▶ エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニーの特許一覧
(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】
(24)【登録日】2023-02-08
(45)【発行日】2023-02-16
(54)【発明の名称】グループＩＩＩベースストック及び潤滑剤組成物
(51)【国際特許分類】
C10M 101/02 20060101AFI20230209BHJP
C10M 177/00 20060101ALI20230209BHJP
C10G 65/08 20060101ALI20230209BHJP
C10G 45/02 20060101ALI20230209BHJP
C10G 45/44 20060101ALI20230209BHJP
C10G 45/64 20060101ALI20230209BHJP
C10G 47/16 20060101ALI20230209BHJP
C10N 20/02 20060101ALN20230209BHJP
C10N 30/08 20060101ALN20230209BHJP
C10N 30/10 20060101ALN20230209BHJP
【ＦＩ】
C10M101/02
C10M177/00
C10G65/08
C10G45/02
C10G45/44
C10G45/64
C10G47/16
C10N20:02
C10N30:08
C10N30:10
【請求項の数】
26
(21)【出願番号】P 2020534503
(86)(22)【出願日】2018-12-17
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-02-22
(86)【国際出願番号】 US2018065939
(87)【国際公開番号】W WO2019126001
(87)【国際公開日】2019-06-27
【審査請求日】2021-11-18
(31)【優先権主張番号】62/608,745
(32)【優先日】2017-12-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】390023630
【氏名又は名称】エクソンモービル・テクノロジー・アンド・エンジニアリング・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100156085
【弁理士】
【氏名又は名称】新免 勝利
(72)【発明者】
【氏名】ダニエル・ジェイ・アイヒェルスデルファー
(72)【発明者】
【氏名】リチャード・シー・ドハーティ
(72)【発明者】
【氏名】チャールズ・エル・ベイカー・ジュニア
(72)【発明者】
【氏名】デブラ・エイ・シシン
【審査官】中野 孝一
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１９０５４４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００７／０１３１５７９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１０－０９０２５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２８３７２９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１３－５３４５５８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ１０Ｍ１０１／００－１７７／００
Ｃ１０Ｇ１／００－９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも９０重量％の飽和炭化水素、４．０ｃＳｔ～５．０ｃＳｔの１００℃における動粘度、１２０～最大１４０の粘度指数、
０．５２未満の、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）、及び
０．２１以下の、直鎖炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＳＣ）
を含むグループＩＩＩベースストック。
【請求項2】
２．３以下の、末端炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＴＣ）を有する、請求項１に記載のベースストック。
【請求項3】
前記１００℃における動粘度は、４．０ｃＳｔ～４．７ｃＳｔである、請求項１又は２に記載のベースストック。
【請求項4】
少なくとも９０重量％の飽和物、５．０ｃＳｔ～最大７．０ｃＳｔの１００℃における動粘度、１２０～１４０の粘度指数、
０．５９未満の、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）、及び
０．２１６以下の、直鎖炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＳＣ）
を含むグループＩＩＩベースストック。
【請求項5】
２．３以下の、末端炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＴＣ）を有する、請求項４に記載のベースストック。
【請求項6】
Ｋｖ１００は、５．５ｃＳｔ～７．０ｃＳｔである、請求項４又は５に記載のベースストック。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか一項に記載の潤滑油ベースストックと、有効量の１種以上の潤滑剤添加剤とを含む潤滑油組成物。
【請求項8】
ディーゼル燃料及びＡＰＩグループＩＩＩベースストックを製造する方法であって、減圧軽油供給原料を含む供給原料を提供すること、前記供給原料を第１の有効な水素処理条件下で水素処理して、第１の水素処理された溶出物を製造すること、
前記第１の水素処理された溶出物を第２の有効な水素処理条件下で水素処理して、第２の水素処理された溶出物を製造すること、
前記第２の水素処理された溶出物を分留して、少なくとも第１のディーゼル製品留分及びボトム留分を製造すること、
前記ボトム留分を有効な水素化分解条件下で水素化分解して、水素化分解された溶出物を製造すること、
前記水素化分解された溶出物を有効な触媒脱蝋条件下で脱蝋して、脱蝋された溶出物を製造することであって、脱蝋触媒は、少なくとも１つの非脱アルミニウム化、一次元、１０員環細孔ゼオライト及び少なくとも１つの第ＶＩ族金属、第ＶＩＩＩ族金属又はその組合せを含む、製造すること、
前記脱蝋された溶出物を第３の有効な水素処理条件下で水素処理して、第３の水素処理された溶出物を製造すること、及び
前記第３の水素処理された溶出物を分留して、少なくとも第２のディーゼル製品留分及びベースストック製品留分を形成すること
を含み、前記グループＩＩＩ潤滑剤ベースストック製品留分は、９０重量％以上の飽和物、５ｃＳｔ～７ｃＳｔの１００℃における動粘度、０．５２未満の、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）及び０．２１以下の、直鎖炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＳＣ）を含む、方法。
【請求項9】
前記供給原料は、６０～１５０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記ベースストックは、２．１以下の、末端炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＴＣ）を有する、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項11】
ディーゼル燃料及びベースストックを製造する方法であって、減圧軽油供給原料を含む供給原料を提供すること、
前記供給原料を第１の有効な水素処理条件下で水素処理して、第１の水素処理された溶出物を製造すること、
前記第１の水素処理された溶出物を第２の有効な水素処理条件下で水素処理して、第２の水素処理された溶出物を製造すること、
前記第２の水素処理された溶出物を分留して、少なくとも第１のディーゼル製品留分及びボトム留分を製造すること、
前記ボトム留分を有効な水素化分解条件下で水素化分解して、水素化分解された溶出物を製造すること、
前記水素化分解された溶出物を有効な触媒脱蝋条件下で脱蝋して、脱蝋された溶出物を製造することであって、脱蝋触媒は、少なくとも１つの非脱アルミニウム化、一次元、１０員環細孔ゼオライト及び少なくとも１つの第ＶＩ族金属、第ＶＩＩＩ族金属又はその組合せを含む、製造すること、
前記脱蝋された溶出物を第３の有効な水素処理条件下で水素処理して、第３の水素処理された溶出物を製造すること、及び
前記第３の水素処理された溶出物を分留して、少なくとも第２のディーゼル製品留分及びグループＩＩＩ潤滑剤ベースストック製品留分を形成すること
を含み、前記グループＩＩＩ潤滑剤ベースストック製品留分は、９５重量％以上の飽和物、４ｃＳｔ～６ｃＳｔの１００℃における動粘度、０．５９未満の、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）及び０．２６以下の、直鎖炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＳＣ）を含む、方法。
【請求項12】
前記供給原料は、６０～１５０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記ベースストックは、２．３以下の、末端炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＴＣ）を有する、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項14】
前記有効な水素処理条件は、３００℃～４５０℃の温度、１５００ｐｓｉ～５０００ｐｓｉ（１０．３ＭＰａ～３４．６ＭＰａ）の水素分圧、０．２時間－１～１０時間－１の液空間速度及び３５．６ｍ３／ｍ３～１７８１ｍ３／ｍ３（２００ｓｃｆ／Ｂ～１０，０００ｓｃｆ／Ｂ）の水素循環速度を含む、請求項８～１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
前記有効な水素化分解条件は、２８０℃～４５０℃の温度、１０００ｐｓｉｇ～５０００ｐｓｉｇ（６．９ＭＰａ～３４．６ＭＰａ）の水素分圧、０．５時間－１～１０時間－１の液空間速度及び３５．６ｍ３／ｍ３～１７８１ｍ３／ｍ３（２００ｓｃｆ／Ｂ～１０，０００ｓｃｆ／Ｂ）の水素処理ガス速度を含む、請求項８～１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
前記脱蝋触媒は、２００：１～３０：１のＳｉＯ２：ＡｌＯ３比を有するモレキュラーシーブを含み、且つ０．１重量％～３．３３重量％のフレームワークＡｌ２Ｏ３含有量を含み、前記脱蝋触媒は、０．１重量％～５重量％の白金を含む、請求項８～１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
前記モレキュラーシーブは、ＥＵ－１、ＺＳＭ－３５、ＺＳＭ－１１、ＺＳＭ－５７、ＮＵ－８７、ＺＳＭ－２２、ＥＵ－２、ＥＵ－１１、ＺＢＭ－３０、ＺＳＭ－４８、ＺＳＭ－２３又はその組合せである、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記モレキュラーシーブは、ＺＳＭ－４８、ＺＳＭ－２３又はその組合せである、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記脱蝋触媒は、少なくとも１つの低表面積金属酸化物耐火性結合剤を含み、前記結合剤は、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア又はシリカ－アルミナである、請求項８～１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
前記金属酸化物耐火性結合剤は、前記第１の金属酸化物耐火性結合剤と異なる第２の金属酸化物耐火性結合剤をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項21】
前記脱蝋触媒は、２５％以上の、全表面積に対するミクロ細孔表面積の比率を含み、全表面積は、外部ゼオライトの表面積に前記結合剤の表面積を加えたものに等しく、前記結合剤の前記表面積は、１００ｍ２／ｇ以下である、請求項１９に記載の方法。
【請求項22】
水素化分解触媒は、ゼオライトＹベースの触媒である、請求項１９に記載の方法。
【請求項23】
前記有効な脱蝋条件は、２００℃～４５０℃の温度、２５０ｐｓｉ～５０００ｐｓｉ（１．８ＭＰａ～３４．６ＭＰａ）の水素分圧、０．２時間－１～１０時間－１の液空間速度及び３５．６ｍ３／ｍ３～１７８１ｍ３／ｍ３（２００ｓｃｆ／Ｂ～１０，０００ｓｃｆ／Ｂ）の水素循環速度を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項24】
前記供給原料に対する前記水素化分解された脱蝋されたボトムの全変換は、３０％～９０％である、請求項８又は１１に記載の方法。
【請求項25】
前記供給原料は、溶媒脱蝋オイルである、請求項８又は１１に記載の方法。
【請求項26】
前記供給原料は、減圧軽油である、請求項８又は１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、グループＩＩＩベースストック、ベースストックのブレンド及びグループＩＩＩベースストックとブレンドとを含有する配合された潤滑剤組成物に関する。本開示は、約４５～約１５０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する供給原料からディーゼル燃料及びグループＩＩＩベースストックを製造するプロセスにさらに関する。
【背景技術】
【0002】
ベースオイルは、仕上げ潤滑剤中の主要成分であり、且つ有意にエンジンオイルの特性に寄与する。例えば、エンジンオイルは、自動車用エンジン及びディーゼルエンジン中での使用のために意図された仕上げクランクケース潤滑剤であり、且つ２種の一般成分、すなわちベースストック又はベースオイル（１種のベースストック若しくはベースストックのブレンド）及び添加剤を含む。一般に、個々の潤滑ベースオイル及び個々の添加剤の混合物を変更することにより、少量の潤滑ベースオイルを使用して、種々のエンジンオイルを製造する。
【0003】
アメリカ石油協会（ＡＰＩ）の分類によると、ベースストックは、それらの飽和炭化水素含有量、硫黄レベル及び粘度指数に基づき、５つのグループに分類される（表１）。潤滑油ベースストックは、典型的に大規模に非再生可能な石油供給源から製造される。グループＩ、ＩＩ及びＩＩＩベースストックは、全て溶媒抽出、溶媒又は触媒脱蝋及び水素異性化などの大規模な加工によって原油から誘導される。グループＩＩＩベースストックは、天然ガス、石炭又は他の化石資源から得られる合成炭化水素液からも製造可能であり、グループＩＶベースストックは、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）であり、且つ１－デセンなどのアルファオレフィンのオリゴマー化によって製造される。グループＶベースストックには、ナフテン系、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）及びエステルなどのグループＩ～ＩＶに属さない全てのベースストックが含まれる。
【0004】
【表1】
【0005】
ベースオイルは、一般に、減圧蒸留操作から回収された、より高沸点の留分から製造される。それらは、石油誘導若しくは合成石油誘導供給原料から、又はより低分子重量分子の合成から調製され得る。添加剤は、仕上げ潤滑剤のグレードの最小性能水準を満たすように仕上げ潤滑剤中の特定の特性を改善するためにベースオイルに添加される化学物質である。例えば、エンジンオイルに添加される添加剤は、潤滑剤の酸化安定性を改善し、その粘度を増加させ、粘度指数を上昇させ、且つ堆積物を制御するために使用され得る。添加剤は、高価であり、且つ仕上げ潤滑剤の混和性の問題をもたらし得る。これらの理由のため、適切な必要条件を満たすために必要な最低量にエンジンオイルの添加剤含有量を最適化することが一般に望ましい。
【0006】
配合物は、品質増加の必要性によって引き起こされた変化を遂げている。例えば、運営組織（例えば、アメリカ石油協会）は、エンジンオイルの規格の定義を促進する。エンジンオイルの規格は、優れた低温特性及び高い酸化安定性を有する製品を一層要求する。現在、エンジンオイル中にブレンドされたベースオイルのごくわずかな留分のみが、要求が厳しいエンジンオイル規格の最も厳しいものを満たすことが可能である。現在、配合者は、それらの製品を配合するために、グループＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ及びＶベースストックを含む広範囲のベースストックを使用する。
【0007】
工業用オイルでも、酸化安定性、清浄度、界面特性及び堆積物制御における改善された品質が強く求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
潤滑ベースオイル及び潤滑油配合物技術における進歩にもかかわらず、配合オイルの酸化性能（例えば、より長い寿命を有するエンジンオイル及び工業用オイルに関して）及び低温性能を改善することが必要とされている。特に、潤滑油配合物により多くの添加剤を添加することなく、配合オイルの酸化性能及び低温性能を改善することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示は、グループＩＩＩベースストック並びにグループＩＩＩベースストック及びブレンドを含有する配合された潤滑剤組成物に関する。本開示は、約４５～約１５０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する供給原料からディーゼル燃料及びベースストックを製造プロセスにさらに関する。
【0010】
本開示は、一部において、２ｃＳｔより高い、例えば２ｃＳｔ～１４ｃＳｔ超、例えば２ｃＳｔ～１２ｃＳｔ及び４ｃＳｔ～７ｃＳｔの１００℃における動粘度を有するグループＩＩＩベースストックに関する。これらのベースストックは、本開示では、潤滑油ベースストック又は製品とも記載される。
【0011】
一実施形態において、本開示は、少なくとも９０重量％の飽和炭化水素、４．０ｃＳｔ～５．０ｃＳｔの１００℃における動粘度、１２０～１４０の粘度指数、０．５２未満の、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）、及び０．２１以下の、直鎖炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＳＣ）を含むグループＩＩＩベースストックを提供する。
【0012】
別の実施形態において、本開示は、少なくとも９０重量％の飽和炭化水素、５．０ｃＳｔ～１２．０ｃＳｔの１００℃における動粘度、１２０～１４０の粘度指数、０．５９未満の、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）、及び０．２６以下の、直鎖炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＳＣ）を含むグループＩＩＩベースストックを提供する。
【0013】
別の実施形態において、本開示は、ディーゼル燃料及びベースストックを製造する方法であって、減圧軽油供給原料を含む供給原料を提供すること、供給原料を第１の有効な水素処理条件下で水素処理して、第１の水素処理された溶出物を製造すること、第１の水素処理された溶出物を第２の有効な水素処理条件下で水素処理して、第２の水素処理された溶出物を製造すること、第２の水素処理された溶出物を分留して、少なくとも第１のディーゼル製品留分及びボトム留分を製造すること、ボトム留分を有効な水素化分解条件下で水素化分解して、水素化分解された溶出物を製造すること、水素化分解された溶出物を有効な触媒脱蝋条件下で脱蝋して、脱蝋された溶出物を製造することであって、脱蝋触媒は、少なくとも１つの非脱アルミニウム化、一次元、１０員環細孔ゼオライト及び少なくとも１つの第ＶＩ族金属、第ＶＩＩＩ族金属又はその組合せを含む、製造すること、脱蝋された溶出物を第３の有効な水素処理条件下で水素処理して、第３の水素処理された溶出物を製造すること、及び第３の水素処理された溶出物を分留して、少なくとも第２のディーゼル製品留分及びベースストック製品留分を形成することを含み、グループＩＩＩ潤滑剤ベースストック製品留分は、９０重量％以上の飽和炭化水素、４ｃＳｔ～５ｃＳｔの１００℃における動粘度を含み、且つ０．５２未満の、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）及び０．２１以下の、直鎖炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＳＣ）を含む、方法を提供する。
【0014】
別の実施形態において、本開示は、ディーゼル燃料及びベースストックを製造する方法であって、減圧軽油供給原料を含む供給原料を提供すること、供給原料を第１の有効な水素処理条件下で水素処理して、第１の水素処理された溶出物を製造すること、第１の水素処理された溶出物を第２の有効な水素処理条件下で水素処理して、第２の水素処理された溶出物を製造すること、第２の水素処理された溶出物を分留して、少なくとも第１のディーゼル製品留分及びボトム留分を製造すること、ボトム留分を有効な水素化分解条件下で水素化分解して、水素化分解された溶出物を製造すること、水素化分解された溶出物を有効な触媒脱蝋条件下で脱蝋して、脱蝋された溶出物を製造することであって、脱蝋触媒は、少なくとも１つの非脱アルミニウム化、一次元、１０員環細孔ゼオライト及び少なくとも１つの第ＶＩ族金属、第ＶＩＩＩ族金属又はその組合せを含む、製造すること、脱蝋された溶出物を第３の有効な水素処理条件下で水素処理して、第３の水素処理された溶出物を製造すること、及び第３の水素処理された溶出物を分留して、少なくとも第２のディーゼル製品留分及びベースストック製品留分を形成することを含み、グループＩＩＩ潤滑剤ベースストック製品留分は、９５重量％以上の飽和炭化水素、５ｃＳｔ～１２ｃＳｔの１００℃における動粘度を含み、且つ０．５９未満の、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）及び０．２６以下の、直鎖炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＳＣ）を含む、方法を提供する。
【0015】
本開示は、ディーゼル燃料及びグループＩＩＩベースストックの製造プロセスにも関する。一般に、供給原料（例えば、約４５～約１５０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する重質減圧軽油供給原料）又は約４５～約１５０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する混合供給原料は、主に粘度指数（ＶＩ）を上昇させ、且つ硫黄及び窒素を除去する水素処理ユニットである第１段階を通して加工される。この後、ライトエンド及びディーゼルが除去されるストリッピング部分が続く。次いで、より重質の潤滑油留分は、第２段階に入り、そこで水素化分解、脱蝋及び水素化仕上が実行される。供給原料及びプロセスアプローチのこのような組合せにより、ユニークな組成特徴を有するベースストックが製造される。これらのユニークな組成特徴は、製造された低、中間及び高粘度ベースストックにおいて観察される。
【0016】
本開示の他の対象及び利点は、以下の詳細な説明から明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本開示の実施形態による多段階反応システムである。
【図2】本開示のグループＩＩＩベースストックの製造のために適切な加工構造の一例を示す。
【図3】他のグループＩＩＩベースストックと比較した場合の、本開示の軽質中性グループＩＩＩベースストックの、単環式ナフテンを有する分子に対する多環式ナフテンを有する分子の比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）と、分岐度（分岐炭素／直鎖炭素）との間の関係を示すグラフである。
【図4】他のグループＩＩＩベースストックと比較した場合の、本開示の軽質中性グループＩＩＩベースストックの、単環式ナフテンを有する分子に対する多環式ナフテンを有する分子の比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）と、分岐の特性（分岐炭素／末端炭素）との間の関係を示すグラフである。
【図5】他のグループＩＩＩベースストックと比較した場合の、本開示の中間及び高質中性グループＩＩＩベースストックの、単環式ナフテンを有する分子に対する多環式ナフテンを有する分子の比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）と、分岐度（分岐炭素／直鎖炭素）との間の関係を示すグラフである。
【図6】他のグループＩＩＩベースストックと比較した場合の、本開示の中間及び高質中性グループＩＩＩベースストックの、単環式ナフテンを有する分子に対する多環式ナフテンを有する分子の比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）と、分岐の特性（分岐炭素／末端炭素）との間の関係を示すグラフである。
【図7】他のグループＩＩＩベースストックと比較した場合の、本開示の中間及び高質中性グループＩＩＩベースストックの分岐の特性（分岐炭素／末端炭素）と、流動点との間の関係を示すグラフである。
【図8】他のグループＩＩＩベースストックを用いて配合された潤滑剤と比較した場合の、本開示の中間及び高質中性グループＩＩＩベースストックを含有する配合された潤滑剤の分岐の特性（分岐炭素／末端炭素）と、ＭＲＶ（ミニ回転粘度計）との間の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本明細書中の詳細な説明及び特許請求の範囲内の全ての数値は、「約」又は「およそ」表示値によって修飾されており、当業者に既知の実験誤差及び変動が考慮される。
【0019】
本明細書で使用される場合、「主要成分」という用語は、約５０重量パーセント（重量％）より多い量で本開示の潤滑油中に存在する成分（例えば、ベースストック）を意味する。
【0020】
本明細書で使用される場合、「少量成分」という用語は、５０重量パーセント未満の量で本開示の潤滑油中に存在する成分（例えば、１種以上の潤滑油添加剤）を意味する。
【0021】
本明細書で使用される場合、「単環式ナフテン」という用語は、ｎが炭素原子の数である単一閉鎖環の形態で配置されている、一般式ＣｎＨ２ｎを有する飽和炭化水素基を意味する。本明細書では、それは、１ＲＮとしても示される。
【0022】
本明細書で使用される場合、「多環式ナフテン」という用語は、ｎが炭素原子の数であり、且つｒが環の数である（本明細書ではｒ＞１である）複数の閉鎖環の形態で配置されている、一般式ＣｎＨ２（ｎ＋１－ｒ）を有する飽和炭化水素基を意味する。本明細書では、それは、２＋ＲＮとしても示される。
【0023】
本明細書で使用される場合、「１００℃における動粘度」は、「ＫＶ１００」と互換的に使用されるであろう。また、「４０℃における動粘度」は、「ＫＶ４０」と互換的に使用されるであろう。２つの用語は、均等であると考えられるべきである。
【0024】
本明細書で使用される場合、「直鎖炭素」という用語は、１３Ｃ核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトロスコピーによって測定されるアルファ、ベータ、ガンマ、デルタ及びエプシロンピークの合計を意味する。
【0025】
本明細書で使用される場合、「分岐炭素」という用語は、１３Ｃ ＮＭＲによって測定されるペンダントメチル、ペンダントエチル及びペンダントプロピル基の合計を意味する。
【0026】
本明細書で使用される場合、「末端炭素」という用語は、１３Ｃ ＮＭＲによって測定される末端メチル、末端エチル及び末端プロピル基の合計を意味する。
【0027】
潤滑油ベースストック
本開示によると、ベースストック組成物又は潤滑油ベースストックは、特定の種の相対量を有して提供される。本発明者は、驚くべきことに、より低いＶＩ供給原料を使用する既存の市販のベースストックから予想されるものよりも低い末端炭素に対する分岐炭素の比率を有するベースストックを発見した。また、本発明者は、驚くべきことに、本明細書に記載される方法によって製造されるものなど、例えば典型的なラフィネート又は減圧軽油（ＶＧＯ）を表すより低いＶＩ供給原料（約４５～１００）を使用する既存の市販のベースストックから予想されるものよりも低い２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮの比率を有するベースストックを発見した。高レベルの２Ｒ＋Ｎ分子及び分岐炭素は、配合オイルの酸化性能を妨げる可能性があるため、より低レベルの２Ｒ＋Ｎ分子及び分岐炭素がベースオイルにおいて望ましい。驚くべきことに、本開示のプロセスにより、パラフィン供給原料からのより低レベルの２Ｒ＋Ｎ分子を用いて高粘度（約８～１２ｃＳｔ）のグループＩＩＩベースストックを同時製造することが可能であることも見出された。一般に、高粘度ベースストックがより低粘度のベースストックと同時に製造される場合、パラフィンは、より低粘度の留分中で濃縮する。本開示のプロセスにより、パラフィン供給原料からグループＩＩＩ軽質中性（ＬＮ）、中間中性（ＭＮ）及び重質中性（ＨＮ）ベースストックを同時製造することが可能であることが見出された。本開示のグループＩＩＩベースストックを用いて調製された潤滑油は、従来の潤滑剤と比較して、特に低温において改善された酸化性能を示す。例えば、ＣＥＣ－Ｌ－８５又はＡＳＴＭ Ｄ６１８６を使用する本開示の配合されたベースストックの酸化性能は、現在市販される従来のベースストックによって調製された潤滑剤の１０～１００倍、例えば２０～５０倍、例えば３０～４０倍高い改善を示す。
本開示によると、ベースストック組成物又は潤滑油ベースストックは、特定の種の相対量を有して提供される。本発明者は、驚くべきことに、より低いＶＩ供給原料を使用する既存の市販のベースストックから予想されるものよりも低い末端炭素に対する分岐炭素の比率を有するベースストックを発見した。また、本発明者は、驚くべきことに、本明細書に記載される方法によって製造されるものなど、例えば典型的なラフィネート又は減圧軽油（ＶＧＯ）を表すより低いＶＩ供給原料（約４５～１００）を使用する既存の市販のベースストックから予想されるものよりも低い２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮの比率を有するベースストックを発見した。高レベルの２Ｒ＋Ｎ分子及び分岐炭素は、配合オイルの酸化性能を妨げる可能性があるため、より低レベルの２Ｒ＋Ｎ分子及び分岐炭素がベースオイルにおいて望ましい。驚くべきことに、本開示のプロセスにより、パラフィン供給原料からのより低レベルの２Ｒ＋Ｎ分子を用いて高粘度（約８～１２ｃＳｔ）のグループＩＩＩベースストックを同時製造することが可能であることも見出された。一般に、高粘度ベースストックがより低粘度のベースストックと同時に製造される場合、パラフィンは、より低粘度の留分中で濃縮する。本開示のプロセスにより、パラフィン供給原料からグループＩＩＩ軽質中性（ＬＮ）、中間中性（ＭＮ）及び重質中性（ＨＮ）ベースストックを同時製造することが可能であることが見出された。本開示のグループＩＩＩベースストックを用いて調製された潤滑油は、従来の潤滑剤と比較して、特に低温において改善された酸化性能を示す。例えば、ＣＥＣ－Ｌ－８５又はＡＳＴＭ Ｄ６１８６を使用する本開示の配合されたベースストックの酸化性能は、現在市販される従来のベースストックによって調製された潤滑剤の１０～１００倍、例えば２０～５０倍、例えば３０～４０倍高い改善を示す。
【0028】
本開示の種々の実施形態によれば、ベースストックは、ＡＰＩグループＩＩＩベースストックである。本開示のグループＩＩＩベースストックは、供給原料、例えば少なくとも４５、例えば少なくとも５５、例えば少なくとも６０～最大１５０若しくは６０～９０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する減圧軽油供給原料又は少なくとも４５、例えば少なくとも５５、例えば少なくとも６０～最大１５０若しくは６０～９０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する重質減圧軽油及び重質大気圧軽油混合供給原料を使用する先進的な水素化分解プロセスによって製造可能である。少なくとも４５、例えば少なくとも５５、例えば少なくとも６０～１５０又は６０～９０におけるグループＩＩＩである。本開示のグループＩＩＩベースストックは、２ｃＳｔより高い、例えば２ｃＳｔ～１４ｃＳｔ、例えば２ｃＳｔ～１２ｃＳｔ及び４ｃＳｔ～１２ｃＳｔの１００℃における動粘度を有することができる。本開示のグループＩＩＩベースストックは、約０．５９未満の、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）及び０．２１以下の、直鎖炭素に対する分岐炭素の比率を有することができる。また、本開示のグループＩＩＩベースストックは、２．３未満の、末端炭素に対する分岐炭素の比率を有することができる。
【0029】
５～１２ｃＳｔの１００℃における動粘度を有するベースストックに関して、０．４６未満の、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率を有する本開示のＡＰＩグループＩＩＩベースストックも、２．３未満の、末端炭素に対する分岐炭素の比率を有することができる。
【0030】
さらに、ナフテンのレベルは、粘度の範囲にわたり、市販の既知のベースストックと比較した場合、本開示のストックにおいてより低いことが可能である。ナフテン含有量は、３０重量％～７０重量％であり得る。
【0031】
本開示のグループＩＩＩベースストックは、０．０３重量％未満の硫黄、－１０℃～－３０℃の流動点、０．５重量％～２０重量％のＮｏａｃｋ揮発性、１００ｃＰ～最大７０，０００ｃＰの－３５℃におけるＣＣＳ（コールドクランクシミュレーター）値及び３０重量％～７０重量％のナフテン含有量を有することができる。軽質中性グループＩＩＩベースストック、すなわち２ｃＳｔ～５ｃＳｔのＫＶ１００を有するものは、８重量％～２０重量％のＮｏａｃｋ揮発性、１００ｃＰ～６，０００ｃＰの－３５℃におけるＣＣＳ値、－１０℃～－３０℃の流動点及び３０重量％～６０重量％のナフテン含有量を有することができる。本開示の中間中性グループＩＩＩベースストック、すなわち５ｃＳｔ～７ｃＳｔのＫＶ１００を有するものは、２重量％～１０重量％のＮｏａｃｋ揮発性、３，５００ｃＰ～２０，０００ｃＰの－３５℃におけるＣＣＳ値、－１０℃～－３０℃の流動点及び３０重量％～６０重量％のナフテン含有量を有することができる。本開示の重質中性グループＩＩＩベースストック、すなわち７ｃＳｔ～１２ｃＳｔのＫＶ１００を有するものは、０．５重量％～４重量％のＮｏａｃｋ揮発性、１０，０００ｃＰ～７０，０００ｃＰの－３５℃におけるＣＣＳ値、－１０℃～－３０℃の流動点及び３０重量％～７０重量％のナフテン含有量を有することができる。本発明の種々の実施形態によれば、グループＩＩＩベースストックは、３０重量％～７０重量％のパラフィン、又は３１重量％～６９重量％のパラフィン、又は３２重量％～６８重量％のパラフィンを含む。本発明の種々の実施形態によれば、軽質中性グループＩＩＩベースストックは、４０重量％～７０重量％、又は４５重量％～７０重量％、又は４５重量％～６５重量％のパラフィンを含有することができる。本発明の種々の実施形態によれば、中間中性グループＩＩＩベースストックは、３５重量％～６５重量％、又は４０重量％～６５重量％、又は４０重量％～６０重量％のパラフィンを含有することができる。本発明の種々の実施形態によれば、重質中性グループＩＩＩベースストックは、３０重量％～６０重量％、又は３０重量％～５５重量％、又は３０重量％～５０重量％、又は３０重量％～４５重量％、又は３０重量％～４０重量％のパラフィンを含有することができる。
【0032】
プロセス
本開示の組成上有利なグループＩＩＩベースストックを製造するために、以下に記載されるプロセスを使用することができる。一般に、供給原料、例えば少なくとも４５、好ましくは少なくとも５５、より好ましくは少なくとも６０～最大約１５０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する重質減圧軽油供給原料又は少なくとも４５、好ましくは少なくとも５５、より好ましくは少なくとも６０～最大約１５０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する混合供給原料は、主に粘度指数（ＶＩ）を上昇させ、且つ硫黄及び窒素を除去する水素化処理ユニットである第１段階を通して加工される。この後、ライトエンド及びディーゼルが除去されるストリッピング部分が続く。次いで、より重質の潤滑油留分は、第２段階に入り、そこで水素化分解、脱蝋及び水素化仕上が実行される。供給原料及びプロセスアプローチのこのような組合せにより、ユニークな組成特徴を有するベースストックが製造される。これらのユニークな組成特徴は、製造された低、中間及び高粘度ベースストックにおいて観察される。
本開示の組成上有利なグループＩＩＩベースストックを製造するために、以下に記載されるプロセスを使用することができる。一般に、供給原料、例えば少なくとも４５、好ましくは少なくとも５５、より好ましくは少なくとも６０～最大約１５０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する重質減圧軽油供給原料又は少なくとも４５、好ましくは少なくとも５５、より好ましくは少なくとも６０～最大約１５０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する混合供給原料は、主に粘度指数（ＶＩ）を上昇させ、且つ硫黄及び窒素を除去する水素化処理ユニットである第１段階を通して加工される。この後、ライトエンド及びディーゼルが除去されるストリッピング部分が続く。次いで、より重質の潤滑油留分は、第２段階に入り、そこで水素化分解、脱蝋及び水素化仕上が実行される。供給原料及びプロセスアプローチのこのような組合せにより、ユニークな組成特徴を有するベースストックが製造される。これらのユニークな組成特徴は、製造された低、中間及び高粘度ベースストックにおいて観察される。
【0033】
本開示のプロセス構造は、従来のグループＩＩＩベースストックに対して、ユニークな組成特徴を有する高品質グループＩＩＩベースストックを製造する。構成の利点は、組成物の単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率から誘導され得る。
【0034】
本開示のプロセスは、２ｃＳｔ以上又は４ｃＳｔ以上、例えば４ｃＳｔ～７ｃＳｔ、又は６ｃＳｔ以上、又は８ｃＳｔ以上、又は１０ｃＳｔ以上、又は１２ｃＳｔ以上、又は１４ｃＳｔ以上の１００℃（ＫＶ１００）における動粘度を有するベースストックを製造することができる。本開示のプロセスを使用して製造されたベースストックは、少なくとも１２０～最大約１４５、例えば１２０～１４０又は１２０～１３３のＶＩを有するベースストックをもたらすことができる。
【0035】
本明細書で使用される場合、一段階は、単一の反応器又は複数の反応器に対応し得る。任意選択的に、複数の平行した反応器を使用してプロセスの１つ以上を実行することができるか、又は一段階の全てのプロセスのために複数の平行した反応器を使用することができる。各段階及び／又は反応器は、水素化処理触媒又は脱蝋触媒を含有する１つ以上の触媒床を含むことができる。触媒の「床」は、部分的な物理触媒床を意味し得ることが留意される。例えば、反応器中の触媒床は、部分的に水素化分解触媒により、且つ部分的に脱蝋触媒により装填され得る。記載上の利便性のため、単一の触媒床中に２つの触媒が一緒に積層され得るが、水素化分解触媒及び脱蝋触媒をそれぞれ概念的に別個の触媒床と述べることができる。
【0036】
構造実施例
図１は、本開示におけるベースストックの製造のために適切である加工構造の一例を示す。図２は、ベースストックを製造するために供給原料を加工するために適切である一般的な加工構造の一例を示す。Ｒ１は、図２中の１１０に対応し、さらにＲ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ図２からの１２０、１３０、１４０及び１５０に対応することが留意される。加工構造についての詳細は、米国特許出願公開第２０１５／７１５，５５５号明細書に見出すことができる。図２では、供給原料１０５を第１の反応器１１０中に導入することができる。第１の反応器１１０などの反応器は、供給原料入口及び溶出物出口を含むことができる。第１の反応器１１０は、水素処理反応器、水素化分解反応器又はその組合せに対応し得る。任意選択的に、異なる条件の選択を可能にするために複数の反応器を使用することができる。例えば、第１の反応器１１０及び任意選択的な第２の反応器１２０の両方が反応システム中に含まれる場合、第１の反応器１１０は、水素処理反応器に対応し得る一方、第２の反応器１２０は、水素化分解反応器に対応し得る。供給原料の初期水素処理及び／又は水素化分解を実行するための反応器中の反応器及び／又は触媒を配置するさらに別の選択肢を使用することもできる。任意選択的に、構造が初期段階において複数の反応器を含む場合、ライトエンド及び汚染物質ガスの除去を可能にするために、反応器間で気液分離を実行することができる。初期段階が水素化分解反応器を含む態様において、初期段階中の水素化分解反応器は、追加の水素化分解反応器として示すことができる。
図１は、本開示におけるベースストックの製造のために適切である加工構造の一例を示す。図２は、ベースストックを製造するために供給原料を加工するために適切である一般的な加工構造の一例を示す。Ｒ１は、図２中の１１０に対応し、さらにＲ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ図２からの１２０、１３０、１４０及び１５０に対応することが留意される。加工構造についての詳細は、米国特許出願公開第２０１５／７１５，５５５号明細書に見出すことができる。図２では、供給原料１０５を第１の反応器１１０中に導入することができる。第１の反応器１１０などの反応器は、供給原料入口及び溶出物出口を含むことができる。第１の反応器１１０は、水素処理反応器、水素化分解反応器又はその組合せに対応し得る。任意選択的に、異なる条件の選択を可能にするために複数の反応器を使用することができる。例えば、第１の反応器１１０及び任意選択的な第２の反応器１２０の両方が反応システム中に含まれる場合、第１の反応器１１０は、水素処理反応器に対応し得る一方、第２の反応器１２０は、水素化分解反応器に対応し得る。供給原料の初期水素処理及び／又は水素化分解を実行するための反応器中の反応器及び／又は触媒を配置するさらに別の選択肢を使用することもできる。任意選択的に、構造が初期段階において複数の反応器を含む場合、ライトエンド及び汚染物質ガスの除去を可能にするために、反応器間で気液分離を実行することができる。初期段階が水素化分解反応器を含む態様において、初期段階中の水素化分解反応器は、追加の水素化分解反応器として示すことができる。
【0037】
初期段階の（反応器１２０などの）最終反応器からの水素化処理された溶出物１２５を次いで分留塔１３０又は別の種類の分離段階に通過させることができる。分留塔１３０（又は他の分離段階）により、水素化処理された溶出物を分離して、１つ以上の燃料沸点範囲留分１３７、ライトエンド留分１３２及び潤滑剤沸点範囲留分１３５を形成することができる。潤滑剤沸点範囲留分１３５は、多くの場合、分留塔１３０からのボトム留分に対応し得る。潤滑剤沸点範囲留分１３５は、第２段階水素化分解反応器１４０においてさらなる水素化分解を受け得る。次いで、最終的に製造される潤滑剤沸点範囲生産物の特性をさらに改善するために、第２段階水素化分解反応器１４０からの溶出物１４５を脱蝋／水素化仕上反応器１５０に通過させることができる。図２に示される構造において、第２段階脱蝋／水素化仕上反応器１５０からの溶出物１５５を分留１６０して、１つ以上の望ましい潤滑剤沸点範囲留分１５５からライトエンド１５２及び／又は燃料沸点範囲留分１５７を分離することができる。
【0038】
図２の構造は、第２段階水素化分解反応器１４０及び脱蝋／水素化仕上反応器１５０が１００ｗｐｐｍ以下の（第２段階への）供給原料硫黄含有量に対応する、スイート加工条件下で操作されることを可能にする。そのような「スイート」加工条件下、図２の構造は、高表面積低酸性触媒の使用と組み合わせて、減少又は最小化された芳香族含有量を有する水素化分解された溶出物の製造を可能にすることができる。
【0039】
図２に示される構造において、初期段階の（反応器１２０などの）最終反応器は、分留塔１３０への入口（又は別の種類の分離段階への入口）と直接的に流体連通していると述べることができる。初期段階の他の反応器は、初期段階に最終反応器によって提供される間接的な流体連通に基づいて、分離段階への入口と間接的に流体連通していると述べることができる。初期段階の反応器は、一般に、直接的な流体連通又は間接的な流体連通に基づいて、分離段階と流体連通していると述べることができる。いくつかの任意選択的な態様において、１つ以上のリサイクルループを反応システム構造の一部として含むことができる。リサイクルループは、反応器／段階間の溶出物のクエンチング並びに反応器／段階内のクエンチングを可能にすることができる。
【0040】
一実施形態において、供給原料は、水素処理条件下で反応器中に導入される。次いで、水素処理された溶出物は、分留塔を通過し、そこで、溶出物は、燃料沸点範囲留分及び潤滑剤沸点範囲留分に分離される。次いで、潤滑剤沸点範囲留分は、第２段階を通過し、そこで水素化分解、脱蝋及び水素化仕上ステップが実行される。次いで、第２段階からの溶出物は、分留塔を通過し、そこで本開示のグループＩＩＩベースストックが回収される。
【0041】
供給原料
本発明に従い、広範囲の石油及び化学供給原料を水素化処理することが可能である。適当な供給原料としては、全石油原油及び減圧石油原油が含まれ、且つ化学供給原料は、本発明に従って水素化処理され得る。適切な供給原料としては、全石油原油及び減圧石油原油、例えばアラブライト（Ａｒａｂ Ｌｉｇｈｔ）、エクストラライト、ミッドランドスイート（Ｍｉｄｌａｎｄ Ｓｗｅｅｔ）、デラウェアバシン（Ｄｅｌａｗａｒｅ Ｂａｓｉｎ）、ウエストテキサスインターメディエイト（Ｗｅｓｔ Ｔｅｘａｓ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）、イーグルフォード（Ｅａｇｌｅ Ｆｏｒｄ）、マルバン（Ｍｕｒｂａｎ）及びマルス（Ｍａｒｓ）原油、大気油、サイクル油、減圧軽油とコークス器軽油を含む軽油、未加工直留蒸留液を含む軽質～重質の凝縮物、水素化分解生成物、水素処理油、石油誘導ワックス（スラックワックスを含む）、フィッシャー－トロプシュワックス、ラフィネート、脱アスファルト化油及びこれらの材料の混合物が含まれる。
本発明に従い、広範囲の石油及び化学供給原料を水素化処理することが可能である。適当な供給原料としては、全石油原油及び減圧石油原油が含まれ、且つ化学供給原料は、本発明に従って水素化処理され得る。適切な供給原料としては、全石油原油及び減圧石油原油、例えばアラブライト（Ａｒａｂ Ｌｉｇｈｔ）、エクストラライト、ミッドランドスイート（Ｍｉｄｌａｎｄ Ｓｗｅｅｔ）、デラウェアバシン（Ｄｅｌａｗａｒｅ Ｂａｓｉｎ）、ウエストテキサスインターメディエイト（Ｗｅｓｔ Ｔｅｘａｓ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）、イーグルフォード（Ｅａｇｌｅ Ｆｏｒｄ）、マルバン（Ｍｕｒｂａｎ）及びマルス（Ｍａｒｓ）原油、大気油、サイクル油、減圧軽油とコークス器軽油を含む軽油、未加工直留蒸留液を含む軽質～重質の凝縮物、水素化分解生成物、水素処理油、石油誘導ワックス（スラックワックスを含む）、フィッシャー－トロプシュワックス、ラフィネート、脱アスファルト化油及びこれらの材料の混合物が含まれる。
【0042】
供給原料を定義する１つの方法は、供給原料の沸点範囲に基づく。沸点範囲を定義するための１つの選択肢は、供給原料の初期沸点及び／又は供給原料の最終沸点を使用することである。別の選択肢は、１つ以上の温度で沸騰する供給原料の量に基づき、供給原料を特徴付けることである。例えば、供給原料の「Ｔ５」沸点／蒸留点は、供給原料の５重量％が沸騰除去されるであろう温度として定義される。同様に、「Ｔ９５」沸点／蒸留点は、供給原料の９５重量％が沸騰するであろう温度である。分割重量沸点を含む沸点は、ＡＳＴＭ Ｄ２８８７、Ｄ２８９２、Ｄ６３５２、Ｄ７１２９及び／又はＤ８６などの適切なＡＳＴＭ試験法を使用して決定することが可能である。
【0043】
例えば、典型的な供給原料としては、少なくとも６００°Ｆ（約３１６℃）の初期沸点を有する供給原料が含まれ、同様に、供給原料のＴ５及び／又はＴ１０沸点は、少なくとも６００°Ｆ（約３１６℃）であり得る。さらに又は代わりに、供給原料の最終沸点は、１１００°Ｆ（約５９３℃）以下であり得、同様に、供給原料のＴ９５沸点及び／又はＴ９０沸点も１１００°Ｆ（約５９３℃）以下であり得る。１つの非限定的な例として、典型的な供給原料は、少なくとも６００°Ｆ（約３１６℃）のＴ５沸点及び１１００°Ｆ（約５９３℃）以下のＴ９５沸点を有することができる。任意選択的に、燃料を形成するために水素化処理も使用される場合、供給原料は、より低い沸点範囲の部分を含み得る。例えば、そのような供給原料は、少なくとも３５０°Ｆ（約１７７℃）の初期沸点及び１１００°Ｆ（約５９３℃）以下の最終沸点を有することができる。
【0044】
いくつかの態様において、ＡＳＴＭ Ｄ７４１９若しくはＡＳＴＭ Ｄ２００７又は均等な方法などのＵＶ－Ｖｉｓ吸収又は均等な方法によって決定される供給原料の芳香族含有量は、少なくとも２０重量％、又は少なくとも２５重量％、又は少なくとも３０重量％、又は少なくとも４０重量％、又は少なくとも５０重量％、又は少なくとも６０重量％、例えば１５～７５重量％又は最大９０重量％であり得る。特に、芳香族含有量は、２５重量％～７５重量％、又は２５重量％～９０重量％、又は３５重量％～７５重量％、又は３５重量％～９０重量％であり得る。他の態様において、供給原料は、より低い芳香族含有量、例えば３５重量％以下又は２５重量％以下、例えば最小０重量％の芳香族含有量を有することが可能である。特に、芳香族含有量は、０重量％～３５重量％、又は０重量％～２５重量％、又は５．０重量％～３５重量％、又は５．０重量％～２５重量％であり得る。
【0045】
本開示のプロセスにおいて有用な特定の供給原料成分は、少なくとも４５、少なくとも５０、少なくとも５５又は少なくとも６０～１５０、例えば６５～１２５、少なくとも６５～１１０、６５～１００又は６５～９０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する減圧軽油供給原料（例えば、中間減圧軽油供給原料（ＭＶＧＯ））を含む。
【0046】
本開示のプロセスにおいて有用な他の特定の供給原料成分は、少なくとも４５、少なくとも５５、少なくとも６０～１５０、例えば６５～１４５、６５～１２５、６５～１００又は６５～９０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する混合減圧軽油供給原料（例えば、中間減圧軽油供給原料（ＭＶＧＯ））及び重質大気圧軽油混合供給原料を有する供給原料を含む。
【0047】
水素化処理が水素処理プロセス及び／又はサワー水素化分解プロセスを含む態様において、供給原料は、５００ｗｐｐｍ～２００００ｗｐｐｍ以上、又は５００ｗｐｐｍ～１００００ｗｐｐｍ、又は５００ｗｐｐｍ～５０００ｗｐｐｍの硫黄含有量を有することが可能である。加えて又は代わりに、このような供給原料の窒素含有量は、２０ｗｐｐｍ～４０００ｗｐｐｍ又は５０ｗｐｐｍ～２０００ｗｐｐｍであり得る。いくつかの態様において、供給原料の硫黄含有量が２５ｗｐｐｍ～５００ｗｐｐｍであり、且つ／又は窒素含有量が１ｗｐｐｍ～１００ｗｐｐｍであるように、「スイート」供給原料に対応し得る。
【0048】
第１の水素化処理段階 － 水素処理及び／又は水素化分解
種々の態様において、潤滑油ベース油製造のための供給原料の１つ以上の品質を改善するために、第１の水素化処理段階を使用することが可能である。供給原料の改善の例としては、限定されないが、供給原料のヘテロ原子含有量の減少、粘度指数上昇をもたらす供給原料における変換の実行及び／又は供給原料における芳香族飽和の実行を含むことが可能である。
種々の態様において、潤滑油ベース油製造のための供給原料の１つ以上の品質を改善するために、第１の水素化処理段階を使用することが可能である。供給原料の改善の例としては、限定されないが、供給原料のヘテロ原子含有量の減少、粘度指数上昇をもたらす供給原料における変換の実行及び／又は供給原料における芳香族飽和の実行を含むことが可能である。
【0049】
ヘテロ原子除去に関して、初期水素化処理段階（水素処理及び／又は水素化分解）における条件は、水素化処理された溶出物の硫黄含有量を２５０ｗｐｐｍ以下、又は２００ｗｐｐｍ以下、又は１５０ｗｐｐｍ以下、又は１００ｗｐｐｍ以下、又は５０ｗｐｐｍ以下、又は２５ｗｐｐｍ以下、又は１０ｗｐｐｍ以下に減少させるために十分であり得る。特に、水素化処理された溶出物の硫黄含有量は、１ｗｐｐｍ～２５０ｗｐｐｍ、又は１ｗｐｐｍ～５０ｗｐｐｍ、又は１ｗｐｐｍ～１０ｗｐｐｍであり得る。加えて又は代わりに、初期水素化処理段階における条件は、窒素含有量を１００ｗｐｐｍ以下、又は５０ｗｐｐｍ以下、又は２５ｗｐｐｍ以下、又は１０ｗｐｐｍ以下に減少させるために十分であり得る。特に、窒素含有量は、１ｗｐｐｍ～１００ｗｐｐｍ、又は１ｗｐｐｍ～２５ｗｐｐｍ、又は１ｗｐｐｍ～１０ｗｐｐｍであり得る。
【0050】
水素処理を初期水素化処理段階の一部として含む態様において、水素処理触媒は、いずれかの適切な水素処理触媒、例えば少なくとも１種の第８～１０族非貴金属（例えば、Ｎｉ、Ｃｏ及びその組合せから選択されるもの）及び少なくとも１種の第６族金属（例えば、Ｍｏ、Ｗ及びその組合せから選択されるもの）を含み、任意選択的に適切な支持体及び／又はフィラー材料（例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア又はその組合せを含むもの）を含む触媒を含むことが可能である。本発明の態様による水素処理触媒は、バルク触媒又は支持触媒であり得る。支持触媒を製造するための技術は、当該技術分野において周知である。バルク金属触媒粒子を製造するための技術は、既知であり、例えば参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，１６２，３５０号明細書に以前に記載されている。バルク金属触媒粒子は、全ての金属触媒前駆体が溶液中にある方法により、又は少なくとも１種の前駆体が少なくとも部分的に固体形態にあるが、任意選択的に、しかしながら好ましくは少なくとも他の１種の前駆体が溶液形態でのみ提供される方法により製造可能である。少なくとも部分的に固体形態にある金属前駆体を提供することは、例えば、懸濁粒子の形態におけるものなど、溶液中に固体及び／又は沈殿金属も含む、金属前駆体の溶液を提供することによって達成可能である。実例として、適切な水素処理触媒のいくつかの例は、中でも、米国特許第６，１５６，６９５号明細書、同第６，１６２，３５０号明細書、同第６，２９９，７６０号明細書、同第６，５８２，５９０号明細書、同第６，７１２，９５５号明細書、同第６，７８３，６６３号明細書、同第６，８６３，８０３号明細書、同第６，９２９，７３８号明細書、同第７，２２９，５４８号明細書、同第７，２８８，１８２号明細書、同第７，４１０，９２４号明細書、同第７，５４４，６３２号明細書及び同第８，２９４，２５５号明細書、米国特許出願公開第２００５／０２７７５４５号明細書、同第２００６／００６０５０２号明細書、同第２００７／００８４７５４号明細書及び同第２００８／０１３２４０７号明細書並びに国際公開第０４／００７６４６号パンフレット、同第２００７／０８４４３７号パンフレット、同第２００７／０８４４３８号パンフレット、同第２００７／０８４４３９号パンフレット及び同第２００７／０８４４７１号パンフレットの１つ以上に記載されている。好ましい金属触媒としては、アルミナ上のコバルト／モリブデン（１～１０％の酸化物としてのＣｏ、１０～４０％の酸化物としてのＭｏ）、ニッケル／モリブデン（１～１０％の酸化物としてのＮｉ、１０～４０％の酸化物としてのＣｏ）又はニッケル／タングステン（１～１０％の酸化物としてのＮｉ、１０～４０％の酸化物としてのＷ）が含まれる。
【0051】
種々の態様において、水素処理条件としては、２００℃～４５０℃又は３１５℃～４２５℃の温度、２５０ｐｓｉｇ（約１．８ＭＰａｇ）～５０００ｐｓｉｇ（約３４．６ＭＰａｇ）、又は５００ｐｓｉｇ（約３．４ＭＰａｇ）～３０００ｐｓｉｇ（約２０．８ＭＰａｇ）、又は８００ｐｓｉｇ（約５．５ＭＰａｇ）～２５００ｐｓｉｇ（約１７．２ＭＰａｇ）の圧力、０．２～１０時間－１の液空間速度（ＬＨＳＶ）及び２００ｓｃｆ／Ｂ（３５．６ｍ３／ｍ３）～１０，０００ｓｃｆ／Ｂ（１７８１ｍ３／ｍ３）又は５００（８９ｍ３／ｍ３）～１０，０００ｓｃｆ／Ｂ（１７８１ｍ３／ｍ３）の水素処理速度を含むことができる。
【0052】
水素処理触媒は、典型的に、第６族金属及び第８～１０非貴金属、すなわち鉄、コバルト及びニッケル並びにその混合物を含有するものである。これらの金属又は金属の混合物は、典型的に、耐火性金属酸化物支持体上に酸化物又は硫化物として存在する。適切な金属酸化物支持体としては、シリカ、アルミナ又はチタニア、好ましくはアルミナなどの低酸性酸化物が含まれる。いくつかの態様において、好ましいアルミナは、５０～２００Å若しくは７５～１５０Åの平均細孔径、１００～３００ｍ２／ｇ若しくは１５０～２５０ｍ２／ｇの表面積及び／又は０．２５～１．０ｃｍ３／ｇ若しくは０．３５～０．８ｃｍ３／ｇの細孔体積を有するガンマ又はエータなどの多孔性アルミナに対応し得る。これは、一般に支持体の酸性度を増加させるため、フッ素などのハロゲンを用いた支持体は、好ましくは、奨励されない。
【0053】
外部表面積及びミクロ細孔表面積は、触媒の全表面積を特徴付ける１つの方法を意味する。これらの表面積は、表面積測定のためのＢＥＴ法を使用する窒素空孔率測定データの分析に基づいて算出される。例えば、Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｍ．Ｆ．Ｌ．，Ｊｏｕｒ．Ｃａｔａｌ．，５２，４２５（１９７８）を参照されたい。ミクロ細孔表面積は、触媒中のゼオライトの一次元細孔による表面積を意味する。触媒中のゼオライトのみが表面積のこの部分に寄与するであろう。外部表面積は、触媒中のゼオライト又は結合剤のいずれかによるものであり得る。
【0054】
代わりに、水素処理触媒は、バルク金属触媒又は支持金属触媒及びバルク金属触媒の積層床の組合せであり得る。バルク金属とは、触媒が支持されておらず、バルク触媒粒子が、バルク触媒粒子の全重量に基づき、金属酸化物として算出された場合、３０～１００重量％の少なくとも１種の第８～１０族非貴金属及び少なくとも１種の第６族金属を含み、且つバルク触媒粒子が少なくとも１０ｍ２／ｇの表面積を有することを意味する。本明細書で使用されるバルク金属水素処理触媒は、粒子の全重量に基づき、金属酸化物として算出された場合、５０～１００重量％、なおより好ましくは、７０～１００重量％の少なくとも１種の第８～１０族非貴金属及び少なくとも１種の第６族金属を含むことがさらに好ましい。第６族及び第８～１０族非貴金属の量は、ＴＥＭ－ＥＤＸによって決定可能である。
【0055】
１種の第８～１０族非貴金属及び２種の第６族金属を含むバルク触媒組成が好ましい。この場合、バルク触媒粒子は、耐焼結性であることが見出された。したがって、バルク触媒粒子の活性表面積は、使用中に維持される。第６族対第８～１０族非貴金属のモル比は、一般に、１０：１～１：１０、好ましくは３：１～１：３の範囲であり、コアシェルの構造化粒子に関して、これらの比率は、当然のことながら、シェルに含まれる金属に適応される。２種以上の第６族金属がバルク触媒粒子に含まれる場合、異なる第６族金属の比率は、一般に重要ではない。２種以上の第８～１０族非貴金属が利用される場合も同様に考えられる。モリブデン及びタングステンが第６族金属として存在する場合、モリブデン：タングステン比は、好ましくは、９：１～１：９の範囲に含まれる。好ましくは、第８～１０族非貴金属は、ニッケル及び／又はコバルトを含む。第６族金属がモリブデン及びタングステンの組合を含むことがさらに好ましい。好ましくは、ニッケル／モリブデン／タングステン、及びコバルト／モリブデン／タングステン、及びニッケル／コバルト／モリブデン／タングステンの組合せが使用される。これらの種類の沈殿物は、耐焼結性であるように思われる。したがって、沈殿物の活性表面積は、使用中に維持される。金属は、好ましくは、対応する金属の酸化化合物として、又は触媒組成物が硫化された場合には対応する金属の硫化化合物として存在する。
【0056】
いくつかの任意の態様において、本明細書で使用されるバルク金属水素処理触媒は、少なくとも５０ｍ２／ｇ、より好ましくは少なくとも１００ｍ２／ｇの表面積を有する。このような態様において、バルク金属水素処理触媒の細孔径分布は、従来の水素処理触媒のものとほぼ同じであることも望ましい。バルク金属水素処理触媒は、窒素吸着によって決定される０．０５～５ｍｌ／ｇ、又は０．１～４ｍｌ／ｇ、又は０．１～３ｍｌ／ｇ、又は０．１～２ｔａｇの細孔体積を有することが可能である。好ましくは、１ｎｍ未満の細孔は存在しない。バルク金属水素処理触媒は、少なくとも５０ｎｍ又は少なくとも１００ｎｍの中央直径を有することが可能である。バルク金属水素処理触媒は、５０００μｍ以下又は３０００μｍ以下の中央直径を有することが可能である。一実施形態において、中央粒子直径は、０．１～５０μｍの範囲、最も好ましくは０．５～５０μｍの範囲で存在する。
【0057】
適切な水素処理触媒としては、限定されないが、Ａｌｂｅｍａｒｌｅ ＫＦ ８４８、ＫＦ ８６０、ＫＦ ８６８、ＫＦ ８７０、ＫＦ ８８０、ＫＦ ８６１、ＫＦ ９０５、ＫＦ ９０７及びＮｅｂｕｌａ、Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ ＬＨ－２１、ＬＨ－２２及びＤＮ－３５５２、Ｈａｌｄｏｒ－Ｔｏｐｓφｅ ＴＫ－５６０ ＢＲＩＭ、ＴＫ－５６２ ＨｙＢＲＩＭ、ＴＫ－５６５ ＨｙＢＲＩＭ、ＴＫ－５６９ ＨｙＢＲＩＭ、ＴＫ－９０７、ＴＫ－９１１及びＴＫ－９５１、Ａｘｅｎｓ ＨＲ ５０４、ＨＲ ５０８、ＨＲ ５２６及びＨＲ ５４４が含まれる。水素処理は、１つの触媒又は上記触媒の組合せによって実行され得る。
【0058】
第２段階加工 － 水素化分解又は変換条件
種々の態様において、供給原料変換のための第２の（スイート）反応段階において従来の水素化分解触媒を使用する代わりに、反応システムは、本明細書に記載の高表面積低酸性変換触媒を含むことができる。潤滑剤沸点範囲供給原料が、「スイート」供給原料に対応する供給原料などの十分に低いヘテロ原子含有量を有する態様において、ヘテロ原子を除去するための事前の水素化処理を行わずに、供給原料を本明細書に記載の高表面積低酸性変換触媒に暴露することができる。
種々の態様において、供給原料変換のための第２の（スイート）反応段階において従来の水素化分解触媒を使用する代わりに、反応システムは、本明細書に記載の高表面積低酸性変換触媒を含むことができる。潤滑剤沸点範囲供給原料が、「スイート」供給原料に対応する供給原料などの十分に低いヘテロ原子含有量を有する態様において、ヘテロ原子を除去するための事前の水素化処理を行わずに、供給原料を本明細書に記載の高表面積低酸性変換触媒に暴露することができる。
【0059】
種々の態様において、潤滑剤ベースストック製造のための変換のために選択される条件は、所望の変換レベル、変換段階へのインプット供給原料中の汚染物質レベル及び潜在的に他の要素次第であり得る。例えば、単一段階における、又は多段階システムの第１段階及び／若しくは第２段階における水素化分解及び／又は変換条件は、反応系システムにおける所望の変換レベルを達成するように選択することができる。水素化分解及び／又は変換条件は、供給原料中に存在し、且つ／又は反応環境中の気相に存在する硫黄及び／又は窒素のレベル次第でサワー条件又はスイート条件と記載することができる。例えば、１００ｗｐｐｍ以下の硫黄及び５０ｗｐｐｍ以下の窒素、好ましくは２５ｗｐｐｍ未満の硫黄及び／又は１０ｗｐｐｍ未満の窒素を有する供給原料は、スイート条件下での水素化分解及び／又は変換のための供給原料を表す。２５０ｗｐｐｍ以上の硫黄含有量を有する供給原料は、サワー条件下で加工することができる。中間レベルの硫黄を有する供給原料は、スイート条件又はサワー条件下のいずれかで加工することができる。
【0060】
水素化分解をサワー条件下の初期水素化処理段階の一部として含む態様において、初期段階水素化分解触媒は、例えば、いずれかの適切であるか、又は標準的な水素化分解触媒、例えばゼオライトベータ、ゼオライトＸ、ゼオライトＹ、ホージャサイト、ウルトラスタブル（ｕｌｔｒａｓｔａｂｌｅ）Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウム化Ｙ（Ｄｅａｌ Ｙ）、モルデナイト、ＺＳＭ－３、ＺＳＭ－４、ＺＳＭ－１８、ＺＳＭ－２０、ＺＳＭ－４８及びその組合せから選択されるゼオライトベースを含むことが可能である。このようなゼオライトベースは、好都合には、１種以上の活性金属（例えば、（ｉ）白金及び／若しくはパラジウムなどの第８～１０族貴金属、又は（ｉｉ）ニッケル、コバルト、鉄及びその組合せなどの第８～１０族貴金属並びにモリブデン及び／若しくはタングステンなどの第６族金属のいずれか）によって装填２０され得る。この議論において、ゼオライト材料は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｚｅｏｌｉｔｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎによって認識されるフレームワーク構造など、認識されたゼオライトフレームワーク構造を有する材料を含むように定義される。このようなゼオライト材料は、シリコアルミネート、シリコアルミノホスフェート、アルミノホスフェート及び／又はゼオライトフレームワーク構造を形成するために使用することが可能である原子の他の組合せに対応し得る。ゼオライト材料に加えて、他の種類の結晶質酸性支持体材料も適切であり得る。任意選択的に、ゼオライト材料及び／又は他の結晶質酸性材料は、アルミナ、チタニア及び／又はシリカなどの他の金属酸化物と混合され得るか、又はそれによって結合され得る。適切な水素化分解触媒についての詳細は、米国特許出願公開第２０１５／７１５，５５５号明細書に見ることができる。
【0061】
いくつかの任意選択的な態様において、本明細書に記載される高表面積低酸性変換触媒を任意選択的に初期段階における触媒の一部として使用することが可能である。
【0062】
第１段階（又はサワー条件）における水素化分解プロセスは、２００℃～４５０℃の温度、２５０ｐｓｉｇ～５０００ｐｓｉｇ（約１．８ＭＰａｇ～約３４．６ＭＰａｇ）の水素分圧、０．２時間－１～１０時間－１の液空間速度及び３５．６ｍ３／ｍ３～１７８１ｍ３／ｍ３（約２００ＳＣＦ／Ｂ～約１０，０００ＳＣＦ／Ｂ）の水素処理気体速度で実行可能であり、典型的に、ほとんどの場合、この条件は、３００℃～４５０℃の温度、５００ｐｓｉｇ～２０００ｐｓｉｇ（約３．５ＭＰａｇ～約１３．９ＭＰａｇ）の水素分圧、０．３時間－１～５時間－１の液空間速度及び２１３ｍ３／ｍ３～１０６８ｍ３／ｍ３（約１２００ＳＣＦ／Ｂ～約６０００ＳＣＦ／Ｂ）の水素処理気体速度を含むことが可能である。
【0063】
多段階反応システムにおいて、水素化処理反応システムの第１の反応段階は、１つ以上の水素処理及び／又は水素化分解触媒を含むことができる。次いで、気相硫黄及び窒素汚染物質を除去するために、反応システムの第１及び第２段階中に分離器を使用することができる。分離器の１つの選択肢は、汚染物質を除去するために気－液分離を単に実行することである。別の選択肢は、より高い温度において分離を実行することができるフラッシュ分離器などの分離器を使用することである。そのような高温分離器は、例えば、約３５０°Ｆ（１７７℃）又は約４００°Ｆ（２０４℃）などの温度切点未満で沸騰する部分と、温度切点以上で沸騰する部分とに供給原料を分離するために使用することができる。この種類の分離において、第１の反応段階から溶出物のナフサ沸点範囲部分を分離することも可能であり、それにより、第２又は他の次の段階において加工される溶出物の体積を減少させることができる。当然のことながら、第１の段階からの溶出物中のいずれの低沸点汚染物質も温度切点未満で沸騰する部分に分離されるであろう。第１の段階で十分な汚染物質の除去が実行される場合、第２段階を「スイート」又は低汚染物質段階として操作することができる。
【0064】
なお別の選択肢は、第１段階からの溶出物の少なくとも部分的な分留を実行することができる水素化処理反応システムの第１及び第２段階中に分離器を使用することであり得る。この種類の態様において、第１の水素化処理段階からの溶出物は、少なくとも蒸留（例えば、ディーゼル）燃料範囲未満で沸騰する部分、蒸留燃料範囲で沸騰する部分及び蒸留燃料範囲より上で沸騰する部分に分離することができる。蒸留燃料範囲は、少なくとも約３５０°Ｆ（１７７℃）又は少なくとも約４００°Ｆ（２０４℃）の下端切点温度～約７００°Ｆ（３７１℃）以下又は６５０°Ｆ（３４３℃）以下の上端切点温度を有するなど、従来のディーゼル沸点範囲に基づいて定義することができる。任意選択的に、蒸留燃料範囲は、少なくとも約３００°Ｆ（１４９℃）の下端切点温度を選択することなどにより、追加の灯油を含むように拡張され得る。
【0065】
蒸留燃料留分を製造するために段階間分離器も使用される態様では、蒸留燃料留分未満で沸騰する部分には、ナフサ沸点範囲分子、ライトエンド及びＨ２Ｓなどの汚染物質が含まれる。これらの異なる生成物をいずれかの都合のよい様式で互いから分離することができる。同様に、必要に応じて、蒸留物沸点範囲留分から１つ以上の蒸留燃料留分を形成することができる。蒸留燃料範囲より上で沸騰する部分は、潜在的な潤滑剤ベースストックを表す。このような態様において、蒸留燃料沸点範囲より上で沸騰する部分は、第２の水素化処理段階におけるさらなる水素化処理を受ける。蒸留燃料沸点範囲より上で沸騰する部分は、少なくとも約３４３℃のＴ５又はＴ１０沸点を有する留分などの潤滑剤沸点範囲留分に対応し得る。任意選択的により軽質の潤滑油留分は、それぞれの潤滑油カットの収率及び特性を最大にするように条件が調整されるブロック操作における触媒脱蝋部分において蒸留及び操作され得る。
【0066】
スイート条件下での変換プロセスは、サワー水素化分解プロセスのために使用される条件と類似の条件下で実行可能であるか、又は条件が異なることも可能である。一実施形態において、スイート変換段階での条件は、サワー段階における水素化分解プロセスよりも過酷ではない条件を有することが可能である。非サワー段階の適切な変換条件は、限定されないが、第１又はサワー段階と類似の条件を含むことができる。適切な変換条件は、約５５０°Ｆ（２８８℃）～約８４０°Ｆ（４４９℃）の温度、約１０００ｐｓｉａ～約５０００ｐｓｉａ（約６．９ＭＰａ－ａ～３４．６ＭＰａ－ａ）の水素分圧、０．０５時間－１～１０時間－１の液空間速度及び３５．６ｍ３／ｍ３～１７８１ｍ３／ｍ３（２００ＳＣＦ／Ｂ～１０，０００ＳＣＦ／Ｂ）の水素処理気体速度を含むことができる。他の実施形態において、この条件は、約６００°Ｆ（３４３℃）～約８１５°Ｆ（４３５℃）の温度、約１０００ｐｓｉａ～約３０００ｐｓｉａ（約６．９ＭＰａ－ａ～２０．９ＭＰａ－ａ）の水素分圧及び約２１３ｍ３／ｍ３～約１０６８ｍ３／ｍ３（１２００ＳＣＦ／Ｂ～６０００ＳＣＦ／Ｂ）の水素処理気体速度を含むことができる。ＬＨＳＶは、約０．２５時間－１～約５０時間－１又は約０．５時間－１～約２０時間－１、好ましくは約１．０時間－１～約４．０時間－１であり得る。
【0067】
なお別の態様において、全ての床又は段階に関して水素処理条件を使用して、全ての床又は段階に関して水素化分解条件を使用して、且つ／又は全ての床又は段階に関して変換条件を使用するなど、水素処理、水素化分解及び／又は変換床又は段階に関して同一条件を使用することができる。なお別の実施形態において、水素処理、水素化分解及び／又は変換床又は段階のための圧力は、同一であり得る。
【0068】
さらに別の態様において、水素化処理反応システムは、２つ以上の水素化分解及び／又は変換段階を含み得る。複数の水素化分解及び／又は変換段階が存在する場合、少なくとも１つの水素化分解段階は、少なくとも約１０００ｐｓｉａ（約６．９ＭＰａ－ａ）の水素分圧を含む上記のような有効な水素化分解条件を有することができる。そのような態様において、他の（次の）変換プロセスは、より低い水素分圧を含み得る条件下で実行することができる。追加的な変換段階の適切な変換条件としては、限定されないが、約５５０°Ｆ（２８８℃）～約８４０°Ｆ（４４９℃）の温度、約２５０ｐｓｉａ～約５０００ｐｓｉａ（１．８ＭＰａ－ａ～３４．６ＭＰａ－ａ）の水素分圧、０．０５時間－１～１０時間－１の液空間速度及び３５．６ｍ３／ｍ３～１７８１ｍ３／ｍ３（２００ＳＣＦ／Ｂ～１０，０００ＳＣＦ／Ｂ）の水素処理気体速度を含むことができる。他の実施形態において、追加的な変換段階の条件としては、約６００°Ｆ（３４３℃）～約８１５°Ｆ（４３５℃）の温度、約５００ｐｓｉａ～約３０００ｐｓｉａ（３．５ＭＰａ－ａ～２０．９ＭＰａ－ａ）の水素分圧及び約２１３ｍ３／ｍ３～約１０６８ｍ３／ｍ３（１２００ＳＣＦ／Ｂ～６０００ＳＣＦ／Ｂ）の水素処理気体速度を含むことができる。ＬＨＳＶは、約０．２５時間－１～約５０時間－１又は約０．５時間－１～約２０時間－１、好ましくは約１．０時間－１～約４．０時間－１であり得る。
【0069】
追加的な第２段階加工 － 脱蝋及び水素化仕上／芳香族飽和
種々の態様において、触媒脱蝋を、高表面積低酸性触媒の存在下での変換も含む加工段階などの第２の、及び／又はスイート、及び／又は次の加工段階の一部として含めることができる。好ましくは、脱蝋触媒は、主に炭化水素供給原料を異性体化することにより、脱蝋を実行するゼオライト（及び／又はゼオライト結晶）である。より好ましくは、触媒は、一次元細孔構造を有するゼオライトである。適切な触媒としては、ＥＵ－１、ＺＳＭ－３５（又はフェリエライト）、ＺＳＭ－１１、ＺＳＭ－５７、ＮＵ－８７、ＳＡＰＯ－１１及びＺＳＭ－２２などの１０員環細孔ゼオライトが含まれる。好ましい材料は、ＥＵ－２、ＥＵ－１１、ＺＢＭ－３０、ＺＳＭ－４８又はＺＳＭ－２３である。ＺＳＭ－４８が最も好ましい。２０：１～４０：１のシリカ対アルミナ比を有するＺＳＭ－２３構造を有するゼオライトをＳＳＺ－３２と記載することも可能であることに留意されたい。上記材料と親近構造である他のゼオライト結晶は、Ｔｈｅｔａ－１、ＮＵ－１０、ＥＵ－１３、ＫＺ－１及びＮＵ－２３を含む。米国特許第７，６２５，４７８号明細書、同第７，４８２，３００号明細書、同第５，０７５，２６９号明細書及び同第４，５８５，７４７号明細書は、本開示のプロセスにおいて有用な脱蝋触媒をさらに記載する。上記特許は、全て参照により本明細書に組み込まれる。
種々の態様において、触媒脱蝋を、高表面積低酸性触媒の存在下での変換も含む加工段階などの第２の、及び／又はスイート、及び／又は次の加工段階の一部として含めることができる。好ましくは、脱蝋触媒は、主に炭化水素供給原料を異性体化することにより、脱蝋を実行するゼオライト（及び／又はゼオライト結晶）である。より好ましくは、触媒は、一次元細孔構造を有するゼオライトである。適切な触媒としては、ＥＵ－１、ＺＳＭ－３５（又はフェリエライト）、ＺＳＭ－１１、ＺＳＭ－５７、ＮＵ－８７、ＳＡＰＯ－１１及びＺＳＭ－２２などの１０員環細孔ゼオライトが含まれる。好ましい材料は、ＥＵ－２、ＥＵ－１１、ＺＢＭ－３０、ＺＳＭ－４８又はＺＳＭ－２３である。ＺＳＭ－４８が最も好ましい。２０：１～４０：１のシリカ対アルミナ比を有するＺＳＭ－２３構造を有するゼオライトをＳＳＺ－３２と記載することも可能であることに留意されたい。上記材料と親近構造である他のゼオライト結晶は、Ｔｈｅｔａ－１、ＮＵ－１０、ＥＵ－１３、ＫＺ－１及びＮＵ－２３を含む。米国特許第７，６２５，４７８号明細書、同第７，４８２，３００号明細書、同第５，０７５，２６９号明細書及び同第４，５８５，７４７号明細書は、本開示のプロセスにおいて有用な脱蝋触媒をさらに記載する。上記特許は、全て参照により本明細書に組み込まれる。
【0070】
種々の実施形態において、脱蝋触媒は、金属水素化成分をさらに含むことができる。金属水素化成分は、典型的に、第６族及び／又は第８～１０族金属である。好ましくは、金属水素化成分は、第８～１０族貴金属である。好ましくは、金属水素化成分は、Ｐｔ、Ｐｄ又はその混合物である。代わりの好ましい実施形態において、金属水素化成分は、第８～１０族非貴金属と第６族金属との組合せであり得る。適切な組合せとしては、Ｎｉ、Ｃｏ又はＦｅとＭｏ又はＷとの組合せ、好ましくはＮｉとＭｏ又はＷとの組合せを含むことが可能である。
【0071】
金属水素化成分は、いずれかの都合のよい方法で脱蝋触媒に添加され得る。金属水素化成分を添加するための１つの技術は、初期湿潤による。例えば、ゼオライトと結合剤とを組み合わせた後、組み合わせたゼオライト及び結合剤を触媒粒子中に押出すことができる。これらの触媒粒子は、次いで、適切な金属前駆体を含有する溶液に曝露され得る。代わりに、金属は、イオン交換によって触媒に添加されることも可能であり、その場合、金属前駆体は、押出前にゼオライト（又はゼオライト及び結合剤）の混合物に添加される。
【0072】
脱蝋触媒中の金属の量は、触媒に基づき、少なくとも０．１重量％、又は少なくとも０．１５重量％、又は少なくとも０．２重量％、又は少なくとも０．２５重量％、又は少なくとも０．３重量％、又は少なくとも０．５重量％であり得る。触媒中の金属の量は、触媒に基づき、２０重量％以下、又は１０重量％以下、又は５重量％以下、又は２．５重量％以下、又は１重量％以下であり得る。金属がＰｔ、Ｐｄ、別の第８～１０族貴金属又はその組合せである態様に関して、金属の量は、０．１～５重量％、好ましくは０．１～２重量％、又は０．２５～１．８重量％、又は０．４～１．５重量％であり得る。金属が第８～１０族非貴金属と第６族金属との組合せである態様に関して、金属の合計量は、０．５～２０重量％、又は１～１５重量％、又は２．５～１０重量％であり得る。
【0073】
好ましくは、脱蝋触媒は、アルミナに対するシリカの低い比率を有する触媒であり得る。例えば、ＺＳＭ－４８に関して、ゼオライト中のシリカ対アルミナの比率は、２００：１未満、又は１１０：１未満、又は１００：１未満、又は９０：１未満、又は８０：１未満であり得る。特に、シリカ対アルミナの比率は、３０：１～２００：１、又は６０：１～１１０：１、又は７０：１～１００：１であり得る。
【0074】
脱蝋触媒は、結合剤も含むことが可能である。いくつかの実施形態において、本発明によるプロセスで使用される脱蝋触媒は、低表面積結合剤を使用して配合される。低表面積結合剤は、最大４０ｍ２／ｇ以下など、１００ｍ２／ｇ以下、又は８０ｍ２／ｇ以下、又は７０ｍ２／ｇ以下の表面積を有する結合剤を表す。
【0075】
代わりに、結合剤及びゼオライト粒子径は、全表面積に対するミクロ細孔表面積の望ましい比率を触媒に提供するように選択することができる。本発明に従って使用される脱蝋触媒において、ミクロ細孔表面積は、脱蝋触媒中のゼオライトの一次元細孔からの表面積に対応する。全表面は、ミクロ細孔表面積及び外部表面積に対応する。触媒中に使用されるいずれの結合剤もミクロ細孔表面積に寄与せず、且つ触媒の全表面積を有意に増加させないであろう。外部表面積は、ミクロ細孔表面積を差し引いた全触媒の表面積の残りを表す。結合剤及びゼオライトの両方は、外部表面積の値に寄与することが可能である。好ましくは、脱蝋触媒の全表面積に対するミクロ細孔表面積の比率は、２５％以上であろう。
【0076】
ゼオライト（又は他のゼオライト材料）は、いずれかの都合のよい方法で結合剤と組み合わせることが可能である。例えば、結合された触媒は、ゼオライト及び結合剤の両粉末から開始して、粉末を、添加された水と混合して、混合物を形成し、次いで混合物を押出成形して、所望の径の結合された触媒を製造することによって製造可能である。ゼオライト及び結合剤混合物の押出成形フロー特性を変更するために、押出成形助剤も使用可能である。任意選択的に、２種以上の酸化金属から構成され得る結合剤も使用可能である。
【0077】
触媒脱蝋ゾーンのプロセス条件としては、２００～４５０℃、好ましくは２７０～４００℃の温度、１．８～３４．６ＭＰａｇ（約２５０～約５０００ｐｓｉ）、好ましくは４．８～２０．８ＭＰａｇの水素分圧、０．２～１０時間－１、好ましくは０．５～３．０時間－１の液空間速度及び３５．６～１７８１ｍ３／ｍ３（約２００～約１０，０００ＳＣＦ／Ｂ）、好ましくは１７８～８９０．６ｍ３／ｍ３（約１０００～約５０００ｓｃｆ／Ｂ）の水素循環速度を含むことができる。追加的に又は代わりに、条件は、６００°Ｆ（約３４３℃）～８１５°Ｆ（約４３５℃）の温度、約５００ｐｓｉｇ～約３０００ｐｓｉｇ（約３．５ＭＰａｇ～２０．９ＭＰａｇ）の水素分圧及び２１３ｍ３／ｍ３～１０６８ｍ３／ｍ３（１２００ＳＣＦ／Ｂ～６０００ＳＣＦ／Ｂ）の水素処理気体速度を含むことができる。
【0078】
種々の態様において、水素化仕上及び／又は芳香族飽和プロセスも提供することが可能である。水素化仕上及び／又は芳香族飽和は、脱蝋前及び／又は脱蝋後に実行可能である。水素化仕上及び／又は芳香族飽和は、分留前又は後に実行可能である。水素化仕上及び／又は芳香族飽和が分留後に実行される場合、水素化仕上は、１つ以上の潤滑油ベースストック部分で実行されるなど、分留された生成物の１つ以上の部分において実行可能である。代わりに、最後の変換又は脱蝋プロセスからの全溶出物が水素化仕上及び／又は芳香族飽和を受け得る。
【0079】
いくつかの状況において、水素化仕上プロセス及び芳香族飽和プロセスは、同一触媒を使用して実行される単一プロセスとして示すことができる。代わりに、芳香族飽和を実行するために１種の触媒又は触媒システムを提供することが可能である一方、水素化仕上のために第２の触媒又は触媒システムを使用することが可能である。典型的に、水素化仕上及び／又は芳香族飽和プロセスは、水素化仕上又は芳香族飽和プロセスのためのより低い温度の使用を容易にすることなどの実際的な理由のため、脱蝋又は水素化分解プロセスとは別個の反応器で実行されるであろう。しかしながら、水素化分解又は脱蝋プロセス後であるが、分留前の追加の水素化仕上反応器は、概念的に反応システムの第２段階の部分であるとなお考えることが可能である。
【0080】
水素化仕上及び／又は芳香族飽和触媒は、第６族金属、第８～１０族金属及びその混合物を含有する触媒を含むことが可能である。一実施形態において、好ましい金属としては、強い水素化官能性を有する少なくとも１つの金属硫化物が含まれる。別の実施形態において、水素化仕上触媒は、Ｐｔ、Ｐｄ又はその組合せなどの第８～１０族貴金属を含むことが可能である。金属の混合物は、触媒に基づき、金属の量が３０重量％以上であるバルク金属触媒としても存在し得る。適切な金属酸化物支持体としては、シリカ、アルミナ、シリカ－アルミナ又はチタニア、好ましくは、アルミナなどの低酸性酸化物が含まれる。芳香族飽和のための好ましい水素化仕上触媒は、多孔性支持体上で比較的強い水素化官能性を有する少なくとも１種の金属を含むであろう。典型的な支持体材料としては、アルミナ、シリカ及びシリカ－アルミナなどの非晶質又は結晶質酸化物材料が含まれる。支持体材料は、ハロゲン化などにより、特にフッ素化によって変性され得る。触媒の金属含有量は、多くの場合、非貴金属に関して、２０重量パーセント程度の高さである。一実施形態において、好ましい水素化仕上触媒は、触媒のＭ４１Ｓクラス又は系統群に属する結晶質材料を含むことが可能である。触媒のＭ４１Ｓ系統群は、高いシリカ含有量を有するメソポーラス材料である。例としては、ＭＣＭ－４１、ＭＣＭ－４８及びＭＣＭ－５０が含まれる。このクラスの好ましいものは、ＭＣＭ－４１である。芳香族飽和及び水素化仕上のために個々の触媒が使用される場合、芳香族飽和触媒は、芳香族飽和のための活性及び／又は選択性に基づいて選択可能である一方、水素化仕上触媒は、生成物色及び多核芳香族減少などの生成物仕様を改善するための活性に基づいて選択することができる。米国特許第７，６８６，９４９号明細書、同第７，６８２，５０２号明細書及び同第８，４２５，７６２号明細書は、本開示のプロセスにおいて有用な触媒をさらに記載する。上記特許は、全て参照により本明細書に組み込まれる。
【0081】
水素化仕上条件は、１２５℃～４２５℃、好ましくは１８０℃～２８０℃の温度、５００ｐｓｉｇ（約３．４ＭＰａｇ）～３０００ｐｓｉｇ（約２０．７ＭＰａｇ）、好ましくは１５００ｐｓｉｇ（約１０．３ＭＰａｇ）～２５００ｐｓｉｇ（約１７．２ＭＰａｇ）の全圧力及び０．１時間－１～５時間－１、好ましくは０．５時間－１～１．５時間－１の液空間速度（ＬＨＳＶ）を含むことが可能である。
【0082】
第２の分留又は分離は、第２又は次の段階後、１つ以上の位置において実行可能である。いくつかの態様において、分留は、スウィート条件下、ＵＳＹ触媒の存在下での第２段階における水素化分解後に実行可能である。第２段階の水素化分解溶出物の少なくとも潤滑油沸点範囲部分を次いでさらなる加工のために脱蝋及び／又は水素化仕上反応器に送達することが可能である。いくつかの態様において、水素化分解よび脱蝋は、第２の分留前に実行可能である。いくつかの態様において、水素化分解、脱蝋及び芳香族飽和は、第２の分留前に実行可能である。任意選択的に、芳香族飽和及び／又は水素化仕上は、第２の分留前、第２の分留後又はその前及び後の両方に実行可能である。
【0083】
潤滑剤ベースストック製品が望ましい場合、複数の製品を形成するために、潤滑剤ベースストック製品をさらに分留することができる。例えば、潤滑剤ベースストック製品は、２ｃＳｔカット、４ｃＳｔカット、６ｃＳｔカット及び／又は６ｃＳｔより高い粘度を有するカットに対応するように製造可能である。例えば、少なくとも２ｃＳｔの粘度を有する潤滑剤ベースオイル製品留分は、変圧器油、低温作動油又は自動変速機油などの低流動点用途における使用のために適切な留分となることが可能である。少なくとも４ｃＳｔの粘度を有する潤滑剤ベースオイル製品留分は、制御された揮発性及び低流動点を有する留分となることが可能であり、そのような留分は、０Ｗ－又は５Ｗ－又は１０Ｗ－グレードにおけるＳＡＥ Ｊ３００に従って製造されたエンジンオイルに適切である。この分留は、第２段階からのディーゼル（又は他の燃料）製品が潤滑剤ベースストック製品から分離されるときに実行可能であるか、又は分留は、後に実行可能である。いずれの水素化仕上及び／又は芳香族飽和も分留前又は後に実行可能である。分留後、潤滑剤ベースオイル製品留分は、エンジンオイルとしての使用のために、又は別の潤滑用途において適切な添加剤と組み合わせることができる。本開示において有用な例示的なプロセスフロースキームは、米国特許第８，９９２，７６４号明細書、同第８，３９４，２５５号明細書、米国特許出願公開第２０１３／０２６４２４６号明細書及び米国特許出願公開第２０１５／７１５，５５５号明細書に開示されており、上記開示は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
【0084】
潤滑油添加剤
ベースオイルは、本開示のエンジン又は他の機械的構成要素のオイル潤滑剤組成物の主要成分を構成し、且つ典型的に、組成物の全重量に基づき、約５０～約９９重量パーセント、好ましくは約７０～約９５重量パーセント、より好ましくは約８５～約９５重量パーセントの量で存在する。本明細書に記載されるように、添加剤は、本開示のエンジン又は他の機械的構成要素のオイル潤滑剤組成物の少量成分を構成し、且つ典型的に、組成物の全重量に基づき、約５０重量パーセント未満、好ましくは約３０重量パーセント未満、好ましくは約１５重量パーセント未満の量で存在する。
ベースオイルは、本開示のエンジン又は他の機械的構成要素のオイル潤滑剤組成物の主要成分を構成し、且つ典型的に、組成物の全重量に基づき、約５０～約９９重量パーセント、好ましくは約７０～約９５重量パーセント、より好ましくは約８５～約９５重量パーセントの量で存在する。本明細書に記載されるように、添加剤は、本開示のエンジン又は他の機械的構成要素のオイル潤滑剤組成物の少量成分を構成し、且つ典型的に、組成物の全重量に基づき、約５０重量パーセント未満、好ましくは約３０重量パーセント未満、好ましくは約１５重量パーセント未満の量で存在する。
【0085】
必要に応じて、ベースオイルの混合物、例えばベースストック成分及びコベースストック成分が使用され得る。コベースストック成分は、組成物の全重量に基づき、約１～約９９重量パーセント、好ましくは約５～約９５重量パーセント、より好ましくは約１０～約９０重量パーセントで本開示の潤滑油中に存在する。本開示の好ましい態様において、低粘度及び高粘度ベースストックは、５～９５重量％の低粘度ベースストック及び５～９５重量％の高粘度ベースストックを含むベースストックブレンドの形態で使用される。好ましい範囲には、１０～９０重量％の低粘度ベースストック及び１０～９０重量％の高粘度ベースストックが含まれる。ベースストックブレンドは、エンジン又は他の機械的構成要素のオイル潤滑剤組成物中、オイル潤滑剤組成物の全重量に基づき、１５～８５重量％の低粘度ベースストック及び１５～８５重量％の高粘度ベースストック、好ましくは２０～８０重量％の低粘度ベースストック及び２０～８０重量％の高粘度ベースストック、より好ましくは２５～７５重量％の低粘度ベースストック及び２５～７５重量％の高粘度ベースストックの量で存在することができる。
【0086】
本開示の一態様において、低粘度、中間粘度及び／又は高粘度ベースストックは、エンジン又は他の機械的構成要素のオイル潤滑剤組成物中、組成物の全重量に基づき、約５０～約９９重量パーセント、好ましくは約７０～約９５重量パーセント、より好ましくは約８５～約９５重量パーセントの量で存在する。
【0087】
本開示において有用な配合された潤滑油は、限定されないが、抗摩耗添加剤、清浄剤、分散剤、粘度調整剤、腐食抑制剤、さび抑制剤、金属不活性化剤、極圧添加剤、抗焼付き剤、ワックス調整剤、他の粘度調整剤、流体損失添加剤、シール相容性剤、潤滑性試剤、抗汚染剤、発色剤、消泡剤、抗乳化剤、乳化剤、高密度化剤、湿潤剤、ゲル化試剤、粘着剤、着色剤などを含む１種以上の他の一般に使用される潤滑油性能添加剤を含有し得る。多くの一般に使用される添加剤の概説に関しては、“Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”，Ｌ．Ｒ．Ｒｕｄｎｉｃｋ編，Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．２７０ Ｍａｄｉｓｏｎ Ａｖｅ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，Ｎ．Ｊ．１００１６，２００３及びＫｌａｍａｎｎ ｉｎ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｖｅｒｌａｇ Ｃｈｅｍｉｅ， Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ Ｂｅａｃｈ，ＦＬ；ＩＳＢＮ０－８９５７３－１７７－０を参照されたい。Ｍ．Ｗ．Ｒａｎｎｅｙによる「Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ」，発行元Ｎｏｙｅｓ Ｄａｔａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｒｋｒｉｄｇｅ，ＮＪ（１９７３）も参照されたい。米国特許第７，７０４，９３０号明細書も参照されたい。上記刊行物は、全体として本明細書に組み込まれる。これら添加剤は、５重量パーセント～最大９０重量パーセントより多くの範囲であり得る希釈オイルの変動量を用いて一般に送達される。
【0088】
本開示において有用な添加剤は、潤滑油中に可溶性でなくてもよい。オイル中のステアリン酸亜鉛などの不溶解性の添加剤は、本開示の潤滑油中に分散され得る。
【0089】
潤滑油組成物が１種以上の添加剤を含有する場合、添加剤は、その意図された作用を実行するために十分な量で組成物中にブレンドされる。上記の通り、添加剤は、典型的に、組成物の全重量に基づき、５０重量パーセント未満、好ましくは約３０重量パーセント未満、より好ましくは約１５重量パーセント未満の量で少量成分として潤滑油組成物中に存在する。添加剤は、最も多くは、少なくとも０．１重量パーセント、好ましくは少なくとも１重量パーセント、より好ましくは少なくとも５重量パーセントの量で潤滑油組成物に添加される。本開示において有用であるそのような添加剤の典型的な量は、以下の表１に示される。
【0090】
多くの添加剤は、特定の量のベースオイル希釈剤と一緒に、１種以上の添加剤を一緒に含有する濃縮液として添加剤製造業者から出荷されることが留意される。したがって、以下の表１の重量量及び本明細書に記載される他の量は、（成分の非希釈剤部分である）有効成分の量に関する。以下に示される重量パーセント（重量％）は、潤滑油組成物の全重量に基づくものである。
【0091】
【表2】
【0092】
上記添加剤は、全て商業的に入手可能な材料である。これらの添加剤は、独立して添加され得るが、潤滑油添加剤の供給元から入手可能であるパッケージ中で事前に組み合わされている。種々の成分、割合及び特徴を有する添加剤パッケージが入手可能であり、且つ適切なパッケージの選択には、最終組成物の要求される用途が考慮されるであろう。
【0093】
本開示のベースストックを含む潤滑剤組成物は、グループＩＩＩベースストックを含む従来の潤滑剤組成物と比較して改善された酸化性安定性を有する。配合された潤滑剤中の潤滑油ベースストックの低温及び酸化性能は、ＡＳＴＭ Ｄ４６８４によって測定される低温性能に関して、又は圧力示差走査熱量測定（ＡＳＴＭ Ｄ６１８６に均等であるＣＥＣ－Ｌ－８５）によって測定される酸化安定性時間によって測定される酸化性能に関して、ＭＲＶ（ミニ回転粘度計）から決定される。本開示の潤滑油は、旅客車両エンジンオイル（ＰＶＥＯ）製品として特に有利である。
【0094】
本開示の潤滑油ベースストックは、限定されないが、エンジンオイルにおいて圧力示差走査熱量測定（ＡＳＴＭ Ｄ６１８６に均等であるＣＥＣ－Ｌ－８５）によって測定される酸化誘導時間などの改善された酸化性能を含めて、典型的な従来の潤滑油ベースストック以上のいくつかの利点を提供する。
【0095】
本開示の潤滑油ベースストックは、ブレンドに限定されず、潤滑油ベースストックとして適切であり、且つさらに、潤滑油ベースストック製品は、潤滑剤配合物用の潤滑剤添加剤と適合性がある。
【0096】
潤滑油ベースストック及び潤滑剤組成物は、本開示において、可動及び／又は相互作用機械部品、構成要素又は表面の潤滑を必要とするデバイス又は装置用の潤滑油又はグリースなどの種々の潤滑剤関連の最終用途において利用可能である。有用な装置としては、エンジン及び機械が含まれる。本開示の潤滑油ベースストックは、自動車クランクケース潤滑剤、自動車ギヤオイル、変速機油、循環潤滑剤、産業用ギヤ潤滑剤、グリース、コンプレッサー油、ポンプ油、冷蔵潤滑剤、水力潤滑剤及び金属工作流体を含む多くの産業用潤滑剤の配合における使用に適切である。さらに、本開示の潤滑油ベースストックは、再生可能資源から誘導され得、そのようなベースストックは、持続可能な製品として認められ得、且つ業界団体又は政府規制によって設定された「持続可能性」基準を満たすことができる。
【0097】
以下の非限定的な実施例は、本開示を例証するために提供される。
【実施例】
【0098】
実施例１及び２に関して、供給原料Ａ及びＢは、本開示に記載され、且つ図１で示されたプロセスに従って加工された。特に、本開示のグループＩＩＩベースストックを製造するために、表３に記載する特性を有する供給原料が加工された。段階１水素化処理後、本開示のグループＩＩＩベースストックを製造するために、表４に記載する特性を有する中間供給原料が段階２水素化処理を受けた。供給原料Ａは、約６７ＶＩを有するラフィネート供給原料を表し、且つ供給原料Ｂは、約９２ＶＩを有する高品質ＶＧＯ供給原料を表した。
【0099】
実施例１及び２における加工に関して、５種の異なる触媒を使用した。詳細は、以下に提供される。両方の実施例に関して、段階１水素処理では触媒Ａ及びＢを使用し、且つ段階２水素化処理では触媒Ｃ、Ｄ及びＥを使用した。
【0100】
触媒Ａ：Ａｌ２Ｏ３上に担持されたＮｉＭｏからなる商業的に入手可能な水素処理触媒。
【0101】
触媒Ｂ：バルクＮｉＭｏＷ酸化物からなる商業的に入手可能な水素処理触媒。
【0102】
触媒Ｃ：Ｖｅｒｓａｌ－３００アルミナと結合したＵＳＹ上０．６重量％Ｐｔ。ＵＳＹは、約７５：１のシリカ対アルミナ（ＳｉＯ２：Ａｌ２Ｏ３）比を有した。ＵＳＹは、１２員環細孔チャネルを有するゼオライトである。
【0103】
触媒Ｄ：ＺＳＭ－４８上に担持されたＰｔからなる商業的に入手可能な脱蝋触媒。
【0104】
触媒Ｅ：ＭＣＭ－４１上に担持されたＰｔ／Ｐｄからなる商業的に入手可能な水素化仕上触媒。
【0105】
実施例１：
供給原料Ａの特性を表３に示す。供給原料を２つの変換レベル、すなわち１７％及び３３％で水素処理し、次いで表３に示された特性を有する製品を得るためにブレンドした（４４．６／５５．４）。乾燥ワックス量に関して、乾燥ワックスの量は、－０．３３重量％／流動点℃の補正に基づき、－１８℃の流動点において予想される値に補正された。粘度指数に関して、粘度指数は、０．３３ＶＩ／流動点℃の補正に基づき、－１８℃の流動点において予想される値に補正された。
供給原料Ａの特性を表３に示す。供給原料を２つの変換レベル、すなわち１７％及び３３％で水素処理し、次いで表３に示された特性を有する製品を得るためにブレンドした（４４．６／５５．４）。乾燥ワックス量に関して、乾燥ワックスの量は、－０．３３重量％／流動点℃の補正に基づき、－１８℃の流動点において予想される値に補正された。粘度指数に関して、粘度指数は、０．３３ＶＩ／流動点℃の補正に基づき、－１８℃の流動点において予想される値に補正された。
【0106】
【表3】
【0107】
【表4】
【0108】
約６７の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する供給原料Ａは、主に粘度指数（ＶＩ）を上昇させ、且つ硫黄及び窒素を除去する水素処理ユニットである第１段階を通して加工された。触媒Ａ及びＢの両方は、供給原料が最初に触媒Ａと接触する状態で同一反応器中に装填された。水素処理された供給原料には、ライトエンド及びディーゼルが除去されるストリッピング部が続いた。段階１水素処理中、供給原料Ａは、（「低」及び「高」変換というラベル付された）２つの異なるレベルで分割され、且つ変換を受けた。中間供給原料（Ａ１及びＡ２）の特性は、表４に示される。次いで、Ａ１及びＡ２からのより重質な潤滑油留分は、第２段階に入り、そこで水素化分解、脱蝋及び水素化仕上が実行された。（下記の）これらのステップのそれぞれに関する様々な加工条件を使用して、５種のグループＩＩＩベースストック、Ａ１～Ａ６を製造した。その特性は、表６（４～５ｃＳｔ）、７（５～７ｃＳｔ）及び８（８～１１ｃＳｔ）に示される。供給原料及びプロセスのこのような組合せにより、ユニークな組成特徴を有するグループＩＩＩベースストックが製造されることが見出された。これらのユニークな組成特徴は、図４及び６に示されるように製造された低及び高粘度ベースストックにおいて観察された。
【0109】
上記ステップのそれぞれ － 水素処理、水素化分解、触媒脱蝋及び水素化仕上に関する加工条件は、所望の変換及び最終ベースストック製品のＶＩに基づいて調整された。本開示の対象であるグループＩＩＩベースストックを製造するために使用される条件は、表５に見ることができる。第１の水素処理段階における７００°Ｆ＋変換の範囲は、２０～４０％の範囲であり、且つ第１段階の加工条件としては、６３５°Ｆ～７２５°Ｆの温度、５００ｐｓｉｇ～３０００ｐｓｉｇの水素分圧、０．５時間－１～１．５時間－１の液空間速度及び３５００ｓｃｆ／ｂｂｌ～６０００ｓｃｆ／ｂｂｌの水素循環速度が含まれた。
【0110】
水素化分解、触媒脱蝋及び水素化仕上からなる第２段階は、３００ｐｓｉｇ～５０００ｐｓｉｇの水素分圧、１０００ｓｃｆ／ｂｂｌ～６０００ｓｃｆ／ｂｂｌの水素循環速度を有する単一反応器中で実行された。触媒Ｃ、Ｄ及びＥを第２段階において同一反応器中に装填し、且つ供給原料をＣ、Ｄ、Ｅの順番でそれらと接触させた。１５～７０％の所望の７００°Ｆ＋変換を達成するようにプロセスパラメーターを調整した。
【0111】
水素化分解ステップにおける加工条件には、２５０°Ｆ～７００°Ｆの温度、０．５時間－１～１．５時間－１の液空間速度が含まれた。触媒脱蝋ステップにおける加工条件には、２５０°Ｆ～６６０°Ｆの温度及び１．０時間－１～３．０時間－１の液空間速度が含まれた。水素処理ステップにおける加工条件には、２５０°Ｆ～４８０°Ｆの温度及び０．５時間－１～１．５時間－１の液空間速度が含まれた。
【0112】
実施例２：
供給原料Ｂの特性も表３に示す。供給原料Ｂは、粘度指数（ＶＩ）を上昇させ、且つ硫黄及び窒素を除去する第１段階水素処理ユニットを通して加工された。水素処理された供給原料には、ライトエンド及びディーゼルが除去されるストリッピング部が続いた。触媒Ａ及びＢの両方は、供給原料が最初に触媒Ａと接触する状態で同一反応器中に装填された。段階１水素処理中、供給原料Ｂに１つの変換レベルを受けさせ、且つ特性を表４に示した。次いで、この中間体からのより重質な潤滑油留分は、第２段階に入り、そこで水素化分解、脱蝋及び水素化仕上が実行された。表４に示されるこれらのステップのそれぞれに関する様々な加工条件を使用して、６種のグループＩＩＩベースストック、Ｂ１～Ｂ６を製造した。これらは表６～８に示される。供給原料及びプロセスのこのような組合せにより、ユニークな組成特徴を有するベースストックが製造されることが見出された。
供給原料Ｂの特性も表３に示す。供給原料Ｂは、粘度指数（ＶＩ）を上昇させ、且つ硫黄及び窒素を除去する第１段階水素処理ユニットを通して加工された。水素処理された供給原料には、ライトエンド及びディーゼルが除去されるストリッピング部が続いた。触媒Ａ及びＢの両方は、供給原料が最初に触媒Ａと接触する状態で同一反応器中に装填された。段階１水素処理中、供給原料Ｂに１つの変換レベルを受けさせ、且つ特性を表４に示した。次いで、この中間体からのより重質な潤滑油留分は、第２段階に入り、そこで水素化分解、脱蝋及び水素化仕上が実行された。表４に示されるこれらのステップのそれぞれに関する様々な加工条件を使用して、６種のグループＩＩＩベースストック、Ｂ１～Ｂ６を製造した。これらは表６～８に示される。供給原料及びプロセスのこのような組合せにより、ユニークな組成特徴を有するベースストックが製造されることが見出された。
【0113】
上記ステップのそれぞれ － 水素処理、水素化分解、触媒脱蝋及び水素化仕上に関する加工条件は、所望の変換及び最終ベースストック製品のＶＩに基づいて調整された。本開示の対象であるグループＩＩＩベースストックを製造するために使用される条件は、表５に見ることができる。第１の水素処理段階における７００°Ｆ＋変換の範囲は、２０～４０％の範囲であり、且つ第１段階の加工条件としては、６３５°Ｆ～７２５°Ｆの温度、５００ｐｓｉｇ～３０００ｐｓｉｇの水素分圧、０．５時間－１～１．５時間－１、好ましくは０．５時間－１～１．０時間－１、最も好ましくは０．７時間－１～０．９時間－１の液空間速度及び３５００ｓｃｆ／ｂｂｌ～６０００ｓｃｆ／ｂｂｌの水素循環速度が含まれた。
【0114】
水素化分解、触媒脱蝋及び水素化仕上からなる第２段階は、３００ｐｓｉｇ～５０００ｐｓｉｇの水素分圧、１０００ｓｃｆ／ｂｂｌ～６０００ｓｃｆ／ｂｂｌの水素循環速度を有する単一反応器中で実行された。触媒Ｃ、Ｄ及びＥを第２段階において同一反応器中に装填し、且つ供給原料をＣ、Ｄ、Ｅの順番でそれらと接触させた。１５～７０％、好ましくは１５～５５％の所望の７００°Ｆ＋変換を達成するようにプロセスパラメーターを調整した。
【0115】
水素化分解ステップにおける加工条件には、２５０°Ｆ～７００°Ｆの温度、０．５時間－１～１．５時間－１の液空間速度が含まれた。
【0116】
触媒脱蝋ステップにおける加工条件には、２５０°Ｆ～６６０°Ｆの温度及び１．０時間－１～３．０時間－１の液空間速度が含まれた。水素処理ステップにおける加工条件には、２５０°Ｆ～４８０°Ｆの温度及び０．５時間－１～１．５時間－１の液空間速度が含まれた。
【0117】
【表5】
【0118】
【表6】
【0119】
【表7】
【0120】
実施例３（比較）：
高品質減圧軽油供給原料は、図１によって示された従来のベースストック水素化処理スキームに従って加工された。このような従来の水素化処理スキームは、広く商業的に入手可能な触媒を使用しており、且つ従来の水素化処理されたグループＩＩＩベースストックの代表であることが意図される。この方法によって製造されたベースストックは、表及び図面中にＫ１及びＫ２として示される。さらに、いくつかの商業的に入手可能なベースストックの特性は、以下の表及び図面から見ることができ、且つ市販比較例というラベル付けされる。市販比較例のベースストックは、全て広く商業的に入手可能であり、且つ今日市販されているグループＩＩＩ製品の範囲の代表である。本開示の対照である本発明のベースストックの独自性を説明するために、これらの市販のベースストック並びにベースストックＫ１及びＫ２を一緒に使用する。
高品質減圧軽油供給原料は、図１によって示された従来のベースストック水素化処理スキームに従って加工された。このような従来の水素化処理スキームは、広く商業的に入手可能な触媒を使用しており、且つ従来の水素化処理されたグループＩＩＩベースストックの代表であることが意図される。この方法によって製造されたベースストックは、表及び図面中にＫ１及びＫ２として示される。さらに、いくつかの商業的に入手可能なベースストックの特性は、以下の表及び図面から見ることができ、且つ市販比較例というラベル付けされる。市販比較例のベースストックは、全て広く商業的に入手可能であり、且つ今日市販されているグループＩＩＩ製品の範囲の代表である。本開示の対照である本発明のベースストックの独自性を説明するために、これらの市販のベースストック並びにベースストックＫ１及びＫ２を一緒に使用する。
【0121】
測定手順
潤滑油ベースストック組成物は、ガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣＭＳ）、臨界超過液体クロマトグラフィー（ＳＦＣ）及び炭素１３核磁気共鳴（１３Ｃ ＮＭＲ）を含む先進的な分析技術の組合せを使用して決定された。
潤滑油ベースストック組成物は、ガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣＭＳ）、臨界超過液体クロマトグラフィー（ＳＦＣ）及び炭素１３核磁気共鳴（１３Ｃ ＮＭＲ）を含む先進的な分析技術の組合せを使用して決定された。
【0122】
粘度指数（ＶＩ）は、ＡＳＴＭ法Ｄ２２７０に従って決定された。ＶＩは、ＡＳＴＭ法Ｄ４４５を使用して、４０℃及び１００℃において測定された動粘度と関連する。これらがＫＶ１００及びＫＶ４０として省略されるであろうことに留意されたい。流動点は、ＡＳＴＭ Ｄ５９５０に従って測定された。
【0123】
Ｎｏａｃｋ揮発性は、ガスクロマトグラフ蒸留（ＧＣＤ）からの結果及びＡＳＴＭ Ｄ５８００を使用する重要な沸点と測定されたＮｏａｃｋとの間の以前に確立された相関性を使用して推定された。この相関性は、ＡＳＴＭ Ｄ５８００の再現性の範囲内で測定結果を予測することが見出された。同様に、－３５℃におけるコールドクランキングシミュレーター（ＣＣＳ）は、ウォルサー（Ｗａｌｔｈｅｒ）方程式を使用して推定された。方程式中への入力は、実験的に測定された４０℃及び１００℃における動粘度（ＡＳＴＭ Ｄ４４５）並びに１５．６℃における密度（ＡＳＴＭ Ｄ４０５２）であった。平均して、これらの推定された－３５℃におけるＣＣＳの結果は、ＡＳＴＭ Ｄ５２９３の再現性の範囲内で他のベースストックの測定結果と一致する。表６～８に示されるＮｏａｃｋ及びＣＣＳに関する全ての結果は、上記方法を使用して推定されたものであり、したがって、それらは、互いを基準にして比較可能である。
【0124】
本開示の潤滑油ベースストックのユニークな組成特徴は、図３～７に示されるＧＣＭＳによって決定されるナフテン、分岐炭素、直鎖炭素及び末端炭素の量及び分布によって決定され得る。好ましくは、ＧＣＭＳの結果は、ＳＦＣによって補正されるが、ＧＣＭＳの結果がＳＦＣによって補正されるかどうかにかかわらず、２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮの比率が同一であることが分かった。
【0125】
ＳＦＣは、市販の臨界超過液クロマトグラフシステムで実行された。このシステムには、次の構成要素が設置されていた：臨界超過二酸化炭素移動相の送達のための高圧ポンプ、温度調整されたカラムオーブン、移動相中への試料材料の送達のための高圧液体注入バルブを有するオートサンプラー、水素炎イオン化検出器、移動相スプリッター（デッドボリュームの低いティー）、臨界超過相中にＣＯ２を保持するための背圧調整器並びに構成要素の制御及びデータシグナルの記録のためのコンピュータ及びデータシステム。
【0126】
分析のために、約７５ｍｇの試料を２ｍＬのトルエン中に希釈し、且つ標準隔膜キャップオートサンプラーバイアルに装填した。高圧サンプリングバルブによって試料を導入した。（長さ２５０ｍｍ及び内径２ｍｍ又は４ｍｍの）一連に接続された複数の市販のシリカ充填カラム（６０又は３０Åの細孔を有する５μｍ）を使用してＳＦＣ分離を実行した。カラム温度を典型的に３５又は４０℃に保持した。分析に関して、カラムヘッド圧力は、典型的に２５０バールであった。液体ＣＯ２フローレートは、典型的に内径（ｉ．ｄ．）２ｍｍのカラムに関して０．３ｍＬ／分又は内径４ｍｍのカラムに関して２．０ｍＬ／分であった。移動させた試料は、ほとんど全て飽和化合物であり、これらは、溶媒（ここではトルエン）の前に溶出した。ＳＦＣ ＦＩＤシグナルは、パラフィン及びナフテン領域中に積分された。クロマトグラフを使用して、全パラフィン及び全ナフテンの分割に関して潤滑油ベースストックを分析した。パラフィン／ナフテン比は、種々の標準材料を使用して較正された。
【0127】
ＳＦＣは、市販の臨界超過液クロマトグラフシステムで実行された。このシステムには、次の構成要素が設置されていた：臨界超過二酸化炭素移動相の送達のための高圧ポンプ、温度調整されたカラムオーブン、移動相中への試料材料の送達のための高圧液体注入バルブを有するオートサンプラー、水素炎イオン化検出器、移動相スプリッター（デッドボリュームの低いティー）、臨界超過相中にＣＯ２を保持するための背圧調整器並びに構成要素の制御及びデータシグナルの記録のためのコンピュータ及びデータシステム。分析のために、約７５ｍｇの試料を２ｍＬのトルエン中に希釈し、且つ標準隔膜キャップオートサンプラーバイアルに装填した。高圧サンプリングバルブによって試料を導入した。（長さ２５０ｍｍ及び内径２ｍｍ又は４ｍｍの）一連に接続された複数の市販のシリカ充填カラム（６０又は３０Åの細孔を有する５μｍ）を使用してＳＦＣ分離を実行した。カラム温度を典型的に３５又は４０℃に保持した。分析に関して、カラムヘッド圧力は、典型的に２５０バールであった。液体ＣＯ２フローレートは、典型的に内径（ｉ．ｄ．）２ｍｍのカラムに関して０．３ｍＬ／分又は内径４ｍｍｉ．ｄ．のカラムに関して２．０ｍＬ／分であった。移動させた試料は、ほとんど全て飽和化合物であり、これらは、溶媒（ここではトルエン）の前に溶出した。ＳＦＣ ＦＩＤシグナルは、パラフィン及びナフテン領域中に積分された。クロマトグラフを使用して、全パラフィン及び全ナフテンの分割に関して潤滑油ベースストックを分析した。パラフィン／ナフテン比は、種々の標準材料を使用して較正された。
【0128】
本明細書で使用されるＧＣＭＳに関して、約５０ミリグラムのベースストック試料を標準２ミリリットルオートサンプラーバイアルに添加し、且つ塩化メチレン溶媒でバイアルを充填することによって希釈した。バイアルを隔膜キャップで密封した。オートサンプラーを備えたＡｇｉｌｅｎｔ ５９７５Ｃ ＧＣＭＳ（Ｇａｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）を使用して、試料を移動させた。非極性ＧＣカラムを使用して、ＧＣの蒸留又は炭素数溶出特性をシミュレートした。使用したＧＣカラムは、Ｒｅｓｔｅｋ Ｒｘｉ－１ｍｓであった。カラム寸法は、固定相コーティングに関して厚さ０．２５ミクロン膜で長さ３０メートル×内径０．３２ミリであった。ＧＣカラムをＧＣのスプリット／スプリットレス注入ポート（３６０℃で保持され、スプリットレスモードで運転される）に接続した。ＧＣキャリア相用に定圧力モード（約７ＰＳＩ）のヘリウムを使用した。３５０℃で保持されたトランスファーラインを経由して、ＧＣカラムの出口を質量分析装置に移動させた。ＧＣカラムの温度プログラムは、以下の通りである：１００℃で２分保持、毎分５℃におけるプログラム、３５０℃で３０分保持。質量分析装置は、（２５０℃で保持される）電子衝撃イオン化供給源を使用して運転され、且つ標準条件（７０ｅＶイオン化）を使用して運転された。有用な対照及び質量スペクトルデータ獲得は、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｃｈｅｍｓｔａｔｉｏｎソフトウェアを使用して得られた。質量較正及び機器調整性能は、機器自動調整特徴に基づくベンダーによって供給されたスタンダードを使用して実証された。
【0129】
試料のＧＣＭＳ滞留時間は、周知のノルマルパラフィンを含有する標準試料の分析に基づいてノルマルパラフィン滞留と比較して決定された。次いで、質量スペクトルを平均した。
【0130】
リラクゼーション剤として７％のＣｒ（ＩＩＩ）－アセチルアセトネートを添加してＣｄＣｌ３中に２５～３０重量％の試料を溶解することによって１３Ｃ ＮＭＲ用の試料を調製した。プロトン共鳴周波数が４００ＭＨｚであったＪＥＯＬ ＥＣＳ ＮＭＲ分光計上でＮＭＲ実験を実行した。４５°フリップ角度、パルス間６．６秒、６４ｋデータポイント及び２４００スキャンで逆ゲートデカップリング実験を使用して２７℃において定量１３Ｃ ＮＭＲ実験を実行した。全てのスペクトルは、０ｐｐｍのトリメチルシロキサン（ＴＭＳ）を参照した。スペクトルは、０．２～１Ｈｚの線拡大で処理され、且つベースライン補正が手作業の集積の前に適用された。全スペクトルは、次のように異なる積分面積のモル％を決定するために積分された：３２．１９～３１．９０ｐｐｍのガンマ炭素、３０．０５～２９．６５ｐｐｍのエプシロン炭素、２９．６５～２９．１７ｐｐｍのデルタ炭素、２２．９６～２２．７６ｐｐｍのベータ炭素、２２．７６～２２．５０ｐｐｍのペンダント及び末端メチル基、１９．８７～１８．８９ｐｐｍのペンダントメチル基、１４．７３～１４．５３ｐｐｍのペンダントプロピル基、１４．５３～１４．３５ｐｐｍの末端プロピル基、１４．３５～１３．８０ｐｐｍのアルファ炭素、１１．６７～１１．２２ｐｐｍの末端エチル基及び１１．１９～１０．５７ｐｐｍのペンダントエチル基。
【0131】
本明細書の分析に関して、直鎖炭素は、アルファ、ベータ、ガンマ、デルタ及びエプシロンピークの合計として定義される。分岐炭素は、ペンダントメチル、ペンダントエチル及びペンダントプロピル基の合計として定義される。末端炭素は、末端メチル、末端エチル及び末端プロピル基の合計として定義される。
【0132】
本開示の、且つ４～５ｃＳｔの範囲のＫＶ１００を有するグループＩＩＩ低粘度潤滑油ベースストックの例を表６に示す。参照のため、本開示の低粘度潤滑油ベースストックは、同じ粘度範囲を有する典型的なグループＩＩＩ低粘度ベースストックと比較される。先進的な水素化分解プロセスによって製造されたユニークな組成を有するグループＩＩＩベースストックは、４ｃＳｔ～１２ｃＳｔのベースストックＫＶ１００の範囲を示す。組成における差異には、表６～８及び図４～７に示される、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）、直鎖炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＳＣ）及び末端炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＴＣ）における差異が含まれる。
【0133】
【表8】
【0134】
【表9】
【0135】
【表10】
【0136】
【表11】
【0137】
【表12】
【0138】
【表13】
【0139】
【表14】
【0140】
【表15】
【0141】
【表16】
【0142】
図３及び４並びに表６～８は、本開示の軽質中性（ＬＮ）ベースストックによって仕切られた組成空間のユニークな面積を示す。図３は、（ＮＭＲによって測定された）分岐度に対する（ＧＣＭＳによって測定された）ナフテン比を示し、且つ本発明のベースストックがプロットのユニークな領域を占有することを明示する。破線によってマークが付けられたこの領域は、ナフテン比に関して≦０．５２の値及び分岐度に関して≦０．２１の値で生じる。
【0143】
（ＮＭＲによって測定された）分岐特性に対する（ＧＣＭＳによって測定された）ナフテン比を示す図４を使用して類例が作成される。本明細書では、「分岐特性」という句は、より高い比率であるほどより内部の分岐を示す、末端炭素に対する分岐炭素の比率を示す。本明細書では、比率が低いほど、分子の末端（末端Ｃ）の付近でより多くの分岐があることを示す。図３の場合と同様に、図４の本発明のベースストックは、破線によって示されたプロットのユニークな領域を占有する。
【0144】
ＬＮベースストックの場合と同様に、図５及び６並びに表６～８は、本発明のＭＮベースストックによって仕切られた組成空間のユニークな面積を示す。図５は、（ＮＭＲによって測定された）分岐度に対する（ＧＣＭＳによって測定された）ナフテン比を示し、且つ本発明のベースストックがプロットのユニークな領域を占有することを明示する。破線によってマークが付けられたこの領域は、ナフテン比に関して＜０．５９の値及び分岐度に関して≦０．２１６の値で生じる。
【0145】
図６は、（ＮＭＲによって測定された）分岐特性に対する（ＧＣＭＳによって測定された）ナフテン比を示す。本明細書では、「分岐特性」という句は、より高い比率であるほどより内部の分岐を示す、末端炭素に対する分岐炭素の比率を示す。本明細書では、比率が低いほど、分子の末端（末端炭素）の付近でより多くの分岐があることを示す。図５の場合と異なり、ＡＨＣベースストックは、（箱ではなく）線によって示されたプロットの領域を占有する。
【0146】
実施例４
グループＩＩＩ ＭＮベースストックの試験に関して、１０Ｗ－４０ヘビーデューティーエンジンオイル（ＨＤＥＯ）配合物を「親」配合物として使用した。選択された配合物は、ＡＣＥＡ Ｅ６、９ＳＳＩスチレン－イソプレンＶＭ及び軽質中性コベースストックに対して配合された添加剤パッケージを使用する。その目的のためにＹｕｂａｓｅ４を選択した。配合物は、表９に提供され、且つ低温結果を表５に提供する。混合したら、ＡＳＴＭ Ｄ４６８４に従い、－３０℃においてミニ回転粘度計（ＭＲＶ）を使用する低温性能に関してＨＤＥＯを試験した。表９は、ＨＤＥＯにおいてグループＩＩＩ ＭＮベースストックを試験するために使用された配合物を示す。低温性能データ（ＭＲＶ）は、表５及び図７～８に示される。
グループＩＩＩ ＭＮベースストックの試験に関して、１０Ｗ－４０ヘビーデューティーエンジンオイル（ＨＤＥＯ）配合物を「親」配合物として使用した。選択された配合物は、ＡＣＥＡ Ｅ６、９ＳＳＩスチレン－イソプレンＶＭ及び軽質中性コベースストックに対して配合された添加剤パッケージを使用する。その目的のためにＹｕｂａｓｅ４を選択した。配合物は、表９に提供され、且つ低温結果を表５に提供する。混合したら、ＡＳＴＭ Ｄ４６８４に従い、－３０℃においてミニ回転粘度計（ＭＲＶ）を使用する低温性能に関してＨＤＥＯを試験した。表９は、ＨＤＥＯにおいてグループＩＩＩ ＭＮベースストックを試験するために使用された配合物を示す。低温性能データ（ＭＲＶ）は、表５及び図７～８に示される。
【0147】
【表17】
【0148】
図７は、分岐特性、すなわちＮＭＲによって測定された分岐Ｃ／末端Ｃの比率に対する中間中性（ＭＮ）ベースストックの流動点を示す。本発明のグループＩＩＩベースストックは、従来の水素化処理されたベースストックに対してほとんど無関係の挙動を示す。これは、図７に示される２つの適合線によって示される。図７中の線に関する方程式は、以下の通りである。
本発明のベースストック線：流動点＝－７４．６８４＋２８．２９９＊（ＢＣ／ＴＣ）。
従来の水素化処理された線：流動点＝１４．１７６－１６．３３２＊（ＢＣ／ＴＣ）。
式中、ＢＣ／ＴＣは、末端Ｃに対する分岐Ｃの比率である。
本発明のベースストック線：流動点＝－７４．６８４＋２８．２９９＊（ＢＣ／ＴＣ）。
従来の水素化処理された線：流動点＝１４．１７６－１６．３３２＊（ＢＣ／ＴＣ）。
式中、ＢＣ／ＴＣは、末端Ｃに対する分岐Ｃの比率である。
【0149】
類似の傾向は、１０Ｗ－４０ ＨＤＥＯにブレンドされた中間中性（ＭＮ）ベースストックのＭＲＶ挙動に見られる。これは、分岐特性、すなわちＮＭＲによって測定された分岐Ｃ／末端Ｃの比率に対するＭＮベースストックの－３０℃におけるＭＲＶを示す図８に示される。図８中の線に関する方程式：
本発明のベースストック線：ＭＲＶ＝－５６９４２＋３６５２７＊（ＢＣ／ＴＣ）。
従来の水素化処理された線：ＭＲＶ＝４８９３３－１６１４５＊（ＢＣ／ＴＣ）。
本発明のベースストック線：ＭＲＶ＝－５６９４２＋３６５２７＊（ＢＣ／ＴＣ）。
従来の水素化処理された線：ＭＲＶ＝４８９３３－１６１４５＊（ＢＣ／ＴＣ）。
【0150】
ＰＣＴ及びＥＰ条項
１．少なくとも９０重量％の飽和炭化水素、４．０ｃＳｔ～５．０ｃＳｔの１００℃における動粘度、１２０～最大１４０の粘度指数、０．５２未満の、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）、及び０．２１以下の、直鎖炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＳＣ）を含むグループＩＩＩベースストック。
１．少なくとも９０重量％の飽和炭化水素、４．０ｃＳｔ～５．０ｃＳｔの１００℃における動粘度、１２０～最大１４０の粘度指数、０．５２未満の、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）、及び０．２１以下の、直鎖炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＳＣ）を含むグループＩＩＩベースストック。
【0151】
２．２．３以下の、末端炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＴＣ）を有する、条項１のベースストック。
【0152】
３．１００℃における動粘度は、４．０ｃＳｔ～４．７ｃＳｔである、条項１又は２のベースストック。
【0153】
４．少なくとも９０重量％の飽和物、５．０ｃＳｔ～最大７．０ｃＳｔの１００℃における動粘度、１２０～１４０の粘度指数、０．５９未満の、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）、及び０．２１６以下の、直鎖炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＳＣ）を含むグループＩＩＩベースストック。
【0154】
５．２．３以下の、末端炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＴＣ）を有する、条項４のベースストック。
【0155】
６．Ｋｖ１００は、５．５ｃＳｔ～７．０ｃＳｔである、条項４又は５のベースストック。
【0156】
７．条項１～６のいずれか１つの潤滑油ベースストックと、有効量の１種以上の潤滑剤添加剤とを含む潤滑油組成物。
【0157】
８．ディーゼル燃料及びＡＰＩグループＩＩＩベースストックの製造する方法であって、減圧軽油供給原料を含む供給原料を提供すること、供給原料を第１の有効な水素処理条件下で水素処理して、第１の水素処理された溶出物を製造すること、第１の水素処理された溶出物を第２の有効な水素処理条件下で水素処理して、第２の水素処理された溶出物を製造すること、第２の水素処理された溶出物を分留して、少なくとも第１のディーゼル製品留分及びボトム留分を製造すること、ボトム留分を有効な水素化分解条件下で水素化分解して、水素化分解された溶出物を製造すること、水素化分解された溶出物を有効な触媒脱蝋条件下で脱蝋して、脱蝋された溶出物を製造することであって、脱蝋触媒は、少なくとも１つの非脱アルミニウム化、一次元、１０員環細孔ゼオライト及び少なくとも１つの第ＶＩ族金属、第ＶＩＩＩ族金属又はその組合せを含む、製造すること、脱蝋された溶出物を第３の有効な水素処理条件下で水素処理して、第３の水素処理された溶出物を製造すること、及び第３の水素処理された溶出物を分留して、少なくとも第２のディーゼル製品留分及びベースストック製品留分を形成することを含み、グループＩＩＩ潤滑剤ベースストック製品留分は、９０重量％以上の飽和物、５ｃＳｔ～７ｃＳｔの１００℃における動粘度、０．５２未満の、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）及び０．２１以下の、直鎖炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＳＣ）を含む、方法。
【0158】
９．供給原料は、６０～１５０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する、条項８の方法。
【0159】
１０．ベースストックは、２．１以下の、末端炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＴＣ）を有する、条項８又は９の方法。
【0160】
１１．ディーゼル燃料及びベースストックを製造する方法であって、減圧軽油供給原料を含む供給原料を提供すること、供給原料を第１の有効な水素処理条件下で水素処理して、第１の水素処理された溶出物を製造すること、第１の水素処理された溶出物を第２の有効な水素処理条件下で水素処理して、第２の水素処理された溶出物を製造すること、第２の水素処理された溶出物を分留して、少なくとも第１のディーゼル製品留分及びボトム留分を製造すること、ボトム留分を有効な水素化分解条件下で水素化分解して、水素化分解された溶出物を製造すること、水素化分解された溶出物を有効な触媒脱蝋条件下で脱蝋して、脱蝋された溶出物を製造することであって、脱蝋触媒は、少なくとも１つの非脱アルミニウム化、一次元、１０員環細孔ゼオライト及び少なくとも１つの第ＶＩ族金属、第ＶＩＩＩ族金属又はその組合せを含む、製造すること、脱蝋された溶出物を第３の有効な水素処理条件下で水素処理して、第３の水素処理された溶出物を製造すること、及び第３の水素処理された溶出物を分留して、少なくとも第２のディーゼル製品留分及びベースストック製品留分を形成することを含み、グループＩＩＩ潤滑剤ベースストック製品留分は、９５重量％以上の飽和物、４ｃＳｔ～６ｃＳｔの１００℃における動粘度、０．５９未満の、単環式ナフテンに対する多環式ナフテンの比率（２Ｒ＋Ｎ／１ＲＮ）及び０．２６以下の、直鎖炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＳＣ）を含む、方法。
【0161】
１２．供給原料は、６０～１５０の溶媒脱蝋オイル供給原料粘度指数を有する、条項１１の方法。
【0162】
１３．２．３以下の、末端炭素に対する分岐炭素の比率（ＢＣ／ＴＣ）を有する、条項１１又は１２のベースストック。
【0163】
１４．有効な水素処理条件は、３００℃～４５０℃の温度、１５００ｐｓｉ～５０００ｐｓｉ（１０．３ＭＰａ～３４．６ＭＰａ）の水素分圧、０．２時間－１～１０時間－１の液空間速度及び３５．６ｍ３／ｍ３～１７８１ｍ３／ｍ３（２００ｓｃｆ／Ｂ～１０，０００ｓｃｆ／Ｂ）の水素循環速度を含む、条項８～１３のいずれかの方法。
【0164】
１５．有効な水素化分解条件は、２８０℃～４５０℃の温度、１０００ｐｓｉｇ～５０００ｐｓｉｇ（６．９ＭＰａ～３４．６ＭＰａ）の水素分圧、０．５時間－１～１０時間－１の液空間速度及び３５．６ｍ３／ｍ３～１７８１ｍ３／ｍ３（２００ｓｃｆ／Ｂ～１０，０００ｓｃｆ／Ｂ）の水素処理ガス速度を含む、条項８～１４のいずれかの方法。
【0165】
１６．脱蝋触媒は、２００：１～３０：１のＳｉＯ２：ＡｌＯ３比を有するモレキュラーシーブを含み、且つ０．１重量％～３．３３重量％のフレームワークＡｌ２Ｏ３含有量を含み、脱蝋触媒は、０．１重量％～５重量％の白金を含む、条項８～１５のいずれかの方法。
【0166】
１７．モレキュラーシーブは、ＥＵ－１、ＺＳＭ－３５、ＺＳＭ－１１、ＺＳＭ－５７、ＮＵ－８７、ＺＳＭ－２２、ＥＵ－２、ＥＵ－１１、ＺＢＭ－３０、ＺＳＭ－４８、ＺＳＭ－２３又はその組合せである、条項１６の方法。
【0167】
１８．モレキュラーシーブは、ＺＳＭ－４８、ＺＳＭ－２３又はその組合せである、条項１７の方法。
【0168】
１９．脱蝋触媒は、少なくとも１つの低表面積金属酸化物耐火性結合剤を含み、結合剤は、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア又はシリカ－アルミナである、条項８～１５のいずれかの方法。
【0169】
２０．金属酸化物耐火性結合剤は、第１の金属酸化物耐火性結合剤と異なる第２の金属酸化物耐火性結合剤をさらに含む、条項１９の方法。
【0170】
２１．脱蝋触媒は、２５％以上の、全表面積に対するミクロ細孔表面積の比率を含み、全表面積は、外部ゼオライトの表面積に結合剤の表面積を加えたものに等しく、結合剤の表面積は、１００ｍ２／ｇ以下である、条項１９の方法。
【0171】
２２．水素化分解触媒は、ゼオライトＹベースの触媒である、条項１９の方法。
【0172】
２３．有効な脱蝋条件は、２００℃～４５０℃の温度、２５０ｐｓｉ～５０００ｐｓｉ（１．８ＭＰａ～３４．６ＭＰａ）の水素分圧、０．２時間－１～１０時間－１の液空間速度及び３５．６ｍ３／ｍ３～１７８１ｍ３／ｍ３（２００ｓｃｆ／Ｂ～１０，０００ｓｃｆ／Ｂ）の水素循環速度を含む、条項２２の方法。
【0173】
２４．供給原料に対する水素化分解された脱蝋されたボトムの全変換は、３０％～９０％である、条項８又は１１の方法。
【0174】
２５．供給原料は、溶媒脱蝋オイルである、条項８又は１１の方法。
【0175】
２６．供給原料は、減圧軽油である、条項８又は１１の方法。
【0176】
全ての特許及び特許出願、（ＡＳＴＭ法、ＵＬ法などの）試験手順並びに本明細書に引用される他の文献は、そのような開示が本開示と矛盾しない限り、且つそのような組み込みが認められる全ての権限に関して、参照により全体として組み込まれる。
【0177】
数値の下限及び数値の上限が本明細書に列挙される場合、いずれの下限からいずれの上限までの範囲も考慮される。本開示の説明のための実施形態が詳細に記載されているが、種々の他の変更形態が明白であり、且つ本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、当業者によって容易に実施可能であることが理解されるであろう。したがって、本明細書に添付された特許請求の範囲が例に限定され、且つ特許請求の範囲ではなく本明細書に明らかにされた記載が、本開示が関係する技術分野の当業者によってその均等物として見なされるであろう全ての特徴を含む、本開示において存在する特許取得可能な新規物の全ての特徴を包含していると解釈されるように意図されない。
【0178】
本開示は、多数の実施形態及び具体的な実施例を参照して上記で説明された。上記の詳細な説明を考慮に入れて、当業者に多くの相違が暗示されるであろう。全てのそのような明白な相違は、添付された全ての意図される特許請求の範囲内にある。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】