粘度指数が８０〜１４０の基油を製造する方法
（ａ）蒸留物又は脱アスファルト油からなる原料を水素の存在下、酸性非晶質シリカ−アルミナ担体上にニッケル及びタングステンを含有する水素化脱硫用硫化触媒と接触させる工程、及び（ｂ）工程（ａ）の流出物に対し流動点降下工程を行って基油を得る工程により、蒸留物又は脱アスファルト油から出発して、粘度指数が８０〜１４０の基油を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸留物原料又は脱アスファルト油原料を水素の存在下、非晶質担体上に第ＶＩＢ族金属及び第ＶＩＩＩ族非貴金属を含有する触媒と接触させ、次いで脱蝋工程を行うことにより、真空蒸留物原料又は脱アスファルト油原料から出発して、粘度指数が８０〜１４０の基油を製造する方法に向けたものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の方法は周知で、例えばＬｕｂｒｉｃａｎｔ Ｂａｓｅ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｘ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ａｖｉｌｉｎｏ Ｓｅｑｕｅｉｒａ，Ｊｒ，Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９４，第６章、１２１〜１３１頁に記載されている。この刊行物によれば、アルミナ上のニッケル−タングステンは、この水素化分解用に最も広く使用されている触媒である。この刊行物は、幾つかの製油所では、触媒活性を高めるため、弗素の注入も行っているとも述べている。
【０００３】
ＧＢ−Ａ−１４９３６２０には、水素化分解による基油の製造方法が記載されている。ＧＢ−Ａ−１４９３６２は、アルミナ触媒上に水素化成分としてニッケル及びタングステンを担持してなる触媒を開示している。触媒に必要な酸性度は、弗素の存在で付与される。
【０００４】
商業的操作では、このような弗素含有触媒は、基油の製造法において触媒活性及び基油選択性の点で優れた触媒であることが証明されている。しかし、弗素の環境への流出を避けるための対策を取らねばならないし、また腐蝕や弗素の添加費用を避けるための対策を取らねばならないという欠点がある。
【特許文献１】ＧＢ−Ａ−１４９３６２０
【特許文献２】ＷＯ−Ａ−９９４１３３７
【特許文献３】ＵＳ−Ａ−３１３０００７
【特許文献４】ＵＳ−Ａ−３５３６６０５
【特許文献５】ＵＳ−Ａ−４８５９３１１
【特許文献６】ＷＯ−Ａ−９７１８２７８
【特許文献７】ＵＳ−Ａ−５０５３３７３
【特許文献８】ＵＳ−Ａ−５２５２５２７
【特許文献９】ＵＳ−Ａ−４５７４０４３
【特許文献１０】ＵＳ−Ａ−５１５７１９１
【特許文献１１】ＷＯ−Ａ−００２９５１１
【特許文献１２】ＷＯ−Ａ−００２９５１１
【特許文献１３】ＥＰ−Ｂ−８３２１７１
【特許文献１４】ＵＳ−Ａ−６５７６１２０
【非特許文献１】Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ｂａｓｅ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｘ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ａｖｉｌｉｎｏ Ｓｅｑｕｅｉｒａ，Ｊｒ，Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９４，第６章、１２１〜１３１頁
【非特許文献２】Ｋｉｓｈａｎ Ｇ．，Ｃｏｕｌｉｅｒ Ｌ．，ｄｅ Ｂｅｅｒ Ｖ．Ｈ．Ｊ．，ｖａｎ Ｖｅｅｎ Ｊ．Ａ．Ｒ．，Ｎｉｅｍａｎｔｓｖｅｒｄｒｉｅｔ Ｊ．Ｗ，，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ １９６，１８０−１８９（２０００）
【非特許文献３】Ｖｏｎ Ｂｒｅｍｅｒ Ｈ．，Ｊａｎｋ Ｍ．，Ｗｅｂｅｒ Ｍ．，Ｗｅｎｄｌａｎｄｔ Ｋ．Ｐ．，Ｚ．ａｎｏｒｇ．ａｌｌｇ．Ｃｈｅｍ．５０５，７９−８８（１９８３）
【非特許文献４】Ｌｅｏｎａｒｄ Ａ．Ｊ．Ｒａｔｎａｓａｍｙ Ｐ．，Ｄｅｃｌｅｒｃｋ Ｆ．Ｄ．，Ｆｒｉｐｉａｔ Ｊ．Ｊ．，Ｄｉｓｃ．ｏｆ ｔｈｅ Ｆａｒａｄａｙ Ｓｏｃ．１９７１，９８−１０８
【非特許文献５】Ｔｏｂａ Ｍ．等、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，１９９４，４（７），１１３１−１１３５
【非特許文献６】Ｗ．Ｍ．Ｍｅｉｅｒ及びＤ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎ，“ＡＴＬＡＳ ＯＦ ＺＥＯＬＩＴＥ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＴＹＰＥＳ”第３編、Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ−Ｈｅｉｎｅｍａｎｎ，１９９２
【非特許文献７】Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ｂａｓｅ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｘ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ａｖｉｌｉｎｏ Ｓｅｑｕｅｉｒａ，Ｊｒ，Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９４，第７章
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、弗化触媒と同じか、更には向上した活性、及び／又は基油への選択性を有する非弗化触媒を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、以下の方法で達成される。
（ａ）蒸留物又は脱アスファルト油からなる原料を水素の存在下、酸性非晶質シリカ−アルミナ担体上にニッケル及びタングステンを含有する水素化脱硫用硫化触媒と接触させる工程、及び
（ｂ）工程（ａ）の流出流に対し流動点降下工程を行って基油を得る工程、
により、蒸留物又は脱アスファルト油から出発して、粘度指数が８０〜１４０の基油を製造する方法。
【０００７】
出願人は、工程（ａ）において、水素化脱硫（ＨＤＳ）活性が比較的高いニッケル／タングステン触媒及び酸性非晶質シリカ−アルミナ担体を用いることにより、基油が高収率で製造できることを見い出した。更に、工程（ａ）で使用される触媒の触媒活性は、現行技術の弗化ニッケル−タングステン触媒よりも高い。第二の利点は、本発明方法を用いた場合の基油中の（ポリ）芳香族化合物の含有量が、同等の方法条件下で弗化ニッケル−タングステン触媒を用いた場合と比較して少ないことである。
【０００８】
工程（ａ）の蒸留物原料は、好適には、基油の沸点範囲の沸点を有するフラクションである。基油の沸点範囲の沸点は、好適には３５０℃を超え、更に通常は、３７０℃を超える。蒸留物原料から、１００℃での動粘度が２ｃＳｔを超え、通常は２〜１５ｃＳｔである基油を製造することが可能である。このような蒸留物原料は、好適な鉱物原油を大気圧条件で蒸留して得ることが好ましい。次に、こうして得られた残留物は、更に真空圧条件で１つ以上の蒸留物フラクションと、いわゆる真空残留物とに蒸留する。これらの蒸留物フラクションは、工程（ａ）の原料として使用できる。真空残留物、及び前記原油の大気圧蒸留で得られた残留物は、いわゆる脱アスファルト油を生成する周知の脱アスファルト法でアスファルト化合物を分離後、工程（ａ）の原料として使用してもよい。脱アスファルト油からは、１００℃での動粘度が２５〜３５ｃＳｔの更に粘稠な基油が製造される。
【０００９】
工程（ａ）の原料中の蝋含有量は、ＭＥＫ／トルエン中、−２７℃で溶剤脱蝋により測定して、通常、３０重量％未満、更に通常、２０重量％未満である。
工程（ａ）で使用される触媒は、好ましくはニッケルを２〜１０重量％及びタングステンを５〜３０重量％含有する。
【００１０】
工程（ａ）で使用される水素化脱流用硫化触媒は、比較的高い水素化脱硫活性を有する。ここで比較的高い水素化脱硫活性とは、シリカ−アルミナ担体をベースとする現行技術のニッケル／タングステン含有触媒に比べて、かなり高い活性を意味する。触媒の水素化脱硫活性は、３０％よりも高いことが好ましく、更に好ましくは４０％未満であり、最も好ましくは、３５％未満である。ここで水素化脱硫活性は、チオフェンを標準水素化脱硫条件下で触媒と接触させた時のＣ４−炭化水素分解生成物の重量％収率として表す。この標準条件は、全ガス原料において水素速度が５４ｍｌ／分で、チオフェン濃度が６容量％である水素／チオフェン混合物を３０〜８０メッシュの硫化触媒２００ｍｇと１バール、３５０℃で接触させることからなる。
【００１１】
この試験で使用される触媒粒子は、まず圧潰してから、３０〜８０メッシュのふるいでふるい分けする。次いでこの触媒は、３００℃で少なくとも３０分乾燥した後、乾燥触媒２００ｍｇをガラス反応器に装填する。次にこの触媒は、Ｈ２Ｓの速度が８．６ｍｌ／分で、Ｈ２の速度が５４ｍｌ／分であるＨ２Ｓ／Ｈ２混合物と約２時間接触させることにより、予備硫化する。予備硫化処理中の温度は、１０℃／分の割合で２０℃の室温から２７０℃まで上昇させ、２７０℃で３０分保持した後、１０℃／分の割合で３５０℃まで上昇させる。予備硫化中、ニッケル及びタングステンの酸化物は、活性金属硫化物に転化される。予備硫化後、Ｈ２Ｓ流は停止し、またＨ２は、チオフェンを入れた２つの恒温ガラス容器中に５４ｍｌ／分の速度で泡立たせる。第一のガラス容器の温度は２５℃に維持し、第二のガラス容器の温度は１６℃に維持する。１６℃でのチオフェンの蒸気圧が５５ｍｍＨｇになると、このガラス容器に入る水素ガスは、６容量％のチオフェンで飽和される。この試験は、１バール、３５０℃の温度で行なう。ガス状生成物は、火炎イオン化検出器付きオンラインガス液体クロマトグラフで３０分毎に４時間分析する。
【００１２】
水素化脱硫活性について再現性のある値を得るため、上記方法で得られた試験値は、基準触媒の水素化脱硫活性に対応するように修正する。基準触媒は、Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｈｏｕｓｔｏｎ）の申込日（ｔｈｅ ｄａｔｅ ｏｆ ｆｉｌｉｎｇ）に得られる市販のC−４５４触媒で、その基準水素化脱硫活性は、上記試験で２２重量％である。基準触媒（“試験C−４５４”）及び試験触媒（“測定値”）の両方を試験すれば、上記試験によるばらつきのない実際の水素化脱硫活性は、下記式に従って容易に計算できる。
実活性＝“測定値”＋（（２２−“試験C−４５４”）／２２）＊“測定値”
【００１３】
ニッケル／タングステン触媒の水素化脱硫活性は、例えばＫｉｓｈａｎ Ｇ．，Ｃｏｕｌｉｅｒ Ｌ．，ｄｅ Ｂｅｅｒ Ｖ．Ｈ．Ｊ．，ｖａｎ Ｖｅｅｎ Ｊ．Ａ．Ｒ．，Ｎｉｅｍａｎｔｓｖｅｒｄｒｉｅｔ Ｊ．Ｗ，，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ １９６，１８０−１８９（２０００）に記載されるように、触媒製造時の含浸段階でキレート化剤を使用することにより向上できる。キレート化剤の例は、ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）及び１，２−シクロヘキサンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸である。
【００１４】
触媒用の担体は、非晶質シリカ−アルミナである。用語“非晶質”は、特定の短かい範囲の規則（ｏｒｄｅｒｉｎｇ）は存在してもよいが、Ｘ線回折で定義されるような結晶構造の欠落を示す。触媒担体の製造に使用するのに好適な非晶質シリカ−アルミナは、市販品として入手できる。或いはこのようなシリカ−アルミナは、当該技術分野で周知のように、アルミナとシリカヒドロゲルとを沈殿させ、次いで得られた材料を乾燥し、焼成することにより製造してもよい。この担体は、非晶質シリカ−アルミナ担体である。非晶質シリカ−アルミナは、アルミナを、担体単独を基準として、好ましくは５〜７５重量％、更に好ましくは１０〜６０重量％の範囲で含有する。触媒担体の製造に使用される極めて好適な非晶質シリカ−アルミナ生成物は、シリカを４５重量％、アルミナを５５重量％含有し、市販品として入手できる（例えば米国Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｃｏｍｐａｎｙ）。
【００１５】
触媒の合計表面積測定値は、好ましくは１００ｍ２／ｇを超え、更に好ましくは２００〜３００ｍ２／ｇである。合計細孔容積は、好ましくは０．４ｍｌ／ｇを超える。上限の細孔容積は、必要とする最小表面積により決定される。好ましくは、合計細孔容積の５〜４０容量％は、３５０Aよりも大きい孔径を有する細孔として存在する。合計細孔容積とは、ＡＳＴＭ Ｄ ４２８４−８８のＳｔａｎｄｅｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ Ｐｏｒｅ Ｖｏｌｕｍｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｔａｌｙｓｔｓ ｂｙ Ｍｅｒｃｕｒｙ Ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ Ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｒｙを用いて測定した細孔容積を云う。
【００１６】
触媒は硫化する。触媒の硫化は、現場又は現場外（ｅｘ−ｓｉｔｕ）での硫化のような、当該技術分野で公知のいかなる方法で行なってもよい。例えば触媒を、水素と硫化水素との混合物、水素と二硫化炭素との混合物又は水素とメルカプタン、例えばブチルメルカプタンとの混合物のような硫黄含有ガスと接触させることにより、硫化を行なうことができる。或いは、触媒を水素及び硫黄含有ケロシン又は硫黄含有ガス油のような硫黄含有炭化水素と接触させることにより、硫化を行なうことができる。硫黄は、好適な硫黄含有化合物、例えば二硫化ジメチル又はｔｅｒｔ−イオノニル（ｔｅｒｔｉｏｎｏｎｙｌ）ポリスルフィドの添加により炭化水素油に導入できる。
【００１７】
触媒を硫化状態に維持するため、供給原料は最小量の硫黄を含有することが好ましい。工程（ａ）の原料中には、好ましくは少なくとも２００ｐｐｍ、更に好ましくは７００ｐｐｍの硫黄が存在する。したがって、原料が低水準の硫黄を含むものであれば、工程（ａ）の原料に、例えばジメチルスルフィドのような追加用の硫黄又は硫黄含有補助（ｃｏ−）原料を添加する必要があるかも知れない。
【００１８】
触媒の非晶質シリカ−アルミナ担体は、特定の最小酸性度、換言すれば最小分解（ｃｒａｃｋｉｎｇ）活性を有する。所要の活性を有する好適な担体の例は、ＷＯ−Ａ−９９４１３３７に記載される。更に好ましくは触媒担体は、好適には４００〜１０００℃の温度で焼成した後、以下に更に詳細に説明するように、特定の最小ｎ−ヘプタン分解活性を有する。
【００１９】
ｎ−ヘプタン分解性の測定には、まず焼成担体と白金０．４重量％とからなる標準触媒を作る。標準触媒は、４０〜８０メッシュの粒子として試験される。この粒子は、２００℃で乾燥した後、試験反応器に装填する。反応は、長さと直径との比が１０〜０．２の従来の固定床反応器中で行なわれる。標準触媒は試験する前に、水素の流速２．２４Ｎｍｌ／分、圧力３０バールにおいて４００℃で２時間還元する。実試験の反応条件は、ｎ−ヘプタン／Ｈ２モル比 ０．２５、全圧 ３０バール、ガスの時間当り空間速度 １０２０Ｎｍｌ／（ｇ．ｈ）である。温度は、０．２２℃／分の割合で４００℃から２００℃まで低下させることにより変化させる。流出流は、オンラインガスクロマトグラフィーで分析する。転化率が４０重量％に達した時の温度は、ｎ−ヘプタン試験値である。ｎ−ヘプタン試験値が低いほど、一層活性な触媒と相関する。
【００２０】
好ましい触媒のｎ−ヘプタン分解温度は、上記試験法で測定して、３６０℃より低く、更に好ましくは３５０℃より低く、最も好ましくは３４５℃より低い。最低のｎ−ヘプタン分解温度は、好ましくは３１０℃より高く、更に好ましくは３２０℃より高い。
シリカ−アルミナ担体の分解活性は、当業者に一般に知られているように、例えば担体中のアルミナ分布の変化、担体中のアルミナの％割合の変化及びアルミナの種類により影響され得る。この点については、以下の論文参照：Ｖｏｎ Ｂｒｅｍｅｒ Ｈ．，Ｊａｎｋ Ｍ．，Ｗｅｂｅｒ Ｍ．，Ｗｅｎｄｌａｎｄｔ Ｋ．Ｐ．，Ｚ．ａｎｏｒｇ．ａｌｌｇ．Ｃｈｅｍ．５０５，７９−８８（１９８３）；Ｌｅｏｎａｒｄ Ａ．Ｊ．Ｒａｔｎａｓａｍｙ Ｐ．，Ｄｅｃｌｅｒｃｋ Ｆ．Ｄ．，Ｆｒｉｐｉａｔ Ｊ．Ｊ．，Ｄｉｓｃ．ｏｆ ｔｈｅ Ｆａｒａｄａｙ Ｓｏｃ．１９７１，９８−１０８；Ｔｏｂａ Ｍ．等、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，１９９４，４（７），１１３１−１１３５。
【００２１】
触媒は、大細孔モレキュラーシーブ、好ましくはアルミノシリケートゼオライトを８重量％以下含有する。更に好ましくは、触媒は、モレキュラーシーブを０．１〜８重量％含有する。このような触媒は、前述のモレキュラーシーブを含有しない触媒よりもなお一層活性であることが見い出された。このような活性の向上は、粘度指数が１２０〜１４０の基油を製造した時に特に示される。第二の利点は、モノ−及びポリ−の両芳香族の飽和向上が観察されることである。このようなゼオライトは、当該技術分野で周知であり、例えばＸ、Ｙ、超安定Ｙ、脱アルミ化Ｙ、ホウジャサイト、ＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−１８、Ｌ、モルデナイト、β、オフレタイト（ｏｆｆｒｅｔｉｔｅ）、ＳＳＺ−２４、ＳＳＺ−２５、ＳＳＺ−２６、ＳＳＺ−３１、ＳＳＺ−３３、ＳＳＺ−３５、ＳＳＺ−３７、ＳＡＰＯ−５、ＳＡＰＯ−３１、ＳＡＰＯ−３６、ＳＡＰＯ−４０、ＳＡＰＯ−４１及びＶＰＩ−５のようなゼオライトが挙げられる。大細孔ゼオライトは、一般に１２−環の開孔口を有する大細孔ゼオライトとして同定されている。Ｗ．Ｍ．Ｍｅｉｅｒ及びＤ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎ，“ＡＴＬＡＳ ＯＦ ＺＥＯＬＩＴＥ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＴＹＰＥＳ”第３編、Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ−Ｈｅｉｎｅｍａｎｎ，１９９２は、好適なゼオライトの例を同定し、纏めている。大細孔モレキュラーシーブを用いる場合は、例えばＵＳ−Ａ−３１３０００７に記載されるような周知の合成ゼオライトＹや、例えばＵＳ−Ａ−３５３６６０５に記載されるような超安定Ｙゼオライトは、好適なモレキュラーシーブである。その他の好適なモレキュラーシーブは、ＺＳＭ−１２、ゼオライトβ及びモルデナイトである。
【００２２】
工程（ａ）で使用される触媒は、当該技術分野で公知のいかなる好適な方法によっても製造できる。担体の好ましい製造方法は、例えばＥＰ−Ａ−６６６８９４に記載されるように、非晶質シリカ−アルミナと好適な液体との混合物を磨砕し、この混合物を押し出し、次いで得られた押出物を乾燥、焼成するというものである。押出物は、当該技術分野で公知のいかなる好適な形状、例えば円筒形、中空円筒形、多葉体形（ｍｕｌｔｉｌｏｂｅｄ）又は捻り多葉体形であってよい。触媒粒子の最も好適な形状は円筒形である。押出物の呼び径は、通常０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍである。押し出し後、押出物は乾燥する。乾燥は、高温、好ましくは８００℃以下、更に好ましくは３００℃以下で行なってよい。乾燥時間は、通常５時間以下、好ましくは３０分〜３時間である。押出物は、乾燥後、焼成することが好ましい。焼成は、高温、好ましくは４００〜１０００℃で行なわれる。押出物の焼成は、通常５時間以下、好ましくは３０分〜４時間行なわれる。いったん担体を作れば、この担体材料にニッケル及びタングステンを沈着してよい。当該技術分野で公知のいかなる好適な方法、例えばイオン交換、競争的イオン交換及び含浸も採用できる。ニッケル及びタングステンは、前述のようなキレート化剤を用いる含浸法で添加することが好ましい。含浸後、得られた触媒は、好ましくは２００〜５００℃の温度で乾燥、焼成する。
【００２３】
工程（ａ）は、高温高圧で行なわれる。この方法に好適な操作温度は、２９０〜４５０℃の範囲、好ましくは３６０〜４２０℃の範囲である。好ましい全圧は、２０〜１８０バール、更に好ましくは１００〜１８０バールである。炭化水素原料は、通常、重量の時間当り空間速度 ０．３〜１．５ｋｇ／ｌ／ｈの範囲、更に好ましくは０．３〜１．２ｋｇ／ｌ／ｈの範囲で処理される。
【００２４】
原料は、純水素の存在下で触媒と接触させてよい。或いは水素含有ガス、通常、水素を５０容量％よりも多く、更に好ましくは６０容量％よりも多く含む水素含有ガスを用いると便利であるかも知れない。好適な水素含有ガスは、接触改質プラントで生じるガスである。他の水素処理操作から生じる水素に富むガスも使用できる。水素対油比は、水素の容量を１バール、０℃における標準リットルで表して、通常３００〜５０００リットル／ｋｇ、好ましくは５００〜２５００リットル／ｋｇ、更に好ましくは５００〜２０００リットル／ｋｇの範囲である。
【００２５】
工程（ａ）の原料に対しては、工程（ａ）で原料を使用する前に、水素化脱硫（ＨＤＳ）を行うことが好ましい。特に粘度指数が１２０未満の基油を所望する場合は好ましい。使用可能の好適なＨＤＳ触媒は、第ＶＩＩＩ族非貴金属、例えばニッケル又はコバルト、及び第ＶＩＢ族金属、例えばタングステン又はモリブデンを含有する。本発明方法で使用するのに好ましい触媒は、ニッケル及びモリブデンを含む触媒、例えばＫＦ−８４７及びＫＦ−８０１０（ＡＫＺＯ Ｎｏｂｅｌ）、Ｍ−８−２４及びＭ−８−２５（ＢＡＳＦ）、並びにＣ−４２４、ＤＮ−３１００、ＤＮ−３１２０、ＨＤＳ−３及びＨＤＳ−４（Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｃｏｍｐａｎｙ）である。原料のＨＤＳ処理は、工程（ａ）と同じ反応器、例えば頂部床がＨＤＳ触媒で構成される積層床構造で行うのが好ましい。したがって、水素対油比、圧力及び温度についての方法条件は、工程（ａ）と同等である。原料は、好適には重量の時間当り空間速度 ０．３〜１．５ｋｇ／ｌ／ｈの範囲、更に好ましくは０．３〜１．２ｋｇ／ｌ／ｈの範囲で処理される。
【００２６】
工程（ｂ）では、工程（ａ）の流出流に対し、流動点降下処理を行う。好ましくは、流動点降下工程（ｂ）を行う前に、硫化水素及びアンモニアを含むガス状フラクションは分離する。更に好ましくは、流動点降下工程（ｂ）を行う前に、工程（ａ）の流出流から中間蒸留物の沸点範囲以下及び沸点範囲を含むフラクションは、フラッシング及び／又は蒸留により分離する。流動点降下処理とは、処理毎に基油の流動点が１０℃より大きく、好ましくは２０℃より大きく、更に好ましくは２５℃より大きく降下する処理であると理解する。
【００２７】
流動点降下処理は、いわゆる溶剤脱蝋法又は接触脱蝋法により実施できる。溶剤脱蝋は、当業者に周知の方法で、１つ以上の溶剤及び／又は蝋沈殿剤を基油前駆体フラクションと添加混合し、この混合物を−１０〜−４０℃の範囲、好ましくは−２０〜−３５℃の範囲の温度に冷却して該油から蝋を分離するというものである。この蝋含有油は、通常、フィルタークロスでろ過する。フィルタークロスは、綿のような織物繊維、多孔質金属布、又は合成材料布で作ることができる。溶剤脱蝋法で使用できる溶剤の例としては、Ｃ３〜Ｃ６ケトン（例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びそれらの混合物）、Ｃ６〜Ｃ１０芳香族炭化水素（例えばトルエン）、ケトンと芳香族との混合物（例えばメチルエチルケトンとトルエン）、液化した通常ガス状のＣ２〜Ｃ４炭化水素のような自己冷却性炭化水素、例えばプロパン、プロピレン、ブタン、ブチレン及びそれらの混合物が挙げられる。一般にメチルエチルケトンとトルエンとの混合物又はメチルエチルケトンとメチルイソブチルケトンとの混合物が好ましい。これら及び他の好適な溶剤脱蝋法の例は、Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ｂａｓｅ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｘ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ａｖｉｌｉｎｏ Ｓｅｑｕｅｉｒａ，Ｊｒ，Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９４，第７章に記載されている。
【００２８】
或いは工程（ｂ）は接触脱蝋法により行なわれる。このような方法は、例えば溶剤脱蝋法で得られるよりも低い流動点を所望する場合に好ましい。−３０℃よりも充分に低い流動点が容易に得られる。接触脱蝋法は、触媒及び水素の存在下で基油前駆体フラクションの流動点が前記特定されるように低下するいかなる方法でも実施できる。好適な脱蝋触媒は、モレキュラーシーブ及び任意に第ＶＩＩＩ族金属のような水素化機能を有する金属との組合せを含む不均質触媒である。モレキュラーシーブ、更に好適には中間細孔サイズのゼオライトは、接触脱蝋条件下での基油前駆体フラクションの流動点低下に良好な触媒能を示した。中間細孔サイズのゼオライトは、好ましくは０．３５〜０．８ｎｍの孔径を有する。好適な中間細孔サイズのゼオライトは、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＳＳＺ−３２、ＺＳＭ−３５及びＺＳＭ−４８である。他の好ましいモレキュラーシーブ群は、シリカ−アルミナホスフェート（ＳＡＰＯ）材料である。これら材料のうち、ＳＡＰＯ−１１は、例えばＵＳ−Ａ−４８５９３１１に記載されるように、最も好ましい。ＺＳＭ−５は、いずれの第ＶＩＩＩ族金属が存在しなくても、そのＨＳＭＺ−５の形態で任意に使用できる。その他のモレキュラーシーブは、添加した第ＶＩＩＩ族金属と組合せて使用することが好ましい。好適な第ＶＩＩＩ族金属は、ニッケル、コバルト、白金及びパラジウムである。可能な組合せの例は、Ｎｉ／ＺＳＭ−５、Ｐｔ／ＺＳＭ−２３、Ｐｄ／ＺＳＭ−２３、Ｐｔ／ＺＳＭ−４８及びＰｔ／ＳＡＰＯ−１１である。好適なモレキュラーシーブ及び脱蝋条件の更なる詳細及び例は、ＷＯ−Ａ−９７１８２７８、ＵＳ−Ａ−５０５３３７３、ＵＳ−Ａ−５２５２５２７及びＵＳ−Ａ−４５７４０４３に記載されている。
【００２９】
脱蝋触媒は、好適にはバインダーも含有する。バインダーは、合成物質でも天然産の（無機）物質、例えば粘土、シリカ及び／又は金属酸化物であってもよい。天然産の粘土は、例えばモンモリロナイト族及びカオリン族である。バインダーは、多孔質バインダー材料、例えば耐火性酸化物が好ましく、耐火性酸化物の例としては、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、シリカ−トリア、シリカ−ベリリア、シリカ−チタニアや、三元組成、例えばシリカ−アルミナ−トリア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、シリカ−アルミナ−マグネシア及びシリカ−マグネシア−ジルコニアがある。更に好ましくは、本質的にアルミナを含まない低酸性度耐火性酸化物バインダー材料が使用される。これらバインダー材料の例としては、シリカ、ジルコニア、二酸化チタン、二酸化ゲルマニウム、ボリア及びこれらの２種以上の上記例のような混合物がある。最も好ましいバインダーはシリカである。
【００３０】
好ましい種類の脱蝋触媒は、前述のような中間のゼオライト微結晶と、前述のような本質的にアルミナを含まない低酸性度耐火性酸化物バインダー材料とを含有するが、このアルミノシリケートゼオライト微結晶の表面は、表面脱アルミ化処理により変性したものである。好ましい脱アルミ化処理は、バインダー及びゼオライトの押出物を、例えばＵＳ−Ａ−５１５７１９１又はＷＯ−Ａ−００２９５１１に記載されるようなフルオロシリケート塩の水溶液と接触させることによるものである。前述のような好適脱蝋触媒の例は、例えばＷＯ−Ａ−００２９５１１やＥＰ−Ｂ−８３２１７１に記載されるように、シリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−５、シリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−２３、シリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−１２及びシリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−２２である。
【００３１】
接触脱蝋条件は、当該技術分野で公知であり、通常、操作温度は２００〜５００℃、好適には２５０〜４００℃の範囲であり、水素圧は１０〜２００バールである。脱蝋工程では一般に４０〜７０バールの低圧が好ましいが、工程（ａ）及び（ｂ）を一体化方法として操作する場合には、好適には圧力は、工程（ａ）と同じ範囲が可能である。したがって、工程（ａ）を７０バールを超える圧力で行なった場合は、脱蝋工程も７０バールを超える圧力で行なうのが好適である。重量の時間当り空間速度（ＷＨＳＶ）は、１時間当り触媒１リットル当り油０．１〜１０ｋｇ（ｋｇ／ｌ／ｈｒ）、好ましくは０．２〜５ｋｇ／ｌ／ｈｒ、更に好ましくは０．５〜３ｋｇ／ｌ／ｈｒの範囲であり、また水素対油比は油１リットル当り水素１００〜２，０００リットルの範囲である。
工程（ｂ）の流出流は、極少量の（ポリ）芳香族化合物しか含有しないことが見い出された。これは、追加の水素仕上げ工程を省略できるので、有利である。
本発明を以下の非限定的実施例により説明する。
【実施例１】
【００３２】
実施例１
シリカ／アルミナ上のニッケル／タングステン触媒として、Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｃｏｍｐａｎｙ （Ｈｏｕｓｔｏｎ）から得たＬＨ−２１触媒を反応器に装填し、固定床として保持した。ＬＨ−２１触媒の水素化脱硫活性は、３２％であった。この触媒の担体は、ヘプタン分解試験値が３２０〜３４５℃であった。
【００３３】
【表１】
【００３４】
第１表に示す特性を有する、脱アスファルト油と重質蒸留物とのブレンドを、重量の時間当り空間速度 １ｋｇ／ｌ／ｈで反応器に供給した。水素は、入口圧 １６０バール、流速 １０００Ｎｌ／ｈで反応器に供給した。反応温度（ＩＡＢＴ）は、３８０〜４３０℃の範囲で変化させた。沸点３７０℃未満の生成物を除去するため、炭化水素生成物を蒸留し、更に−２０℃で溶剤脱蝋により精製し、基油を得た。
【００３５】
異なる反応器温度で得られた基油サンプルの粘度指数を測定し、図１に示した。
工程（ａ）の流出流中の炭素原子数１〜６のガス状炭化水素フラクションを測定し、得られた基油の粘度指数の関数として図２に示した。
【００３６】
基油中のポリ芳香族化合物（２つより多い環を有する）を測定し、粘度指数の関数として図３に示した。
第１表の原料に対する基油の収率を粘度指数の関数として測定し、図４に示した。
実施例１の結果は、図１〜４にＸ（ｘ）として示す。
【実施例２】
【００３７】
実施例２
ＬＨ−２１触媒床の上流半分を市販のニッケル／モリブデンＨＤＳ触媒で置き換えた他は、実施例１を繰り返した。その結果を、図１〜４に、綴じ込まない（ｎｏｎ−ｆｉｌｅｄ）円（○）として示す。
【００３８】
比較実験Ａ
Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｃｏｍｐａｎｙから得た市販の弗化Ｃ−４５４で実施例１を繰り返した。その結果を、図１〜４に黒の四角（■）として示す。
図１〜３から、実施例１及び２で示した本発明方法は、弗化触媒を用いた場合に比べて、同じ粘度指数の基油を得るのに低温で操作できることが判る。基油の収率は、図４に示すように、本発明方法では一層良好である。図示（図１）の約１０℃の活性増加（ａｃｔｉｖｉｔｙ ｇａｉｎ）は意味がある。このような方法の改良は、空間速度の２倍と同等、即ち、触媒装填量をファクター２減少させるのと同等である。更に、弗化Ｃ−４５４触媒を用いた場合に比べて、工程（ａ）ではガス状副生物の形成が減少し、また最終基油中のジ−芳香族化合物の含有量が減少する。
【実施例３】
【００３９】
実施例３
シリカ／アルミナ上のニッケル／タングステン触媒として、Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｃｏｍｐａｎｙ （Ｈｏｕｓｔｏｎ）から得たＬＨ−２１触媒を、極めて超安定なゼオライトＹが２重量％（担体を基準として）含まれるように変性した。この変性触媒を反応器に装填し、固定床として保持した。
この触媒床の上流には、ＨＤＳ触媒として、Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｃｏｍｐａｎｙから得たＤＮ−３１００を同じ容量置いた。
【００４０】
【表２】
【００４１】
第２表に示す特性を有するアラビア中間蒸留物を、重量の時間当り空間速度 １ｋｇ／ｌ／ｈで反応器に供給した（反応器全体に対し定義した通り）。水素は、入口圧 １６０バール、流速 １７００Ｎｌ／ｈで反応器に供給した。反応温度（ＩＡＢＴ）は、３７０〜４１０℃の範囲で変化させた。沸点３９０℃未満の生成物を除去するため、炭化水素生成物を蒸留し、更に−２０℃で溶剤脱蝋により精製し、基油を得た。
【００４２】
異なる反応器温度で得られた基油サンプルの粘度指数を測定し、図５に示した。
基油サンプル中のモノ芳香族含有量（ミリモル／１００ｇ）を測定し、図６に示した。
基油中のポリ芳香族化合物（２つ以上の環を有する）を測定し、図７に示した。
【実施例４】
【００４３】
実施例４
触媒床の下流に非変性ＬＨ−２１触媒を用いた他は、実施例３を繰り返した。異なる反応器温度で得られた基油サンプルの粘度指数を測定し、図５に示した。
基油中のモノ芳香族含有量（ミリモル／１００ｇ）を測定し、図６に示した。
基油中のポリ芳香族化合物（２つ以上の環を有する）を測定し、図７に示した。
【実施例５】
【００４４】
実施例５
蝋状蒸留物を実施例１と同様に、触媒と接触させ、原料として第３表に示すような特性を有する中間体生成物を得た。この原料は、第３表に示すような異なる条件で、Ｐｔを０．７％装填したシリカ担体上に表面脱アルミ化ＺＳＭ−１２を３０重量％含有してなる触媒と接触させることにより、接触脱蝋した。この触媒は、ＵＳ−Ａ−６５７６１２０の実施例に記載の方法に従って製造した。
【００４５】
【表３】
【実施例６】
【００４６】
実施例６
脱蝋触媒について、ＺＳＭ−５をＺＳＭ−１２に代えた他は、実施例５を繰り返した。流動点が−１５℃の基油を得るための基油の収率は、７８．５％であった。この基油の粘度指数は、１０４であった。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施例１、２及び比較実験Ａにおいて、反応器温度と、得られた基油の粘度指数との関係を示す。
【図２】実施例１、２及び比較実験Ａにおいて、工程（ａ）の流出流中の炭素原子数１〜６のガス状炭化水素フラクションと、得られた基油の粘度指数との関係を示す。
【図３】実施例１、２及び比較実験Ａにおいて、反応器温度と、得られた基油中のジ−芳香族化合物の含有量との関係を示す。
【図４】実施例１、２及び比較実験Ａにおいて、得られた基油の粘度指数と収率との関係を示す。
【図５】実施例３、４において、得られた基油の粘度指数と反応器温度との関係を示す。
【図６】実施例３、４において、得られた基油の粘度指数とモノ芳香族化合物の含有量との関係を示す。
【図７】実施例３、４において、得られた基油の粘度指数とポリ芳香族化合物の含有量との関係を示す。
【符号の説明】
【００４８】
Ｘ 図１〜４での実施例１
○ 図１〜４での実施例２
■ 図１〜４での比較実験Ａ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸留物原料又は脱アスファルト油原料を水素の存在下、非晶質担体上に第ＶＩＢ族金属及び第ＶＩＩＩ族非貴金属を含有する触媒と接触させ、次いで脱蝋工程を行うことにより、真空蒸留物原料又は脱アスファルト油原料から出発して、粘度指数が８０〜１４０の基油を製造する方法に向けたものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の方法は周知で、例えばＬｕｂｒｉｃａｎｔ Ｂａｓｅ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｘ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ａｖｉｌｉｎｏ Ｓｅｑｕｅｉｒａ，Ｊｒ，Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９４，第６章、１２１〜１３１頁に記載されている。この刊行物によれば、アルミナ上のニッケル−タングステンは、この水素化分解用に最も広く使用されている触媒である。この刊行物は、幾つかの製油所では、触媒活性を高めるため、弗素の注入も行っているとも述べている。
【０００３】
ＧＢ−Ａ−１４９３６２０には、水素化分解による基油の製造方法が記載されている。ＧＢ−Ａ−１４９３６２は、アルミナ触媒上に水素化成分としてニッケル及びタングステンを担持してなる触媒を開示している。触媒に必要な酸性度は、弗素の存在で付与される。
【０００４】
商業的操作では、このような弗素含有触媒は、基油の製造法において触媒活性及び基油選択性の点で優れた触媒であることが証明されている。しかし、弗素の環境への流出を避けるための対策を取らねばならないし、また腐蝕や弗素の添加費用を避けるための対策を取らねばならないという欠点がある。
【特許文献１】ＧＢ−Ａ−１４９３６２０
【特許文献２】ＷＯ−Ａ−９９４１３３７
【特許文献３】ＵＳ−Ａ−３１３０００７
【特許文献４】ＵＳ−Ａ−３５３６６０５
【特許文献５】ＵＳ−Ａ−４８５９３１１
【特許文献６】ＷＯ−Ａ−９７１８２７８
【特許文献７】ＵＳ−Ａ−５０５３３７３
【特許文献８】ＵＳ−Ａ−５２５２５２７
【特許文献９】ＵＳ−Ａ−４５７４０４３
【特許文献１０】ＵＳ−Ａ−５１５７１９１
【特許文献１１】ＷＯ−Ａ−００２９５１１
【特許文献１２】ＷＯ−Ａ−００２９５１１
【特許文献１３】ＥＰ−Ｂ−８３２１７１
【特許文献１４】ＵＳ−Ａ−６５７６１２０
【非特許文献１】Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ｂａｓｅ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｘ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ａｖｉｌｉｎｏ Ｓｅｑｕｅｉｒａ，Ｊｒ，Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９４，第６章、１２１〜１３１頁
【非特許文献２】Ｋｉｓｈａｎ Ｇ．，Ｃｏｕｌｉｅｒ Ｌ．，ｄｅ Ｂｅｅｒ Ｖ．Ｈ．Ｊ．，ｖａｎ Ｖｅｅｎ Ｊ．Ａ．Ｒ．，Ｎｉｅｍａｎｔｓｖｅｒｄｒｉｅｔ Ｊ．Ｗ，，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ １９６，１８０−１８９（２０００）
【非特許文献３】Ｖｏｎ Ｂｒｅｍｅｒ Ｈ．，Ｊａｎｋ Ｍ．，Ｗｅｂｅｒ Ｍ．，Ｗｅｎｄｌａｎｄｔ Ｋ．Ｐ．，Ｚ．ａｎｏｒｇ．ａｌｌｇ．Ｃｈｅｍ．５０５，７９−８８（１９８３）
【非特許文献４】Ｌｅｏｎａｒｄ Ａ．Ｊ．Ｒａｔｎａｓａｍｙ Ｐ．，Ｄｅｃｌｅｒｃｋ Ｆ．Ｄ．，Ｆｒｉｐｉａｔ Ｊ．Ｊ．，Ｄｉｓｃ．ｏｆ ｔｈｅ Ｆａｒａｄａｙ Ｓｏｃ．１９７１，９８−１０８
【非特許文献５】Ｔｏｂａ Ｍ．等、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，１９９４，４（７），１１３１−１１３５
【非特許文献６】Ｗ．Ｍ．Ｍｅｉｅｒ及びＤ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎ，“ＡＴＬＡＳ ＯＦ ＺＥＯＬＩＴＥ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＴＹＰＥＳ”第３編、Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ−Ｈｅｉｎｅｍａｎｎ，１９９２
【非特許文献７】Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ｂａｓｅ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｘ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ａｖｉｌｉｎｏ Ｓｅｑｕｅｉｒａ，Ｊｒ，Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９４，第７章
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、弗化触媒と同じか、更には向上した活性、及び／又は基油への選択性を有する非弗化触媒を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、以下の方法で達成される。
（ａ）蒸留物又は脱アスファルト油からなる原料を水素の存在下、酸性非晶質シリカ−アルミナ担体上にニッケル及びタングステンを含有する水素化脱硫用硫化触媒と接触させる工程、及び
（ｂ）工程（ａ）の流出流に対し流動点降下工程を行って基油を得る工程、
により、蒸留物又は脱アスファルト油から出発して、粘度指数が８０〜１４０の基油を製造する方法。
【０００７】
出願人は、工程（ａ）において、水素化脱硫（ＨＤＳ）活性が比較的高いニッケル／タングステン触媒及び酸性非晶質シリカ−アルミナ担体を用いることにより、基油が高収率で製造できることを見い出した。更に、工程（ａ）で使用される触媒の触媒活性は、現行技術の弗化ニッケル−タングステン触媒よりも高い。第二の利点は、本発明方法を用いた場合の基油中の（ポリ）芳香族化合物の含有量が、同等の方法条件下で弗化ニッケル−タングステン触媒を用いた場合と比較して少ないことである。
【０００８】
工程（ａ）の蒸留物原料は、好適には、基油の沸点範囲の沸点を有するフラクションである。基油の沸点範囲の沸点は、好適には３５０℃を超え、更に通常は、３７０℃を超える。蒸留物原料から、１００℃での動粘度が２ｃＳｔを超え、通常は２〜１５ｃＳｔである基油を製造することが可能である。このような蒸留物原料は、好適な鉱物原油を大気圧条件で蒸留して得ることが好ましい。次に、こうして得られた残留物は、更に真空圧条件で１つ以上の蒸留物フラクションと、いわゆる真空残留物とに蒸留する。これらの蒸留物フラクションは、工程（ａ）の原料として使用できる。真空残留物、及び前記原油の大気圧蒸留で得られた残留物は、いわゆる脱アスファルト油を生成する周知の脱アスファルト法でアスファルト化合物を分離後、工程（ａ）の原料として使用してもよい。脱アスファルト油からは、１００℃での動粘度が２５〜３５ｃＳｔの更に粘稠な基油が製造される。
【０００９】
工程（ａ）の原料中の蝋含有量は、ＭＥＫ／トルエン中、−２７℃で溶剤脱蝋により測定して、通常、３０重量％未満、更に通常、２０重量％未満である。
工程（ａ）で使用される触媒は、好ましくはニッケルを２〜１０重量％及びタングステンを５〜３０重量％含有する。
【００１０】
工程（ａ）で使用される水素化脱流用硫化触媒は、比較的高い水素化脱硫活性を有する。ここで比較的高い水素化脱硫活性とは、シリカ−アルミナ担体をベースとする現行技術のニッケル／タングステン含有触媒に比べて、かなり高い活性を意味する。触媒の水素化脱硫活性は、３０％よりも高いことが好ましく、更に好ましくは４０％未満であり、最も好ましくは、３５％未満である。ここで水素化脱硫活性は、チオフェンを標準水素化脱硫条件下で触媒と接触させた時のＣ４−炭化水素分解生成物の重量％収率として表す。この標準条件は、全ガス原料において水素速度が５４ｍｌ／分で、チオフェン濃度が６容量％である水素／チオフェン混合物を３０〜８０メッシュの硫化触媒２００ｍｇと１バール、３５０℃で接触させることからなる。
【００１１】
この試験で使用される触媒粒子は、まず圧潰してから、３０〜８０メッシュのふるいでふるい分けする。次いでこの触媒は、３００℃で少なくとも３０分乾燥した後、乾燥触媒２００ｍｇをガラス反応器に装填する。次にこの触媒は、Ｈ２Ｓの速度が８．６ｍｌ／分で、Ｈ２の速度が５４ｍｌ／分であるＨ２Ｓ／Ｈ２混合物と約２時間接触させることにより、予備硫化する。予備硫化処理中の温度は、１０℃／分の割合で２０℃の室温から２７０℃まで上昇させ、２７０℃で３０分保持した後、１０℃／分の割合で３５０℃まで上昇させる。予備硫化中、ニッケル及びタングステンの酸化物は、活性金属硫化物に転化される。予備硫化後、Ｈ２Ｓ流は停止し、またＨ２は、チオフェンを入れた２つの恒温ガラス容器中に５４ｍｌ／分の速度で泡立たせる。第一のガラス容器の温度は２５℃に維持し、第二のガラス容器の温度は１６℃に維持する。１６℃でのチオフェンの蒸気圧が５５ｍｍＨｇになると、このガラス容器に入る水素ガスは、６容量％のチオフェンで飽和される。この試験は、１バール、３５０℃の温度で行なう。ガス状生成物は、火炎イオン化検出器付きオンラインガス液体クロマトグラフで３０分毎に４時間分析する。
【００１２】
水素化脱硫活性について再現性のある値を得るため、上記方法で得られた試験値は、基準触媒の水素化脱硫活性に対応するように修正する。基準触媒は、Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｈｏｕｓｔｏｎ）の申込日（ｔｈｅ ｄａｔｅ ｏｆ ｆｉｌｉｎｇ）に得られる市販のC−４５４触媒で、その基準水素化脱硫活性は、上記試験で２２重量％である。基準触媒（“試験C−４５４”）及び試験触媒（“測定値”）の両方を試験すれば、上記試験によるばらつきのない実際の水素化脱硫活性は、下記式に従って容易に計算できる。
実活性＝“測定値”＋（（２２−“試験C−４５４”）／２２）＊“測定値”
【００１３】
ニッケル／タングステン触媒の水素化脱硫活性は、例えばＫｉｓｈａｎ Ｇ．，Ｃｏｕｌｉｅｒ Ｌ．，ｄｅ Ｂｅｅｒ Ｖ．Ｈ．Ｊ．，ｖａｎ Ｖｅｅｎ Ｊ．Ａ．Ｒ．，Ｎｉｅｍａｎｔｓｖｅｒｄｒｉｅｔ Ｊ．Ｗ，，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ １９６，１８０−１８９（２０００）に記載されるように、触媒製造時の含浸段階でキレート化剤を使用することにより向上できる。キレート化剤の例は、ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）及び１，２−シクロヘキサンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸である。
【００１４】
触媒用の担体は、非晶質シリカ−アルミナである。用語“非晶質”は、特定の短かい範囲の規則（ｏｒｄｅｒｉｎｇ）は存在してもよいが、Ｘ線回折で定義されるような結晶構造の欠落を示す。触媒担体の製造に使用するのに好適な非晶質シリカ−アルミナは、市販品として入手できる。或いはこのようなシリカ−アルミナは、当該技術分野で周知のように、アルミナとシリカヒドロゲルとを沈殿させ、次いで得られた材料を乾燥し、焼成することにより製造してもよい。この担体は、非晶質シリカ−アルミナ担体である。非晶質シリカ−アルミナは、アルミナを、担体単独を基準として、好ましくは５〜７５重量％、更に好ましくは１０〜６０重量％の範囲で含有する。触媒担体の製造に使用される極めて好適な非晶質シリカ−アルミナ生成物は、シリカを４５重量％、アルミナを５５重量％含有し、市販品として入手できる（例えば米国Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｃｏｍｐａｎｙ）。
【００１５】
触媒の合計表面積測定値は、好ましくは１００ｍ２／ｇを超え、更に好ましくは２００〜３００ｍ２／ｇである。合計細孔容積は、好ましくは０．４ｍｌ／ｇを超える。上限の細孔容積は、必要とする最小表面積により決定される。好ましくは、合計細孔容積の５〜４０容量％は、３５０Aよりも大きい孔径を有する細孔として存在する。合計細孔容積とは、ＡＳＴＭ Ｄ ４２８４−８８のＳｔａｎｄｅｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ Ｐｏｒｅ Ｖｏｌｕｍｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｔａｌｙｓｔｓ ｂｙ Ｍｅｒｃｕｒｙ Ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ Ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｒｙを用いて測定した細孔容積を云う。
【００１６】
触媒は硫化する。触媒の硫化は、現場又は現場外（ｅｘ−ｓｉｔｕ）での硫化のような、当該技術分野で公知のいかなる方法で行なってもよい。例えば触媒を、水素と硫化水素との混合物、水素と二硫化炭素との混合物又は水素とメルカプタン、例えばブチルメルカプタンとの混合物のような硫黄含有ガスと接触させることにより、硫化を行なうことができる。或いは、触媒を水素及び硫黄含有ケロシン又は硫黄含有ガス油のような硫黄含有炭化水素と接触させることにより、硫化を行なうことができる。硫黄は、好適な硫黄含有化合物、例えば二硫化ジメチル又はｔｅｒｔ−イオノニル（ｔｅｒｔｉｏｎｏｎｙｌ）ポリスルフィドの添加により炭化水素油に導入できる。
【００１７】
触媒を硫化状態に維持するため、供給原料は最小量の硫黄を含有することが好ましい。工程（ａ）の原料中には、好ましくは少なくとも２００ｐｐｍ、更に好ましくは７００ｐｐｍの硫黄が存在する。したがって、原料が低水準の硫黄を含むものであれば、工程（ａ）の原料に、例えばジメチルスルフィドのような追加用の硫黄又は硫黄含有補助（ｃｏ−）原料を添加する必要があるかも知れない。
【００１８】
触媒の非晶質シリカ−アルミナ担体は、特定の最小酸性度、換言すれば最小分解（ｃｒａｃｋｉｎｇ）活性を有する。所要の活性を有する好適な担体の例は、ＷＯ−Ａ−９９４１３３７に記載される。更に好ましくは触媒担体は、好適には４００〜１０００℃の温度で焼成した後、以下に更に詳細に説明するように、特定の最小ｎ−ヘプタン分解活性を有する。
【００１９】
ｎ−ヘプタン分解性の測定には、まず焼成担体と白金０．４重量％とからなる標準触媒を作る。標準触媒は、４０〜８０メッシュの粒子として試験される。この粒子は、２００℃で乾燥した後、試験反応器に装填する。反応は、長さと直径との比が１０〜０．２の従来の固定床反応器中で行なわれる。標準触媒は試験する前に、水素の流速２．２４Ｎｍｌ／分、圧力３０バールにおいて４００℃で２時間還元する。実試験の反応条件は、ｎ−ヘプタン／Ｈ２モル比 ０．２５、全圧 ３０バール、ガスの時間当り空間速度 １０２０Ｎｍｌ／（ｇ．ｈ）である。温度は、０．２２℃／分の割合で４００℃から２００℃まで低下させることにより変化させる。流出流は、オンラインガスクロマトグラフィーで分析する。転化率が４０重量％に達した時の温度は、ｎ−ヘプタン試験値である。ｎ−ヘプタン試験値が低いほど、一層活性な触媒と相関する。
【００２０】
好ましい触媒のｎ−ヘプタン分解温度は、上記試験法で測定して、３６０℃より低く、更に好ましくは３５０℃より低く、最も好ましくは３４５℃より低い。最低のｎ−ヘプタン分解温度は、好ましくは３１０℃より高く、更に好ましくは３２０℃より高い。
シリカ−アルミナ担体の分解活性は、当業者に一般に知られているように、例えば担体中のアルミナ分布の変化、担体中のアルミナの％割合の変化及びアルミナの種類により影響され得る。この点については、以下の論文参照：Ｖｏｎ Ｂｒｅｍｅｒ Ｈ．，Ｊａｎｋ Ｍ．，Ｗｅｂｅｒ Ｍ．，Ｗｅｎｄｌａｎｄｔ Ｋ．Ｐ．，Ｚ．ａｎｏｒｇ．ａｌｌｇ．Ｃｈｅｍ．５０５，７９−８８（１９８３）；Ｌｅｏｎａｒｄ Ａ．Ｊ．Ｒａｔｎａｓａｍｙ Ｐ．，Ｄｅｃｌｅｒｃｋ Ｆ．Ｄ．，Ｆｒｉｐｉａｔ Ｊ．Ｊ．，Ｄｉｓｃ．ｏｆ ｔｈｅ Ｆａｒａｄａｙ Ｓｏｃ．１９７１，９８−１０８；Ｔｏｂａ Ｍ．等、Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，１９９４，４（７），１１３１−１１３５。
【００２１】
触媒は、大細孔モレキュラーシーブ、好ましくはアルミノシリケートゼオライトを８重量％以下含有する。更に好ましくは、触媒は、モレキュラーシーブを０．１〜８重量％含有する。このような触媒は、前述のモレキュラーシーブを含有しない触媒よりもなお一層活性であることが見い出された。このような活性の向上は、粘度指数が１２０〜１４０の基油を製造した時に特に示される。第二の利点は、モノ−及びポリ−の両芳香族の飽和向上が観察されることである。このようなゼオライトは、当該技術分野で周知であり、例えばＸ、Ｙ、超安定Ｙ、脱アルミ化Ｙ、ホウジャサイト、ＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−１８、Ｌ、モルデナイト、β、オフレタイト（ｏｆｆｒｅｔｉｔｅ）、ＳＳＺ−２４、ＳＳＺ−２５、ＳＳＺ−２６、ＳＳＺ−３１、ＳＳＺ−３３、ＳＳＺ−３５、ＳＳＺ−３７、ＳＡＰＯ−５、ＳＡＰＯ−３１、ＳＡＰＯ−３６、ＳＡＰＯ−４０、ＳＡＰＯ−４１及びＶＰＩ−５のようなゼオライトが挙げられる。大細孔ゼオライトは、一般に１２−環の開孔口を有する大細孔ゼオライトとして同定されている。Ｗ．Ｍ．Ｍｅｉｅｒ及びＤ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎ，“ＡＴＬＡＳ ＯＦ ＺＥＯＬＩＴＥ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＴＹＰＥＳ”第３編、Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ−Ｈｅｉｎｅｍａｎｎ，１９９２は、好適なゼオライトの例を同定し、纏めている。大細孔モレキュラーシーブを用いる場合は、例えばＵＳ−Ａ−３１３０００７に記載されるような周知の合成ゼオライトＹや、例えばＵＳ−Ａ−３５３６６０５に記載されるような超安定Ｙゼオライトは、好適なモレキュラーシーブである。その他の好適なモレキュラーシーブは、ＺＳＭ−１２、ゼオライトβ及びモルデナイトである。
【００２２】
工程（ａ）で使用される触媒は、当該技術分野で公知のいかなる好適な方法によっても製造できる。担体の好ましい製造方法は、例えばＥＰ−Ａ−６６６８９４に記載されるように、非晶質シリカ−アルミナと好適な液体との混合物を磨砕し、この混合物を押し出し、次いで得られた押出物を乾燥、焼成するというものである。押出物は、当該技術分野で公知のいかなる好適な形状、例えば円筒形、中空円筒形、多葉体形（ｍｕｌｔｉｌｏｂｅｄ）又は捻り多葉体形であってよい。触媒粒子の最も好適な形状は円筒形である。押出物の呼び径は、通常０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍである。押し出し後、押出物は乾燥する。乾燥は、高温、好ましくは８００℃以下、更に好ましくは３００℃以下で行なってよい。乾燥時間は、通常５時間以下、好ましくは３０分〜３時間である。押出物は、乾燥後、焼成することが好ましい。焼成は、高温、好ましくは４００〜１０００℃で行なわれる。押出物の焼成は、通常５時間以下、好ましくは３０分〜４時間行なわれる。いったん担体を作れば、この担体材料にニッケル及びタングステンを沈着してよい。当該技術分野で公知のいかなる好適な方法、例えばイオン交換、競争的イオン交換及び含浸も採用できる。ニッケル及びタングステンは、前述のようなキレート化剤を用いる含浸法で添加することが好ましい。含浸後、得られた触媒は、好ましくは２００〜５００℃の温度で乾燥、焼成する。
【００２３】
工程（ａ）は、高温高圧で行なわれる。この方法に好適な操作温度は、２９０〜４５０℃の範囲、好ましくは３６０〜４２０℃の範囲である。好ましい全圧は、２０〜１８０バール、更に好ましくは１００〜１８０バールである。炭化水素原料は、通常、重量の時間当り空間速度 ０．３〜１．５ｋｇ／ｌ／ｈの範囲、更に好ましくは０．３〜１．２ｋｇ／ｌ／ｈの範囲で処理される。
【００２４】
原料は、純水素の存在下で触媒と接触させてよい。或いは水素含有ガス、通常、水素を５０容量％よりも多く、更に好ましくは６０容量％よりも多く含む水素含有ガスを用いると便利であるかも知れない。好適な水素含有ガスは、接触改質プラントで生じるガスである。他の水素処理操作から生じる水素に富むガスも使用できる。水素対油比は、水素の容量を１バール、０℃における標準リットルで表して、通常３００〜５０００リットル／ｋｇ、好ましくは５００〜２５００リットル／ｋｇ、更に好ましくは５００〜２０００リットル／ｋｇの範囲である。
【００２５】
工程（ａ）の原料に対しては、工程（ａ）で原料を使用する前に、水素化脱硫（ＨＤＳ）を行うことが好ましい。特に粘度指数が１２０未満の基油を所望する場合は好ましい。使用可能の好適なＨＤＳ触媒は、第ＶＩＩＩ族非貴金属、例えばニッケル又はコバルト、及び第ＶＩＢ族金属、例えばタングステン又はモリブデンを含有する。本発明方法で使用するのに好ましい触媒は、ニッケル及びモリブデンを含む触媒、例えばＫＦ−８４７及びＫＦ−８０１０（ＡＫＺＯ Ｎｏｂｅｌ）、Ｍ−８−２４及びＭ−８−２５（ＢＡＳＦ）、並びにＣ−４２４、ＤＮ−３１００、ＤＮ−３１２０、ＨＤＳ−３及びＨＤＳ−４（Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｃｏｍｐａｎｙ）である。原料のＨＤＳ処理は、工程（ａ）と同じ反応器、例えば頂部床がＨＤＳ触媒で構成される積層床構造で行うのが好ましい。したがって、水素対油比、圧力及び温度についての方法条件は、工程（ａ）と同等である。原料は、好適には重量の時間当り空間速度 ０．３〜１．５ｋｇ／ｌ／ｈの範囲、更に好ましくは０．３〜１．２ｋｇ／ｌ／ｈの範囲で処理される。
【００２６】
工程（ｂ）では、工程（ａ）の流出流に対し、流動点降下処理を行う。好ましくは、流動点降下工程（ｂ）を行う前に、硫化水素及びアンモニアを含むガス状フラクションは分離する。更に好ましくは、流動点降下工程（ｂ）を行う前に、工程（ａ）の流出流から中間蒸留物の沸点範囲以下及び沸点範囲を含むフラクションは、フラッシング及び／又は蒸留により分離する。流動点降下処理とは、処理毎に基油の流動点が１０℃より大きく、好ましくは２０℃より大きく、更に好ましくは２５℃より大きく降下する処理であると理解する。
【００２７】
流動点降下処理は、いわゆる溶剤脱蝋法又は接触脱蝋法により実施できる。溶剤脱蝋は、当業者に周知の方法で、１つ以上の溶剤及び／又は蝋沈殿剤を基油前駆体フラクションと添加混合し、この混合物を−１０〜−４０℃の範囲、好ましくは−２０〜−３５℃の範囲の温度に冷却して該油から蝋を分離するというものである。この蝋含有油は、通常、フィルタークロスでろ過する。フィルタークロスは、綿のような織物繊維、多孔質金属布、又は合成材料布で作ることができる。溶剤脱蝋法で使用できる溶剤の例としては、Ｃ３〜Ｃ６ケトン（例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びそれらの混合物）、Ｃ６〜Ｃ１０芳香族炭化水素（例えばトルエン）、ケトンと芳香族との混合物（例えばメチルエチルケトンとトルエン）、液化した通常ガス状のＣ２〜Ｃ４炭化水素のような自己冷却性炭化水素、例えばプロパン、プロピレン、ブタン、ブチレン及びそれらの混合物が挙げられる。一般にメチルエチルケトンとトルエンとの混合物又はメチルエチルケトンとメチルイソブチルケトンとの混合物が好ましい。これら及び他の好適な溶剤脱蝋法の例は、Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ｂａｓｅ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｘ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ａｖｉｌｉｎｏ Ｓｅｑｕｅｉｒａ，Ｊｒ，Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９４，第７章に記載されている。
【００２８】
或いは工程（ｂ）は接触脱蝋法により行なわれる。このような方法は、例えば溶剤脱蝋法で得られるよりも低い流動点を所望する場合に好ましい。−３０℃よりも充分に低い流動点が容易に得られる。接触脱蝋法は、触媒及び水素の存在下で基油前駆体フラクションの流動点が前記特定されるように低下するいかなる方法でも実施できる。好適な脱蝋触媒は、モレキュラーシーブ及び任意に第ＶＩＩＩ族金属のような水素化機能を有する金属との組合せを含む不均質触媒である。モレキュラーシーブ、更に好適には中間細孔サイズのゼオライトは、接触脱蝋条件下での基油前駆体フラクションの流動点低下に良好な触媒能を示した。中間細孔サイズのゼオライトは、好ましくは０．３５〜０．８ｎｍの孔径を有する。好適な中間細孔サイズのゼオライトは、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＳＳＺ−３２、ＺＳＭ−３５及びＺＳＭ−４８である。他の好ましいモレキュラーシーブ群は、シリカ−アルミナホスフェート（ＳＡＰＯ）材料である。これら材料のうち、ＳＡＰＯ−１１は、例えばＵＳ−Ａ−４８５９３１１に記載されるように、最も好ましい。ＺＳＭ−５は、いずれの第ＶＩＩＩ族金属が存在しなくても、そのＨＳＭＺ−５の形態で任意に使用できる。その他のモレキュラーシーブは、添加した第ＶＩＩＩ族金属と組合せて使用することが好ましい。好適な第ＶＩＩＩ族金属は、ニッケル、コバルト、白金及びパラジウムである。可能な組合せの例は、Ｎｉ／ＺＳＭ−５、Ｐｔ／ＺＳＭ−２３、Ｐｄ／ＺＳＭ−２３、Ｐｔ／ＺＳＭ−４８及びＰｔ／ＳＡＰＯ−１１である。好適なモレキュラーシーブ及び脱蝋条件の更なる詳細及び例は、ＷＯ−Ａ−９７１８２７８、ＵＳ−Ａ−５０５３３７３、ＵＳ−Ａ−５２５２５２７及びＵＳ−Ａ−４５７４０４３に記載されている。
【００２９】
脱蝋触媒は、好適にはバインダーも含有する。バインダーは、合成物質でも天然産の（無機）物質、例えば粘土、シリカ及び／又は金属酸化物であってもよい。天然産の粘土は、例えばモンモリロナイト族及びカオリン族である。バインダーは、多孔質バインダー材料、例えば耐火性酸化物が好ましく、耐火性酸化物の例としては、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、シリカ−トリア、シリカ−ベリリア、シリカ−チタニアや、三元組成、例えばシリカ−アルミナ−トリア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、シリカ−アルミナ−マグネシア及びシリカ−マグネシア−ジルコニアがある。更に好ましくは、本質的にアルミナを含まない低酸性度耐火性酸化物バインダー材料が使用される。これらバインダー材料の例としては、シリカ、ジルコニア、二酸化チタン、二酸化ゲルマニウム、ボリア及びこれらの２種以上の上記例のような混合物がある。最も好ましいバインダーはシリカである。
【００３０】
好ましい種類の脱蝋触媒は、前述のような中間のゼオライト微結晶と、前述のような本質的にアルミナを含まない低酸性度耐火性酸化物バインダー材料とを含有するが、このアルミノシリケートゼオライト微結晶の表面は、表面脱アルミ化処理により変性したものである。好ましい脱アルミ化処理は、バインダー及びゼオライトの押出物を、例えばＵＳ−Ａ−５１５７１９１又はＷＯ−Ａ−００２９５１１に記載されるようなフルオロシリケート塩の水溶液と接触させることによるものである。前述のような好適脱蝋触媒の例は、例えばＷＯ−Ａ−００２９５１１やＥＰ−Ｂ−８３２１７１に記載されるように、シリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−５、シリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−２３、シリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−１２及びシリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−２２である。
【００３１】
接触脱蝋条件は、当該技術分野で公知であり、通常、操作温度は２００〜５００℃、好適には２５０〜４００℃の範囲であり、水素圧は１０〜２００バールである。脱蝋工程では一般に４０〜７０バールの低圧が好ましいが、工程（ａ）及び（ｂ）を一体化方法として操作する場合には、好適には圧力は、工程（ａ）と同じ範囲が可能である。したがって、工程（ａ）を７０バールを超える圧力で行なった場合は、脱蝋工程も７０バールを超える圧力で行なうのが好適である。重量の時間当り空間速度（ＷＨＳＶ）は、１時間当り触媒１リットル当り油０．１〜１０ｋｇ（ｋｇ／ｌ／ｈｒ）、好ましくは０．２〜５ｋｇ／ｌ／ｈｒ、更に好ましくは０．５〜３ｋｇ／ｌ／ｈｒの範囲であり、また水素対油比は油１リットル当り水素１００〜２，０００リットルの範囲である。
工程（ｂ）の流出流は、極少量の（ポリ）芳香族化合物しか含有しないことが見い出された。これは、追加の水素仕上げ工程を省略できるので、有利である。
本発明を以下の非限定的実施例により説明する。
【実施例１】
【００３２】
実施例１
シリカ／アルミナ上のニッケル／タングステン触媒として、Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｃｏｍｐａｎｙ （Ｈｏｕｓｔｏｎ）から得たＬＨ−２１触媒を反応器に装填し、固定床として保持した。ＬＨ−２１触媒の水素化脱硫活性は、３２％であった。この触媒の担体は、ヘプタン分解試験値が３２０〜３４５℃であった。
【００３３】
【表１】
【００３４】
第１表に示す特性を有する、脱アスファルト油と重質蒸留物とのブレンドを、重量の時間当り空間速度 １ｋｇ／ｌ／ｈで反応器に供給した。水素は、入口圧 １６０バール、流速 １０００Ｎｌ／ｈで反応器に供給した。反応温度（ＩＡＢＴ）は、３８０〜４３０℃の範囲で変化させた。沸点３７０℃未満の生成物を除去するため、炭化水素生成物を蒸留し、更に−２０℃で溶剤脱蝋により精製し、基油を得た。
【００３５】
異なる反応器温度で得られた基油サンプルの粘度指数を測定し、図１に示した。
工程（ａ）の流出流中の炭素原子数１〜６のガス状炭化水素フラクションを測定し、得られた基油の粘度指数の関数として図２に示した。
【００３６】
基油中のポリ芳香族化合物（２つより多い環を有する）を測定し、粘度指数の関数として図３に示した。
第１表の原料に対する基油の収率を粘度指数の関数として測定し、図４に示した。
実施例１の結果は、図１〜４にＸ（ｘ）として示す。
【実施例２】
【００３７】
実施例２
ＬＨ−２１触媒床の上流半分を市販のニッケル／モリブデンＨＤＳ触媒で置き換えた他は、実施例１を繰り返した。その結果を、図１〜４に、綴じ込まない（ｎｏｎ−ｆｉｌｅｄ）円（○）として示す。
【００３８】
比較実験Ａ
Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｃｏｍｐａｎｙから得た市販の弗化Ｃ−４５４で実施例１を繰り返した。その結果を、図１〜４に黒の四角（■）として示す。
図１〜３から、実施例１及び２で示した本発明方法は、弗化触媒を用いた場合に比べて、同じ粘度指数の基油を得るのに低温で操作できることが判る。基油の収率は、図４に示すように、本発明方法では一層良好である。図示（図１）の約１０℃の活性増加（ａｃｔｉｖｉｔｙ ｇａｉｎ）は意味がある。このような方法の改良は、空間速度の２倍と同等、即ち、触媒装填量をファクター２減少させるのと同等である。更に、弗化Ｃ−４５４触媒を用いた場合に比べて、工程（ａ）ではガス状副生物の形成が減少し、また最終基油中のジ−芳香族化合物の含有量が減少する。
【実施例３】
【００３９】
実施例３
シリカ／アルミナ上のニッケル／タングステン触媒として、Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｃｏｍｐａｎｙ （Ｈｏｕｓｔｏｎ）から得たＬＨ−２１触媒を、極めて超安定なゼオライトＹが２重量％（担体を基準として）含まれるように変性した。この変性触媒を反応器に装填し、固定床として保持した。
この触媒床の上流には、ＨＤＳ触媒として、Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｃｏｍｐａｎｙから得たＤＮ−３１００を同じ容量置いた。
【００４０】
【表２】
【００４１】
第２表に示す特性を有するアラビア中間蒸留物を、重量の時間当り空間速度 １ｋｇ／ｌ／ｈで反応器に供給した（反応器全体に対し定義した通り）。水素は、入口圧 １６０バール、流速 １７００Ｎｌ／ｈで反応器に供給した。反応温度（ＩＡＢＴ）は、３７０〜４１０℃の範囲で変化させた。沸点３９０℃未満の生成物を除去するため、炭化水素生成物を蒸留し、更に−２０℃で溶剤脱蝋により精製し、基油を得た。
【００４２】
異なる反応器温度で得られた基油サンプルの粘度指数を測定し、図５に示した。
基油サンプル中のモノ芳香族含有量（ミリモル／１００ｇ）を測定し、図６に示した。
基油中のポリ芳香族化合物（２つ以上の環を有する）を測定し、図７に示した。
【実施例４】
【００４３】
実施例４
触媒床の下流に非変性ＬＨ−２１触媒を用いた他は、実施例３を繰り返した。異なる反応器温度で得られた基油サンプルの粘度指数を測定し、図５に示した。
基油中のモノ芳香族含有量（ミリモル／１００ｇ）を測定し、図６に示した。
基油中のポリ芳香族化合物（２つ以上の環を有する）を測定し、図７に示した。
【実施例５】
【００４４】
実施例５
蝋状蒸留物を実施例１と同様に、触媒と接触させ、原料として第３表に示すような特性を有する中間体生成物を得た。この原料は、第３表に示すような異なる条件で、Ｐｔを０．７％装填したシリカ担体上に表面脱アルミ化ＺＳＭ−１２を３０重量％含有してなる触媒と接触させることにより、接触脱蝋した。この触媒は、ＵＳ−Ａ−６５７６１２０の実施例に記載の方法に従って製造した。
【００４５】
【表３】
【実施例６】
【００４６】
実施例６
脱蝋触媒について、ＺＳＭ−５をＺＳＭ−１２に代えた他は、実施例５を繰り返した。流動点が−１５℃の基油を得るための基油の収率は、７８．５％であった。この基油の粘度指数は、１０４であった。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施例１、２及び比較実験Ａにおいて、反応器温度と、得られた基油の粘度指数との関係を示す。
【図２】実施例１、２及び比較実験Ａにおいて、工程（ａ）の流出流中の炭素原子数１〜６のガス状炭化水素フラクションと、得られた基油の粘度指数との関係を示す。
【図３】実施例１、２及び比較実験Ａにおいて、反応器温度と、得られた基油中のジ−芳香族化合物の含有量との関係を示す。
【図４】実施例１、２及び比較実験Ａにおいて、得られた基油の粘度指数と収率との関係を示す。
【図５】実施例３、４において、得られた基油の粘度指数と反応器温度との関係を示す。
【図６】実施例３、４において、得られた基油の粘度指数とモノ芳香族化合物の含有量との関係を示す。
【図７】実施例３、４において、得られた基油の粘度指数とポリ芳香族化合物の含有量との関係を示す。
【符号の説明】
【００４８】
Ｘ 図１〜４での実施例１
○ 図１〜４での実施例２
■ 図１〜４での比較実験Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）蒸留物又は脱アスファルト油からなる原料を水素の存在下、酸性非晶質シリカ−アルミナ担体上にニッケル及びタングステンを含有する水素化脱硫用硫化触媒と接触させる工程、及び
（ｂ）工程（ａ）の流出物に対し流動点降下工程を行って基油を得る工程、
により、蒸留物又は脱アスファルト油から出発して、粘度指数が８０〜１４０の基油を製造する方法。
【請求項２】
前記水素化脱硫用硫化触媒の水素化脱硫活性（但し、該水素化脱硫活性は、チオフェンを標準水素化脱硫条件下で該触媒と接触させた時のＣ４−炭化水素分解生成物の重量％収率として表し、該標準水素化脱硫条件は、水素−チオフェン混合物において水素速度が５４ｍｌ／分で、チオフェン濃度が６容量％である該水素−チオフェン混合物を、３０〜８０メッシュの触媒２００ｍｇと１バール、３５０℃で接触させることからなる）が、３０％よりも高い請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記触媒の水素化脱硫活性が、４０％未満である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記水素化脱硫触媒が、ニッケル及びタングステンをキレート化剤の存在下で酸性非晶質シリカ−アルミナ担体に含浸する方法で得られる請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記水素化脱硫触媒のアルミナ含有量が、担体単独を基準として、１０〜６０重量％である請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記シリカ−アルミナ担体が、３１０〜３６０℃のｎ−ヘプタン分解試験値（ここで、該分解試験値は、標準試験条件下でｎ−ヘプタンを、該担体とＰｔ０．４重量％とからなる触媒と接触させた際、ｎ−ヘプタンの４０％が転化する温度を測定することにより得られる）を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記シリカ−アルミナ担体のｎ−ヘプタン分解試験値が、３２０〜３５０℃である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記触媒が、ニッケルを２〜１０重量％及びタングステンを５〜３０重量％含有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記水素化脱硫触媒の表面積が、２００〜３００ｍ２／ｇである請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記水素化脱硫触媒の合計細孔容積が、０．４ｍｌ／ｇを超える請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記水素化脱硫触媒の合計細孔容積の５〜４０容量％が、孔径３５０Aを超える細孔として存在する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
工程（ａ）の前記原料が、７００ｐｐｍを超える硫黄を含有する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
粘度指数が１２０を超える基油を製造する際、工程（ａ）で原料を使用する前に、工程（ａ）の原料に対し、まず水素化脱硫工程を行う請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
工程（ａ）での前記触媒が、モレキュラーシーブを０．１〜８重量％含有する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記モレキュラーシーブが、ゼオライトＹ、超安定ゼオライトＹ、ＺＳＭ−１２、ゼオライトβ又はモルデナイトモレキュラーシーブである請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
工程（ｂ）が、溶剤脱蝋により行われる請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
工程（ｂ）が、接触脱蝋により行われる請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記脱蝋触媒が、シリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−１２、シリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−２２又はシリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−２３である請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記脱蝋触媒が、シリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−１２である請求項１８に記載の方法。
【請求項１】
（ａ）蒸留物又は脱アスファルト油からなる原料を水素の存在下、酸性非晶質シリカ−アルミナ担体上にニッケル及びタングステンを含有する水素化脱硫用硫化触媒と接触させる工程、及び
（ｂ）工程（ａ）の流出物に対し流動点降下工程を行って基油を得る工程、
により、蒸留物又は脱アスファルト油から出発して、粘度指数が８０〜１４０の基油を製造する方法。
【請求項２】
前記水素化脱硫用硫化触媒の水素化脱硫活性（但し、該水素化脱硫活性は、チオフェンを標準水素化脱硫条件下で該触媒と接触させた時のＣ４−炭化水素分解生成物の重量％収率として表し、該標準水素化脱硫条件は、水素−チオフェン混合物において水素速度が５４ｍｌ／分で、チオフェン濃度が６容量％である該水素−チオフェン混合物を、３０〜８０メッシュの触媒２００ｍｇと１バール、３５０℃で接触させることからなる）が、３０％よりも高い請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記触媒の水素化脱硫活性が、４０％未満である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記水素化脱硫触媒が、ニッケル及びタングステンをキレート化剤の存在下で酸性非晶質シリカ−アルミナ担体に含浸する方法で得られる請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記水素化脱硫触媒のアルミナ含有量が、担体単独を基準として、１０〜６０重量％である請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記シリカ−アルミナ担体が、３１０〜３６０℃のｎ−ヘプタン分解試験値（ここで、該分解試験値は、標準試験条件下でｎ−ヘプタンを、該担体とＰｔ０．４重量％とからなる触媒と接触させた際、ｎ−ヘプタンの４０％が転化する温度を測定することにより得られる）を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記シリカ−アルミナ担体のｎ−ヘプタン分解試験値が、３２０〜３５０℃である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記触媒が、ニッケルを２〜１０重量％及びタングステンを５〜３０重量％含有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記水素化脱硫触媒の表面積が、２００〜３００ｍ２／ｇである請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記水素化脱硫触媒の合計細孔容積が、０．４ｍｌ／ｇを超える請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記水素化脱硫触媒の合計細孔容積の５〜４０容量％が、孔径３５０Aを超える細孔として存在する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
工程（ａ）の前記原料が、７００ｐｐｍを超える硫黄を含有する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
粘度指数が１２０を超える基油を製造する際、工程（ａ）で原料を使用する前に、工程（ａ）の原料に対し、まず水素化脱硫工程を行う請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
工程（ａ）での前記触媒が、モレキュラーシーブを０．１〜８重量％含有する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記モレキュラーシーブが、ゼオライトＹ、超安定ゼオライトＹ、ＺＳＭ−１２、ゼオライトβ又はモルデナイトモレキュラーシーブである請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
工程（ｂ）が、溶剤脱蝋により行われる請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
工程（ｂ）が、接触脱蝋により行われる請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記脱蝋触媒が、シリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−１２、シリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−２２又はシリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−２３である請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記脱蝋触媒が、シリカ結合脱アルミ化Ｐｔ／ＺＳＭ−１２である請求項１８に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００６−５０９０９１（Ｐ２００６−５０９０９１Ａ）
【公表日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５５８１１８（Ｐ２００４−５５８１１８）
【出願日】平成１５年１２月９日（２００３．１２．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００３／０５０９６６
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０５３０２９
【国際公開日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（３９００２３６８５）シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ (411)
【氏名又は名称原語表記】ＳＨＥＬＬ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＥ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＭＡＡＴＳＣＨＡＰＰＩＪ ＢＥＳＬＯＴＥＮ ＶＥＮＮＯＯＴＳＨＡＰ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１２月９日（２００３．１２．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００３／０５０９６６
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０５３０２９
【国際公開日】平成１６年６月２４日（２００４．６．２４）
【出願人】（３９００２３６８５）シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ (411)
【氏名又は名称原語表記】ＳＨＥＬＬ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＥ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＭＡＡＴＳＣＨＡＰＰＩＪ ＢＥＳＬＯＴＥＮ ＶＥＮＮＯＯＴＳＨＡＰ
【Ｆターム（参考）】
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