複数のサイドストリームを抜き出す蒸留によりワックス状原料から基油ブレンドを製造するための方法
初留点が約３４０℃以下、終点が約５６０℃以上のワックス状原料から製造され、１００℃での動粘度が約１．８〜３０ｃＳｔの範囲内にある少なくとも３種類の基油グレードを包含する製品スレートを製造する以下の工程を包含するプロセス：
（ａ）同ワックス状原料の少なくとも一部を異性化処理して、それのイソパラフィン類の濃度を上昇させる工程、
（ｂ）異性化処理されたワックス状原料の第一の部分を軽質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも３種類の基油留分を製造する工程、
（ｃ）異性化処理されたワックス状原料の第二の部分を中質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも３種類の基油留分を製造する工程、および
（ｄ）軽質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも１種類の基油留分と中質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも１種類の基油留分をブレンドして、少なくとも１種類の予め選択された性状の目標値を満足させる潤滑剤基油ブレンドを製造する工程。
（ａ）同ワックス状原料の少なくとも一部を異性化処理して、それのイソパラフィン類の濃度を上昇させる工程、
（ｂ）異性化処理されたワックス状原料の第一の部分を軽質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも３種類の基油留分を製造する工程、
（ｃ）異性化処理されたワックス状原料の第二の部分を中質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも３種類の基油留分を製造する工程、および
（ｄ）軽質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも１種類の基油留分と中質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも１種類の基油留分をブレンドして、少なくとも１種類の予め選択された性状の目標値を満足させる潤滑剤基油ブレンドを製造する工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、軽質分と中質分を交互にブロック運転モードで蒸留を行う少なくとも３種類のサイドストリームを抜き出す減圧蒸留塔によりワックス状原料から基油ブレンドを製造するためのプロセススキームに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
自動車、ディーゼルエンジン、車軸、変速機およびその他の工業的な適用に使用される潤滑剤最終製品は、２種類の一般的な成分により構成される。ひとつは基油であり他は１種あるいは複数種の添加剤である。基油はこれらの潤滑剤最終製品の主要成分であり、同最終製品の性状に相当大きな影響を及ぼす。一般的には、いくつかの種類の基油を用いて、個々の基油および個々の添加剤を組み合わせることにより広範囲にわたる潤滑剤最終製品を製造する。
【０００３】
潤滑剤基油はこれまで通常の石油系原料から製造されてきているが、最近の研究によれば、高品質の潤滑剤基油は非通常型のワックス状原料から製造され得る。これらの非通常型のワックス状原料の例として、スラックワックス、脱油スラックワックス、精製フットオイル、ワックス状の潤滑剤ラフィネート、ノルマルパラフィンワックス、ＮＡＯワックス、化学工場プロセスにより製造されたワックス、脱油された石油系ワックス、微結晶ワックス、フィッシャートロプッシュ法により製造されたワックス、およびこれらの混合物が挙げられる。これらの非通常型のワックス状原料は主としてノルマルパラフィン（ｎ−パラフィン）類により構成されているので、処理されていない状態でのそれらの低温関連性状（例えば、流動点や曇り点）は低い。このようなワックス状原料の低温関連性状を改善するために、その炭化水素分子に選択的に側鎖を導入する必要がある（例えば異性化により）。例えば、米国特許ＵＳＰ５，１３５，６３８、５，５４３，０３５および６，０５１，１２９を参照されたい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
基油は通常は主要部分が約３４０℃（約６５０°Ｆ）を越える温度で沸騰する炭化水素原料から製造される。典型的には、潤滑剤基油のための原料は常圧蒸留装置塔底から残油の一部として回収される。同高沸点残油分は、減圧蒸留装置により更に分留されて予め選択された沸点範囲を有する留分に分離されてよい。大半の潤滑剤基油はこのような１種あるいは複数種の留分から製造される。このような留分の主要部分は約３７０℃（約７００°Ｆ）を越え、約５６５℃（約１０５０°Ｆ）未満の温度で沸騰する。本発明では、減圧蒸留塔から、最重質留分である残油と塔頂留分と共に少なくとも３種類のサイドストリームが回収される。更に、同減圧蒸留塔は異なる原料を交互にブロック運転モードで蒸留し、サイドストリーム製品を適切な割合でブレンドすることにより予め選択された性状を有する基油製品を製造する。本発明のプロセスは、市場の需要に合わせるようにフレキシブルに調整された広範囲にわたる基油製品を製造する。また、本発明を構成するプロセススキームは、処理工場での必要とされる貯蔵タンクの数を減少させることにより投資コストを低下する。
【０００５】
本明細書で使用される、「包含する（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」との言葉は制限のない過渡的な意味であり、記載された成分を包含するが、記載されていない成分を必ずしも除外するわけではない。「実質的に構成される（ｃｏｎｓｉｓｉｔ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」との言葉は同組成には本質的な意味を有するどのような記載されていない成分も入っていないことを意味する。「構成される（ｃｏｎｓｉｓｉｔ ｏｆ）」との言葉は記載されていないどのような成分も同組成に入っていないとの過渡的な意味である（ただし、微量の不純物は除く）。
【０００６】
（発明の要約）
本発明は、製品スレートを製造するためのプロセスに関する。このようなスレートの例として、初留点が約３４０℃（約６５０°Ｆ）以下、終点が約５６０℃（約１０４０°Ｆ）以上のワックス状原料から製造され、１００℃での動粘度が約１．８〜３０ｃＳｔの範囲内にあるすくなくとも３種類の基油グレードが挙げられ、同プロセスは以下の工程を包含する：（ａ）同ワックス状原料の少なくとも一部を異性化処理して、それのイソパラフィン類の濃度を上昇させる工程、（ｂ）異性化処理されたワックス状原料の第一の部分を軽質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも３種類の基油留分を製造する工程、（ｃ）異性化処理されたワックス状原料の第二の部分を中質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも３種類の基油留分を製造する工程、および（ｄ）軽質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも１種類の基油留分と中質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも１種類の基油留分をブレンドして、少なくとも１種類の予め選択された性状の目標値を満足させる潤滑剤基油ブレンドを製造する工程。Ｎ−パラフィン類を少なくとも４０質量％含有するフィッシャートロプシュ法により製造されたワックス状原料は、本発明の基油ブレンドの製造用に特に適していることが分かっている。好ましくは、軽質分のブロック運転モードにより製造された基油留分と中質分のブロック運転モードにより製造された基油留分をブレンドして少なくとも３種類の基油ブレンドを製造する。本発明は、基油ブレンドの製造の他に、ディーゼル燃料の沸点範囲を有する製品の製造のためにも使用できる。製品スレートの一部として製造されたディーゼル燃料は、約６５℃（約１５０°Ｆ）〜約４００℃（約７５０°Ｆ）、典型的には約２０５℃（約４００°Ｆ）〜約３１５℃（約６００°Ｆ）の沸点範囲を有する。
【０００７】
本発明は、初留点が約３４０℃以下、終点が約５６０℃以上のワックス状原料から基油を製造するための基油製造プラント運転のためのプロセススキームにも関する。ここで、同プロセスは以下の工程を包含する：（ａ）初留点が約３４０℃以下、終点が約５６０℃以上の同ワックス状原料を異性化処理して、それのイソパラフィン類の濃度を上昇させる工程、（ｂ）異性化処理されたワックス状原料を軽質分のブロック運転モードと中質分のブロック運転モードを交互に実施する減圧蒸留塔で少なくとも３種類の異なる沸点範囲を有する基油留分に分離して、軽質分のブロック運転モードによる蒸留で少なくとも３種類の異なる沸点範囲を有する基油グレードを製造し、また中質分のブロック運転モードによる蒸留で少なくとも３種類の異なる沸点範囲を有する基油グレードを製造する工程および（ｃ）軽質分のブロック運転モードにより製造された各基油グレードと中質分のブロック運転モードにより製造された対応する各基油グレードをブレンドして、各々が少なくとも１種類の予め選択された性状の目標値を満足させる少なくとも３種類の潤滑剤基油ブレンドを製造する工程。同プロセススキームは、基油製造プラントによる予め選択された量の１種あるいは複数種の基油グレードを製造できるので特に有利である。このような同基油製造の運転上のフレキシビリティにより、同プラントは貯蔵タンクのための多額の投資コストを必要とすることなく、現行の市場状況を満足させる基油グレードを製造するために制御できる。
【０００８】
本発明は、ワックス状原料から１００℃での動粘度が約１．８〜３０ｃＳｔの範囲内にある３種類以上の基油グレードを包含する基油スレートにも関する。ここで各々の基油グレードは以下を包含する基油ブレンドである：（ａ）軽質分のブロック運転モードにより製造される留出油留分（約０．１〜９９．９質量％）、および（ｂ）中質分のブロック運転モードにより製造される留出油留分（約０．１〜９９．９質量％）。同基油スレートは、通常は、１００℃での動粘度が約１．８〜３．５ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンド、１００℃での動粘度が約３．０〜６．０ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンドおよび１００℃での動粘度が約５．５〜１５ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンドを包含する。更に同基油スレートは、１００℃での動粘度が約１．５〜３．０ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンドおよび１００℃での動粘度が約１０ｃＳｔを越える基油ブレンドを包含してよい。本明細書で使用される「基油スレート」という用語は、単一の蒸留塔（通常は減圧蒸留塔）から回収される異なる種類の基油グレードの混合物を意味する。
【０００９】
最後に、本発明はワックス状原料から製造される下記の基油スレートにも関する。同製品スレートは３種類以上の基油グレードを包含し、ここで各々の基油グレードの１００℃での動粘度が約１．８〜３０ｃＳｔであり、また粘度指数（ＶＩ）が式ＶＩ＝Ｌｎ（Ｖｉｓ１００）＋９５で与えられる値を越える（ここで、Ｌｎ（Ｖｉｓ１００は）ＶＩは１００℃での動粘度の自然対数である）。
【００１０】
（図面の簡単な説明）
図１は軽質分と中質分の減圧蒸留塔のブロック運転により回収され得る基油の各種グレードと、製造され得る異なる種類の基油ブレンドを模式的に示す図である。
【００１１】
図２は中質分の減圧蒸留塔のブロック運転を説明する本発明での使用のために設計された減圧蒸留塔を模式的に示す図である。
【００１２】
図３は軽質分の減圧蒸留塔のブロック運転を説明する本発明での使用のために設計された減圧蒸留塔を模式的に示す図である。
【００１３】
（発明の詳細な説明）
本明細書で使用される「ワックス状原料」という用語はノルマルパラフィン（ｎ−パラフィン）を高濃度で含有する原料を意味する。本発明のプロセススキームの実施のために有用なワックス状原料は、一般的には少なくとも４０質量％、好ましくは５０質量％を越え、より好ましくは７５質量％を越える濃度のｎ−パラフィンを含有する。好ましくは、本発明に使用される同ワックス状原料は窒素および硫黄も非常に低濃度で含有する。一般的には、窒素および硫黄の合計濃度は２５ｐｐｍ未満、好ましくは２０ｐｐｍ未満である。本発明に使用可能なワックス状原料の例としてスラックワックス、脱油スラックワックス、精製フットオイル、ワックス状の潤滑剤ラフィネート、ｎ−パラフィンワックス、ＮＡＯワックス、化学工場プロセスにより製造されたワックス、脱油された石油系ワックス、微結晶ワックス、フィッシャートロプッシュ法により製造されたワックス、およびこれらの混合物が挙げられる。本発明の実施に使用されるワックス状原料の流動点は、一般的には約５０℃を越え、また通常は６０℃を越える。本発明のプロセススキームのために原料として使用されるワックス状原料の沸点範囲は広い。本発明での使用に適したワックス状原料の初留点は３４０℃以下、終点は５３０℃以上でなければならない。好ましくは、それの終点は約６２０℃（約１１５０°Ｆ）を越える。ワックス状原料の約１０質量％未満の部分は、好ましくは約２６０℃（約５００°Ｆ）未満の温度で沸騰する。同ワックス状原料の沸点範囲は広いので、１０質量％留出点と９０質量％留出点の差は約２７５℃（約５００°Ｆ）を越えることになろう。
【００１４】
窒素分はＡＳＴＭ試験法Ｄ−４６２９−９６に従ってワックスを酸化燃焼する前の段階で溶融して化学発光分析によって測定する。硫黄分はＡＳＴＭ試験法Ｄ−５４５３−００に従ってワックスを溶融した後に紫外線蛍光発光分析によって測定する。窒素分および硫黄分の分析は米国特許６，５０３，９５６により詳しく記載されている。
【００１５】
ワックス含有試料中のノルマルパラフィン類（ｎ−パラフィン類）の濃度は、個々のＣ７〜Ｃ１１０のｎ−パラフィン濃度を０．１質量％の測定限界で測定可能な方法により分析しなければならない。本明細書に記載されたデータの測定に用いられた推奨される方法を以下に述べる。
【００１６】
ワックス中のノルマルパラフィン類の定量分析はガスクロマトグラフィ（ＧＣ）により実施される。同ＧＣ（Ａｇｉｌｅｎｔ ６８９０あるいは５８９０、スプリット／スプリットレス注入口およびフレームイオン化検出器を有するキャピラリＧＣ）はフレームイオン化検出器を装備しており、同検出器は炭化水素に対して鋭敏である。同方法はメチルシリコーンのキャピラリカラムを用いて、これにより炭化水素混合物を沸点により日常的に分離する。同カラムは溶融シリカ（１００％メチルシリコーン）製、３０ｍ長さ、０．２５ｍｍ内径、０．１ミクロン膜厚であり、Ａｇｉｌｅｎｔ社により市販されている。ヘリウムを２ｍＬ／分の流速でキャリアーガスとして流し、また水素を空気で燃焼してフレームを発生する。
【００１７】
ワックス状原料を溶融して０．１ｇの均一な試料を調製する。同試料を直ちに二硫化炭素に溶解して２質量％の溶液を調製する。必要であれば、同溶液を目視上クリアであり固体が存在しなくなるまで加熱してＧＣ内に注入する。メチルシリコーンのカラムを以下の温度プログラムに従って加熱する。
・初期温度：１５０℃（もしＣ７〜Ｃ１５の炭化水素が存在する場合には、初期温度を５０℃に設定する）。
・温度勾配（ランプ）：６℃／分
・最終温度：４００℃
・最終温度維持時間：５分あるいはピークが溶出しなくなるまで
【００１８】
その後、カラムはノルマルパラフィン類を非ノルマルパラフィン類から炭素数の順序に従って効果的に分離する。既知の標準試料を同様な手順により分析して、特定のノルマルパラフィン類ピークの溶出時間を決定する。同標準試料はＡＳＴＭ試験法Ｄ−２８８７により規定されるｎ−パラフィン試料であり、ベンダー（ＡｇｉｌｅｎｔあるいはＳｕｐｅｌｃｏ）から提供される。同試料には５質量％のＰｏｌｙｗａｘ５００ポリエチレン（オクラホマ州のＰｅｔｒｏｌｉｔｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから購入）が注入されている。同標準試料は、溶解してから注入する。標準試料の分析による経時データにより、キャピラリカラムの分離効率も保証される。
【００１９】
ノルマルパラフィン類が試料中に存在する場合には、それらのピークは試料中に存在する他の炭化水素種からよく分離され、容易に同定される。ノルマルパラフィン類の保持時間の外側で溶出するピークを有する化合物は非ノルマルパラフィン類と呼ばれる。測定の最初から最後までの間のベースラインを保持することにより、全試料を積算する。Ｎ−パラフィン類を全ピーク面積から分離して、谷と谷の間の面積を積算する。検出された全ピークを１００％に正規化する。ピークの同定と結果の計算のためにＥＺＣｈｒｏｍを使用する。
【００２０】
本発明に使用されるワックス状原料は広い沸点範囲を有する異なる分子量化合物の混合物であるので、本明細書においては時折各々の沸点範囲を示すのに１０％留出点および９０％留出点との用語を使用する。１０％留出点とは、同留分内に存在する炭化水素化合物の１０質量％が常圧下でその温度で蒸発する。同様にして、９０％留出点とは、同留分内に存在する炭化水素化合物の９０質量％が常圧下でその温度で蒸発する。約５３８℃（約１０００°Ｆ）を越える沸点範囲を有する試料の場合、本明細書で使用される沸点範囲分布はＡＳＴＭ試験法Ｄ−６３５２（あるいはそれと同等の試験法）に規定される標準的な分析法によって測定された。また約５３８℃未満の沸点範囲を有する試料の場合、本明細書で使用される沸点範囲分布はＡＳＴＭ試験法Ｄ−２８８７（あるいはそれと同等の試験法）に規定される標準的な分析法によって測定された。同ワックス状原料の沸点範囲は広いので、１０％留出点と９０％留出点の差は通常は約２７５℃（約５００°Ｆ）を越える。
【００２１】
フィッシャートロプッシュ法により製造されたシンクルード（合成原油）は各種の固体、液体および気体の炭化水素の混合物を包含する。フィッシャートロプッシュ法により製造された潤滑剤基油の沸点範囲内にある生成物は、ワックスを多量に含有しており、これにより潤滑剤基油を与える理想的な原料となる。従って、フィッシャートロプッシュ法により製造されたワックスは、本発明のプロセスによる高品質基油ブレンドの製造のための優れた原料となる。フィッシャートロプッシュ法により製造されたワックスは通常は常温で固体であり、従ってその低温関連性状（例えば、流動点や曇り点）は低い。しかしながら、同ワックスを水素化異性化により処理するならば、優れた低温関連性状を有する基油の製造が可能である。本明細書で使用される「フィッシャートロプッシュ法により製造された」との用語は、その後の処理工程にかかわらず、フィッシャートロプッシュ法により製造された生成物に由来する炭化水素ストリームを相当な割合（ただし、処理中に添加された水素を除く）で含有する。従って、「フィッシャートロプッシュ法により製造されたワックス原料は、もともとフィッシャートロプッシュ法により製造されたｎ−パラフィン類を少なくとも４０質量％含有する炭化水素を指す。
【００２２】
スラックワックスは、本発明で使用可能な原料の他の例であり、これは潤滑油留分の水素化分解あるいは溶剤精製により製造された通常の石油系原料から得られる。典型的には、スラックワックスは上記プロセスのいずれかにより得られる溶剤脱ロウ用原料から回収される。水素化分解は窒素分を低濃度まで減らすので通常は好ましいプロセスである。溶剤精製油からのスラックワックスの場合、窒素分を減らすために脱油プロセスを採用してよい。窒素分を減らすためにスラックワックスを随意的に水素化処理してよい。スラックワックスは、油分濃度およびそれの製造のための原料次第では、非常に高い粘度指数を有している（通常は約１４０〜２００の範囲内）。従って、スラックワックスは、非常に高い粘度指数を有する潤滑剤基油の製造のための特に適した原料となる。
【００２３】
本発明のプロセスの実施のために使用される水素化異性化は、理想的には、ワックスを高転化率で非ワックス状のイソパラフィン類に転化し、同時に分解による転化を最小限に抑える。本発明に使用される水素化異性化の処理条件は、好ましくは、ワックス原料中の沸点が約３７０℃（約７００°Ｆ）を越える化合物の沸点が約３７０℃未満の化合物への転化が約１０〜５０質量％、好ましくは約１５〜４５質量％の範囲内になるように制御される。
【００２４】
本発明によれば、水素化異性化は形状選択性で中程度の細孔径を有するモレキュラーシーブを使用して実施される。本発明に有用な水素化異性化触媒の例として形状選択性で中程度の細孔径を有するモレキュラーシーブおよび随意的に耐熱性酸化物担体に支持される水素化触媒活性を有する金属が挙げられる。本明細書で使用される「中程度の細孔径」との用語は、多孔性無機酸化物が焼成された場合には、約３．９〜７．１Åの有効細孔径のことである。本発明の実施に使用される形状選択性で中程度の細孔径を有するモレキュラーシーブは通常は１−Ｄで１０、１１あるいは１２環のモレキュラーシーブである。本発明のための好ましいモレキュラーシーブは１−Ｄで１０環のモレキュラーシーブ種であり、ここで１０（あるいは１１あるいは１２）環のモレキュラーシーブは１０（あるいは１１あるいは１２）個の四面体配位の原子（Ｔ−原子）に酸素原子が挿入された構造をしている。１−Ｄモレキュラーシーブでは、１０環（あるいはそれ以上）の細孔は互いに平行に配置されており、互いに交差しない。しかしながら、ここで留意すべき点は、中程度の細孔径を有するモレキュラーシーブの広い意味での定義を満足させるが８員環の内部交差する細孔を有する１−Ｄ、１０環のモレキュラーシーブも本発明のモレキュラーシーブの定義内にあるという点である。ゼオライト内部のチャンネルの分類は、Ｒ．Ｍ．Ｂａｒｒｅｒ（Ｚｅｏｌｉｔｅｓ、Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｆ．Ｒ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓ、Ｌ．Ｄ．ＲｏｌｌｍａｎおよびＣ．Ｎａｃｃａｃｈｅ編集、ＮＡＴＯ Ａｓｉ Ｓｅｒｉｅｓ、１９８４年）に記載されている。この分類は、全面的に本明細書内に引用されている（特に、上記文献の７５ページを参照されたい）。
【００２５】
水素化異性化に使用される好ましい形状選択性で中程度の細孔径を有するモレキュラーシーブはリン酸アルミニウム系のものであり、その例としてＳＡＰＯ−１１、ＳＡＰＯ−３１およびＳＡＰＯ−４１が挙げられる。ＳＡＰＯ−１１およびＳＡＰＯ３１がより好ましく、ＳＡＰＯ−１１が最も好ましい。ＳＭ−３は特に好ましい形状選択性で中程度の細孔径を有するＳＡＰＯである。それは、ＳＡＰＯ−１１モレキュラーシーブの範疇に入る結晶構造を有している。ＳＭ−３の製法とそれの特異的な特徴は米国特許４，９４３，４２４および５，１５８，６６５に記載されている。水素化異性化に使用される他の好ましい形状選択性で中程度の細孔径を有するモレキュラーシーブはゼオライトである。この例として、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、ＳＳＺ−３２、オフレタイトおよびフェリエライトが挙げられる。ＳＳＺ−３２およびＺＳＭ−２３がより好ましい。
【００２６】
好ましい中程度の細孔径を有するモレキュラーシーブは、特定の結晶学的なチャンネル自由径、特定の結晶子サイズ（特定のチャンネル長さに対応する）および特定の酸性度を有する。モレキュラーシーブのチャンネルの結晶学的な自由径は約３．９〜７．１Åであり、同径の最大値は約７．１Å以下、最小値は約３．９Å以上である。好ましくは、同径の最大値は約７．１Å以下、最小値は約４．０Å以上である。最も好ましくは、同径の最大値は約６．５Å以下、最小値は約４．０Å以上である。モレキュラーシーブのチャンネルの結晶学的な自由径は、Ｃｈ．Ｂａｅｒｌｏｃｈｅｒ、Ｍ．Ｗ．ＭｅｉｅｒおよびＤ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎ、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ Ｔｙｐｅｓ、第五改訂版、２００１年）に記載されており、その内容は本明細書内に引用されている。
【００２７】
本発明のプロセスに有用である好ましい中程度の細孔径のモレキュラーシーブは米国特許５，１３５，６３８および５，２８２，９５８に記載されており、その内容は全面的に本明細書内に引用されている。米国特許５，２８２，９５８は、結晶子サイズが約０．５ミクロン以下、最小径が少なくとも約４．８Å、最大径が約７．１Åの細孔を有する中程度の細孔径のモレキュラーシーブを開示している。
【００２８】
同触媒は、それの０．５ｇが管状反応容器に充填された場合、３７０℃の温度、１２００ｐｓｉｇの圧力下、水素流量１６０ｍＬ／分、原料流量１ｍＬ／時の条件下でヘキサデカンを少なくとも５０％転化するに十分な酸性度を有していなければならない。更に、同触媒は、ノルマルヘキサデカン（ｎ−Ｃ１６）を９６％の転化率で他種に転化する条件下で使用された場合、少なくとも４０％の異性化選択率を示さなければならない。ここで、同選択率は次式で定義される：１００×「生成物中の側鎖を有するＣ１６の濃度（質量％）／生成物中の側鎖を有するＣ１６＋生成物中のＣ１３の濃度（質量％）」。
【００２９】
このような特に好ましいモレキュラーシーブは、更に約４．０〜７．１Å、好ましくは約４．０〜６．５Åの結晶学的自由径を有する細孔あるいはチャンネルによって特徴付けられるかもしれない。モレキュラーシーブのチャンネルの結晶学的自由径は、Ｃｈ．Ｂａｅｒｌｏｃｈｅｒ、Ｍ．Ｗ．ＭｅｉｅｒおよびＤ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎ、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ Ｔｙｐｅｓ、第五改訂版、ページ１０〜１５、２００１年）に記載されており、その内容は本明細書内に引用されている。
【００３０】
モレキュラーシーブのチャンネルの結晶学的自由径が未知の場合、標準的な吸着技術と既知の最小動的直径を有する炭化水素化合物を用いることにより、それの有効細孔サイズを求めることができる。Ｂｒｅｃｋ、Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｅｖｅｓ、１９７４年（特に第８章）；Ａｎｄｅｒｓｏｎ他、Ｊ．ｏｆ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ、５８、１１４（１９７９年）；および米国特許４，４４０，８７１を参照されたい。これらの文献の関連する部分は本明細書内に引用されている。細孔サイズを決定するための吸着測定の実施の際には、標準的な技術が用いられる。約１０分以内にモレキュラーシーブでのそれの平衡吸着値の少なくとも９５％に達しない（２５℃でのｐ／ｐ０＝０．５）特定の分子を除くことが便利である。中程度の細孔径のモレキュラーシーブは典型的には５．３〜６．５Åの動的直径を有する分子を殆ど支障なく通過させる。
【００３１】
本発明に有用な水素化異性化触媒は、典型的には水素化触媒活性を有する金属を含有している。水素化触媒活性を有する金属の存在により、生成物の品質（特に粘度指数（ＶＩ）および安定性）が向上する。典型的な水素化触媒活性を有する金属の例として、クロム、モリブデン、ニッケル、バナジウム、コバルト、タングステン、亜鉛、白金およびパラジウムが挙げられる。白金およびパラジウムは特に好ましい金属であり、白金は最も特に好ましい。白金および／あるいはパラジウムが使用される場合、水素化触媒活性を有するこれら金属の合計濃度は典型的には全触媒に対して０．１〜５質量％であり、通常は０．１〜２質量％である。
【００３２】
耐熱性酸化物担体は、触媒のために従来使用されているものから選んでよい。このような酸化物の例として、シリカ、アルミナ、シリカ／アルミナ、マグネシア、チタニアおよびこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３３】
水素化異性化の反応条件は、シクロパラフィン官能性を有しまたモノシクロパラフィン官能性を有する分子の質量％／マルチシクロパラフィン官能性を有する分子の質量％の比が１５を越える分子を５質量％を越えて含有する基油留分を得るように調整される。
【００３４】
水素化異性化の反応条件は、使用原料の性状、使用触媒、同触媒が硫化処理を受けたか否か、望ましい収率および潤滑剤基油の望ましい性状によって異なる。本発明の水素化異性化プロセスが実施される条件は、温度が約５５０〜７７５°Ｆ（約２８８〜４１３℃）、好ましくは約６００〜７５０°Ｆ（約３１５〜３９９℃）、より好ましくは約６００〜７００°Ｆ（約３１５〜３７１℃）；また圧力が約１５〜３０００ｐｓｉｇ、好ましくは約１００〜２５００ｐｓｉｇである。この観点からは、水素化異性化による脱ロウ圧力は、水素化異性化反応器内での水素分圧を指す。ただし、水素分圧は実質的に全圧に等しい（あるいはほぼ全圧に等しい）。反応物が触媒と接触する期間中の液の時間当たりの空間速度は、約０．１〜２０ｈｒ−１、好ましくは約０．１〜５ｈｒ−１である。水素化異性化プロセスでは反応ゾーンに存在する水素は、典型的には原料に対する水素比として約０．５〜３０ＭＳＣＦ／ｂｂｌ（バレル当り標準状態で１０００立法フィート）、好ましくは約１〜１０ＭＳＣＦ／ｂｂｌである。水素は反応生成物から分離されて反応領域に再循環されてよい。水素化異性化を実施する際の適切な反応条件は米国特許５，２８２，９５８および５，１３５，６３８に記載されている。その内容は全面的に本明細書内に引用されている。
【００３５】
本発明のプロセススキームに使用される減圧蒸留塔はブロック運転モードにより軽質分と中質分を交互に蒸留する。本明細書内に記載されている減圧蒸留塔での軽質分を処理するブロック運転モードとは以下の運転モードを指す。すなわち、それにより沸点範囲が約２６０℃（約５００°Ｆ）〜約６２１℃（約１０５０°Ｆ）以上の少なくとも３種類の生成物が得られ、動粘度が５．０〜１５ｃＳｔの生成物の収率が、減圧蒸留塔の全生成物に対して１７質量％未満、好ましくは１６．５質量％未満である。軽質分のブロック運転モードでは、１００℃での動粘度が約３．０〜６．０ｃＳｔである生成物の収率は１００℃での動粘度が約５．０〜１５ｃＳｔの生成物の収率よりは高い。好ましい実施態様では、動粘度が約３．０〜６．０ｃＳｔである生成物の収率と動粘度が約５．０〜１５ｃＳｔの生成物の収率との差は１３質量％を越え、好ましくは１４質量％を越える。本明細書内に記載されている減圧蒸留塔での中質分を処理するブロック運転モードとは以下の運転モードを指す。すなわち、それにより沸点範囲が約２６０℃（約５００°Ｆ）〜約６２１℃（約１０５０°Ｆ）以上の少なくとも３種類の生成物が得られ、動粘度が５．０〜１５ｃＳｔの生成物の収率が、減圧蒸留塔の全生成物に対して１７質量％越え、好ましくは１７．５質量％を越える。中質分のブロック運転では、１００℃での動粘度が約５．０〜１５ｃＳｔである生成物の収率は、軽質分のブロック運転により得られる同生成物の収率よりは常に高い。好ましい実施態様では、動粘度が約３．０〜６．０ｃＳｔである生成物の収率は動粘度が約５．０〜１５ｃＳｔの生成物の収率との差は１３質量％未満であり、好ましくは１２質量％未満である。
【００３６】
通常は、異性化されたワックス状原料は、生成物のＵＶ安定性と色関連性状の改善のために更にハイドロフィニッシング処理を受ける。このような改善は、炭化水素分子中に存在する二重結合の飽和、これによる芳香族分およびオレフィン分の両方の低レベルにまでの減少によってもたらされると考えられている。本発明においては、水素化異性化された留出油基油は、好ましくはハイドロフィニッシング処理を受けてからブレンディング工程に回される。本プロセスでは、ハイドロフィニッシング工程は、減圧蒸留の前か後に実施してよい。米国特許３，８５２，２０７および４，６７３，４８７はハイドロフィニッシングのプロセスを概説している。本明細書で使用されているＵＶ安定性とは潤滑剤基油あるいはその他の生成物が紫外線と酸素にさらされた場合の安定性を指す。不安定性は、基油が紫外線と酸素にさらされた場合に目に見える沈殿物が生じるかあるいは色相が暗くなり、その結果、基油中に曇りあるいはフロックが生じることによって指し示される。
【００３７】
ハイドロフィニッシング領域での全圧は典型的には５００ｐｓｉｇを越え、好ましくは１０００ｐｓｉｇを越え、最も好ましくは１５００ｐｓｉｇを越える。全圧の最高値は同プロセスにとって非常に重要というわけではないが、装置上の制約により３０００ｐｓｉｇ以下、通常は２５００ｐｓｉｇ以下である。ハイドロフィニッシング反応器内の温度は通常は約１５０℃（約３００°Ｆ）〜約３７０℃（約７００°Ｆ）の範囲内にあり、約２０５℃（約４００°Ｆ）〜約２６０℃（約５００°Ｆ）の範囲内の方が好ましい。ＬＨＳＶは通常は約０．２〜２．０の範囲内にあり、好ましくは約０．２〜１．５、最も好ましくは０．７〜１．０の範囲内にある。水素は、通常はハイドロフィニッシング反応器に対して原料バレル当たり約１０００〜１００００ＳＣＦの流量で供給される。典型的には、水素は原料バレル当たり約３０００ＳＣＦの流量で供給される。
【００３８】
ハイドロフィニッシング用の適切な触媒は、典型的には周期律表ＶＩＩＩ族の貴金属が酸化物担体と一緒に用いられる。ハイドロフィニッシング用触媒として有用であると考えられている金属（およびその化合物）の例として、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金およびオスミウムが挙げられる。好ましい金属は、白金、パラジウムおよびこれらの混合物である。耐熱性酸化物担体は通常はシリカ／アルミナ、シリカ／アルミナ／ジルコニアなどで構成される。典型的なハイドロフィニッシング用触媒は米国特許３，８５２，２０７；４，１５７，２９４；および４，６７３，４８７に開示されている。
【００３９】
減圧蒸留塔から回収される基油は一定の範囲内の基油グレードを包含する。減圧蒸留塔から回収される典型的な基油グレードとして、ＸＸＬＮ、ＸＬＮ、ＬＮ、ＭＮおよびＨＮが挙げられるが、必ずしもこれらに限られない。本明細書で挙げられるＸＸＬＮの基油グレードは、１００℃での動粘度約１．５〜３．０ｃＳｔ、好ましくは約１．８〜２．３ｃＳｔを有する。ＸＬＮグレードの基油は、１００℃での動粘度約１．８〜３．５ｃＳｔ、好ましくは約２．３〜３．５ｃＳｔを有する。ＬＮグレードの基油は、１００℃での動粘度約３．０〜６．０ｃＳｔ、好ましくは約３．５〜５．５ｃＳｔを有する。ＭＮグレードの基油は、１００℃での動粘度約５．０〜１５．０ｃＳｔ、好ましくは約５．５〜１０．０ｃＳｔを有する。ＨＮグレードの基油の１００℃での動粘度は１０．０を越える。一般的には、ＨＮグレードの基油は１００℃での動粘度約１０．０〜３０．０ｃＳｔ、好ましくは約１５．０〜３０．０ｃＳｔを有する。各種の基油グレードの他に、ディーゼル燃料生成物も減圧蒸留塔から回収され得る。
【００４０】
基油ブレンドを製造する際、一つあるいは複数の目標性状が予め設定され、その目標性状を満たすように軽質分の減圧蒸留塔のブロック運転モードで得られた基油留分と中質分の減圧蒸留塔のブロック運転モードで得られた基油留分をブレンドする。通常の場合、これら目標性状の一つとして動粘度が選択される。基油ブレンドを製造する際に選択してもよい他の性状の例として、流動点、曇り点、Ｎｏａｃｋ蒸留性状、粘度指数（ＶＩ）および低温でのクランキング・シミュレータによる粘度（ＣＣＳ Ｖｉｓ）が挙げられるが、必ずしもこれらに限られない。
【００４１】
動粘度（単に粘度と呼ばれることがある）はＡＳＴＭ試験法Ｄ−４４５（あるいはそれと同等の試験法）によって測定される。流動点とは、基油試料が注意深く制御された条件下で流動を開始する温度である。本明細書では、流動点は別段の記載がない限りＡＳＴＭ試験法Ｄ−５９５０（あるいはそれと同等の試験法）による標準試験法で測定される。曇り点は流動点とは相互補完的な性状であり、基油試料が注意深く制御された条件下でヘイズの発生が開始する温度である。曇り点はＡＳＴＭ試験法Ｄ−５７７３−９５（あるいはそれと同等の試験法）によって測定される。Ｎｏａｃｋ蒸留性状は、油試料をルツボに入れて、それに一定流量の空気を吹き込みながら２５０℃で減圧下の２０ｍｍＨｇ（２．６７ｋＰａ；２６．７ｍｂａｒ）で６０分間加熱した場合に蒸発する量を質量％で表した値である。Ｎｏａｃｋ蒸留性状を計算するより便利な方法でＡＳＴＭ試験法Ｄ−５８００測定値とよく相関できる値を与える方法は、ＡＳＴＭ試験法Ｄ−６３５７による熱重量分析（ＴＧ）を用いる方法である。粘度指数（ＶＩ）はＡＳＴＭ試験法Ｄ−２２７０−９３（１９９８）（あるいはそれと同等の試験法）により測定される。低温でのクランキング・シミュレータによる粘度（ＣＣＳ Ｖｉｓ）はＡＳＴＭ試験法Ｄ−５２９３−０２（あるいはそれと同等の試験法）により測定される。本明細書では、標準試験法と同等の試験法とは、標準試験法と実質的に同じ結果を与える全ての分析法を指す。
【００４２】
図１に戻って本発明を更に詳細に説明する。常圧蒸留塔（図示されていない）の塔底からの残油として回収されるワックス状原料は、ライン２により水素化異性化反応器４に送られ、そこで原料中のイソパラフィン類の量を増加して同原料の低温流動性状を改善する。約５５０°Ｆ以上の沸点を有する異性化処理を受けたワックス状原料はライン６により水素化異性化反応器あるいはハイドロフィニッシング反応器から回収され、減圧蒸留塔８に送られる。同図は説明のために２基の減圧蒸留塔を示しているが、実際には必要とされる減圧蒸留塔は１基のみである。ここでは、軽減圧蒸留塔は軽質分と中質分のいずれかをブロック運転モードで処理することを示している。本実施態様での減圧蒸留塔からは４種類の留分がサイドストリームとして抜き出され、また塔底から残油留分、塔頂からはオーバーヘッド留分が抜き出される。すなわち、図では以下の６種類の留分が減圧蒸留塔から抜き出される：ディーゼル燃料、ＸＸＬＮ、ＸＬＮ、ＬＮ、ＭＮおよびＨＮ留分。
【００４３】
軽質分のブロック運転モードの際には、６種類の留分がラインＬ１０、Ｌ１２、Ｌ１４、Ｌ１６、Ｌ１８およびＬ２０により抜き出されて、各々貯蔵タンク１０、１２、１４、１６、１８および２０に送られる。中質分のブロック運転モードの際には、６種類の留分がラインＭ１０、Ｍ１２、Ｍ１４、Ｍ１６、Ｍ１８およびＭ２０により抜き出されて、各々同じ貯蔵タンク１２、１４、１６、１８および２０に送られる。市場の状況に応じて、軽質分と中質分のブロック運転により得られる基油留分は１種あるいは複数種のブレンド目標性状を満たすように各種の割合でブレンドされる。このようにして、留出油基油留分を受け取る各貯蔵タンクは軽質分のブロック運転により得られる留分を約０．１〜９９．９質量％、中質分のブロック運転により得られる留分を約０．１〜９９．９質量％含有するブレンドを貯蔵する。更に、同図には破線で示されるライン２２，２４および２６が装備されており、これらにより中質分のブロック運転モードにより得られる軽質分は、市場状態次第では粘度グレードが１段高い留分と交互にブレンドできる。
【００４４】
ここで、同図に示されるように、減圧蒸留塔からの全ての生成留分を回収するために必要とされる貯蔵タンク数はわずかに６基であること、および同プロセスは調整された性状を有するほぼ際限のない生成物アレーを得るために使用できることに留意されたい。本プロセススキームでは、減圧蒸留塔から抜き出される留分数と同数の貯蔵タンクしか必要とはされない。追加的な貯蔵タンク数を必要とする通常型プロセススキームのための大投資額をフレキシブルに節減できる。
【００４５】
同蒸留プロセスに対して追加的なフレキシビリティを与えるために、減圧蒸留塔はライトニュートラル（ＬＮ）およびメディアムニュートラル（ＭＮ）留分を抜き出すためのラインの中間に追加的なサイドストリーム抜き出し専用のラインを装備するように設計されてよい。このような追加的なサイドストリーム抜き出し中間ラインの装備により、ライトニュートラル（ＬＮ）およびメディアムニュートラル（ＭＮ）のいずれかとのオンラインブレンディングが可能となる。これにより、同プラントが軽質分のブロック運転モードと中質分のブロック運転モードを切り替える際の減圧蒸留塔内の蒸気／液体流の首尾一貫性を高めることができる。このことは、図２および３により明確に示されている。これらの図は、同一減圧蒸留塔で実施される軽質分と中質分のブロック運転モードを示している。
【００４６】
図２は中質分のブロック運転モードを実施する減圧蒸留塔を示している。ここで、同蒸留塔には５個のサイドストリーム抜き出しラインならびにディーゼル燃料回収用の塔頂ラインおよび残油であるヘビーニュートラル（ＨＮ）回収用の塔底ラインが装備されていることに留意されたい。サイドストリーム抜き出しラインの内の３個は各々ＸＸＬＮ、ＸＬＮおよびＬＮ回収用であり、残りの２個は両方ともメディアムニュートラル基油（ＭＮ）回収用である。このような設計により、特定の目標粘度を満足させるためにブレンドされるメディアムニュートラル留分を製造する際の追加的なフレキシビリティが確保される。従って、同減圧蒸留塔の運転は１００℃で約５〜１５ｃＳｔの範囲内のいずれかの粘度を有するメディアムニュートラル基油を製造するように制御できる。
【００４７】
同様にして、図３は図２に示すのと同一の減圧蒸留塔により軽質分のブロック運転モードを実施する様子を示している。この場合、３個の抜き出しラインは各々ＸＸＬＮ、ＸＬＮおよびＭＮ回収用であり、残りの２個は両方ともライトニュートラル基油（ＬＮ）回収用である。このような設計により、特定の目標粘度を満足させるためにブレンドされるライトニュートラルのグレードを製造する際の追加的なフレキシビリティが確保される。従って、同減圧蒸留塔の運転は１００℃で約３〜６ｃＳｔの範囲内のいずれかの粘度を有するライトニュートラル基油を製造するように制御できる。
【００４８】
本発明の一態様では、少なくとも３種類の基油グレードを包含する製品スレートを製造するプロセスは、複数の場所で実施可能である。すなわち、異性化工程（随意的にハイドロフィニッシング工程を包含する）を第二の場所から遠く離れた第一の場所で実施可能である。同態様では、蒸留およびブレンディング工程は第二の場所で実施可能である。第二の場所で、より複雑な減圧蒸留およびタンク貯蔵を実施することは、第一の場所での機器設置用の土地が限られている場合、あるいは非常に高い建設コストが必要とされる場合に有利となる可能性がある。蒸留および貯蔵タンク専用の場所は、通常は他の製油所あるいは市場により近い場所が選ばれる。更に、第二の場所は建設コストあるいは市場への製品出荷コストが低い可能性がある。本実施態様において、初留点が約３４０℃以下で終点が約５６０℃以上の広い沸点範囲を有する中間製品を遠くはなれた第一の場所から第二の場所に移送する追加的な工程を採用する場合には同プロセスに対して中間的な工程を追加する必要があるかもしれない。１種類の広い沸点範囲を有する基油中間製品を出荷する場合には、第一の場所での投資額の節減、土地の相当な削減、機器の削減が可能である。本実施態様は、フィッシャートロプッシュ法により製造された製品を取り扱う際には特に有用である。なぜならば、天然ガスは通常は製油所や市場から遥かに離れた場所に孤立しているからである。ここで離れた場所とは、第二の場所から少なくとも１００マイル離れた場所を指す。
【００４９】
以下に記載される実施例は本発明を更に詳細に説明するが、本発明の範囲に制限を加えることを意図したものではない。
［実施例］
【００５０】
実施例１
フィッシャートロプッシュ法によりコバルト系触媒の存在下で製造されたワックスを水素化処理した。沸点範囲分布の分析結果を表１に示している。
【表１】
【００５１】
上述のフィッシャートロプッシュ法により製造されたワックスをＰｔ／ＳＡＰＯ−１１触媒の存在下で水素化異性化処理し、次いでシリカ／アルミナに担持されたＰｔ／Ｐｄハイドロフィニッシング触媒の存在下でハイドロフィニッシング処理することにより広い沸点範囲を有する基油を生成した。５５０°Ｆ以上の沸点を有する広い沸点範囲の同基油は、次いで減圧蒸留塔により軽質分と中質分のブロック運転モードで分離された。この広い沸点範囲の同基油は、ハイドロフィニッシング反応器からの全生成物中に７８．４２質量％を占めた。各々の蒸留運転モードにより５種類の留分が得られた。各々のブロック運転により得られた最も高沸点留分は塔底から抜き出された残油分であった。
【００５２】
２種類の蒸留運転モードでの各生成物の沸点範囲、蒸留塔生成物に占めるそれの収率（蒸留収率）および性状を以下にまとめている。表２は軽質分のブロック運転による蒸留モードでのデータ、表３は中質分のブロック運転による蒸留モードでのデータを示している。
【表２】
【表３】
【００５３】
軽質分の蒸留ブロック運転モードにより、１００℃での動粘度が約４．０〜４．５ｃＳｔを有する基油が比較的大量に生成された。このような基油は０Ｗグレードのエンジンオイルを製造するための理想的なブレンド材である。中質分の蒸留ブロック運転モードにより、１００℃での動粘度が約７．５〜８．０ｃＳｔを有する基油が比較的大量に生成される。このような基油は５Ｗグレードのエンジンオイルを製造するための理想的なブレンド材である。
【００５４】
実施例２
実施例１で実施された２種類の蒸留運転モードで得られた各対応する留分を５０／５０の割合で混合した。各ブレンドの沸点範囲、蒸留塔生成物に占める各留分収率（蒸留収率）および性状を以下の表４にまとめている。
【表４】
【００５５】
本実施例で得られた３種類のブレンドされた基油グレードは非常に高い粘度指数を有していたことに留意されたい。すなわち、ＸＬＮ、ＬＮおよびＭＮ基油のグレードは全て式２８×Ｌｎ（Ｖｉｓ １００）＋９５で与えられる値よりも高いＶＩを有していた。
【００５６】
移送され貯蔵タンク内で共にブレンドされることにより、完全な基油スレートが製造された。Ｌ１とＭ１のブレンドは高品質の重質ディーゼル燃料であった。他のグレードは全て市場で高価値をつけられる基油製品として有用であった。ＸＬＮは自動車変速機流体の製造に特に適しており、またＬＮは０Ｗグレードのエンジンオイルのブレンド用に特に適している。
【００５７】
ＬＮあるいはＭＮグレードの基油の相対的な需要によって、軽質分のブロック運転モードによる最適軽質留分と中質分のブロック運転モードによる最適中質留分のブレンド比率は変化し得る。このような比率は、蒸留塔は一方のモードを他方のモードよりも長時間運転することによって達成できる。本プロセスの利点の一つは、各々の運転モードにより得られた留分のブレンドはブレンドと同数の貯蔵タンクでブレンドされ貯蔵されるので、それ以上のタンク数を必要とはしない点である。
【００５８】
本実施例による生成物（重質ディーゼル燃料および基油）は５基の貯蔵タンクに移送し、そこで共にブレンドし、貯蔵することが可能であった。重質ディーゼル油は他のプロセスによって得られたディーゼル燃料とブレンドする、あるいは別々に貯蔵することが可能であった。４種類の基油は各々完全な基油スレートであり、各々が基油グレード用の４基の貯蔵タンクに貯蔵できる。
【００５９】
実施例３
実施例１で用いたのと同じ沸点範囲を有する基油を軽質分と中質分のブロック運転モードが実施された減圧蒸留塔により分離した。各々の運転モードにより、５留分の代わりに６留分を生成した。上述の実施例２と同様に、各々のブロック運転により得られた最も高沸点留分は塔底から抜き出された残油分であった。
【００６０】
２種類の蒸留運転モードでの生成物各留分の沸点範囲、収率（蒸留収率）および２種類の蒸留運転モードでの生成物性状を以下にまとめている。表５は軽質分のブロック運転による蒸留モードでのデータ、表６は中質分のブロック運転による蒸留モードでのデータを示している。
【表５】
【表６】
【００６１】
５留分を生成した実施例１と同様に、本実施例での６留分を生成した軽質分の蒸留ブロック運転モードにより、１００℃での動粘度が約４．０〜４．５ｃＳｔを有する基油が比較的大量に生成された。このような基油は０Ｗグレードのエンジンオイルを製造するための理想的なブレンド材である。中質分の蒸留ブロック運転モードにより、１００℃での動粘度が約７．５〜８．０ｃＳｔを有する基油が比較的大量に生成された。このような基油は５Ｗグレードのエンジンオイルを製造するための理想的なブレンド材である。
【００６２】
実施例４
実施例３で実施された２種類の蒸留運転モードで得られた各対応する留分を５０／５０の割合で混合した。各ブレンドの沸点範囲、蒸留塔生成物に占める各留分収率（蒸留収率）および性状を以下の表７にまとめている。
【表７】
【００６３】
６留分のブレンドにより追加的な基油グレードであるＸＸＬＮが得られた。本実施例により生成したフィッシャートロプッシュ法により製造されたワックスからのＸＸＬＮは非常に高い粘度指数と低いＮｏａｃｋ蒸留性状を有しているので、高品質のエンジンオイル、パワーステアリング用流体、ショックアブゾーバー用流体および自動変速機用流体の製造に適している。更に同ＸＸＬＮ基油は良好なプロセス用あるいは希釈用の油としても使用できる。
【００６４】
本実施例による生成物（重質ディーゼル燃料および基油）は貯蔵タンクに移送し、そこで共にブレンドし、貯蔵することが可能であった。重質ディーゼル油は他のプロセスによって得られたディーゼル燃料とブレンドする、あるいは別々に貯蔵することが可能であった。５種類の基油は各々完全な基油スレートであり、各々が５基の基油グレード用の貯蔵タンクに貯蔵できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】軽質分と中質分の減圧蒸留塔のブロック運転により回収され得る基油の各種グレードと、製造され得る異なる種類の基油ブレンドを模式的に示す図である。
【図２】中質分の減圧蒸留塔のブロック運転を説明する本発明での使用のために設計された減圧蒸留塔を模式的に示す図である。
【図３】軽質分の減圧蒸留塔のブロック運転を説明する本発明での使用のために設計された減圧蒸留塔を模式的に示す図である。
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、軽質分と中質分を交互にブロック運転モードで蒸留を行う少なくとも３種類のサイドストリームを抜き出す減圧蒸留塔によりワックス状原料から基油ブレンドを製造するためのプロセススキームに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
自動車、ディーゼルエンジン、車軸、変速機およびその他の工業的な適用に使用される潤滑剤最終製品は、２種類の一般的な成分により構成される。ひとつは基油であり他は１種あるいは複数種の添加剤である。基油はこれらの潤滑剤最終製品の主要成分であり、同最終製品の性状に相当大きな影響を及ぼす。一般的には、いくつかの種類の基油を用いて、個々の基油および個々の添加剤を組み合わせることにより広範囲にわたる潤滑剤最終製品を製造する。
【０００３】
潤滑剤基油はこれまで通常の石油系原料から製造されてきているが、最近の研究によれば、高品質の潤滑剤基油は非通常型のワックス状原料から製造され得る。これらの非通常型のワックス状原料の例として、スラックワックス、脱油スラックワックス、精製フットオイル、ワックス状の潤滑剤ラフィネート、ノルマルパラフィンワックス、ＮＡＯワックス、化学工場プロセスにより製造されたワックス、脱油された石油系ワックス、微結晶ワックス、フィッシャートロプッシュ法により製造されたワックス、およびこれらの混合物が挙げられる。これらの非通常型のワックス状原料は主としてノルマルパラフィン（ｎ−パラフィン）類により構成されているので、処理されていない状態でのそれらの低温関連性状（例えば、流動点や曇り点）は低い。このようなワックス状原料の低温関連性状を改善するために、その炭化水素分子に選択的に側鎖を導入する必要がある（例えば異性化により）。例えば、米国特許ＵＳＰ５，１３５，６３８、５，５４３，０３５および６，０５１，１２９を参照されたい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
基油は通常は主要部分が約３４０℃（約６５０°Ｆ）を越える温度で沸騰する炭化水素原料から製造される。典型的には、潤滑剤基油のための原料は常圧蒸留装置塔底から残油の一部として回収される。同高沸点残油分は、減圧蒸留装置により更に分留されて予め選択された沸点範囲を有する留分に分離されてよい。大半の潤滑剤基油はこのような１種あるいは複数種の留分から製造される。このような留分の主要部分は約３７０℃（約７００°Ｆ）を越え、約５６５℃（約１０５０°Ｆ）未満の温度で沸騰する。本発明では、減圧蒸留塔から、最重質留分である残油と塔頂留分と共に少なくとも３種類のサイドストリームが回収される。更に、同減圧蒸留塔は異なる原料を交互にブロック運転モードで蒸留し、サイドストリーム製品を適切な割合でブレンドすることにより予め選択された性状を有する基油製品を製造する。本発明のプロセスは、市場の需要に合わせるようにフレキシブルに調整された広範囲にわたる基油製品を製造する。また、本発明を構成するプロセススキームは、処理工場での必要とされる貯蔵タンクの数を減少させることにより投資コストを低下する。
【０００５】
本明細書で使用される、「包含する（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」との言葉は制限のない過渡的な意味であり、記載された成分を包含するが、記載されていない成分を必ずしも除外するわけではない。「実質的に構成される（ｃｏｎｓｉｓｉｔ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」との言葉は同組成には本質的な意味を有するどのような記載されていない成分も入っていないことを意味する。「構成される（ｃｏｎｓｉｓｉｔ ｏｆ）」との言葉は記載されていないどのような成分も同組成に入っていないとの過渡的な意味である（ただし、微量の不純物は除く）。
【０００６】
（発明の要約）
本発明は、製品スレートを製造するためのプロセスに関する。このようなスレートの例として、初留点が約３４０℃（約６５０°Ｆ）以下、終点が約５６０℃（約１０４０°Ｆ）以上のワックス状原料から製造され、１００℃での動粘度が約１．８〜３０ｃＳｔの範囲内にあるすくなくとも３種類の基油グレードが挙げられ、同プロセスは以下の工程を包含する：（ａ）同ワックス状原料の少なくとも一部を異性化処理して、それのイソパラフィン類の濃度を上昇させる工程、（ｂ）異性化処理されたワックス状原料の第一の部分を軽質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも３種類の基油留分を製造する工程、（ｃ）異性化処理されたワックス状原料の第二の部分を中質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも３種類の基油留分を製造する工程、および（ｄ）軽質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも１種類の基油留分と中質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも１種類の基油留分をブレンドして、少なくとも１種類の予め選択された性状の目標値を満足させる潤滑剤基油ブレンドを製造する工程。Ｎ−パラフィン類を少なくとも４０質量％含有するフィッシャートロプシュ法により製造されたワックス状原料は、本発明の基油ブレンドの製造用に特に適していることが分かっている。好ましくは、軽質分のブロック運転モードにより製造された基油留分と中質分のブロック運転モードにより製造された基油留分をブレンドして少なくとも３種類の基油ブレンドを製造する。本発明は、基油ブレンドの製造の他に、ディーゼル燃料の沸点範囲を有する製品の製造のためにも使用できる。製品スレートの一部として製造されたディーゼル燃料は、約６５℃（約１５０°Ｆ）〜約４００℃（約７５０°Ｆ）、典型的には約２０５℃（約４００°Ｆ）〜約３１５℃（約６００°Ｆ）の沸点範囲を有する。
【０００７】
本発明は、初留点が約３４０℃以下、終点が約５６０℃以上のワックス状原料から基油を製造するための基油製造プラント運転のためのプロセススキームにも関する。ここで、同プロセスは以下の工程を包含する：（ａ）初留点が約３４０℃以下、終点が約５６０℃以上の同ワックス状原料を異性化処理して、それのイソパラフィン類の濃度を上昇させる工程、（ｂ）異性化処理されたワックス状原料を軽質分のブロック運転モードと中質分のブロック運転モードを交互に実施する減圧蒸留塔で少なくとも３種類の異なる沸点範囲を有する基油留分に分離して、軽質分のブロック運転モードによる蒸留で少なくとも３種類の異なる沸点範囲を有する基油グレードを製造し、また中質分のブロック運転モードによる蒸留で少なくとも３種類の異なる沸点範囲を有する基油グレードを製造する工程および（ｃ）軽質分のブロック運転モードにより製造された各基油グレードと中質分のブロック運転モードにより製造された対応する各基油グレードをブレンドして、各々が少なくとも１種類の予め選択された性状の目標値を満足させる少なくとも３種類の潤滑剤基油ブレンドを製造する工程。同プロセススキームは、基油製造プラントによる予め選択された量の１種あるいは複数種の基油グレードを製造できるので特に有利である。このような同基油製造の運転上のフレキシビリティにより、同プラントは貯蔵タンクのための多額の投資コストを必要とすることなく、現行の市場状況を満足させる基油グレードを製造するために制御できる。
【０００８】
本発明は、ワックス状原料から１００℃での動粘度が約１．８〜３０ｃＳｔの範囲内にある３種類以上の基油グレードを包含する基油スレートにも関する。ここで各々の基油グレードは以下を包含する基油ブレンドである：（ａ）軽質分のブロック運転モードにより製造される留出油留分（約０．１〜９９．９質量％）、および（ｂ）中質分のブロック運転モードにより製造される留出油留分（約０．１〜９９．９質量％）。同基油スレートは、通常は、１００℃での動粘度が約１．８〜３．５ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンド、１００℃での動粘度が約３．０〜６．０ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンドおよび１００℃での動粘度が約５．５〜１５ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンドを包含する。更に同基油スレートは、１００℃での動粘度が約１．５〜３．０ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンドおよび１００℃での動粘度が約１０ｃＳｔを越える基油ブレンドを包含してよい。本明細書で使用される「基油スレート」という用語は、単一の蒸留塔（通常は減圧蒸留塔）から回収される異なる種類の基油グレードの混合物を意味する。
【０００９】
最後に、本発明はワックス状原料から製造される下記の基油スレートにも関する。同製品スレートは３種類以上の基油グレードを包含し、ここで各々の基油グレードの１００℃での動粘度が約１．８〜３０ｃＳｔであり、また粘度指数（ＶＩ）が式ＶＩ＝Ｌｎ（Ｖｉｓ１００）＋９５で与えられる値を越える（ここで、Ｌｎ（Ｖｉｓ１００は）ＶＩは１００℃での動粘度の自然対数である）。
【００１０】
（図面の簡単な説明）
図１は軽質分と中質分の減圧蒸留塔のブロック運転により回収され得る基油の各種グレードと、製造され得る異なる種類の基油ブレンドを模式的に示す図である。
【００１１】
図２は中質分の減圧蒸留塔のブロック運転を説明する本発明での使用のために設計された減圧蒸留塔を模式的に示す図である。
【００１２】
図３は軽質分の減圧蒸留塔のブロック運転を説明する本発明での使用のために設計された減圧蒸留塔を模式的に示す図である。
【００１３】
（発明の詳細な説明）
本明細書で使用される「ワックス状原料」という用語はノルマルパラフィン（ｎ−パラフィン）を高濃度で含有する原料を意味する。本発明のプロセススキームの実施のために有用なワックス状原料は、一般的には少なくとも４０質量％、好ましくは５０質量％を越え、より好ましくは７５質量％を越える濃度のｎ−パラフィンを含有する。好ましくは、本発明に使用される同ワックス状原料は窒素および硫黄も非常に低濃度で含有する。一般的には、窒素および硫黄の合計濃度は２５ｐｐｍ未満、好ましくは２０ｐｐｍ未満である。本発明に使用可能なワックス状原料の例としてスラックワックス、脱油スラックワックス、精製フットオイル、ワックス状の潤滑剤ラフィネート、ｎ−パラフィンワックス、ＮＡＯワックス、化学工場プロセスにより製造されたワックス、脱油された石油系ワックス、微結晶ワックス、フィッシャートロプッシュ法により製造されたワックス、およびこれらの混合物が挙げられる。本発明の実施に使用されるワックス状原料の流動点は、一般的には約５０℃を越え、また通常は６０℃を越える。本発明のプロセススキームのために原料として使用されるワックス状原料の沸点範囲は広い。本発明での使用に適したワックス状原料の初留点は３４０℃以下、終点は５３０℃以上でなければならない。好ましくは、それの終点は約６２０℃（約１１５０°Ｆ）を越える。ワックス状原料の約１０質量％未満の部分は、好ましくは約２６０℃（約５００°Ｆ）未満の温度で沸騰する。同ワックス状原料の沸点範囲は広いので、１０質量％留出点と９０質量％留出点の差は約２７５℃（約５００°Ｆ）を越えることになろう。
【００１４】
窒素分はＡＳＴＭ試験法Ｄ−４６２９−９６に従ってワックスを酸化燃焼する前の段階で溶融して化学発光分析によって測定する。硫黄分はＡＳＴＭ試験法Ｄ−５４５３−００に従ってワックスを溶融した後に紫外線蛍光発光分析によって測定する。窒素分および硫黄分の分析は米国特許６，５０３，９５６により詳しく記載されている。
【００１５】
ワックス含有試料中のノルマルパラフィン類（ｎ−パラフィン類）の濃度は、個々のＣ７〜Ｃ１１０のｎ−パラフィン濃度を０．１質量％の測定限界で測定可能な方法により分析しなければならない。本明細書に記載されたデータの測定に用いられた推奨される方法を以下に述べる。
【００１６】
ワックス中のノルマルパラフィン類の定量分析はガスクロマトグラフィ（ＧＣ）により実施される。同ＧＣ（Ａｇｉｌｅｎｔ ６８９０あるいは５８９０、スプリット／スプリットレス注入口およびフレームイオン化検出器を有するキャピラリＧＣ）はフレームイオン化検出器を装備しており、同検出器は炭化水素に対して鋭敏である。同方法はメチルシリコーンのキャピラリカラムを用いて、これにより炭化水素混合物を沸点により日常的に分離する。同カラムは溶融シリカ（１００％メチルシリコーン）製、３０ｍ長さ、０．２５ｍｍ内径、０．１ミクロン膜厚であり、Ａｇｉｌｅｎｔ社により市販されている。ヘリウムを２ｍＬ／分の流速でキャリアーガスとして流し、また水素を空気で燃焼してフレームを発生する。
【００１７】
ワックス状原料を溶融して０．１ｇの均一な試料を調製する。同試料を直ちに二硫化炭素に溶解して２質量％の溶液を調製する。必要であれば、同溶液を目視上クリアであり固体が存在しなくなるまで加熱してＧＣ内に注入する。メチルシリコーンのカラムを以下の温度プログラムに従って加熱する。
・初期温度：１５０℃（もしＣ７〜Ｃ１５の炭化水素が存在する場合には、初期温度を５０℃に設定する）。
・温度勾配（ランプ）：６℃／分
・最終温度：４００℃
・最終温度維持時間：５分あるいはピークが溶出しなくなるまで
【００１８】
その後、カラムはノルマルパラフィン類を非ノルマルパラフィン類から炭素数の順序に従って効果的に分離する。既知の標準試料を同様な手順により分析して、特定のノルマルパラフィン類ピークの溶出時間を決定する。同標準試料はＡＳＴＭ試験法Ｄ−２８８７により規定されるｎ−パラフィン試料であり、ベンダー（ＡｇｉｌｅｎｔあるいはＳｕｐｅｌｃｏ）から提供される。同試料には５質量％のＰｏｌｙｗａｘ５００ポリエチレン（オクラホマ州のＰｅｔｒｏｌｉｔｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから購入）が注入されている。同標準試料は、溶解してから注入する。標準試料の分析による経時データにより、キャピラリカラムの分離効率も保証される。
【００１９】
ノルマルパラフィン類が試料中に存在する場合には、それらのピークは試料中に存在する他の炭化水素種からよく分離され、容易に同定される。ノルマルパラフィン類の保持時間の外側で溶出するピークを有する化合物は非ノルマルパラフィン類と呼ばれる。測定の最初から最後までの間のベースラインを保持することにより、全試料を積算する。Ｎ−パラフィン類を全ピーク面積から分離して、谷と谷の間の面積を積算する。検出された全ピークを１００％に正規化する。ピークの同定と結果の計算のためにＥＺＣｈｒｏｍを使用する。
【００２０】
本発明に使用されるワックス状原料は広い沸点範囲を有する異なる分子量化合物の混合物であるので、本明細書においては時折各々の沸点範囲を示すのに１０％留出点および９０％留出点との用語を使用する。１０％留出点とは、同留分内に存在する炭化水素化合物の１０質量％が常圧下でその温度で蒸発する。同様にして、９０％留出点とは、同留分内に存在する炭化水素化合物の９０質量％が常圧下でその温度で蒸発する。約５３８℃（約１０００°Ｆ）を越える沸点範囲を有する試料の場合、本明細書で使用される沸点範囲分布はＡＳＴＭ試験法Ｄ−６３５２（あるいはそれと同等の試験法）に規定される標準的な分析法によって測定された。また約５３８℃未満の沸点範囲を有する試料の場合、本明細書で使用される沸点範囲分布はＡＳＴＭ試験法Ｄ−２８８７（あるいはそれと同等の試験法）に規定される標準的な分析法によって測定された。同ワックス状原料の沸点範囲は広いので、１０％留出点と９０％留出点の差は通常は約２７５℃（約５００°Ｆ）を越える。
【００２１】
フィッシャートロプッシュ法により製造されたシンクルード（合成原油）は各種の固体、液体および気体の炭化水素の混合物を包含する。フィッシャートロプッシュ法により製造された潤滑剤基油の沸点範囲内にある生成物は、ワックスを多量に含有しており、これにより潤滑剤基油を与える理想的な原料となる。従って、フィッシャートロプッシュ法により製造されたワックスは、本発明のプロセスによる高品質基油ブレンドの製造のための優れた原料となる。フィッシャートロプッシュ法により製造されたワックスは通常は常温で固体であり、従ってその低温関連性状（例えば、流動点や曇り点）は低い。しかしながら、同ワックスを水素化異性化により処理するならば、優れた低温関連性状を有する基油の製造が可能である。本明細書で使用される「フィッシャートロプッシュ法により製造された」との用語は、その後の処理工程にかかわらず、フィッシャートロプッシュ法により製造された生成物に由来する炭化水素ストリームを相当な割合（ただし、処理中に添加された水素を除く）で含有する。従って、「フィッシャートロプッシュ法により製造されたワックス原料は、もともとフィッシャートロプッシュ法により製造されたｎ−パラフィン類を少なくとも４０質量％含有する炭化水素を指す。
【００２２】
スラックワックスは、本発明で使用可能な原料の他の例であり、これは潤滑油留分の水素化分解あるいは溶剤精製により製造された通常の石油系原料から得られる。典型的には、スラックワックスは上記プロセスのいずれかにより得られる溶剤脱ロウ用原料から回収される。水素化分解は窒素分を低濃度まで減らすので通常は好ましいプロセスである。溶剤精製油からのスラックワックスの場合、窒素分を減らすために脱油プロセスを採用してよい。窒素分を減らすためにスラックワックスを随意的に水素化処理してよい。スラックワックスは、油分濃度およびそれの製造のための原料次第では、非常に高い粘度指数を有している（通常は約１４０〜２００の範囲内）。従って、スラックワックスは、非常に高い粘度指数を有する潤滑剤基油の製造のための特に適した原料となる。
【００２３】
本発明のプロセスの実施のために使用される水素化異性化は、理想的には、ワックスを高転化率で非ワックス状のイソパラフィン類に転化し、同時に分解による転化を最小限に抑える。本発明に使用される水素化異性化の処理条件は、好ましくは、ワックス原料中の沸点が約３７０℃（約７００°Ｆ）を越える化合物の沸点が約３７０℃未満の化合物への転化が約１０〜５０質量％、好ましくは約１５〜４５質量％の範囲内になるように制御される。
【００２４】
本発明によれば、水素化異性化は形状選択性で中程度の細孔径を有するモレキュラーシーブを使用して実施される。本発明に有用な水素化異性化触媒の例として形状選択性で中程度の細孔径を有するモレキュラーシーブおよび随意的に耐熱性酸化物担体に支持される水素化触媒活性を有する金属が挙げられる。本明細書で使用される「中程度の細孔径」との用語は、多孔性無機酸化物が焼成された場合には、約３．９〜７．１Åの有効細孔径のことである。本発明の実施に使用される形状選択性で中程度の細孔径を有するモレキュラーシーブは通常は１−Ｄで１０、１１あるいは１２環のモレキュラーシーブである。本発明のための好ましいモレキュラーシーブは１−Ｄで１０環のモレキュラーシーブ種であり、ここで１０（あるいは１１あるいは１２）環のモレキュラーシーブは１０（あるいは１１あるいは１２）個の四面体配位の原子（Ｔ−原子）に酸素原子が挿入された構造をしている。１−Ｄモレキュラーシーブでは、１０環（あるいはそれ以上）の細孔は互いに平行に配置されており、互いに交差しない。しかしながら、ここで留意すべき点は、中程度の細孔径を有するモレキュラーシーブの広い意味での定義を満足させるが８員環の内部交差する細孔を有する１−Ｄ、１０環のモレキュラーシーブも本発明のモレキュラーシーブの定義内にあるという点である。ゼオライト内部のチャンネルの分類は、Ｒ．Ｍ．Ｂａｒｒｅｒ（Ｚｅｏｌｉｔｅｓ、Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｆ．Ｒ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓ、Ｌ．Ｄ．ＲｏｌｌｍａｎおよびＣ．Ｎａｃｃａｃｈｅ編集、ＮＡＴＯ Ａｓｉ Ｓｅｒｉｅｓ、１９８４年）に記載されている。この分類は、全面的に本明細書内に引用されている（特に、上記文献の７５ページを参照されたい）。
【００２５】
水素化異性化に使用される好ましい形状選択性で中程度の細孔径を有するモレキュラーシーブはリン酸アルミニウム系のものであり、その例としてＳＡＰＯ−１１、ＳＡＰＯ−３１およびＳＡＰＯ−４１が挙げられる。ＳＡＰＯ−１１およびＳＡＰＯ３１がより好ましく、ＳＡＰＯ−１１が最も好ましい。ＳＭ−３は特に好ましい形状選択性で中程度の細孔径を有するＳＡＰＯである。それは、ＳＡＰＯ−１１モレキュラーシーブの範疇に入る結晶構造を有している。ＳＭ−３の製法とそれの特異的な特徴は米国特許４，９４３，４２４および５，１５８，６６５に記載されている。水素化異性化に使用される他の好ましい形状選択性で中程度の細孔径を有するモレキュラーシーブはゼオライトである。この例として、ＺＳＭ−２２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−４８、ＺＳＭ−５７、ＳＳＺ−３２、オフレタイトおよびフェリエライトが挙げられる。ＳＳＺ−３２およびＺＳＭ−２３がより好ましい。
【００２６】
好ましい中程度の細孔径を有するモレキュラーシーブは、特定の結晶学的なチャンネル自由径、特定の結晶子サイズ（特定のチャンネル長さに対応する）および特定の酸性度を有する。モレキュラーシーブのチャンネルの結晶学的な自由径は約３．９〜７．１Åであり、同径の最大値は約７．１Å以下、最小値は約３．９Å以上である。好ましくは、同径の最大値は約７．１Å以下、最小値は約４．０Å以上である。最も好ましくは、同径の最大値は約６．５Å以下、最小値は約４．０Å以上である。モレキュラーシーブのチャンネルの結晶学的な自由径は、Ｃｈ．Ｂａｅｒｌｏｃｈｅｒ、Ｍ．Ｗ．ＭｅｉｅｒおよびＤ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎ、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ Ｔｙｐｅｓ、第五改訂版、２００１年）に記載されており、その内容は本明細書内に引用されている。
【００２７】
本発明のプロセスに有用である好ましい中程度の細孔径のモレキュラーシーブは米国特許５，１３５，６３８および５，２８２，９５８に記載されており、その内容は全面的に本明細書内に引用されている。米国特許５，２８２，９５８は、結晶子サイズが約０．５ミクロン以下、最小径が少なくとも約４．８Å、最大径が約７．１Åの細孔を有する中程度の細孔径のモレキュラーシーブを開示している。
【００２８】
同触媒は、それの０．５ｇが管状反応容器に充填された場合、３７０℃の温度、１２００ｐｓｉｇの圧力下、水素流量１６０ｍＬ／分、原料流量１ｍＬ／時の条件下でヘキサデカンを少なくとも５０％転化するに十分な酸性度を有していなければならない。更に、同触媒は、ノルマルヘキサデカン（ｎ−Ｃ１６）を９６％の転化率で他種に転化する条件下で使用された場合、少なくとも４０％の異性化選択率を示さなければならない。ここで、同選択率は次式で定義される：１００×「生成物中の側鎖を有するＣ１６の濃度（質量％）／生成物中の側鎖を有するＣ１６＋生成物中のＣ１３の濃度（質量％）」。
【００２９】
このような特に好ましいモレキュラーシーブは、更に約４．０〜７．１Å、好ましくは約４．０〜６．５Åの結晶学的自由径を有する細孔あるいはチャンネルによって特徴付けられるかもしれない。モレキュラーシーブのチャンネルの結晶学的自由径は、Ｃｈ．Ｂａｅｒｌｏｃｈｅｒ、Ｍ．Ｗ．ＭｅｉｅｒおよびＤ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎ、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、Ａｔｌａｓ ｏｆ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ Ｔｙｐｅｓ、第五改訂版、ページ１０〜１５、２００１年）に記載されており、その内容は本明細書内に引用されている。
【００３０】
モレキュラーシーブのチャンネルの結晶学的自由径が未知の場合、標準的な吸着技術と既知の最小動的直径を有する炭化水素化合物を用いることにより、それの有効細孔サイズを求めることができる。Ｂｒｅｃｋ、Ｚｅｏｌｉｔｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｅｖｅｓ、１９７４年（特に第８章）；Ａｎｄｅｒｓｏｎ他、Ｊ．ｏｆ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ、５８、１１４（１９７９年）；および米国特許４，４４０，８７１を参照されたい。これらの文献の関連する部分は本明細書内に引用されている。細孔サイズを決定するための吸着測定の実施の際には、標準的な技術が用いられる。約１０分以内にモレキュラーシーブでのそれの平衡吸着値の少なくとも９５％に達しない（２５℃でのｐ／ｐ０＝０．５）特定の分子を除くことが便利である。中程度の細孔径のモレキュラーシーブは典型的には５．３〜６．５Åの動的直径を有する分子を殆ど支障なく通過させる。
【００３１】
本発明に有用な水素化異性化触媒は、典型的には水素化触媒活性を有する金属を含有している。水素化触媒活性を有する金属の存在により、生成物の品質（特に粘度指数（ＶＩ）および安定性）が向上する。典型的な水素化触媒活性を有する金属の例として、クロム、モリブデン、ニッケル、バナジウム、コバルト、タングステン、亜鉛、白金およびパラジウムが挙げられる。白金およびパラジウムは特に好ましい金属であり、白金は最も特に好ましい。白金および／あるいはパラジウムが使用される場合、水素化触媒活性を有するこれら金属の合計濃度は典型的には全触媒に対して０．１〜５質量％であり、通常は０．１〜２質量％である。
【００３２】
耐熱性酸化物担体は、触媒のために従来使用されているものから選んでよい。このような酸化物の例として、シリカ、アルミナ、シリカ／アルミナ、マグネシア、チタニアおよびこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３３】
水素化異性化の反応条件は、シクロパラフィン官能性を有しまたモノシクロパラフィン官能性を有する分子の質量％／マルチシクロパラフィン官能性を有する分子の質量％の比が１５を越える分子を５質量％を越えて含有する基油留分を得るように調整される。
【００３４】
水素化異性化の反応条件は、使用原料の性状、使用触媒、同触媒が硫化処理を受けたか否か、望ましい収率および潤滑剤基油の望ましい性状によって異なる。本発明の水素化異性化プロセスが実施される条件は、温度が約５５０〜７７５°Ｆ（約２８８〜４１３℃）、好ましくは約６００〜７５０°Ｆ（約３１５〜３９９℃）、より好ましくは約６００〜７００°Ｆ（約３１５〜３７１℃）；また圧力が約１５〜３０００ｐｓｉｇ、好ましくは約１００〜２５００ｐｓｉｇである。この観点からは、水素化異性化による脱ロウ圧力は、水素化異性化反応器内での水素分圧を指す。ただし、水素分圧は実質的に全圧に等しい（あるいはほぼ全圧に等しい）。反応物が触媒と接触する期間中の液の時間当たりの空間速度は、約０．１〜２０ｈｒ−１、好ましくは約０．１〜５ｈｒ−１である。水素化異性化プロセスでは反応ゾーンに存在する水素は、典型的には原料に対する水素比として約０．５〜３０ＭＳＣＦ／ｂｂｌ（バレル当り標準状態で１０００立法フィート）、好ましくは約１〜１０ＭＳＣＦ／ｂｂｌである。水素は反応生成物から分離されて反応領域に再循環されてよい。水素化異性化を実施する際の適切な反応条件は米国特許５，２８２，９５８および５，１３５，６３８に記載されている。その内容は全面的に本明細書内に引用されている。
【００３５】
本発明のプロセススキームに使用される減圧蒸留塔はブロック運転モードにより軽質分と中質分を交互に蒸留する。本明細書内に記載されている減圧蒸留塔での軽質分を処理するブロック運転モードとは以下の運転モードを指す。すなわち、それにより沸点範囲が約２６０℃（約５００°Ｆ）〜約６２１℃（約１０５０°Ｆ）以上の少なくとも３種類の生成物が得られ、動粘度が５．０〜１５ｃＳｔの生成物の収率が、減圧蒸留塔の全生成物に対して１７質量％未満、好ましくは１６．５質量％未満である。軽質分のブロック運転モードでは、１００℃での動粘度が約３．０〜６．０ｃＳｔである生成物の収率は１００℃での動粘度が約５．０〜１５ｃＳｔの生成物の収率よりは高い。好ましい実施態様では、動粘度が約３．０〜６．０ｃＳｔである生成物の収率と動粘度が約５．０〜１５ｃＳｔの生成物の収率との差は１３質量％を越え、好ましくは１４質量％を越える。本明細書内に記載されている減圧蒸留塔での中質分を処理するブロック運転モードとは以下の運転モードを指す。すなわち、それにより沸点範囲が約２６０℃（約５００°Ｆ）〜約６２１℃（約１０５０°Ｆ）以上の少なくとも３種類の生成物が得られ、動粘度が５．０〜１５ｃＳｔの生成物の収率が、減圧蒸留塔の全生成物に対して１７質量％越え、好ましくは１７．５質量％を越える。中質分のブロック運転では、１００℃での動粘度が約５．０〜１５ｃＳｔである生成物の収率は、軽質分のブロック運転により得られる同生成物の収率よりは常に高い。好ましい実施態様では、動粘度が約３．０〜６．０ｃＳｔである生成物の収率は動粘度が約５．０〜１５ｃＳｔの生成物の収率との差は１３質量％未満であり、好ましくは１２質量％未満である。
【００３６】
通常は、異性化されたワックス状原料は、生成物のＵＶ安定性と色関連性状の改善のために更にハイドロフィニッシング処理を受ける。このような改善は、炭化水素分子中に存在する二重結合の飽和、これによる芳香族分およびオレフィン分の両方の低レベルにまでの減少によってもたらされると考えられている。本発明においては、水素化異性化された留出油基油は、好ましくはハイドロフィニッシング処理を受けてからブレンディング工程に回される。本プロセスでは、ハイドロフィニッシング工程は、減圧蒸留の前か後に実施してよい。米国特許３，８５２，２０７および４，６７３，４８７はハイドロフィニッシングのプロセスを概説している。本明細書で使用されているＵＶ安定性とは潤滑剤基油あるいはその他の生成物が紫外線と酸素にさらされた場合の安定性を指す。不安定性は、基油が紫外線と酸素にさらされた場合に目に見える沈殿物が生じるかあるいは色相が暗くなり、その結果、基油中に曇りあるいはフロックが生じることによって指し示される。
【００３７】
ハイドロフィニッシング領域での全圧は典型的には５００ｐｓｉｇを越え、好ましくは１０００ｐｓｉｇを越え、最も好ましくは１５００ｐｓｉｇを越える。全圧の最高値は同プロセスにとって非常に重要というわけではないが、装置上の制約により３０００ｐｓｉｇ以下、通常は２５００ｐｓｉｇ以下である。ハイドロフィニッシング反応器内の温度は通常は約１５０℃（約３００°Ｆ）〜約３７０℃（約７００°Ｆ）の範囲内にあり、約２０５℃（約４００°Ｆ）〜約２６０℃（約５００°Ｆ）の範囲内の方が好ましい。ＬＨＳＶは通常は約０．２〜２．０の範囲内にあり、好ましくは約０．２〜１．５、最も好ましくは０．７〜１．０の範囲内にある。水素は、通常はハイドロフィニッシング反応器に対して原料バレル当たり約１０００〜１００００ＳＣＦの流量で供給される。典型的には、水素は原料バレル当たり約３０００ＳＣＦの流量で供給される。
【００３８】
ハイドロフィニッシング用の適切な触媒は、典型的には周期律表ＶＩＩＩ族の貴金属が酸化物担体と一緒に用いられる。ハイドロフィニッシング用触媒として有用であると考えられている金属（およびその化合物）の例として、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金およびオスミウムが挙げられる。好ましい金属は、白金、パラジウムおよびこれらの混合物である。耐熱性酸化物担体は通常はシリカ／アルミナ、シリカ／アルミナ／ジルコニアなどで構成される。典型的なハイドロフィニッシング用触媒は米国特許３，８５２，２０７；４，１５７，２９４；および４，６７３，４８７に開示されている。
【００３９】
減圧蒸留塔から回収される基油は一定の範囲内の基油グレードを包含する。減圧蒸留塔から回収される典型的な基油グレードとして、ＸＸＬＮ、ＸＬＮ、ＬＮ、ＭＮおよびＨＮが挙げられるが、必ずしもこれらに限られない。本明細書で挙げられるＸＸＬＮの基油グレードは、１００℃での動粘度約１．５〜３．０ｃＳｔ、好ましくは約１．８〜２．３ｃＳｔを有する。ＸＬＮグレードの基油は、１００℃での動粘度約１．８〜３．５ｃＳｔ、好ましくは約２．３〜３．５ｃＳｔを有する。ＬＮグレードの基油は、１００℃での動粘度約３．０〜６．０ｃＳｔ、好ましくは約３．５〜５．５ｃＳｔを有する。ＭＮグレードの基油は、１００℃での動粘度約５．０〜１５．０ｃＳｔ、好ましくは約５．５〜１０．０ｃＳｔを有する。ＨＮグレードの基油の１００℃での動粘度は１０．０を越える。一般的には、ＨＮグレードの基油は１００℃での動粘度約１０．０〜３０．０ｃＳｔ、好ましくは約１５．０〜３０．０ｃＳｔを有する。各種の基油グレードの他に、ディーゼル燃料生成物も減圧蒸留塔から回収され得る。
【００４０】
基油ブレンドを製造する際、一つあるいは複数の目標性状が予め設定され、その目標性状を満たすように軽質分の減圧蒸留塔のブロック運転モードで得られた基油留分と中質分の減圧蒸留塔のブロック運転モードで得られた基油留分をブレンドする。通常の場合、これら目標性状の一つとして動粘度が選択される。基油ブレンドを製造する際に選択してもよい他の性状の例として、流動点、曇り点、Ｎｏａｃｋ蒸留性状、粘度指数（ＶＩ）および低温でのクランキング・シミュレータによる粘度（ＣＣＳ Ｖｉｓ）が挙げられるが、必ずしもこれらに限られない。
【００４１】
動粘度（単に粘度と呼ばれることがある）はＡＳＴＭ試験法Ｄ−４４５（あるいはそれと同等の試験法）によって測定される。流動点とは、基油試料が注意深く制御された条件下で流動を開始する温度である。本明細書では、流動点は別段の記載がない限りＡＳＴＭ試験法Ｄ−５９５０（あるいはそれと同等の試験法）による標準試験法で測定される。曇り点は流動点とは相互補完的な性状であり、基油試料が注意深く制御された条件下でヘイズの発生が開始する温度である。曇り点はＡＳＴＭ試験法Ｄ−５７７３−９５（あるいはそれと同等の試験法）によって測定される。Ｎｏａｃｋ蒸留性状は、油試料をルツボに入れて、それに一定流量の空気を吹き込みながら２５０℃で減圧下の２０ｍｍＨｇ（２．６７ｋＰａ；２６．７ｍｂａｒ）で６０分間加熱した場合に蒸発する量を質量％で表した値である。Ｎｏａｃｋ蒸留性状を計算するより便利な方法でＡＳＴＭ試験法Ｄ−５８００測定値とよく相関できる値を与える方法は、ＡＳＴＭ試験法Ｄ−６３５７による熱重量分析（ＴＧ）を用いる方法である。粘度指数（ＶＩ）はＡＳＴＭ試験法Ｄ−２２７０−９３（１９９８）（あるいはそれと同等の試験法）により測定される。低温でのクランキング・シミュレータによる粘度（ＣＣＳ Ｖｉｓ）はＡＳＴＭ試験法Ｄ−５２９３−０２（あるいはそれと同等の試験法）により測定される。本明細書では、標準試験法と同等の試験法とは、標準試験法と実質的に同じ結果を与える全ての分析法を指す。
【００４２】
図１に戻って本発明を更に詳細に説明する。常圧蒸留塔（図示されていない）の塔底からの残油として回収されるワックス状原料は、ライン２により水素化異性化反応器４に送られ、そこで原料中のイソパラフィン類の量を増加して同原料の低温流動性状を改善する。約５５０°Ｆ以上の沸点を有する異性化処理を受けたワックス状原料はライン６により水素化異性化反応器あるいはハイドロフィニッシング反応器から回収され、減圧蒸留塔８に送られる。同図は説明のために２基の減圧蒸留塔を示しているが、実際には必要とされる減圧蒸留塔は１基のみである。ここでは、軽減圧蒸留塔は軽質分と中質分のいずれかをブロック運転モードで処理することを示している。本実施態様での減圧蒸留塔からは４種類の留分がサイドストリームとして抜き出され、また塔底から残油留分、塔頂からはオーバーヘッド留分が抜き出される。すなわち、図では以下の６種類の留分が減圧蒸留塔から抜き出される：ディーゼル燃料、ＸＸＬＮ、ＸＬＮ、ＬＮ、ＭＮおよびＨＮ留分。
【００４３】
軽質分のブロック運転モードの際には、６種類の留分がラインＬ１０、Ｌ１２、Ｌ１４、Ｌ１６、Ｌ１８およびＬ２０により抜き出されて、各々貯蔵タンク１０、１２、１４、１６、１８および２０に送られる。中質分のブロック運転モードの際には、６種類の留分がラインＭ１０、Ｍ１２、Ｍ１４、Ｍ１６、Ｍ１８およびＭ２０により抜き出されて、各々同じ貯蔵タンク１２、１４、１６、１８および２０に送られる。市場の状況に応じて、軽質分と中質分のブロック運転により得られる基油留分は１種あるいは複数種のブレンド目標性状を満たすように各種の割合でブレンドされる。このようにして、留出油基油留分を受け取る各貯蔵タンクは軽質分のブロック運転により得られる留分を約０．１〜９９．９質量％、中質分のブロック運転により得られる留分を約０．１〜９９．９質量％含有するブレンドを貯蔵する。更に、同図には破線で示されるライン２２，２４および２６が装備されており、これらにより中質分のブロック運転モードにより得られる軽質分は、市場状態次第では粘度グレードが１段高い留分と交互にブレンドできる。
【００４４】
ここで、同図に示されるように、減圧蒸留塔からの全ての生成留分を回収するために必要とされる貯蔵タンク数はわずかに６基であること、および同プロセスは調整された性状を有するほぼ際限のない生成物アレーを得るために使用できることに留意されたい。本プロセススキームでは、減圧蒸留塔から抜き出される留分数と同数の貯蔵タンクしか必要とはされない。追加的な貯蔵タンク数を必要とする通常型プロセススキームのための大投資額をフレキシブルに節減できる。
【００４５】
同蒸留プロセスに対して追加的なフレキシビリティを与えるために、減圧蒸留塔はライトニュートラル（ＬＮ）およびメディアムニュートラル（ＭＮ）留分を抜き出すためのラインの中間に追加的なサイドストリーム抜き出し専用のラインを装備するように設計されてよい。このような追加的なサイドストリーム抜き出し中間ラインの装備により、ライトニュートラル（ＬＮ）およびメディアムニュートラル（ＭＮ）のいずれかとのオンラインブレンディングが可能となる。これにより、同プラントが軽質分のブロック運転モードと中質分のブロック運転モードを切り替える際の減圧蒸留塔内の蒸気／液体流の首尾一貫性を高めることができる。このことは、図２および３により明確に示されている。これらの図は、同一減圧蒸留塔で実施される軽質分と中質分のブロック運転モードを示している。
【００４６】
図２は中質分のブロック運転モードを実施する減圧蒸留塔を示している。ここで、同蒸留塔には５個のサイドストリーム抜き出しラインならびにディーゼル燃料回収用の塔頂ラインおよび残油であるヘビーニュートラル（ＨＮ）回収用の塔底ラインが装備されていることに留意されたい。サイドストリーム抜き出しラインの内の３個は各々ＸＸＬＮ、ＸＬＮおよびＬＮ回収用であり、残りの２個は両方ともメディアムニュートラル基油（ＭＮ）回収用である。このような設計により、特定の目標粘度を満足させるためにブレンドされるメディアムニュートラル留分を製造する際の追加的なフレキシビリティが確保される。従って、同減圧蒸留塔の運転は１００℃で約５〜１５ｃＳｔの範囲内のいずれかの粘度を有するメディアムニュートラル基油を製造するように制御できる。
【００４７】
同様にして、図３は図２に示すのと同一の減圧蒸留塔により軽質分のブロック運転モードを実施する様子を示している。この場合、３個の抜き出しラインは各々ＸＸＬＮ、ＸＬＮおよびＭＮ回収用であり、残りの２個は両方ともライトニュートラル基油（ＬＮ）回収用である。このような設計により、特定の目標粘度を満足させるためにブレンドされるライトニュートラルのグレードを製造する際の追加的なフレキシビリティが確保される。従って、同減圧蒸留塔の運転は１００℃で約３〜６ｃＳｔの範囲内のいずれかの粘度を有するライトニュートラル基油を製造するように制御できる。
【００４８】
本発明の一態様では、少なくとも３種類の基油グレードを包含する製品スレートを製造するプロセスは、複数の場所で実施可能である。すなわち、異性化工程（随意的にハイドロフィニッシング工程を包含する）を第二の場所から遠く離れた第一の場所で実施可能である。同態様では、蒸留およびブレンディング工程は第二の場所で実施可能である。第二の場所で、より複雑な減圧蒸留およびタンク貯蔵を実施することは、第一の場所での機器設置用の土地が限られている場合、あるいは非常に高い建設コストが必要とされる場合に有利となる可能性がある。蒸留および貯蔵タンク専用の場所は、通常は他の製油所あるいは市場により近い場所が選ばれる。更に、第二の場所は建設コストあるいは市場への製品出荷コストが低い可能性がある。本実施態様において、初留点が約３４０℃以下で終点が約５６０℃以上の広い沸点範囲を有する中間製品を遠くはなれた第一の場所から第二の場所に移送する追加的な工程を採用する場合には同プロセスに対して中間的な工程を追加する必要があるかもしれない。１種類の広い沸点範囲を有する基油中間製品を出荷する場合には、第一の場所での投資額の節減、土地の相当な削減、機器の削減が可能である。本実施態様は、フィッシャートロプッシュ法により製造された製品を取り扱う際には特に有用である。なぜならば、天然ガスは通常は製油所や市場から遥かに離れた場所に孤立しているからである。ここで離れた場所とは、第二の場所から少なくとも１００マイル離れた場所を指す。
【００４９】
以下に記載される実施例は本発明を更に詳細に説明するが、本発明の範囲に制限を加えることを意図したものではない。
［実施例］
【００５０】
実施例１
フィッシャートロプッシュ法によりコバルト系触媒の存在下で製造されたワックスを水素化処理した。沸点範囲分布の分析結果を表１に示している。
【表１】
【００５１】
上述のフィッシャートロプッシュ法により製造されたワックスをＰｔ／ＳＡＰＯ−１１触媒の存在下で水素化異性化処理し、次いでシリカ／アルミナに担持されたＰｔ／Ｐｄハイドロフィニッシング触媒の存在下でハイドロフィニッシング処理することにより広い沸点範囲を有する基油を生成した。５５０°Ｆ以上の沸点を有する広い沸点範囲の同基油は、次いで減圧蒸留塔により軽質分と中質分のブロック運転モードで分離された。この広い沸点範囲の同基油は、ハイドロフィニッシング反応器からの全生成物中に７８．４２質量％を占めた。各々の蒸留運転モードにより５種類の留分が得られた。各々のブロック運転により得られた最も高沸点留分は塔底から抜き出された残油分であった。
【００５２】
２種類の蒸留運転モードでの各生成物の沸点範囲、蒸留塔生成物に占めるそれの収率（蒸留収率）および性状を以下にまとめている。表２は軽質分のブロック運転による蒸留モードでのデータ、表３は中質分のブロック運転による蒸留モードでのデータを示している。
【表２】
【表３】
【００５３】
軽質分の蒸留ブロック運転モードにより、１００℃での動粘度が約４．０〜４．５ｃＳｔを有する基油が比較的大量に生成された。このような基油は０Ｗグレードのエンジンオイルを製造するための理想的なブレンド材である。中質分の蒸留ブロック運転モードにより、１００℃での動粘度が約７．５〜８．０ｃＳｔを有する基油が比較的大量に生成される。このような基油は５Ｗグレードのエンジンオイルを製造するための理想的なブレンド材である。
【００５４】
実施例２
実施例１で実施された２種類の蒸留運転モードで得られた各対応する留分を５０／５０の割合で混合した。各ブレンドの沸点範囲、蒸留塔生成物に占める各留分収率（蒸留収率）および性状を以下の表４にまとめている。
【表４】
【００５５】
本実施例で得られた３種類のブレンドされた基油グレードは非常に高い粘度指数を有していたことに留意されたい。すなわち、ＸＬＮ、ＬＮおよびＭＮ基油のグレードは全て式２８×Ｌｎ（Ｖｉｓ １００）＋９５で与えられる値よりも高いＶＩを有していた。
【００５６】
移送され貯蔵タンク内で共にブレンドされることにより、完全な基油スレートが製造された。Ｌ１とＭ１のブレンドは高品質の重質ディーゼル燃料であった。他のグレードは全て市場で高価値をつけられる基油製品として有用であった。ＸＬＮは自動車変速機流体の製造に特に適しており、またＬＮは０Ｗグレードのエンジンオイルのブレンド用に特に適している。
【００５７】
ＬＮあるいはＭＮグレードの基油の相対的な需要によって、軽質分のブロック運転モードによる最適軽質留分と中質分のブロック運転モードによる最適中質留分のブレンド比率は変化し得る。このような比率は、蒸留塔は一方のモードを他方のモードよりも長時間運転することによって達成できる。本プロセスの利点の一つは、各々の運転モードにより得られた留分のブレンドはブレンドと同数の貯蔵タンクでブレンドされ貯蔵されるので、それ以上のタンク数を必要とはしない点である。
【００５８】
本実施例による生成物（重質ディーゼル燃料および基油）は５基の貯蔵タンクに移送し、そこで共にブレンドし、貯蔵することが可能であった。重質ディーゼル油は他のプロセスによって得られたディーゼル燃料とブレンドする、あるいは別々に貯蔵することが可能であった。４種類の基油は各々完全な基油スレートであり、各々が基油グレード用の４基の貯蔵タンクに貯蔵できる。
【００５９】
実施例３
実施例１で用いたのと同じ沸点範囲を有する基油を軽質分と中質分のブロック運転モードが実施された減圧蒸留塔により分離した。各々の運転モードにより、５留分の代わりに６留分を生成した。上述の実施例２と同様に、各々のブロック運転により得られた最も高沸点留分は塔底から抜き出された残油分であった。
【００６０】
２種類の蒸留運転モードでの生成物各留分の沸点範囲、収率（蒸留収率）および２種類の蒸留運転モードでの生成物性状を以下にまとめている。表５は軽質分のブロック運転による蒸留モードでのデータ、表６は中質分のブロック運転による蒸留モードでのデータを示している。
【表５】
【表６】
【００６１】
５留分を生成した実施例１と同様に、本実施例での６留分を生成した軽質分の蒸留ブロック運転モードにより、１００℃での動粘度が約４．０〜４．５ｃＳｔを有する基油が比較的大量に生成された。このような基油は０Ｗグレードのエンジンオイルを製造するための理想的なブレンド材である。中質分の蒸留ブロック運転モードにより、１００℃での動粘度が約７．５〜８．０ｃＳｔを有する基油が比較的大量に生成された。このような基油は５Ｗグレードのエンジンオイルを製造するための理想的なブレンド材である。
【００６２】
実施例４
実施例３で実施された２種類の蒸留運転モードで得られた各対応する留分を５０／５０の割合で混合した。各ブレンドの沸点範囲、蒸留塔生成物に占める各留分収率（蒸留収率）および性状を以下の表７にまとめている。
【表７】
【００６３】
６留分のブレンドにより追加的な基油グレードであるＸＸＬＮが得られた。本実施例により生成したフィッシャートロプッシュ法により製造されたワックスからのＸＸＬＮは非常に高い粘度指数と低いＮｏａｃｋ蒸留性状を有しているので、高品質のエンジンオイル、パワーステアリング用流体、ショックアブゾーバー用流体および自動変速機用流体の製造に適している。更に同ＸＸＬＮ基油は良好なプロセス用あるいは希釈用の油としても使用できる。
【００６４】
本実施例による生成物（重質ディーゼル燃料および基油）は貯蔵タンクに移送し、そこで共にブレンドし、貯蔵することが可能であった。重質ディーゼル油は他のプロセスによって得られたディーゼル燃料とブレンドする、あるいは別々に貯蔵することが可能であった。５種類の基油は各々完全な基油スレートであり、各々が５基の基油グレード用の貯蔵タンクに貯蔵できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】軽質分と中質分の減圧蒸留塔のブロック運転により回収され得る基油の各種グレードと、製造され得る異なる種類の基油ブレンドを模式的に示す図である。
【図２】中質分の減圧蒸留塔のブロック運転を説明する本発明での使用のために設計された減圧蒸留塔を模式的に示す図である。
【図３】軽質分の減圧蒸留塔のブロック運転を説明する本発明での使用のために設計された減圧蒸留塔を模式的に示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
初留点が約３４０℃以下、終点が約５６０℃以上のワックス状原料から製造され、１００℃での動粘度が約１．８〜３０ｃＳｔの範囲内にある少なくとも３種類の基油グレードを包含する製品スレートを製造する以下の工程を包含するプロセス：
（ａ）同ワックス状原料の少なくとも一部を異性化処理して、それのイソパラフィン類の濃度を上昇させる工程、
（ｂ）異性化処理されたワックス状原料の第一の部分を軽質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも３種類の基油留分を製造する工程、
（ｃ）異性化処理されたワックス状原料の第二の部分を中質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも３種類の基油留分を製造する工程、および
（ｄ）軽質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも１種類の基油留分と中質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも１種類の基油留分をブレンドして、少なくとも１種類の予め選択された性状の目標値を満足させる潤滑剤基油ブレンドを製造する工程。
【請求項２】
該ワックス状原料の終点が約６２０℃以上であり、それの約１０質量％以下が２６０℃未満の温度で沸騰することを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項３】
該ワックス状原料がｎ−パラフィン類を少なくとも５０質量％含有することを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項４】
該ワックス状原料がｎ−パラフィン類を少なくとも７５質量％含有することを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項５】
該ワックス状原料の流動点が５０℃を越えることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項６】
該ワックス状原料の流動点が６０℃を越えることを特徴とする請求項５のプロセス。
【請求項７】
該ワックス状原料の少なくとも一部がフィッシャートロプッシュ法により合成された生成物であることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項８】
軽質分のブロック運転モードにより製造された基油留分と中質分のブロック運転モードにより製造された基油留分をブレンドすることにより少なくとも３種類の基油ブレンドを製造することを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項９】
該製品スレートが１００℃での動粘度が約１．５〜３．０ｃＳｔの範囲内にある少なくとも１種類の潤滑剤基油ブレンドを含有することを特徴とする請求項８のプロセス。
【請求項１０】
該製品スレートが１００℃での動粘度が約１．８〜３．５ｃＳｔの範囲内にある少なくとも１種類の潤滑剤基油ブレンドを含有することを特徴とする請求項８のプロセス。
【請求項１１】
該製品スレートが１００℃での動粘度が約３．０〜６．０ｃＳｔの範囲内にある少なくとも１種類の潤滑剤基油ブレンドを含有することを特徴とする請求項８のプロセス。
【請求項１２】
該製品スレートが１００℃での動粘度が約５．０〜１５ｃＳｔの範囲内にある少なくとも１種類の潤滑剤基油ブレンドを含有することを特徴とする請求項８のプロセス。
【請求項１３】
該製品スレートが１００℃での動粘度が約１０ｃＳｔを越える少なくとも１種類の潤滑剤基油ブレンドを含有することを特徴とする請求項８のプロセス。
【請求項１４】
該基油の少なくとも３種類が１２０以上のＶＩを有することを特徴とする請求項８のプロセス。
【請求項１５】
該製品スレートがディーゼル燃料も包含することを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１６】
該性状目標値が動粘度であることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１７】
該工程（ａ）が第一の場所で実施され、工程（ｂ）および（ｃ）が第二の場所で実施されるプロセスであって、同第一の場所が第二の場所から遠く離れていることを特徴とする請求項８のプロセス。
【請求項１８】
ワックス状原料から基油を製造するための基油製造プラントを運転するための以下の工程を包含するプロセススキーム：
（ａ）初留点が約３４０℃以下、終点が約５６０℃以上のワックス状原料を異性化処理して、それのイソパラフィン類の濃度を上昇させる工程、
ｂ）異性化処理されたワックス状原料を軽質分のブロック運転モードと中質分のブロック運転モードを交互に実施する減圧蒸留塔で少なくとも３種類の異なる沸点範囲を有する基油留分に分離して、軽質分のブロック運転モードによる蒸留で少なくとも３種類の異なる沸点範囲を有する基油グレードを製造し、また中質分のブロック運転モードによる蒸留で少なくとも３種類の異なる沸点範囲を有する基油グレードを製造する工程および
（ｃ）軽質分のブロック運転モードにより製造された各基油グレードと中質分のブロック運転モードにより製造された対応する各基油グレードをブレンドして、各々が少なくとも１種類の予め選択された性状の目標値を満足させる少なくとも３種類の潤滑剤基油ブレンドを製造する工程。
【請求項１９】
該ワックス状原料がフィッシャートロプッシュ法により合成された生成物であることを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２０】
該減圧蒸留塔の軽質分のブロック運転モードを実施する期間と中質分のブロック運転モードを実施する期間を、予め選択された量の少なくとも１種類の基油グレードを製造するために制御することを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２１】
該軽質分のブロック運転モードにより少なくとも４種類の基油留分を製造し、また該中質分のブロック運転モードにより少なくとも４種類の基油留分を製造し、そしてこれらの基油留分から少なくとも４種類の潤滑剤基油ブレンドを製造することを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２２】
該軽質分のブロック運転モードにより少なくとも５種類の基油留分を製造し、また該中質分のブロック運転モードにより少なくとも５種類の基油留分を製造し、そしてこれらの基油留分から少なくとも５種類の潤滑剤基油ブレンドを製造することを特徴とする請求項２１のプロセススキーム。
【請求項２３】
該減圧蒸留塔からディーゼル燃料も回収されることを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２４】
該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも１種類が１００℃での動粘度が約１．５〜３．０ｃＳｔの範囲内にあることを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２５】
該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも１種類が１００℃での動粘度が約１．８〜３．５ｃＳｔの範囲内にあることを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２６】
該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも１種類が１００℃での動粘度が約３．０〜６．０ｃＳｔの範囲内にあることを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２７】
該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも１種類が１００℃での動粘度が約５．５〜１５ｃＳｔの範囲内にあることを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２８】
該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも１種類の１００℃での動粘度が約１５ｃＳｔを越えることを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２９】
該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも１種類が１２０以上のＶＩを有することを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項３０】
ワックス状原料から製造され、各々が
（ａ）軽質分のブロック運転モードにより製造される留出油留分（約０．１〜９９．９質量％）および
（ｂ）中質分のブロック運転モードにより製造される留出油留分（約０．１〜９９．９質量％）
を包含する基油ブレンドである１００℃での動粘度が約１．８〜３０ｃＳｔの範囲内の３種類以上の基油グレードを包含する基油スレート。
【請求項３１】
該基油グレードが以下を包含すること特徴とする請求項３０の基油スレート。
（ａ）１００℃での動粘度が約１．８〜３．５ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンド、
（ｂ）１００℃での動粘度が約３．０〜６．０ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンドおよび
（ｃ）１００℃での動粘度が約５．５〜１５ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンド。
【請求項３２】
１００℃での動粘度が約１．５〜３．０ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンドを更に包含すること特徴とする請求項３１の基油スレート。
【請求項３３】
１００℃での動粘度が約１０ｃＳｔを越える基油ブレンドを更に包含すること特徴とする請求項３１の基油スレート。
【請求項３４】
ワックス状原料から製造され、各々が１００℃での動粘度が約１．８〜３０ｃＳｔであり、また粘度指数（ＶＩ）が式ＶＩ＝Ｌｎ（Ｖｉｓ１００）＋９５で与えられる値を越える（ここで、Ｌｎ（Ｖｉｓ１００は）ＶＩは１００℃での動粘度の自然対数である）３種類以上の基油グレードを包含する基油スレート。
【請求項１】
初留点が約３４０℃以下、終点が約５６０℃以上のワックス状原料から製造され、１００℃での動粘度が約１．８〜３０ｃＳｔの範囲内にある少なくとも３種類の基油グレードを包含する製品スレートを製造する以下の工程を包含するプロセス：
（ａ）同ワックス状原料の少なくとも一部を異性化処理して、それのイソパラフィン類の濃度を上昇させる工程、
（ｂ）異性化処理されたワックス状原料の第一の部分を軽質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも３種類の基油留分を製造する工程、
（ｃ）異性化処理されたワックス状原料の第二の部分を中質分のブロック運転モードによる蒸留で異なる沸点範囲を有する少なくとも３種類の基油留分を製造する工程、および
（ｄ）軽質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも１種類の基油留分と中質分のブロック運転モードにより製造された少なくとも１種類の基油留分をブレンドして、少なくとも１種類の予め選択された性状の目標値を満足させる潤滑剤基油ブレンドを製造する工程。
【請求項２】
該ワックス状原料の終点が約６２０℃以上であり、それの約１０質量％以下が２６０℃未満の温度で沸騰することを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項３】
該ワックス状原料がｎ−パラフィン類を少なくとも５０質量％含有することを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項４】
該ワックス状原料がｎ−パラフィン類を少なくとも７５質量％含有することを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項５】
該ワックス状原料の流動点が５０℃を越えることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項６】
該ワックス状原料の流動点が６０℃を越えることを特徴とする請求項５のプロセス。
【請求項７】
該ワックス状原料の少なくとも一部がフィッシャートロプッシュ法により合成された生成物であることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項８】
軽質分のブロック運転モードにより製造された基油留分と中質分のブロック運転モードにより製造された基油留分をブレンドすることにより少なくとも３種類の基油ブレンドを製造することを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項９】
該製品スレートが１００℃での動粘度が約１．５〜３．０ｃＳｔの範囲内にある少なくとも１種類の潤滑剤基油ブレンドを含有することを特徴とする請求項８のプロセス。
【請求項１０】
該製品スレートが１００℃での動粘度が約１．８〜３．５ｃＳｔの範囲内にある少なくとも１種類の潤滑剤基油ブレンドを含有することを特徴とする請求項８のプロセス。
【請求項１１】
該製品スレートが１００℃での動粘度が約３．０〜６．０ｃＳｔの範囲内にある少なくとも１種類の潤滑剤基油ブレンドを含有することを特徴とする請求項８のプロセス。
【請求項１２】
該製品スレートが１００℃での動粘度が約５．０〜１５ｃＳｔの範囲内にある少なくとも１種類の潤滑剤基油ブレンドを含有することを特徴とする請求項８のプロセス。
【請求項１３】
該製品スレートが１００℃での動粘度が約１０ｃＳｔを越える少なくとも１種類の潤滑剤基油ブレンドを含有することを特徴とする請求項８のプロセス。
【請求項１４】
該基油の少なくとも３種類が１２０以上のＶＩを有することを特徴とする請求項８のプロセス。
【請求項１５】
該製品スレートがディーゼル燃料も包含することを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１６】
該性状目標値が動粘度であることを特徴とする請求項１のプロセス。
【請求項１７】
該工程（ａ）が第一の場所で実施され、工程（ｂ）および（ｃ）が第二の場所で実施されるプロセスであって、同第一の場所が第二の場所から遠く離れていることを特徴とする請求項８のプロセス。
【請求項１８】
ワックス状原料から基油を製造するための基油製造プラントを運転するための以下の工程を包含するプロセススキーム：
（ａ）初留点が約３４０℃以下、終点が約５６０℃以上のワックス状原料を異性化処理して、それのイソパラフィン類の濃度を上昇させる工程、
ｂ）異性化処理されたワックス状原料を軽質分のブロック運転モードと中質分のブロック運転モードを交互に実施する減圧蒸留塔で少なくとも３種類の異なる沸点範囲を有する基油留分に分離して、軽質分のブロック運転モードによる蒸留で少なくとも３種類の異なる沸点範囲を有する基油グレードを製造し、また中質分のブロック運転モードによる蒸留で少なくとも３種類の異なる沸点範囲を有する基油グレードを製造する工程および
（ｃ）軽質分のブロック運転モードにより製造された各基油グレードと中質分のブロック運転モードにより製造された対応する各基油グレードをブレンドして、各々が少なくとも１種類の予め選択された性状の目標値を満足させる少なくとも３種類の潤滑剤基油ブレンドを製造する工程。
【請求項１９】
該ワックス状原料がフィッシャートロプッシュ法により合成された生成物であることを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２０】
該減圧蒸留塔の軽質分のブロック運転モードを実施する期間と中質分のブロック運転モードを実施する期間を、予め選択された量の少なくとも１種類の基油グレードを製造するために制御することを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２１】
該軽質分のブロック運転モードにより少なくとも４種類の基油留分を製造し、また該中質分のブロック運転モードにより少なくとも４種類の基油留分を製造し、そしてこれらの基油留分から少なくとも４種類の潤滑剤基油ブレンドを製造することを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２２】
該軽質分のブロック運転モードにより少なくとも５種類の基油留分を製造し、また該中質分のブロック運転モードにより少なくとも５種類の基油留分を製造し、そしてこれらの基油留分から少なくとも５種類の潤滑剤基油ブレンドを製造することを特徴とする請求項２１のプロセススキーム。
【請求項２３】
該減圧蒸留塔からディーゼル燃料も回収されることを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２４】
該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも１種類が１００℃での動粘度が約１．５〜３．０ｃＳｔの範囲内にあることを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２５】
該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも１種類が１００℃での動粘度が約１．８〜３．５ｃＳｔの範囲内にあることを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２６】
該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも１種類が１００℃での動粘度が約３．０〜６．０ｃＳｔの範囲内にあることを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２７】
該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも１種類が１００℃での動粘度が約５．５〜１５ｃＳｔの範囲内にあることを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２８】
該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも１種類の１００℃での動粘度が約１５ｃＳｔを越えることを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項２９】
該潤滑剤基油ブレンドの少なくとも１種類が１２０以上のＶＩを有することを特徴とする請求項１８のプロセススキーム。
【請求項３０】
ワックス状原料から製造され、各々が
（ａ）軽質分のブロック運転モードにより製造される留出油留分（約０．１〜９９．９質量％）および
（ｂ）中質分のブロック運転モードにより製造される留出油留分（約０．１〜９９．９質量％）
を包含する基油ブレンドである１００℃での動粘度が約１．８〜３０ｃＳｔの範囲内の３種類以上の基油グレードを包含する基油スレート。
【請求項３１】
該基油グレードが以下を包含すること特徴とする請求項３０の基油スレート。
（ａ）１００℃での動粘度が約１．８〜３．５ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンド、
（ｂ）１００℃での動粘度が約３．０〜６．０ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンドおよび
（ｃ）１００℃での動粘度が約５．５〜１５ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンド。
【請求項３２】
１００℃での動粘度が約１．５〜３．０ｃＳｔの範囲内にある基油ブレンドを更に包含すること特徴とする請求項３１の基油スレート。
【請求項３３】
１００℃での動粘度が約１０ｃＳｔを越える基油ブレンドを更に包含すること特徴とする請求項３１の基油スレート。
【請求項３４】
ワックス状原料から製造され、各々が１００℃での動粘度が約１．８〜３０ｃＳｔであり、また粘度指数（ＶＩ）が式ＶＩ＝Ｌｎ（Ｖｉｓ１００）＋９５で与えられる値を越える（ここで、Ｌｎ（Ｖｉｓ１００は）ＶＩは１００℃での動粘度の自然対数である）３種類以上の基油グレードを包含する基油スレート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２００８−５３９２７９（Ｐ２００８−５３９２７９Ａ）
【公表日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５００７２１（Ｐ２００８−５００７２１）
【出願日】平成１８年２月１４日（２００６．２．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／００５４０９
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０９８８３８
【国際公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【出願人】（５０３１４８８３４）シェブロン ユー．エス．エー． インコーポレイテッド (258)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１４日（２００６．２．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／００５４０９
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０９８８３８
【国際公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【出願人】（５０３１４８８３４）シェブロン ユー．エス．エー． インコーポレイテッド (258)
【Ｆターム（参考）】
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