ES3044307T3

ES3044307T3 - Method of producing a lube base oil mixture comprising a waste lubricant-derived refined oil fraction, and lube base oil produced thereby

Info

Publication number: ES3044307T3
Application number: ES24163928T
Authority: ES
Inventors: Young Wook Jeong; Jun Soo Park; Kyung Seok Noh
Original assignee: SK Innovation Co Ltd; SK Enmove Co Ltd
Current assignee: SK Innovation Co Ltd; SK Enmove Co Ltd
Priority date: 2023-07-18
Filing date: 2024-03-15
Publication date: 2025-11-26
Anticipated expiration: 2044-03-15
Also published as: JP2025015402A; US12606755B2; EP4495213B1; US20250026997A1; DK4495213T3; KR20250014031A; FI4495213T3; EP4495213A1

Abstract

La invención se refiere a un método para producir una mezcla de aceite base lubricante. El método incluye proporcionar una fracción de aceite refinado derivado de lubricante usado, derivada de un lubricante que contiene un aceite base lubricante de los grupos API I o II, y que contiene un aceite refinado iónico, un primer aceite base regenerado o una combinación de ambos; desparafinar la fracción de aceite refinado derivado de lubricante usado para producir un segundo aceite base regenerado; y mezclar este último con un aceite base lubricante separado para producir una mezcla de aceite base lubricante de los grupos III o superiores. El método presenta una ventaja económica, ya que se utiliza lubricante usado de baja calidad como materia prima para la producción de aceites base lubricantes de mayor calidad. Además, el método es ventajoso desde el punto de vista ambiental, ya que el lubricante usado se reutiliza en lugar de desecharse. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Método de producción de una mezcla de aceite base lubricante que comprende una fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual, y aceite base lubricante producido de ese modo

[0005] ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0007] 1. Campo de la divulgación

[0009] La presente invención se refiere a un método de producción de un aceite base lubricante y a un aceite base lubricante producido de ese modo.

[0011] 2. Descripción de la técnica relacionada

[0013] El lubricante residual se somete a una serie de procedimientos de refinación para obtener aceite refinado. En algunos países, la cantidad total del aceite refinado se usa como fueloil, como en Corea, mientras que en otros países, una porción del aceite refinado se usa como fueloil, y el resto se usa como aceite base regenerado de baja calidad.

[0014] Por otra parte, los buenos aceites base lubricantes tienen alto índice de viscosidad, alta estabilidad (resistente a la oxidación, al calor, a la radiación UV, etc.) y alta volatilidad. El Instituto Estadounidense del Petróleo (API) clasifica los aceites base lubricantes según su calidad tal como se muestra en la tabla 1 a continuación.

[0016] [Tabla 1]

[0019]

[0022] En la clasificación anterior, la calidad de los aceites base lubricantes aumenta desde el grupo I al V, produciéndose generalmente los aceites base lubricantes del grupo III mediante reacciones de hidrocraqueo avanzadas. Normalmente, el aceite no convertido, que es una fracción pesada de aceite que no se convierte en fueloil durante un procedimiento de hidrocraqueo de fueloil, se usa como materia prima para la producción de aceites base lubricantes del grupo III y superiores.

[0024] El documento EP 4137553 A1 da a conocer un procedimiento de producción de una mezcla de aceite base lubricante mezclando una fracción de aceite refinado que se ha sometido a extracción con disolvente o hidrotratamiento con una fracción de componentes de un aceite no convertido fraccionado por destilación a vacío.

[0026] SUMARIO DE LA INVENCIÓN

[0028] La presente invención se refiere a un método de producción de un aceite base lubricante y un aceite base lubricante producido de ese modo.

[0030] Más específicamente, la presente invención se refiere a un método según la reivindicación 1 de producción de una mezcla de aceite base lubricante, incluyendo el método: proporcionar una fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual, en la que la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual se deriva de un lubricante que contiene un aceite base lubricante del grupo I o II según API, y la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual se selecciona de un aceite refinado iónico a vacío, un primer aceite base regenerado, o una combinación de los mismos; desparafinar la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual para producir un segundo aceite base regenerado; y mezclar el segundo aceite base regenerado con un aceite base lubricante independiente para producir una mezcla de aceite base lubricante del grupo III.

[0032] Según una realización, la fracción de aceite refinado derivada del lubricante residual puede tener un contenido de azufre en un intervalo de desde 200 ppm hasta 3000 ppm, un contenido de nitrógeno en un intervalo de 100 ppm y 1200 ppm, y una viscosidad cinemática a 100 °C en un intervalo de 4 s 11 cSt.

[0034] Según la invención, proporcionar el aceite refinado iónico a vacío de la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual incluye una secuencia de centrifugación, destilación atmosférica y destilación a vacío.

[0035] Según una realización, la etapa de centrifugación implica la introducción de un floculante, preferiblemente fosfato de amonio y/o se realiza a una temperatura en un intervalo de 80 °C a 120 °C.

[0036] Según una realización, la destilación atmosférica se realiza a una temperatura en un intervalo de 50 °C a 350 °C. Según una realización, la destilación a vacío se realiza a una presión de 1333,22 Pa (10 torr) o menos y una temperatura de 150 °C a 350 °C.

[0037] Según la invención, proporcionar el primer aceite base regenerado de la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual incluye una extracción con disolvente. El disolvente puede comprender uno cualquiera o más de N-metil-2-pirrolidona (NMP), sulfolano, DMSO, furfural, fenol, y acetona. La extracción con disolvente puede llevarse a cabo a una temperatura de 30 °C a 200 °C y/o a una presión en un intervalo de presión atmosférica a 20 kg/cm2. La razón en volumen del disolvente con respecto al componente de aceite en la fracción de aceite refinado puede ser de 1:1 a 6:1.

[0038] Según una realización, proporcionar el primer aceite base regenerado de la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual incluye una primera etapa de hidrotratamiento. El hidrotratamiento puede llevarse a cabo en presencia de un catalizador seleccionado de uno cualquiera o más de catalizadores a base de Ni-Mo, catalizadores a base de Co-Mo, níquel Raney, cobalto Raney y catalizadores a base de platino. El hidrotratamiento puede llevarse a cabo en una condición de temperatura de 200 °C a 500 °C y/o una condición de presión de 50 kg/cm2 a 300 kg/cm2. El hidrotratamiento puede llevarse a cabo en una condición de velocidad espacial de líquido (LHSV) de 0,1 a 5,0 Ir1. La razón en volumen de hidrógeno con respecto a aceite refinado puede estar en un intervalo de 300 a 3000 Nm3/m3. Según una realización, la desparafinación puede implicar la hidrodesparafinación y el hidroacabado de la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual.

[0039] Según una realización, la hidrodesparafinación puede llevarse a cabo en presencia de un catalizador que incluye al menos uno de un soporte de zeolita EU-2, un soporte de alúmina y un soporte de sílice-alúmina, y puede llevarse a cabo a una temperatura en un intervalo de 300 °C a 350 °C a una presión en un intervalo de 60 kg/cm2 a 150 kg/cm2. Según una realización, el catalizador puede incluir Co, Ni, Pt, Pd, Mo, W, o cualquier combinación de los mismos como componente activo metálico.

[0040] Según una realización, el aceite base lubricante independiente puede tener una viscosidad cinemática (a 100 °C) de 6 a 7 cSt, un índice de viscosidad de 120 o más, un punto de fluidez de -10 °C o menos, y una viscosidad de simulador de arranque en frío (CCS) (a -30 °C) de 5400 cP o menos.

[0041] Según una realización, el hidroacabado se lleva a cabo a una temperatura en un intervalo de 200 °C a 250 °C y a una presión en un intervalo de 60 kg/cm2 a 150 kg/cm2.

[0042] Según una realización, la cantidad del segundo aceite base regenerado mezclado en la etapa de mezclado puede ser del 1 al 30 % en volumen de la mezcla de aceite base lubricante del grupo III.

[0043] La presente invención tiene una ventaja económica en que puede usarse lubricante residual de baja calidad como materia prima para el procedimiento de fabricación de aceite base lubricante de alta calidad. Además, la presente invención es ventajosa en un aspecto respetuoso con el medio ambiente porque el lubricante residual se reutiliza en lugar de desecharse.

[0044] BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0045] La figura 1 es un diagrama esquemático de un procedimiento según la presente invención.

[0046] La figura 2 es un diagrama esquemático de un procedimiento fuera del alcance de la presente invención.

[0047] DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS

[0048] A continuación en el presente documento se describirá en detalle una realización preferida de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos.

[0049] Si se hace referencia a valores de viscosidad cinemática en el presente documento, se hace referencia a valores medidos según la norma ASTM D445 a 100 °C.

[0050] Si se hace referencia a valores de índice de viscosidad en el presente documento, se hace referencia a valores medidos según la norma ASTM D2270.

[0051] Si se hace referencia a valores de punto de fluidez en el presente documento, se hace referencia a valores medidos según la norma ASTM D97.

[0053] Si se hace referencia a valores de viscosidad de simulador de arranque en frío (CCS) en el presente documento, se hace referencia a valores medidos según la norma ASTM D5293 a -30 °C.

[0055] La presente invención proporciona un método según la reivindicación 1 de producción de una mezcla de aceite base lubricante, incluyendo el método: proporcionar una fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual, en la que la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual se deriva de un lubricante que contiene un aceite base lubricante del grupo I o II según API, y la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual se selecciona de un aceite refinado iónico a vacío, un primer aceite base regenerado, o una combinación de los mismos; desparafinar la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual para producir un segundo aceite base regenerado; y mezclar el segundo aceite base regenerado con un aceite base lubricante independiente para producir una mezcla de aceite base lubricante del grupo III. El método de producción de la mezcla de aceite base lubricante se ilustra esquemáticamente en la figura 1.

[0057] La fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual se deriva de un lubricante que contiene un aceite base lubricante del grupo I o II según la clasificación de aceite base lubricante de API, y más específicamente se deriva de un lubricante residual que contiene un aceite base lubricante del grupo I o II. Específicamente, un aceite base lubricante del grupo I o II tiene un contenido de azufre de 300 ppm o más, un grado de saturación de menos del 90 %, un índice de viscosidad de 120 o menos, o una combinación de los mismos. Normalmente, los lubricantes contienen diversos aditivos además de un aceite base lubricante. Los aditivos contienen grandes cantidades de impurezas que hacen que los aditivos sean inadecuados para su uso en lubricantes, y las fracciones de aceite refinado derivadas de lubricantes residuales también pueden contener grandes cantidades de impurezas. Por ejemplo, los lubricantes residuales que contienen el aceite base lubricante del grupo I o II pueden contener de 1000 a 3000 ppm de azufre, de 500 a 2000 ppm de nitrógeno, de 100 a 2000 ppm de cloro, y otras impurezas metálicas que pueden introducirse durante la lubricación.

[0059] Según la invención, la etapa de proporcionar el aceite refinado iónico a vacío de la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual incluye una secuencia de centrifugación, destilación atmosférica y destilación a vacío de lubricante residual. La etapa corresponde a una etapa de reducción del contenido de azufre, nitrógeno, cloro e impurezas metálicas presentes en el aceite derivado del lubricante residual. Tal como se usa en el presente documento, la expresión “fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual” se refiere al aceite obtenido después de la introducción de un lubricante residual derivado de una fracción de aceite en la etapa de refinación, y la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual tiene un contenido de impurezas reducido en comparación con el lubricante residual usado.

[0061] La centrifugación es para separar y eliminar las impurezas presentes en el lubricante residual y puede realizarse a una velocidad de rotación de aproximadamente 100 rpm a 3000 rpm. En lugar de la separación centrífuga, puede usarse sedimentación natural para eliminar las impurezas. Sin embargo, la separación centrífuga es más preferible en lo que se refiere a la velocidad y el rendimiento de la separación. Además, la etapa de centrifugación puede implicar la introducción de un floculante. En este caso, las impurezas aglomeradas por la introducción del floculante se separan y se eliminan por rotación. El floculante puede ser cualquier floculante que permita la aglomeración de impurezas. En una realización, puede usarse fosfato de amonio como floculante. En una realización, la etapa de centrifugación se realiza a una temperatura en un intervalo de 80 °C a 120 °C. La separación de los aglomerados puede facilitarse dentro del intervalo de temperatura.

[0063] En una realización, una vez que las impurezas sólidas de alta densidad que no son miscibles con el lubricante residual se eliminan principalmente por la separación centrífuga, el lubricante residual se somete a destilación atmosférica realizada bajo presión atmosférica. La destilación atmosférica se realiza a una temperatura en un intervalo de aproximadamente 50 °C a 350 °C. A medida que aumenta la temperatura de la destilación atmosférica, las fracciones en el lubricante residual se destilan y se fraccionan en orden de puntos de ebullición más bajos. Entre las fracciones fraccionadas a través de la etapa de destilación atmosférica, se recoge una fracción que tiene un punto de ebullición de aproximadamente 150 °C o superior para producir el aceite refinado. El aceite derivado del lubricante residual a través de centrifugación y destilación atmosférica puede denominarse “aceite refinado iónico”.

[0065] En una realización, la fracción de aceite recogida en la etapa de destilación atmosférica se somete a un procedimiento de destilación a vacío. La destilación a vacío se realiza para el fraccionamiento adicional de la fracción de aceite obtenida en la etapa de destilación atmosférica. Cuando la temperatura de destilación se aumenta para el fraccionamiento de la fracción de aceite a presión atmosférica, puede producirse el craqueo de la fracción de aceite. Por este motivo, esta etapa se realiza en condiciones de presión reducida y temperatura suave. La destilación a vacío puede realizarse a una presión de 1333,22 Pa (10 torr) o menos y una temperatura de 150 °C a 350 °C. Durante la etapa de destilación a vacío, se recoge una fracción que tiene un punto de ebullición de 300 °C a 550 °C, y la fracción recogida se denomina “aceite refinado iónico a vacío”. El aceite refinado iónico a vacío tiene una densidad relativa de aproximadamente 0,8 a 1,0, un índice de viscosidad (VI) de aproximadamente 80 a 150, y un punto de fluidez de aproximadamente -20 °C a 0°. Además, el aceite refinado iónico a vacío puede tener un contenido de impurezas reducido en comparación con el lubricante residual original. La fracción de aceite refinado muestra un color marrón de aproximadamente 5 a 6 según las normas ASTM. Mediante la centrifugación y destilación en dos etapas, el aceite refinado iónico a vacío tiene un contenido reducido de sedimento y humedad en comparación con el lubricante residual original.

[0067] En una realización, el aceite refinado iónico a vacío puede tener un contenido de azufre en un intervalo de desde 200 pm hasta 3000 ppm, un contenido de nitrógeno en un intervalo de 100 ppm y 1200 ppm, y una viscosidad cinemática a 100 °C en un intervalo de 4 a 11 cSt.

[0069] La etapa de proporcionar el primer aceite base regenerado de la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual incluye una extracción con disolvente o primera etapa de hidrotratamiento. La extracción con disolvente de la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual es una etapa de mezclado de la fracción de aceite refinado y un disolvente en un tanque de mezclado, una etapa de mantenimiento de la mezcla en un estado estacionario para alcanzar la separación de frases, obteniendo de ese modo una fase en la que el aceite es un componente, y una etapa de eliminación de una fase que contiene una gran cantidad de impurezas. El disolvente usado para la extracción con disolvente es un disolvente que tiene una mayor afinidad por las impurezas que el componente de aceite en la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual. Como disolvente, se usan comúnmente N-metil-2-pirrolidona (NMP), sulfolano, DMSO, furfural, fenol y acetona. Como disolvente, puede usarse cualquier disolvente que tenga una alta afinidad por las impurezas y una baja afinidad por la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual para separarse en fases a partir de la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual. Además, el disolvente puede mostrar una volatilidad diferente de la fracción de aceite en el procedimiento de separación de disolvente posterior.

[0071] La extracción con disolvente de la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 30 °C a 200 °C, de manera preferible de aproximadamente 30 °C a 150 °C, y de manera más preferible de aproximadamente 40 °C a 120 °C, y a una presión en un intervalo de presión atmosférica a 20 kg/cm2, preferiblemente en un intervalo de presión atmosférica a 15 kg/cm2, más preferiblemente en un intervalo de presión atmosférica a 10 kg/cm2.

[0073] Además, la razón en volumen del disolvente usado en la etapa de extracción con disolvente de la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual con respecto al componente de aceite en la fracción de aceite refinado es de 1:1 a 6:1, preferiblemente de 1:1 a 5:1, de 1:1 a 4:1, de 1:1 a 3:1, de 1:1 a 2:1, de 2:1 a 5:1, de 2:1 a 4:1, de 2:1 a 3:1, de 3:1 a 5:1, de 3:1 a 4:1, y de 4:1 a 5:1. Más preferiblemente, la razón en volumen puede estar en un intervalo de desde 1,5:1 hasta 3:1. La razón en volumen en el intervalo mencionado es preferible en lo que se refiere al equilibrio entre el nivel de eliminación de impurezas a través de la extracción con disolvente y el rendimiento del aceite base lubricante producido posteriormente a partir de la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual.

[0075] El primer hidrotratamiento de la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual es una etapa de hidrogenación de la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual a alta temperatura y alta presión en presencia de un catalizador para eliminar azufre, nitrógeno, cloro y otras impurezas metálicas contenidas en la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual, y es una etapa de saturación de los hidrocarburos insaturados presentes en la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual.

[0077] El primer hidrotratamiento puede realizarse en presencia de un catalizador. El catalizador tendrá un efecto de promover una reacción de saturación de hidrógeno y una reacción de eliminación de impurezas. En realizaciones, como catalizador para el primer hidrotratamiento, pueden usarse catalizadores a base de Ni-Mo, catalizadores a base de Co-Mo, níquel Raney, cobalto Raney, y catalizadores a base de platino.

[0079] El primer hidrotratamiento se lleva a cabo en una condición de temperatura de 200 °C a 500 °C, de manera preferible de aproximadamente 250 °C a 450 °C, y de manera más preferible de aproximadamente 300 °C a 400 °C, en una condición de presión de 50 kg/cm2 a 300 kg/cm2, preferiblemente de 50 kg/cm2 a 250 kg/cm2, y más preferiblemente de 100 kg/cm2 a 200 kg/cm2, en una condición de velocidad espacial de líquido (LHSV) de 0,1 a 5,0 h-1, preferiblemente de 0,3 a 4,0 h-1 , y más preferiblemente de 0,5 a 3,0 h-1, a una razón en volumen de hidrógeno con respecto a aceite refinado en un intervalo de 300 a 3000 Nm3/m3, preferiblemente de 500 a 2500 Nm3/m3, y más preferiblemente de 1000 a 2000 Nm3/m3. Las condiciones anteriores están dentro de un intervalo en el que no se ve afectada la vida útil de un catalizador de desparafinación, se minimiza el nivel de eliminación de impurezas tales como azufre y nitrógeno presentes en la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual, y se minimiza la pérdida de rendimiento de un producto final, que es un aceite base lubricante. La fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual obtenida mediante una fracción de aceite derivada de lubricante residual en un procedimiento de refinación que implica extracción con disolvente o primer hidrotratamiento se denomina “primer aceite base regenerado”.

[0081] En una realización, el primer aceite base regenerado puede tener un contenido de azufre de 100 a 3000 ppm, un contenido de nitrógeno de 100 a 1000 ppm, y un contenido de cloro de 5 a 200 ppm. Además, el primer aceite base regenerado puede tener un punto de ebullición en un intervalo de 350 °C y 550 °C y más preferiblemente un intervalo de 420 °C a 520 °C. El intervalo de punto de ebullición del primer aceite base regenerado puede ser más estrecho que el de la fracción de aceite refinado iónico.

[0083] La fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual incluye el aceite refinado iónico a vacío mencionado anteriormente, el primer aceite base regenerado, o una combinación de los mismos.

[0085] En una realización, el aceite refinado iónico a vacío puede tener un contenido de azufre en un intervalo de desde 200 ppm hasta 3000 ppm, un contenido de nitrógeno en un intervalo de 100 ppm y 1200 ppm, y una viscosidad cinemática a 100 °C en un intervalo de 4 a 11 cSt.

[0087] El método incluye una etapa de desparafinación de desparafinar la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual para producir un segundo aceite base regenerado. En el presente documento, la expresión “segundo aceite base regenerado” se refiere a una fracción de aceite refinado derivada del lubricante residual que se desparafina a través de la etapa de desparafinación. La etapa de desparafinación consiste en isomerizar selectivamente el componente de cera contenido en la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual, mejorando de ese modo las características de baja temperatura (garantizando un punto de fluidez bajo) y manteniendo un alto índice de viscosidad (VI). La presente invención tiene como objetivo lograr una mejora en la eficiencia y el rendimiento a través de la mejora del catalizador usado en la etapa de desparafinación. La etapa de desparafinación puede incluir una reacción de hidrotratamiento, una reacción de hidrodesparafinación y una reacción de hidroacabado posterior.

[0089] Antes de la hidrodesparafinación, puede realizarse un segundo hidrotratamiento para eliminar las impurezas que quedan en la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual. Las condiciones del procedimiento y el catalizador para el segundo hidrotratamiento pueden ser las mismas que para las del primer hidrotratamiento.

[0091] En una realización, la hidrodesparafinación puede llevarse a cabo en presencia de un catalizador que incluye un soporte de zeolita EU-2 y puede llevarse a cabo a una temperatura en un intervalo de 300 °C a 350 °C a una presión en un intervalo de 50 kg/cm2 a 150 kg/cm2. Más específicamente, la hidrodesparafinación puede llevarse a cabo a una temperatura en un intervalo de 310 °C a 340 °C y preferiblemente un intervalo de 320 °C a 330 °C y a una presión en un intervalo de 60 kg/cm2 a 140 kg/cm2 y preferiblemente un intervalo de 60 kg/cm2 a 130 kg/cm2.

[0093] El hidroacabado posterior puede llevarse a cabo en las mismas condiciones y con el mismo catalizador que los usados para la etapa de hidrodesparafinación, excepto en que la temperatura de procedimiento está un intervalo de 200 °C a 250 °C.

[0095] En general, la reacción principal de la desparafinación catalítica es convertir N-parafina en isoparafina a través de una reacción de isomerización para mejorar las propiedades a baja temperatura, y se informa de que el catalizador usado en este caso es principalmente un catalizador bifuncional. Un catalizador bifuncional está compuesto por dos componentes activos: un componente activo metálico (sitio metálico) para la reacción de hidrogenación/deshidrogenación y un soporte (sitio ácido) para la isomerización del esqueleto usando iones carbonio. Un catalizador que tiene una estructura de zeolita generalmente está compuesto por un soporte de aluminosilicato y al menos un metal seleccionado de los metales del Grupo 8 y los metales del Grupo 6.

[0097] El catalizador de desparafinación puede incluir un soporte que tiene sitios ácidos, seleccionándose el soporte de tamices moleculares, alúmina y sílice-alúmina. Los tipos de soportes que tienen sitios ácidos incluyen tamices moleculares, alúmina, sílice-alúmina, y similares. Entre estos, los tamices moleculares se refieren a aluminosilicatos cristalinos (zeolita), SAPO, ALPO, y similares. Se usa un tamiz molecular de poro medio con un anillo de oxígeno de 10 miembros, tal como SAPO-11, S<a>PO-41, ZSM-11, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35 y ZSM-48, y puede usarse un tamiz molecular de poro grande con un anillo de oxígeno de 12 miembros.

[0099] En particular, puede usarse preferiblemente como soporte zeolita EU-2 que tiene una transición de fase controlada. Después de generar zeolita pura, es probable que las condiciones de síntesis cambien, o es probable que el cristal de zeolita sintetizada pase gradualmente a una fase más estable si la síntesis continúa durante un período de tiempo predeterminado. Este fenómeno se denomina transformación de fase de la zeolita. Se confirmó que el rendimiento de la selección por isomerización mejoró según el grado de transformación de fase de la zeolita, y también se mostró un excelente rendimiento en la reacción de desparafinación catalítica usando la misma.

[0101] En una realización, el catalizador puede incluir Co, Ni, Pt, Pd, Mo, W, o cualquier combinación de los mismos como componente activo metálico. El catalizador puede incluir uno o más metales de hidrogenación seleccionados de los elementos de los Grupos 2, 6, 9 y 10 en la Tabla Periódica. En particular, entre los metales en los Grupos 9 y 10 (es decir, los metales del Grupo VIII), se usan preferiblemente Co, Ni, Pt y Pd, y entre los metales en el Grupo 6 (es decir, metales del Grupo VIB), se usan preferiblemente Mo y W.

[0102] El segundo aceite base regenerado producido en presencia del catalizador tal como se describió anteriormente puede tener un contenido de azufre de menos de 5 ppm, un contenido de nitrógeno de menos de 1 ppm, y un índice de viscosidad en un intervalo de 100 a 120, de modo que el segundo aceite base regenerado puede tener una propiedad próxima a la de un aceite base lubricante del grupo III. En una realización, cuando el segundo aceite base regenerado producido en la etapa de desparafinación tiene un contenido de impurezas mayor que el contenido de azufre y el contenido de nitrógeno, el segundo aceite base regenerado puede someterse a hidrotratamiento adicional para la eliminación de las impurezas después de la etapa de desparafinación.

[0104] El método puede incluir una etapa de mezclado de mezclar el segundo aceite base regenerado con un aceite base lubricante independiente para producir una mezcla de aceite base lubricante del grupo III. En el presente documento, la mezcla de aceite base lubricante del grupo III se refiere a una mezcla de aceite base lubricante que tiene características correspondientes al grupo III de la tabla 1. Tal como se describió anteriormente, el segundo aceite base regenerado tiene características próximas a las de los aceites base lubricantes del grupo III. Por tanto, cuando el segundo aceite base regenerado se mezcla en una determinada cantidad con un aceite base lubricante del grupo III independiente, la mezcla de aceite base lubricante como producto final es un aceite base lubricante del grupo III. Dicho de otro modo, el método puede reducir el coste de fabricación de aceites base lubricantes del grupo III al utilizar componentes de aceite derivados de lubricantes residuales que contienen un aceite base lubricante del grupo I o II como materia prima para fabricar aceites base lubricantes del grupo III.

[0106] En una realización, el aceite base lubricante independiente puede tener una viscosidad cinemática (a 100 °C) de 6 a 7 cSt, un índice de viscosidad de 120 o más, un punto de fluidez de -10 °C o menos, y una viscosidad de simulador de arranque en frío (CCS) (a -30 °C) de 5400 cP o menos. Además, el aceite base lubricante independiente puede tener un contenido de azufre, nitrógeno y cloro de menos de 1 ppm.

[0108] En una realización, la cantidad del segundo aceite base regenerado mezclado en la etapa de mezclado puede ser del 1 % al 30 % en volumen de la mezcla de aceite base lubricante del grupo III. Cuando la cantidad del segundo aceite base reciclado usado en la etapa de mezclado es de menos del 1 % en volumen de la mezcla de aceite base lubricante del grupo III, el ahorro en el coste de fabricación puede no ser significativo debido al bajo porcentaje del segundo aceite base regenerado en la mezcla de aceite base lubricante del grupo III, que es un producto final. Cuando la cantidad del segundo aceite base regenerado usado en la etapa de mezclado es de menos del 1 % en volumen de la mezcla de aceite base lubricante del grupo III, la mezcla de aceite base lubricante del grupo III, que es un producto final, puede no tener las características de los aceites base lubricantes del grupo III. En una realización, la cantidad del segundo aceite base regenerado mezclado en la etapa de mezclado puede ser del 5 % al 25 % en volumen de la mezcla de aceite base lubricante del grupo III y preferiblemente del 10 % al 20 % en volumen de la mezcla de aceite base lubricante del grupo III.

[0110] Un método de producción de una mezcla de aceite base lubricante fuera del alcance de la invención puede incluir la etapa de mezclar el primer aceite base regenerado con el aceite base lubricante independiente y la hidrodesparafinación e hidroacabado posteriores. El método puede realizarse tal como se ilustra esquemáticamente en la figura 2. El primer aceite base regenerado y el aceite base lubricante independiente usados en el método pueden tener las mismas propiedades que el primer aceite base regenerado y el aceite base lubricante independiente según el primer aspecto, y la cantidad de mezclado y las condiciones de procedimiento de las etapas de hidrodesparafinación e hidroacabado también pueden ser las mismas que en el primer aspecto. Según el método anterior, puede obtenerse una mezcla de aceite base lubricante del grupo III. Según la invención puede obtenerse una mezcla de aceite base lubricante e incluir el segundo aceite base regenerado. Tal como se describió anteriormente, el segundo aceite base regenerado corresponde a un componente de aceite refinado desparafinado derivado de lubricante residual que contiene un aceite base lubricante del grupo I o II, y la mezcla de aceite base lubricante que contiene el segundo aceite base regenerado puede mantener las características de los aceites base lubricantes del grupo III mientras que contienen un componente de aceite derivado de lubricante residual. Dicho de otro modo, la mezcla de aceite base lubricante que contiene el segundo aceite base regenerado puede ser beneficiosa desde el punto de vista económico porque puede utilizarse aceite derivado de un aceite base lubricante de menor calidad como componente de un aceite base lubricante de mayor calidad, y puede ser beneficiosa desde el punto de vista ambiental porque puede reducirse la cantidad de lubricante residual que se desecha al reciclar el lubricante residual como materia prima para un procedimiento de fabricación de aceite base lubricante de mayor calidad.

[0112] En una realización, la mezcla de aceite base lubricante que contiene el segundo aceite base regenerado puede tener un índice de viscosidad mayor de 120 y un grado de saturación del 90 % o superior. Dicho de otro modo, la mezcla de aceite base lubricante que contiene el segundo aceite base regenerado puede ser un aceite base lubricante que cumple con el índice de viscosidad y el grado de saturación de los aceites base lubricantes del grupo III mostrados en la tabla 1. En una realización, la mezcla de aceite base lubricante que contiene el segundo aceite base regenerado puede tener preferiblemente un índice de viscosidad de 125 o más, y más preferiblemente un índice de viscosidad de 130 o más. Además, la mezcla de aceite base lubricante que contiene el segundo aceite base regenerado puede tener un grado de saturación del 95 % o más y más preferiblemente un grado de saturación del 99 % o más.

[0113] En una realización, la mezcla de aceite base lubricante que contiene el segundo aceite base regenerado puede tener un contenido de azufre de menos de 1 ppm, un contenido de nitrógeno de menos de 1 ppm, y un contenido de cloro de menos de 1 ppm. Dicho de otro modo, la mezcla de aceite base lubricante que contiene el segundo aceite base regenerado no solo puede cumplir con la condición de contenido de impurezas de los aceites base lubricantes del grupo III, sino que también puede estar sustancialmente libre de impurezas.

[0115] En una realización, la mezcla de aceite base lubricante que contiene el segundo aceite base regenerado puede tener un valor de color Saybolt de 27 o superior. Cuando un aceite base lubricante tiene un valor de color Saybolt de 27 o mayor, el aceite base lubricante se considera un aceite base lubricante que tiene una estabilidad correspondiente a la calidad Water White. El aceite base lubricante de calidad Water White tiene un contenido de azufre y nitrógeno de menos de 1 ppm, un grado de saturación del 99 % o más, y un contenido aromático de menos del 1 %. Este aceite base lubricante es más estable que un aceite base lubricante convencional del grupo III según API.

[0117] En una realización, la mezcla de aceite base lubricante que contiene el segundo aceite base regenerado puede presentar una absorbancia UV a 260-350 nm de 2,5 o menos y una absorbancia UV a 325 nm de 0,7 o menos, medido según la norma ASTM D 2008. En este caso, la absorbancia a una longitud de onda de 260 a 350 nm indica que el material de prueba contiene un componente que tiene 3 o más anillos aromáticos, y la absorbancia a una longitud de onda de 325 nm indica que el material de prueba contiene un componente que tiene de 3 a 7 anillos aromáticos. La mezcla de aceite base lubricante que contiene el segundo aceite base regenerado presenta una baja absorbancia a estas longitudes de onda. Es decir, la mezcla de aceite base lubricante tiene un bajo contenido aromático, presentando de ese modo alta estabilidad.

[0119] A continuación en el presente documento, se presentan los ejemplos preferidos para ayudar a entender la presente invención.

[0121] Ejemplo

[0123] Medición del comportamiento y características de los aceites base lubricantes producidos mediante el método de producción de la presente invención.

[0125] Un lubricante residual que tenía un contenido de azufre de aproximadamente 2000 ppm, un contenido de nitrógeno de aproximadamente 1500 ppm y un contenido de cloro de aproximadamente 1500 ppm se centrifugó a una velocidad de aproximadamente 300 rpm, seguido por destilación atmosférica y destilación a vacío, para obtener un aceite refinado iónico a vacío. El aceite refinado iónico a vacío obtenido a través de destilación a vacío realizada en las condiciones del procedimiento descritas a continuación contenía una fracción de aceite pesado con un punto de ebullición de 400 °C o más y de 550 °C o menos.

[0127] En este caso, la destilación atmosférica se realizó a una temperatura de 50 °C a 350 °C a presión atmosférica. Las condiciones del procedimiento de la destilación a vacío se muestran en la tabla 2 a continuación.

[0129] [Tabla 2]

[0132]

[0135] Además, se sometió a hidrotratamiento un lubricante residual independiente que tenía el mismo contenido de impurezas que el lubricante residual descrito anteriormente, en una condición de temperatura de aproximadamente 300 °C, una condición de presión de aproximadamente 60 a 150 kg/cm2, una condición de velocidad espacial de líquido por hora (LHSV) de aproximadamente 3,0 h-1, y la razón en volumen de hidrógeno con respecto a aceite derivado del lubricante residual de aproximadamente 1000 para obtener un primer aceite base regenerado. Posteriormente, el aceite refinado iónico a vacío y el primer aceite base regenerado se mezclaron en la razón en volumen de 1:1 para obtener una fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual, seguido por hidrodesparafinación de la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual. La hidrodesparafinación se realiza a una temperatura de aproximadamente 350 °C y una presión de aproximadamente 150 kg/cm2, en presencia de un catalizador de hidrogenación que contiene zeolita EU-2 como soporte y Ni como componente activo metálico. El hidroacabado posterior se lleva a cabo en presencia del mismo catalizador de hidrogenación que se usa en la hidrodesparafinación, a una temperatura de aproximadamente 230 °C y a una presión de aproximadamente 60 a 150 kg/cm2. Después de la hidrodesparafinación y el hidroacabado, se obtuvo un segundo aceite base regenerado.

[0137] El segundo aceite base regenerado obtenido se mezcló con un aceite base lubricante independiente YU-6 que tiene una viscosidad cinemática a 100 °C de 6,3 cSt, un índice de viscosidad de 130, un punto de fluidez de -12 °C, y una viscosidad CCP a -30 °C de 6200 cP, para obtener una mezcla de aceite base lubricante. En este caso, la cantidad del segundo aceite regenerado usado en el mezclado fue del 20 % en volumen de la mezcla de aceite base lubricante.

[0138] La mezcla de aceite base lubricante preparada mediante el método de producción anterior se midió para determinar diversas propiedades, y como resultado de las mediciones, el aceite base lubricante tenía una densidad relativa de 0,84, una viscosidad cinemática a 100 °C de 7,3 cSt, un índice de viscosidad (VI) de 129, y una viscosidad cinemática a -33 °C de 120, un contenido de azufre de menos de 1 ppm, un contenido de nitrógeno de menos de 1 ppm, y casi no contenía impurezas, excepto cantidades traza inevitables de impurezas. Además de las propiedades descritas anteriormente, a continuación se muestran otras propiedades de la mezcla de aceite base lubricante en la tabla 3.

[0140] [Tabla 3]

[0143]

[0146] Se encontró que la mezcla de aceite base lubricante tenía un índice de viscosidad de al menos 120 y un grado de saturación de al menos el 95 %, cumpliendo por tanto los criterios de los aceites base lubricantes del grupo III mostrados en la tabla 1 anterior. La mezcla de aceite base lubricante presentó un color brillante y transparente cuando se evaluó visualmente y mostró un valor de color Saybolt de 27 o mayor tal como se mide según la norma ASTM D 156. Es decir, el aceite base lubricante es un aceite base lubricante que tiene una calidad Water White, y el aceite base lubricante tiene alta estabilidad térmica a altas temperaturas.

[0148] Además, la mezcla de aceite base lubricante presenta una baja absorbancia de hasta 3,0 (hasta 1,0 a una longitud de onda de 325 nm) cuando se mide según la norma ASTM D 2008 para UV que tiene una longitud de onda de 260 a 350 nm, y especialmente para UV que tiene una longitud de onda de 325 nm. Se confirmó que la mezcla de aceite base lubricante tenía alta estabilidad frente a UV.

[0150] Tal como se describió anteriormente, el uso de una determinada cantidad de aceite base regenerado derivado de lubricante residual como materia prima para la producción de un aceite base lubricante puede aumentar la estabilidad y el rendimiento del aceite base lubricante de producto final y tiene beneficios medioambientales porque el lubricante residual se reutiliza como materia prima para la producción de aceite base lubricante en lugar de desecharse simplemente.

Claims

1. REIVINDICACIONES

i.Método de producción de una mezcla de aceite base lubricante, comprendiendo el método:

proporcionar una fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual, en el que la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual se deriva de un lubricante que comprende un aceite base lubricante del grupo I o II según API, y en el que la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual se selecciona de un aceite refinado iónico a vacío, un primer aceite base regenerado, o una combinación de los mismos; y

desparafinar la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual para producir un segundo aceite base regenerado; y

mezclar el segundo aceite base regenerado con un aceite base lubricante independiente para producir una mezcla de aceite base lubricante del grupo III;

en el que proporcionar el aceite refinado iónico a vacío incluye una secuencia de centrifugación, destilación atmosférica y destilación a vacío;

en el que proporcionar el primer aceite base regenerado incluye una extracción con disolvente o una primera etapa de hidrotratamiento.

2. Método según la reivindicación 1, en el que la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual tiene un contenido de azufre en un intervalo de 200 ppm a 3000 ppm, un contenido de nitrógeno en un intervalo de 100 ppm y 1200 ppm, y una viscosidad cinemática a 100 °C en un intervalo de 4 a 11 cSt, cuando se mide según la norma<a>S<t>M D445 a 100 °C.

3. Método según cualquier reivindicación anterior, en el que la etapa de centrifugación implica la introducción de un floculante, preferiblemente fosfato de amonio y/o se realiza a una temperatura en un intervalo de 80 °C a 120 °C.

4. Método según cualquier reivindicación anterior, en el que la destilación atmosférica se realiza a una temperatura en un intervalo de aproximadamente 50 °C a 350 °C.

5. Método según cualquier reivindicación anterior, en el que la destilación a vacío se realiza a una presión de 1333,22 Pa (10 torr) o menos y una temperatura de 150 °C a 350 °C.

6. Método según cualquier reivindicación anterior, en el que el disolvente comprende uno cualquiera o más de N-metil-2-pirrolidona (NMP), sulfolano, DMSO, furfural, fenol y acetona.

7. Método según cualquier reivindicación anterior, en el que la extracción con disolvente se lleva a cabo a una temperatura de 30 °C a 200 °C y/o a una presión en un intervalo de presión atmosférica a 20 kg/cm2.

8. Método según cualquier reivindicación anterior, en el que la razón en volumen del disolvente con respecto al componente de aceite en la fracción de aceite refinado es de 1:1 a 6:1.

9. Método según cualquier reivindicación anterior, en el que el hidrotratamiento se lleva a cabo en presencia de un catalizador seleccionado de uno cualquiera o más de catalizadores a base de Ni-Mo, catalizadores a base de Co-Mo, níquel Raney, cobalto Raney y catalizadores a base de platino.

10. Método según cualquier reivindicación anterior, en el que el hidrotratamiento se lleva a cabo en una condición de temperatura de 200 °C a 500 °C y/o en una condición de presión de 50 kg/cm2 a 300 kg/cm2.

11. Método según cualquier reivindicación anterior, en el que el hidrotratamiento se lleva a cabo en una condición de velocidad espacial de líquido (LHSV) de 0,1 a 5,0 h-1, y/o, se lleva a cabo a una razón en volumen de hidrógeno con respecto a aceite refinado en un intervalo de 300 a 3000 Nm3/m3.

12. Método según cualquier reivindicación anterior, en el que la desparafinación comprende la hidrodesparafinación y el hidroacabado de la fracción de aceite refinado derivada de lubricante residual.

13.Método según la reivindicación 12, en el que la hidrodesparafinación se lleva a cabo en presencia de un catalizador que comprende al menos uno de un soporte de zeolita EU-2, un soporte de alúmina y un soporte de sílice-alúmina, y se lleva a cabo a una temperatura en un intervalo de 300 °C a 350 °C y a una presión en un intervalo de 60 kg/cm2 a 150 kg/cm2, en el que el catalizador comprende preferiblemente Co, Ni, Pt, Pd,

Mo, W, o cualquier combinación de los mismos como componente activo metálico.

14. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13, en el que el hidroacabado se lleva a cabo a una temperatura en un intervalo de 200 °C a 250 °C y a una presión en un intervalo de 60 kg/cm2 a 150 kg/cm2.

15. Método según cualquier reivindicación anterior, en el que la cantidad del segundo aceite base regenerado mezclado durante la mezcla es del 1 % al 30 % en volumen de la mezcla de aceite base lubricante del grupo III.