特許 6199901 使用済み潤滑油において色を減少させる方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6199901

(24)【登録日】2017年9月1日

(45)【発行日】2017年9月20日

(54)【発明の名称】使用済み潤滑油において色を減少させる方法

(51)【国際特許分類】

   C10M 175/00 20060101AFI20170911BHJP

   C10N 30/20 20060101ALN20170911BHJP

【ＦＩ】

   C10M175/00

   C10N30:20

【請求項の数】9

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2014-554761(P2014-554761)

(86)(22)【出願日】2013年1月21日

(65)【公表番号】特表2015-504965(P2015-504965A)

(43)【公表日】2015年2月16日

(86)【国際出願番号】US2013022361

(87)【国際公開番号】WO2013112395

(87)【国際公開日】20130801

【審査請求日】2016年1月15日

(31)【優先権主張番号】61/591,407

(32)【優先日】2012年1月27日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】515132799

【氏名又は名称】バーテラス パフォーマンス ケミカルズ エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】110000589

【氏名又は名称】特許業務法人センダ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】アントヨ・エイチ・メイヤーホフ

【審査官】 大島 彰公

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５８−１２０６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２３２９０４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０４２６９６９８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１５８０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭４８−０４２６８６（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ１０Ｍ

Ｃ１０Ｎ

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

（ｉ）１重量％〜４０重量％のアルカリ金属ホウ化水素および１０重量％〜４５重量％のアルカリ金属水酸化物を含むアルカリ金属ホウ化水素混合物の水溶液と、亜硫酸水素塩またはメタ重亜硫酸塩を一緒にしてアルカリ金属ジチオナート試薬の水溶液を提供するステップ；および（ｉｉ）前記アルカリ金属ジチオナート試薬の水溶液と使用済み潤滑油を接触させて使用済み潤滑油精製組成物を提供するステップを含む、使用済み潤滑油における色を減少させる方法。

【請求項2】

亜硫酸水素塩またはメタ重亜硫酸塩対ホウ化水素のモル比が４：１〜８：１である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記ステップ（ｉ）におけるアルカリ金属ホウ化水素の水溶液が、使用済み潤滑油の重量に基づいて、０．０１重量％〜０．１重量％の量で用いられる、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記アルカリ金属ホウ化水素の水溶液が、水素化ホウ素ナトリウムの水溶液である、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記ステップ（ｉ）における水素化ホウ素ナトリウムの水溶液が、使用済み潤滑油の重量に基づいて、０．０２重量％〜０．０８重量％の量で用いられる、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

（ｉｉｉ）前記使用済み潤滑油精製組成物を蒸留して水および他の揮発性の化合物を除去するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記使用済み潤滑油精製組成物の全質量の５％〜３０％を蒸留により除去する、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記アルカリ金属ホウ化水素混合物の水溶液が、１０重量％〜２５重量％のアルカリ金属ホウ化水素および１７重量％〜２５重量％のアルカリ金属水酸化物を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記アルカリ金属ホウ化水素混合物の水溶液が、１０重量％〜２５重量％のアルカリ金属ホウ化水素および１７重量％〜２５重量％のアルカリ金属水酸化物を含む、請求項３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は使用済み潤滑油において色を減少させるための改良された方法に関する。

【背景技術】

【0002】

色の減少は、使用済み潤滑油を再利用するのに適したようにするためにそれらを処理する際の重要なステップである。種々の方法がこれを達成するために記載されている。例えば、ＰＬ２００４−３６４５３３は、水素化ホウ素ナトリウムを有する使用済みエンジンおよびギアオイルの処理を記載している。

【0003】

依然として、使用済み潤滑油における色を減少させるための改良された代替プロセスを開発することが望まれたままである。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明は、使用済み潤滑油における色を減少させる方法に関する。その方法は、（ｉ）使用済み潤滑油；（ｉｉ）アルカリ金属ホウ化水素；および（ｉｉｉ）亜硫酸水素塩またはメタ重亜硫酸塩を混合するステップを含む。

【発明を実施するための形態】

【0005】

他に示さない限り、全てのパーセントは重量パーセント（ｗｔ％）として表し、全ての温度は℃である。「使用済み油」は、油により潤滑されるエンジンまたは可動部品を有する他の装置と接触している潤滑油である。典型的に、使用済み油は、油および／またはその添加物の部分的分解に起因してもはや使用に適していないとみなされる。

【0006】

亜ジチオン酸イオンは、以下の理論方程式
ＢＨ_４⁻＋８ＨＳＯ_３⁻＋Ｈ^＋ → ４Ｓ_２Ｏ_４^−２＋Ｂ（ＯＨ）_３＋５Ｈ_２Ｏ
に従って、亜硫酸水素イオンとホウ化水素イオンとの反応により生成され得るが、特に化学量論が、式により示される理論的な８：１の亜硫酸水素塩：ホウ化水素のモル比でない場合、複合混合物がホウ化水素および亜硫酸水素塩の相互作用から生じる。この反応の正確な機構は完全に特徴付けされておらず、「非化学量論（ｏｆｆ−ｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｙ）」混合物は非常に複雑であるので、本発明は、亜ジチオン酸イオンによる還元に限定されず、反応混合物に存在する他の種もまた、還元剤として作用できるか、または他の機構により脱色するように作用できる。

【0007】

好ましくは、アルカリ金属ホウ化水素は、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウムまたは水素化ホウ素リチウム；好ましくは水素化ホウ素ナトリウムまたは水素化ホウ素カリウム；好ましくは水素化ホウ素ナトリウムである。ホウ化水素は、固体アルカリ金属ホウ化水素として、またはアルカリ金属ホウ化水素水溶液として加えられてもよい。好ましくは、ホウ化水素は、水素化ホウ素ナトリウムおよび水酸化ナトリウムを含有する水溶液の形態で加えられる。ホウ化水素を含有する好ましい溶液は、全て重量に基づいて、約１％〜約４０％の活性アルカリ金属ホウ化水素および約１０〜約４５％のアルカリ金属水酸化物を含む。好ましくは、ホウ化水素溶液は、１０％〜２５％のアルカリ金属ホウ化水素および１５％〜４２％のアルカリ金属水酸化物、好ましくは１５％〜２５％のアルカリ金属ホウ化水素および１７％〜２５％のアルカリ金属水酸化物を含有する。好ましくは、アルカリ金属水酸化物は、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム、好ましくは水酸化ナトリウムである。

【0008】

上記のように、ホウ化水素および亜硫酸水素塩の理論的反応は、ホウ化水素１モルにつき８モルの亜硫酸水素塩を必要とする。すなわち、亜硫酸水素塩対ホウ化水素のモル比は少なくとも８：１である。好ましくは、本発明は８：１以下の比を使用する。好ましくは、比は、７．５：１以下、好ましくは７：１以下、好ましくは６．８：１以下、好ましくは６：１以下であり；好ましくは、比は、少なくとも１：１、好ましくは少なくとも２：１、好ましくは少なくとも３：１、好ましくは少なくとも４：１である。８：１の理論値より低い任意の比の使用は、従来の化学量論的プロセスと比較して亜硫酸水素塩の減少した使用によりコスト節約となる。

【0009】

好ましくは、使用済み油の重量に基づいて、少なくとも０．０５％の亜硫酸水素塩が使用済み油に加えられ、好ましくは少なくとも０．１％、好ましくは少なくとも０．１５％、好ましくは少なくとも０．２％；好ましくは０．６％以下、好ましくは０．５％以下、好ましくは０．４５％以下、好ましくは０．４％以下、好ましくは０．３５％以下である。好ましくは、亜硫酸水素塩は水およびメタ重亜硫酸ナトリウム、Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_５を混合することにより生成される。

【0010】

好ましくは、ホウ化水素溶液および亜硫酸水素塩溶液は、それらを使用済み油に加える直前に混合される。溶液はまた、使用済み油に別々に加えられてもよい。好ましくは、ホウ化水素および亜硫酸水素塩溶液は、４℃〜５０℃、より好ましくは１０℃〜３５℃の範囲の温度で混合される。好ましくは、混合されたホウ化水素および亜硫酸水素塩溶液は、好ましくは混合の１２時間以内、より好ましくは６時間以内、より好ましくは３時間以内、より好ましくは１時間以内、最も好ましくは混合の１／２時間以内で、使用済み油に後で添加するために容器内に保存される。好ましくは、混合溶液は、１５分未満、より好ましくは１０分未満、最も好ましくは５分未満で使用済み油に直接加えられる。好ましくは、使用済み油の重量に対してアルカリ金属ホウ化水素のパーセントとして測定して、使用済み油に加えられるホウ化水素の量は、少なくとも０．０１％、好ましくは少なくとも０．０２％、好ましくは少なくとも０．０３％、好ましくは少なくとも０．０４％である。好ましくは、使用済み油の重量に対してアルカリ金属ホウ化水素のパーセントとして測定して、使用済み油に加えられるホウ化水素の量は、０．１％以下、好ましくは０．０９％以下、好ましくは０．０８％以下、好ましくは０．０７％以下である。好ましくは、２０％の水素化ホウ素ナトリウム溶液が使用され、使用済み油のパーセントとして測定して、使用される溶液の重量は、少なくとも０．０５％、好ましくは少なくとも０．１％、好ましくは少なくとも０．１５％である。好ましくは、使用済み油のパーセントとして測定して、使用される溶液の重量は、０．５％以下、より好ましくは０．４５％以下、最も好ましくは０．４％以下である。

【0011】

本発明の方法は、使用済み油のための他の精製処理、例えば、濾過、ｐＨ調整、物理吸収（活性炭、粘土、シリカ）、フラッシュ蒸留と共に使用されてもよい。好ましくは、ホウ化水素および亜硫酸水素塩による油の処理後、５％〜３０％、好ましくは１５％〜２５％の全質量が蒸留により除去されて、水および他の比較的揮発性の化合物が除去される。

【実施例】

【0012】

２００運転時間の船舶用機関からの使用済み油をこの試行のために使用した。油中に水は存在しなかった。

【0013】

化学物質
ＳＢＨプロセス：
得られたＳＢＨ溶液を油試料に加える直前に、２０％の水素化ホウ素ナトリウムおよび２０％のＮａＯＨを含有する水溶液を水で１０倍に希釈した（１０％の溶液および９０％の加えた水）。

【0014】

ＳＢＳ−ＳＢＨプロセス：
２０％のＮａＨＳＯ_３（ＳＢＳ）水溶液および上記のＳＢＨプロセスについて記載したＳＢＨ溶液を新たに調製した。得られた溶液を油試料に加える直前に、対応する量のＳＢＨ溶液、水およびＳＢＳ溶液を混合した。
水−全水含有量は９％に維持した。

【0015】

脱色手順の実験的試行１
試料１
第１のステップ
水を含む０．０２％のＳＢＨ（油の重量に基づいて上記の０．１％のＳＢＨ溶液）を予熱した油（８０℃）に加えた。
全質量の２０％を真空蒸留（１００ｍｂａｒ）により除去した。
沸騰範囲は９０℃から１８０℃であった。
冷却前に赤外線カメラを用いて温度を測定した。

【0016】

第２のステップ
潤滑油画分の６０％もまた、真空蒸留により除去した。沸騰範囲は１８０℃から２６０℃であった。この画分は処理済み油試料である。残留物として２０％を底に残した。

【0017】

試料２
第１のステップ
水を含む０．０２％のＳＢＨ（油の重量に基づいて上記の０．１％のＳＢＨ溶液）および水を含むＳＢＳ（ＳＢＳ／ＳＢＨのモル比４）を予熱した油（８０℃）に加えた。全質量の２０％を真空蒸留により除去し、残りは処理済みの油の試料を含んだ。沸騰範囲は９０℃から１８０℃であった（１００ｍｂａｒ、１０^４Ｐａ）。冷却前に赤外線カメラを用いて温度を測定した。

【0018】

第２のステップ
試料１と同じである。

【0019】

実験的試行１の結果
ボトル１は試行１のために使用した使用済み潤滑油である。
ボトル２は０．０２％のＳＢＨを用いた試料１からの結果である。
ボトル２は０．０２％のＳＢＨおよびＳＢＳ（ＳＢＳ／ＳＢＨのモル比＝４）を用いた試料２からの結果である。

【0020】

脱色手順の実験的試行２
第２の試行のために、使用済み潤滑油を化学物質および水を含まないように最初に蒸留した。潤滑油画分の６０％を真空蒸留により除去した。沸騰範囲は１８０℃から２６０℃であった。この油を次の試行のために使用した。
試料１：０．０２％ＳＢＨ
試料２：０．０２％ＳＢＨとＳＢＳ、モル比４
試料３：０．０４％ＳＢＨ
試料４：０．０４％ＳＢＨとＳＢＳ、モル比４
試料５：０．０６％ＳＢＨ
試料６：０．０６％ＳＢＨとＳＢＳ、モル比４

【0021】

試料１〜６
水を含む化学物質を予熱した油（８０℃）に加えた。全質量の９％を真空蒸留（１００ｍｂａｒ、１０^４Ｐａ）により除去した。沸騰範囲は９０℃から１１０℃であり、保持時間は３０分であった。底部の生成物は最終的な精製潤滑油である（写真を参照のこと）。

【0022】

実験的試行２の結果
ボトル１は試行２のために使用した使用済み潤滑油である。
ボトル２は化学物質および水を含まない蒸留後の潤滑油であり、この油は試料１〜６のために使用する。
ボトル３は０．０２％ＳＢＨを用いた試料１からの結果である。
ボトル４は０．０２％ＳＢＨとＳＢＳ、モル比４を用いた試料２からの結果である。
ボトル５は０．０４％ＳＢＨを用いた試料３からの結果である。
ボトル６は０．０４％ＳＢＨとＳＢＳ、モル比４を用いた試料４からの結果である。
ボトル７は０．０６％ＳＢＨを用いた試料５からの結果である。
ボトル８は０．０６％ＳＢＨとＳＢＳ、モル比４を用いた試料６からの結果である。

【0023】

色の測定は、石油製品の色のためのＡＳＴＭ Ｄ１５００法（ＡＳＴＭカラースケール）に従って行った。機器はＨＡＣＨ ＬＡＮＧＥモデルＬＩＣＯ１５０製であった。

【0024】

【表1】