen het kraken van de koolwaterstofmoleculen, d.w.z. het afbreken van de grotere koolwa-terstofmoleculen tot kleinere koolwaterstofmoleculen, geminimaliseerd en worden de onverzadigde koolwaterstoffen ofwel volledig ofwel gedeeltelijk gehydrogeneerd. Als voedingen die afkomstig zijn van een Fischer-Tropsch-proces aan een hydrobehande-30 ling worden onderworpen, wordt het hydrobehandelen voor een groot gedeelte uitgevoerd voor het verlagen van het gehalte aan oxygeneringsproducten van de voeding, waarbij de oxygeneringsproducten in hoofdzaak de vorm hebben van alcoholen, maar ook andere geoxygeneerde verbindingen zoals ketonen en aldehyden kunnen zijn.

11

Katalysatoren die worden toegepast bij het uitvoeren van hydrobe-handelingsbewerkingen zijn bekend uit de stand der techniek. Zie bijvoorbeeld de Amerikaanse octrooischriften 4.347.121 en 4.810.357, waarvan de inhoud in zijn geheel als hierin ingelast dient te worden beschouwd, voor algemene beschrijvingen van 5 hydrobehandelen, hydrokraken en gebruikelijke katalysatoren die bij ieder proces worden toegepast.

Geschikte katalysatoren omvatten edelmetalen uit groep VIII (volgens de regels uit 1975 van de International Union of Pure and Applied Chemistry), zoals platina of palladium op een aluminiumoxide-, siliciumdioxide- of siliciumdioxide-ahiminiurn-10 oxide-matrix, en metalen uit groep VIII en groep VIB of IVA, zoals nikkel-molybdeen, kobalt-molybdeen, nikkel-wolfraam of nikkel-tin op een aluminiumoxide-, siliciumdioxide- of siliciumdioxide-aluminiumoxide-matrix. De niet-edelmetalen worden gewoonlijk in gezwavelde vorm toegepast. In het Amerikaanse octrooischrift 3.852.207 worden een geschikte edelmetaal-katalysator en milde omstandigheden beschreven. 15 Andere geschikte katalysatoren worden bijvoorbeeld in het Amerikaanse octrooischrift 4.157.294 en het Amerikaanse octrooischrift 3.904.513 beschreven. Niet-edelme-taalkatalysatorsamenstellingen die de voorkeur hebben bevatten meer dan ongeveer 5 gew.%, bij voorkeur ongeveer 5 tot ongeveer 40 gew.% molybdeen en/of wolfraam, en ten minste ongeveer 0,5, en in het algemeen ongeveer 1 tot ongeveer 15 gew.% nikkel 20 en/of kobalt, bepaald als de overeenkomstige oxiden, De edelmetaal (zoals platina) katalysator bevat meer dan 0,01 procent metaal, bij voorkeur tussen 0,1 en 1,0 procent metaal. Er kunnen ook combinaties van edelmetalen worden toegepast, zoals mengsels van platina en palladium.

De hydrogeneringscomponenten kunnen volgens één van talrijke werkwijzen 25 worden opgenomen in de totale katalysatorsamenstelling. De hydrogeneringscomponenten kunnen door co-malen, impregneren of ionen-uitwisseling worden toegevoegd aan de matrixcomponent en de componenten uit groep VI, d.w.z. molybdeem en wolfraam, kunnen door impregneren, co-malen of co-precipitatie worden gecombineerd met het vuurvaste oxide.

30 De matrixcomponent kan één van vele typen zijn, waaronder enkele die zure katalytische activiteit bezitten. Degenen die zure activiteit bezitten omvatten amorf siliciumdioxide-aluminiumoxide of een zeolietische of niet-zeolietische kristallij ne moleculaire zeef. Voorbeelden van geschikte matrix-moleculaire zeven omvatten 12 zeoliet Y, zeoliet X en de zogenaamde ultrastabiele zeoliet Y en zeoliet Y met een hoge structuurverhouding van siliciumdioxide:aluminiumoxide, zoals die welke is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.401.556, 4.820.402 en 5.059.567. Zeoliet Y met een kleine kristalgrootte, zoals die welke is beschreven in het Amerikaanse octrooi-5 schrift 5.073.530, kan eveneens worden toegepast. Niet-zeolietische moleculaire zeven die toegepast kunnen worden omvatten bijvoorbeeld silicoaluminofosfaten (SAPO), ferroaluminofosfaat, titaniumaluminofosfaat en de verschillende ELAPO-moleculaire zeven die zijn beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.913.799 en de daarin geciteerde referenties. Details met betrekking tot de bereiding van de verschillende niet-10 zeolietische moleculaire zeven kunnen worden gevonden in het Amerikaanse octrooischrift 5.114.563 (SAPO); 4.913.799 en de verschillende referenties die zijn geciteerd in het Amerikaanse octrooischrift 4.913.799. Mesoporeuze moleculaire zeven kunnen eveneens worden toegepast, zoals bijvoorbeeld de M41S-familie van materialen (J. Am. Chem. Soc., 114:10834-10843 (1992)), MCM-41 (de Amerikaanse octrooischrif-15 ten 5.246.689; 5.198.203; 5.334.368) en MCM-48 (Kresge et al., Nature 359:710 (1992)). De inhoud van alle octrooischriften en publicaties waarnaar hiervoor wordt verwezen dienen in hun geheel als hierin ingelast te worden beschouwd.

Geschikte matrixmaterialen kunnen tevens synthetische of natuurlijke stoffen alsook anorganische materialen, zoals klei, siliciumdioxide en/of metaaloxiden, zoals 20 siliciumdioxide-aluminiumoxide, siliciumdioxide-magnesiumoxide, siliciumdioxide-zirkoonoxide, siliciumdioxide-thoriumoxide, siliciumdioxide-beryliumoxide, silicium-dioxide-titaniumoxide, alsook temaire samenstellingen, zoals siliciumdioxide-aluminiumoxide-thoriumoxide, siliciumdioxide-aluminiumoxide-zirkoonoxide, siliciumdi-oxide-aluminiumoxide-magnesiumoxide en siliciumdioxide-magnesiumoxide-zirkoon-25 oxide, omvatten. Deze laatsten kunnen ofwel van nature voorkomen ofwel de vorm hebben van gelatine-achtige precipitaten of gels die mengsels van siliciumdioxide en metaaloxiden omvatten. Van nature voorkomende kleisoorten die samengesteld kunnen worden met de katalysator omvatten die van de montmorilloniet- en kaolien-families. Deze kleisoorten kunnen in de ruwe toestand zoals ze oorspronkelijk zijn gedolven 30 worden toegepast of ze kunnen aanvankelijk worden onderworpen aan calumniatie, behandeling met een zuur of chemische modificatie.

Gebruikelijke hydrobehandelingsomstandigheden variëren over een breed traject. In het algemeen bedraagt de totale vloeistof-ruimtesnelheid per uur (LHSV) ongeveer 13 0,25 tot 4,0 uur'1, bij voorkeur ongeveer 1,0 tot 3,0 uur’1. De partiële waterstofdruk is hoger dan 200 psia en varieert bij voorkeur van ongeveer 500 tot 2000 psia. Waterstof-recirculatiesnelheden zijn gewoonlijk hoger dan 50 SCF/Bbl en liggen bij voorkeur tussen 1000 en 5000 SCF/Bbl. Temperaturen variëren van ongeveer 300 tot ongeveer 5 750°F en variëren bij voorkeur van 450 tot 650°F.

Fractionering

Volgens de onderhavige uitvinding wordt de voeding gefractioneerd voor het 10 produceren van een lichte smeermiddelbasisoliefractie en een zware fractie. De fractionering kan worden uitgevoerd onder toepassing van ieder gebruikelijk scheidingspro-ces, zoals bijvoorbeeld destillatie.

Hvdroisomerisatie 15

Na de fractionering van de voeding voor het produceren van een lichte smeermiddelbasisoliefractie en een zware fractie worden de fracties gehydroisomeriseerd over een moleculaire zeef-katalysator met gemiddelde poriegrootte voor het produceren van geïsomeriseerde smeermiddelbasisoliefracties. Bij de hydroisomerisatie wordt bij voor-20 keur ten minste 90-95% van de was in de gefractioneerde voeding omgezet. De fracties kunnen ofwel in dezelfde hydromerisatie-eenheid in "blok-bewerking" ofwel in verschillende hydroisomerisatie-eenheden worden gehydroisomeriseerd. Bij voorkeur worden de fracties in dezelfde eenheid die in "blok-bewerking" wordt bedreven, d.w.z. na elkaar, gehydroisomeriseerd.

25 De geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie heeft een vloeipunt lager dan of gelijk aan het beoogde vloeipunt van de smeermiddelbasisoliën, bij voorkeur lager dan 9°C, met meer voorkeur in het traject van -10°C tot -24°C, of zelfs lager dan -24°C. De geïsomeriseerde zware fractie heeft een vloeipunt gelijk aan of hoger dan het beoogde vloeipunt van de smeermiddelbasisoliën en een troebelingspunt hoger dan het 30 beoogde troebelingspunt van de smeermiddelbasisoliën. De geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie heeft bij voorkeur een viscositeitsindex hoger dan 130, met meer voorkeur hoger dan 140 en met de meeste voorkeur hoger dan 150. De katalysator en de omstandigheden die worden toegepast in de hydroisomerisatiestap kunnen wor- 14 den gevarieerd teneinde te waarborgen dat geïsomeriseerde smeermiddelbasisoliefrac-ties met de gewenste eigenschappen (b.v. vloeipunt, viscositeitsindex) en/of opbrengst worden geproduceerd.

De hydroisomerisatie volgens de onderhavige uitvinding wordt toegepast voor 5 het verlagen van de vloeipunten van de smeermiddelbasisoliefracties door het vormen van vertakkingen (in hoofdzaak methyl-vertakkingen) aan normale parafïine-moleculen die aanwezig zijn in de smeermiddelbasisoliefracties. De mate van isomerisatie (d.w.z. het aantal vertakkingen dat wordt toegevoegd) houdt verband met de heftigheid van het proces. Het vergroten van de heftigheid van de hydroisomerisatie resulteert in het al-10 gemeen in zowel een toegenomen mate van vertakking als in een verplaatsing van de vertakking naar het centrum van de paraffine-keten. Het vloeipunt, de viscositeitsindex en de opbrengst van een geïsomeriseerde smeermiddelbasisoliefractie houden allen als volgt verband met de mate van isomerisatie (en derhalve de heftigheid van het hydro-isomeriatieproces): 15 (1) Door het vergroten van het aantal vertakkingen wordt het vloeipunt verlaagd, waarbij het grootste effect wordt waargenomen met de eerste vertakking. Iedere extra vertakking heeft een kleiner effect op het vloeipunt.

(2) Het vergroten van het aantal vertakkingen heeft eveneens betrekking op de opbrengst van het (de) gewenste product(en). Omdat hydroisomerisatie niet 100% se- 20 lectief is wordt een percentage van de moleculen van de voeding gekraakt in plaats van geïsomeriseerd, hetgeen aldus resulteert in moleculen met lagere molecuulgewichten dan de gewenste basisolie. Door het vergroten van de heftigheid van de hydroisomerisatie wordt de opbrengst aan gewenste smeermiddelbasisolie verlaagd.

(3) Door het vergroten van het aantal vertakkingen wordt de viscositeitsindex van 25 het product verlaagd, in het bijzonder als de molecule meer dan ongeveer 2-3 vertakkingen heeft.

Bij het bepalen van de heftigheid van de hydroisomerisatie die wordt toegepast in de onderhavige uitvinding dient de ongewenstheid van een afgenomen viscositeitsinex en afgenomen opbrengst als gevolg van een toegenomen heftigheid van de hydroisome-30 risatie in evenwicht te worden gebracht met het verbeterde vloeipunt van het product als gevolg van de toegenomen heftigheid van de hydroisomerisatie. In het bijzonder de omzetting van de laatste paar procenten was resulteert in een aanzienlijk verlies van opbrengst en VI. De heftigheid van het hydroisomerisatieproces kan worden geregeld 15 voor het produceren van een geïsomeriseerde smeermiddelbasisoliefractie met de gewenste balans van vloeipunt, viscositeitsindex en opbrengst.

De moleculaire zeef-katalysator met een gemiddelde poriegrootte omvat gewoonlijk een kristallijne moleculaire zeef met een gemiddelde poriegrootte (welke een zure 5 component is) en een metaal-hydrogeneringscomponent, zoals bijvoorbeeld is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 5135638. De kristallijne moleculaire zeef die wordt gebruikt in de onderhavige uitvinding is van de variëteit van de 10 of 12 leden tellende ring en heeft een poriediameter van 4,8 tot 7,lA, bij voorkeur 5,3 tot 6,5A. Specifieke moleculaire zeven die bruikbaar zijn in de werkwijze volgens de onderha-10 vige uitvinding omvatten de zeolieten ZSM-12, ZSM-21, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, ZSM-57, SSZ-32, ferrieriet en L en andere moleculaire zeefmateri-alen die zijn gebaseerd op aluminiumfosfaten, zoals SM-3, SAPO-11, SAPO-31, SAPO-41, MAPO-11 en MAPO-31. De moleculaire zeef met een gemiddelde poriegrootte is bij voorkeur SAPO-11, SM-3, SSZ-32, ZSM-22 of ZSM-23. Moleculaire 15 zeef-katalysatoren met een gemiddelde poriegrootte worden beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 5.282.958, het Amerikaanse octrooischrift 6.204.426 en WO 99/45085.

De metaalcomponent die wordt toegepast in de onderhavige uitvinding omvat ten minste een metaal uit groep VIII of metaal uit groep VI, bij voorkeur een metaal uit 20 groep VIII. Bij voorkeur wordt het metaal uit groep VIII gekozen uit de groep die bestaat uit ten minste een van de metalen platina en palladium en eventueel andere katalytisch actieve metalen zoals molybdeen, nikkel, vanadium, kobalt, wolfraam, zink en mengsels daarvan. Met de meeste voorkeur wordt het metaal uit groep VIII gekozen uit de groep die bestaat uit ten minste een van de metalen platina en palladium. De hoe-25 veelheid metaal varieert van ongeveer 0,001 tot ongeveer 10 gew.% van de moleculaire zeef, bij voorkeur ongeveer 0,1 tot ongeveer 5 gew.% en met meer voorkeur ongeveer 0,2 tot ongeveer 1 gew.% van de moleculaire zeef. De technieken van het introduceren van katalytisch actieve metalen in een moleculaire zeef zijn bekend en reeds bestaande technieken voor het opnemen van metaal en de behandeling van moleculaire zeven 30 voor het vormen van actieve katalysatoren zoals ion-uitwisseling, impregneren en occlusie tijdens de bereiding van de zeef zijn geschikt voor toepassing in de onderhavige uitvinding.

16

De uitdrukking "metaal" of actief metaal" zoals hierin wordt gebruikt betekent een of meer metalen in de elementaire toestand of in een vorm zoals een sulfide, oxide of mengsels daarvan. Derhalve kan het metaal uit groep VIII dat wordt toegepast bij de werkwijze volgens deze uitvinding een of meer van de metalen in zijn elementaire toe* 5 stand of in een vorm zoals het sulfide of oxide en mengsels daarvan betekenen. Ongeacht de toestand waarin de metaalcomponent in feite bestaat worden de concentraties berekend alsof deze in de elementaire toestand bestaan.

De katalysator kan ook metalen bevatten die het aantal sterke zuurplaatsen op de katalysator verminderen en daarbij de selectiviteit voor kraken versus isomerisatie ver-10 lagen. Bijzondere voorkeur hebben de metalen uit groep IIA, zoals magnesium en calcium.

De hydroisomerisatiestap volgens de uitvinding kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door het in contact brengen van de voeding met een vast stationair katalysator-bed, met een vast gefluïdiseerd bed of met een transported. Een eenvoudige configu-15 ratie die derhalve de voorkeur heeft is een druppelbed-bewerking, waarbij men de voeding bij aanwezigheid van waterstof door een stationair vast bed laat druppelen.

De hydroisomerisatie-omstandigheden die worden toegepast hangen af van de voeding die wordt gebruikt en het gewenste evenwicht van het vloeipunt, de viscosi-teitsindex en de opbrengst van het geïsomeriseerde product. In het algemeen bedraagt 20 de temperatuur ongeveer 200 tot ongeveer 475°C, bij voorkeur ongeveer 250 tot ongeveer 450°C. De druk bedraagt gewoonlijk ongeveer 15 tot ongeveer 2500 psig (103 kPa tot 27,2 MPa), bij voorkeur ongeveer 50 tot ongeveer 2000 psig (345 kPa tot 13,8 MPa), met meer voorkeur ongeveer 100 tot ongeveer 1500 psig (690 kPa tot 10,3 MPa). De LHSV bedraagt bij voorkeur ongeveer 0,1 tot ongeveer 20 uur'1, met meer 25 voorkeur ongeveer 0,1 tot ongeveer 5 uur'1 en met de meeste voorkeur ongeveer 0,1 tot ongeveer 2,0 uur'1. Een lage druk en een lage vloeistof-ruimtesnelheid per uur verschaffen een verbeterde selectiviteit voor isomerisatie, hetgeen resulteert in meer isomerisatie en minder kraken van de voeding waarbij aldus een verhoogde opbrengst wordt geproduceerd.

30 Waterstof is tijdens het hydroisomerisatieproces aanwezig in de reactiezone, gewoonlijk in een verhouding van waterstof tot voeding van ongeveer 500 tot ongeveer 30.000 80ΕΛΜ (standaard kubieke feet per vat) (76 tot 4540 standaard liter fb/kg olie), bij voorkeur ongeveer 1000 tot ongeveer 10.000 SCF/bbl (151 tot 1510 standaard liter 17 fy/kg olie). In het algemeen wordt waterstof die niet heeft gereageerd afgescheiden van het product en teruggevoerd naar de reactiezone.

Onttroebeling 5

Nadat de fracties zijn geïsomeriseerd wordt de geïsomeriseerde zware fractie onderworpen aan onttroebeling. Onttroebelen wordt gedefinieerd als een proces dat het vloeipunt van de voeding met niet meer dan 5°C verandert, maar dat het troebelings-punt van de voeding met meer dan 10°C en bij voorkeur meer dan 15°C verandert. De 10 geïsomeriseerde zware fractie wordt onttroebeld tot een vloeipunt lager dan of gelijk aan het beoogde vloeipunt van de smeermiddelbasisoliën.

Werkwijzen waarbij was wordt verwijderd uit een koolwaterstofstroom zijn bruikbaar voor de onttroebelingsstap van de onderhavige uitvinding. Dergelijke werkwijzen die bekend zijn uit de stand der techniek omvatten oplosmiddel-ontwassen, be-15 handelen met een sorbtiemiddel, zoals behandelen met klei, extractie, katalytische onttroebeling en dergelijke. Een katalytische benadering, waarbij een katalysator selectief de laatste sporenhoeveelheden was verwijderd met minimale afbraak van de rest van de olie, wordt bijvoorbeeld beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.822.476, waarvan de gehele beschrijving voor alle doeleinden als hierin ingelast dient te worden 20 beschouwd. Een voorbeeld van een behandelingswerkwijze met een sorbtiemiddel wordt beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 6.468.417 en 6.468.418, waarvan de gehele beschrijving voor alle doeleinden als hierin ingelast dient te worden beschouwd.

In een afzonderlijke uitvoeringsvorm kan de onttroebeling tot stand worden ge-25 bracht onder toepassing van oplosmiddel-ontwassen. Troebele geïsomeriseerde fracties kunnen in een commercieel proces met een oplosmiddel worden ontwast door het afkoelen van olie-oplosmiddel-mengsels onder gecontroleerde omstandigheden voor kristallisatie van de paraffinische was die aanwezig is in de mengsels. Bij dergelijke werkwijzen worden de fracties, of mengsels van fracties, en ontwas-oplosmiddel ver-30 warmd op een temperatuur waarbij de was oplost. De verwarmde charge wordt vervolgens naar een koelzone gevoerd waarin afkoeling plaatsvindt bij een gelijkmatige lage snelheid in het traject van ongeveer 0,5° tot 4,5°C/min totdat een temperatuur wordt bereikt (b.v. -10° tot -20°C) waarbij een aanzienlijk gedeelte van de was wordt 18 gekristalliseerd en het ontwaste olieproduct een gekozen vloeipuntstemperatuur heeft. Bij het bereiken van de gewenste ontwastemperatuur wordt het mengsel van waskristallen, olie en oplosmiddel onderworpen aan vast-vloeistof-scheiding voor het winnen van een was-vrije olie-oplosmiddel-oplossing en een vaste was die een klein gehalte 5 aan olie bevat. De afgescheiden olie-oplosmiddel-oplossing wordt onderworpen aan destillatie voor het winnen van een oplosmiddelfractie en een fractie met ontwast olieproduct.

Oplosmiddelen waarvan bekend is dat deze bruikbaar zijn als ontwas-oplosmiddelen zijn de ketonen die 3 tot 6 koolstofatomen bevatten, zoals bijvoorbeeld 10 aceton, methylethylketon (MEK) en methylisobutylketon (MIBK); mengsels van ketonen; en mengsels van ketonen met aromatische koolwaterstoffen, waaronder benzeen en tolueen. Gehalogeneerde koolwaterstoffen met een laag molecuulgewicht, waaronder dichloormethaan en dichloorethaan, en de mengsels daarvan staan eveneens bekend als ontwas-oplosmiddelen. Verdunning met een oplosmiddel van was-achtige oliefrac-15 ties houdt de fluïditeit van de olie in stand voor het vereenvoudigen van een gemakkelijk hanteren, voor het verkrijgen van een optimale was-olie-scheiding en voor het verkrijgen van optimale opbrengsten aan ontwaste olie. De mate van verdunning met een oplosmiddel hangt af van de desbetreffende oliefracties en oplosmiddelen die worden toegepast, de nadering tot de filtratietemperatuur in de koelzone en de gewenste uitein-20 delijke verhouding van oplosmiddel tot olie in de scheidingszone.

Er is een kleine hoeveelheid wasproduct dat gewonnen kan worden uit de onttroe-belingsinrichting. Daar de geïsomeriseerde zware fractie aanvankelijk bij voorkeur minder dan 5 gew.% was bevat kan tijdens het onttroebelen in het algemeen tot 5 gew.% was uit de geïsomeriseerde zware fractie worden verwijderd. Onttroebelen heeft 25 de voorkeur ten opzichte van het katalytisch verwijderen van de resterende kleine hoeveelheid was in de smeermiddelbasisoliefractie met een hoog kookpunt daar onttroebelen resulteert in een smeermiddelbasisolie met een hoog kookpunt en een hogere viscositeitsindex, daar de olie niet wordt afgebroken door middel van een katalytisch proces. Daarnaast heeft de smeermiddelbasisolie met een hoog kookpunt een laag troe-30 belingspunt, dat anders moeilijk te verkrijgen is. Gewoonlijk ontwast men de smeermiddelbasisoliefractie met een hoog kookpunt niet katalytisch omdat er slechts een zeer kleine hoeveelheid was aanwezig is. Na het onttroebelen heeft de zware 19 smeermiddelbasisolie bij voorkeur een viscositeitsindex hoger dan 140, met meer voorkeur hoger dan 150.

Alle of een gedeelte van de was die verwijderd is tijdens de onttroebelingsstap kan worden gewonnen en worden teruggevoerd naar de hydroisomerisatiestap voor 5 toepassing bij de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding en/of worden vezameld voor andere toepassingen (b.v. voor verwerking tot of toepassing als verkoopbare was). Als alle of een gedeelte van de gewonnen was wordt teruggevoerd kan de was alleen worden onderworpen aan de hydroisomerisatiestap volgens de onderhavige uitvinding of kan deze worden gecombineerd met een andere paraffinische voeding. Door het te-10 rugvoeren van alle of een gedeelte van de gewonnen was wordt de opbrengst van het proces vergroot.

Eventueel hvdrofmishen 15 Een of meer van de geïsomeriseerde smeermiddelbasisoliefracties en de onttroe- belde smeermiddelbasisoliefractie (of fracties) kunnen eventueel worden onderworpen aan hydrofinishen in een mild hydrogeneringsproces voor het produceren van stabielere smeeroliën. Het hydrofinishen kan gewoonlijk worden uitgevoerd bij aanwezigheid van een metallieke hydrogeneringskatalysator zoals bijvoorbeeld platina op aluminium-20 oxide. Het hydrofinishen kan worden uitgevoerd bij een temperatuur van ongeveer 190 tot ongeveer 340°C, een druk van ongeveer 400 tot ongeveer 3000 psig (2,76 tot 20,7 MPa), een LHSV tussen ongeveer 0,1 en 20 en waterstof-terugvoersnelheden van ongeveer 400 tot ongeveer 1500 SCF/bbl.

25 Geïllustreerde uitvoeringsvorm

De figuur illustreert een schematische weergave van een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. In de figuur wordt een verse paraffinische voeding 10 (b.v. een via Fischer-Tropsch verkregen voeding) in fractioneringszone 100 gefractioneerd in 30 een lichte smeermiddelbasisoliefractie 20 en een zware fractie 30. De lichte smeermiddelbasisoliefractie 20 en de zware fractie 30 worden afwisselend onder hydroisomeri-satie-omstandigheden in hydroisomerisatiezone 200, welke een moleculaire zeef-kata-lysator met gemiddelde poriegrootte bevat, gehydroisomeriseerd. De hy- 20 droisomerisatiezone 200 wordt zodanig bedreven, dat: (1) de geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie 40 een vloeipunt lager dan of gelijk aan het beoogde vloei-punt van de smeermiddelbasisoliën heeft; (2) de geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie 40 een viscositeitsindex hoger dan 130, bij voorkeur hoger dan 140, met 5 meer voorkeur hoger dan 150 heeft; en (3) de geïsomeriseerde zware fractie 50 een vloeipunt gelijk aan of hoger dan het beoogde vloeipunt van de smeermiddelbasisoliën en een troebelingspunt hoger dan het beoogde troebelingspunt van de smeermiddelbasisoliën heeft. De geïsomeriseerde zware fractie 50 wordt vervolgens onttroebeld in onttroebelingszone 300. De onttroebelingszone 300 wordt zodanig bedreven, dat, na het 10 onttroebelen, de zware smeermiddelbasisolie 60 een vloeipunt heeft dat lager is dan of gelijk is aan het beoogde vloeipunt van de smeermiddelbasisoliën, een troebelingspunt heeft dat lager is dan of gelijk is aan het beoogde troebelingspunt van de smeermiddelbasisoliën en een viscositeitsindex heeft hoger dan 140, bij voorkeur hoger dan 150. Het onttroebelen geeft tevens een wasfractie 70. De wasfractie 70 kan naar een was-15 verzamelroute 80 worden gevoerd waar de wasfractie 70 wordt verzameld en/of kan naar een was-terugvoerroute 90 worden gevoerd waar de was wordt teruggevoerd en gemengd met de zware fractie 30 teneinde onderworpen te worden aan hydroisomeri-satiezone 200.

Hoewel de uitvinding gedetailleerd en met betrekking tot specifieke uitvoerings-20 vormen daarvan is beschreven zal het voor de deskundige duidelijk zijn dat verschillende veranderingen en modificaties aangebracht kunnen worden zonder af te wijken van de geest en omvang van de uitvinding.

1025688

Claims

1. Werkwijze voor het produceren van smeermiddelbasisoliën die de stappen omvat van: 5 (a) het scheiden van een paraffinische voeding in een lichte smeer- middelbasisoliefractie en een zware fractie; (b) het onder hydroisomerisatie-omstandigheden hydroisomeriseren van de fracties over een moleculaire zeef-katalysator met gemiddelde poriegrootte voor het produceren van een geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisolieffactie met een vloeipunt lager dan 10 of gelijk aan een beoogd vloeipunt van smeermiddelbasisoliën en een geïsomeriseerde zware fractie met een vloeipunt gelijk aan of hoger dan het beoogde vloeipunt van smeermiddelbasisoliën en een troebelingspunt hoger dan het beoogde troebelingspunt van de smeermiddelbasisoliën; en (c) het onttroebelen van de geïsomeriseerde zware fractie voor het verschaffen van 15 een zware smeermiddelbasisolie met een vloeipunt lager dan of gelijk aan het beoogde vloeipunt van de smeermiddelbasisoliën en een troebelingspunt lager dan of gelijk aan het beoogde troebelingspunt van de smeermiddelbasisoliën.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het beoogde vloeipunt -10°C tot -24°C 20 bedraagt en het beoogde troebelingspunt 0°C tot -20°C bedraagt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de paraffinische voeding een aanvankelijk kookpunt lager dan 750°F en een uiteindelijk kookpunt hoger dan 900°F heeft. 25

4. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de paraffinische voeding verkregen is via een Fischer-Tropsch-synthese.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij de paraffinische voeding een Fischer-30 Tropsch-was omvat. 1025688

6. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de fracties afzonderlijk in stap (b) op verschillende momenten in een hydroisomerisatie-eenheid worden gehydroisomeri-seerd.

7. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de fracties in stap (b) in verschillende hydroisomerisatie-eenheden worden gehydroisomeriseerd.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de paraffinische voeding meer dan 90 gew.% paraffinen omvat. 10

9. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie een viscositeitsindex hoger dan 130 heeft en de zware smeermiddelbasisolie een viscositeitsindex hoger dan 140 heeft.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij de geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie een viscositeitsindex hoger dan 150 heeft en de zware smeermiddelbasisolie een viscositeitsindex hoger dan 150 heeft.

11. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de paraffinische voeding meer dan 20 70 gew.% was omvat.

12. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de geïsomeriseerde zware fractie minder dan 5 gew.% was omvat.

13. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de moleculaire zeef-katalysator met een gemiddelde poriegrootte een moleculaire zeef omvat die wordt gekozen uit de groep die bestaat uit SAPO-11, SM-3, ZSM-22, ZSM-23 en SSZ-32.

14. Werkwijze volgens conclusie 1, die verder de stappen omvat van: 30 (d) het winnen van was die verwijderd is uit de geïsomeriseerde zware fractie tijdens de onttroebelingsstap (c); en (e) het herhalen van de stappen (a) tot en met (c), waarbij ten minste een gedeelte van de fracties die zijn gehydroisomeriseerd in herhaalde stap (b) de was omvat die wordt gewonnen uit de onttroebelingsstap.

15. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij stap (c) het vloeipunt van de zware fractie met minder dan 10°C verlaagt en het troebelingspunt van de zware fractie met meer dan 10°C verlaagt.

16. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij stap (c) het vloeipunt van de zware 10 fractie met minder dan 5°C verlaagt en het troebelingspunt van de zware fractie met meer dan 10°C verlaagt.

17. Werkwijze volgens conclusie 16, waarbij stap (c) het troebelingspunt van de zware fractie met meer dan 15°C verlaagt. 15

18. Werkwijze volgens conclusie 1, die verder de stap omvat van het aan een hydrobehandeling onderwerpen van de parafftnische voeding vóór de scheiding.

19. Werkwijze voor het produceren van smeermiddelbasisoliën, die de stappen 20 omvat van: (a) het scheiden van een paraffinische voeding in een lichte smeermiddelbasisoliefractie en een zware fractie, waarbij de paraffinische voeding wordt verkregen via een Fischer-Tropsch-synthese en een aanvankelijk kookpunt lager dan 750°F en een uiteindelijk kookpunt hoger dan 900°F heeft; 25 (b) het onder hydroisomerisatie-omstandigheden hydroisomeriseren van de fracties over een moleculaire zeef-katalysator met een gemiddelde poriegrootte voor het produceren van een geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie met een vloeipunt lager dan of gelijk aan een beoogd vloeipunt van de smeermiddelbasisoliën en een geïsomeriseerde zware fractie met een vloeipunt gelijk aan of hoger dan het 30 beoogde vloeipunt van de smeermiddelbasisoliën en een troebelingspunt hoger dan het beoogde troebelingspunt van de smeermiddelbasisoliën, waarbij de geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie een viscositeitsindex heeft hoger dan 130; en (c) het onttroebelen van de geïsomeriseerde zware fractie voor het verschaffen van een zware smeermiddelbasisolie met een vloeipunt lager dan of gelijk aan het beoogde vloeipunt van de smeermiddelbasisoliën en een troebelingspunt lager dan of gelijk aan het beoogde troebelingspunt van de smeermiddelbasisoliën, waarbij de zware 5 smeermiddelbasisolie een viscositeitsindex heeft hoger dan 140.

20. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij de paraffinische voeding meer dan 90 gew.% paraffinen omvat.

21. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij de geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie een viscositeitsindex hoger dan 150 heeft en de zware smeermiddelbasisolie een viscositeitsindex hoger dan 150 heeft.

22. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij de geïsomeriseerde zware fractie 15 minder dan 5 gew.% was bevat.

23. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij de moleculaire zeef-katalysator met een gemiddelde poriegrootte een moleculaire zeef omvat die wordt gekozen uit de groep die bestaat uit SAPO-11, SM-3, ZSM-22, ZSM-23 en SSZ-32. 20

24. Werkwijze volgens conclusie 19, die verder de stappen omvat van: (d) het winnen van was die is verwijderd uit de geïsomeriseerde zware fractie tijdens de onttroebelingsstap (c); en (e) het herhalen van de stappen (a) tot en met (c), waarbij ten minste een gedeelte 25 van de fracties die zijn gehydroisomeriseerd in herhaalde stap (b) de was omvat die wordt gewonnen uit de onttroebelingsstap.

25. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij stap (c) het vloeipunt van de zware fractie met meer dan 5°C verlaagt en het troebelingspunt van de zware fractie met meer 30 dan 10°C verlaagt.

26. Werkwijze voor het behandelen van een paraffinische voeding, die de stappen omvat van (a) het scheiden van de paraffinische voeding in een lichte smeermiddelbasisoliefractie en een zware fractie; (b) het onder hydroisomerisatie-omstandigheden hydroisomeriseren van de fracties over een moleculaire zeef-katalysator met een gemiddelde poriegrootte voor het 5 produceren van een geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie met een vloeipunt in het traject van -10°C tot -24°C en een geïsomeriseerde zware fractie met een vloeipunt gelijk aan of hoger dan -10°C tot -24°C; en (c) het onttroebelen van de geïsomeriseerde zware fractie voor het verschaffen van een zware smeermiddelbasisolie en een wasfractie, waarbij de zware 10 smeermiddelbasisolie een vloeipunt heeft in het traject van -10°C tot -24°C en waarbij het vloeipunt van de zware fractie niet meer dan 5°C hoger is dan dat van de zware smeermiddelfractie en het troebelingspunt van de zware fractie niet meer dan 10°C hoger is dan dat van de zware smeermiddelbasisolie.

27. Werkwijze volgens conclusie 26, waarbij de paraffinische voeding een aanvankelijk kookpunt lager dan 750°F en een uiteindelijk kookpunt hoger dan 900°F heeft.

28. Werkwijze volgens conclusie 26, waarbij de paraffinische voeding wordt 20 verkregen via een Fischer-Tropsch-synthese.

29. Werkwijze volgens conclusie 28, waarbij de paraffinische voeding een Fischer-Tropsch-was omvat.

30. Werkwijze volgens conclusie 26, waarbij de paraffinische voeding meer dan 70 gew.% paraffinen omvat.

31. Werkwijze volgens conclusie 26, waarbij de paraffinische voeding meer dan 90 gew.% paraffinen omvat. 30

32. Werkwijze volgens conclusie 26, waarbij de geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie een viscositeitsindex hoger dan 130 heeft en de zware smeermiddelbasisolie een viscositeitsindex hoger dan 140 heeft. Λ

33. Werkwijze volgens conclusie 32, waarbij de geïsomeriseerde lichte smeermiddelbasisoliefractie een viscositeitsindex hoger dan 150 heeft en de zware smeermiddelbasisolie een viscositeitsindex hoger dan 150 heeft. 5

34. Werkwijze volgens conclusie 26, waarbij de geïsomeriseerde zware fractie minder dan 5 gew.% was bevat.

35. Werkwijze volgens conclusie 26, waarbij de moleculaire zeef-katalysator met 10 een gemiddelde poriegrootte een moleculaire zeef omvat die wordt gekozen uit de groep die bestaat uit SAPO-11, SM-3, ZSM-22, ZSM-23 en SSZ-32.

36. Werkwijze volgens conclusie 26, die verder de stap omvat van: (d) het herhalen van de stappen (a) tot en met (c), waarbij ten minste een gedeelte 15 van de fracties die zijn gehydroisomeriseerd in herhaalde stap (b) de wasfractie omvat die wordt verschaft tijdens de onttroebelingsstap.

37. Werkwijze volgens conclusie 26, waarbij het troebelingspunt van de zware fractie meer dan 15°C hoger is dan dat van de zware smeermiddelbasisolie. 20

38. Werkwijze volgens conclusie 26, die verder de stap omvat van het aan een hydrobehandeling onderwerpen van de paraffinische voeding vóór de scheiding. 1025688