JPS5884897A - Ｎ−メチルピロリドンを使用する石油処理操作で腐食を防止する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石油処理操作でＮ−メチルピロリドンが用い
られるときの腐食の影譬を遅らせる又は最少限にする方
法に関する。

Ｎ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰと称する）は、種
々の石油炭化水素組成物及び処理操作で有用であること
が知られている。か＼る用途としては、オレフィンの分
離、石油ガスからのアセトンの回収及び種々の炭化水素
混合物からのナフタリン系炭化水素の抽出用の溶剤、化
学反応用の媒体、重合体用の溶剤、並び（工業的洗浄１
石油やワツエ クスの脱色、塗料除去剤中への混入、ジェット燃料及び
ガソリン用の凍結防止などの用途が挙げられる。恐ら＜
、ＮＭＰの最ともｉ１要で且つ最とも広い工業的用途は
、種々の石油精製プロセスにおける芳香族抽出溶剤とし
ての用途である。か＼るプロセスの例としては、ベンゼ
ン、トルエン及ヒキシレンの分離ａち周知のＢＴＸ法、
アフロルバン法として斯界に知られた此較的軽質の炭化
水素混合物からのキシレン、ベンゼン及びトルエンの如
き比較的純粋な単項芳香族の回収及び分離、並びに比較
的高いＶＩ及びＵＶ安定性を有する潤滑油を製造するた
めの鯛滑油留分からの芳香族の抽出が挙げられるっ過去
１０年位の間（、石油産業によって？ＶＳ８１？ｖ油の
脱アスファルト、抽出及び脱ワツクスに対してかなりの
量の工業研究及び開発費が費いやされてきた。例えけ、
米国特許第八８４へ５１５号、同第４．０１へ５４９号
、同第４．０５７４　？　１号、同第４．１２５．４５
８号及び同第４１ｔＳＲ，２２６号を参照されたい。

種々の石油処理プロセスにおけるＮＭＰの使用は増え続
けそして大部分が成功的であるけれども５　　・その使
用には１つの問題、即ち、各処理装置に発生する腐食の
間顕があった。

こ＼（本発明の方法に従えば、ＮＭＰが使用される石油
処理装置で生じる腐食は、ポリカルボン酸とグリコール
又はグリセロールとの選定したエステルを用いることに
よって有意義に減少させることができることが分った。

本発明は、成分のうちの１つとしてＮ−メチルピロリド
ンが使用されそしてポリカルボン酸とグリコール又はグ
リ１−ルとの反応から形成される選定したエステルが腐
食抑制（有効な量で系に添加されるような石油処理プロ
セスＫＮするもので島る。

本発明の石油処理プロセスにおいて腐食抑制剤として有
用１％定のエステルは、一般には、ボリカｋＭン酸の任
意の油溶性ヒドロキシ＃撲エステルである。更に具体的
に言えば、本発明（用いられるエステル成分は、ポリカ
ルボン酸とグリコール又はグリセ日−ル好ましくはグリ
コールとのエステル化から誘導される。

か＼るエステルは部分−、ジー又はポリエステルであっ
てよく、そしてこのエステルの典型的な式は、グリコー
ルを用いたときに次の一般式（１）　ＨＯ−Ｒ−００Ｃ
−Ｒ”−ＣＯＯＨ１２１ＨＯ−Ｒ−００Ｃ−Ｒ”−ＣＯ
ＯＲ’　−ＯＨ＋３１　ＨＯ−Ｒ−００Ｃ−Ｒ”−ＣＯ
ＯＲ−００Ｃ−Ｒ”　−ＣＯＯＲ’　−ＯＨ〔上記式中
、Ｒ−ｉ＊＊の炭化水素基でありモしてＲＩＩｔびＲ’
はそれぞれ以下に限定する如きグリセロール又はジオー
ルに関連する同種又は異種の炭化水素基であってよい〕
（よって表わされる。

もちろん、上記式によって例示さｎ、る種類のエステル
は、ポリカルボン酸又はか＼る酸の混合物をジオール又
はか＼るジオールの混合物でエステル化すること（よっ
て得ることができることが理解されよう。

エステルを１ｌｌｌ製する際に用いられるポリカルボン
酸は、脂肪族飽和又は不飽和酸であってよく、そして一
般には、約２−〜約９０好ましくは約２４〜約６０ｆｉ
ｌの総炭素原子数、及びカルボン酸基とカルボン酸基と
の間に少なくとも約９〜約４２＃Ｉまでの炭素原子好ま
しくは約１２〜約４２更に好ましくは約１６〜約２２ｖ
ＩＡの炭素原子を有する約２〜約５更ましくは約２〜約
５更に好ましくは約２＠のカルボン酸基を有する。

ポリカルボン酸と反応される油不溶性グリコールは、ア
ルカンジオール即ちアルキレングリコール又はオキサア
ルカンジオール即ち直鎖若しくは分枝鎖のポリアルキレ
ングリコールであってよい。

アルカンジオールは分子中に約２〜約１２１ｉｔの炭１
Ｌ原子好ましくは約２〜約５ｉｌｌの炭素原子を有して
よく、そしてオキサアルカンジオールは一般には約４〜
約２Ｊ）Ｑ好ましくは約４〜約１００個の炭素原子を有
する。もちろん、オキサアルカンジオール（ポリアルキ
レングリコール）は、式〔上記式中、ＲはＨ，、ＣＨｓ
　、Ｃ雪山又はＣｍ　Ｈｖであってよく、セしてＸは２
〜１：００好ましくを１２〜２５である〕の反復基を含
む。好ましく・アルカンジオール又はアルキレングリコ
ールはエチレングリコールであり、そして好ましいオキ
サアルカンジオール又はポリアルキレングリコールはジ
エチレングリコールである。先に記載したように、ポリ
カルボン酸のエステルを９製するのにグリセロールを用
いることもできるが、か＼る成分はその高分子量類似体
も包含することが意図される。

先に記載した如きエステルのどれでも有効に用いること
ができるけれども、最良の結果は、ポリカルボン酸のカ
ルボキシル基が約１６〜ｌ／１２２＠の炭素原子によっ
て互いに隔てられており且つヒドロキシル基が最とも近
いカルボキシル基から約２〜約１２＠の炭素原子くよっ
て隔てられているような化合物で得られる。特に望まし
い結果は、脂肪酸の二量体特に共役不飽和を含有するよ
うなものをポリヒドロキシ化合物でエステル化すること
によって製造された添加剤で得られた。もちろん、か＼
る二量体は１９６５年８月２７日付発行の米国特許第４
１８Ｑ、８３２号及び１９６９年２月２５日付発行の米
国特許第４４２ｔ８ｆ７号に明確（教示されており、モ
してそこに記載されるよ５（、かくして得られたジカル
ボン酸の二量体の炭化水素部分は６員環を含んでよ〜・
。１Ｊノール酸、オレイン酸及びこれらの酸の混合物力
１らの二量体の生成は、次の式によって例示される。

３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　巴（
ｋ − １ もちろん、例示される反応は二量体を生成するけれども
、反応の工業的応用は一般（は三量体の生成をもたらし
そしである場合にはかくして得られた生成物は少量の未
反応単量体を含有することが理解されよう。そ、の結果
、市場で入手可能な二量体酸は２５％程の三量体を含有
する可能性があるが、か＼る混合物の使用も本発明の範
囲内である。

本発明において有用な好ましいヒドロキシ置換エステル
添加剤は、例示されるものの如舞二量体化脂肪酸と油不
溶性グリコールとの反応生成物でありそして様々な方法
（よって製造することかで穴る。先（指摘したように、
好ましい酸二量体はリノール酸、オレイン酸の二量体又
はリノール酸及びオレイン酸の混成二量体であって、こ
れらはいくらかの単量体並びに三量体を含有してもよい
。

エチレンクリコール及ヒフロビレングリコールに加えて
他の特に満足なグリコールは、例えば、プロピレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコー
ル、ポリブチレングリコール等である。

本発明の方法は、一般的ＫＶｊって、炭化水素供給原料
が処理されモしてＮＭＰが成分の１つとして用いられる
ような任意の石油処理法を包含する。

更に具体的（言えば、本発明は、好ましくは抽出操作に
おいて炭化水素供給原料を溶剤としてのＮ−メチルピロ
リドンと接触されることを包含する。

すべての炭化水素供給ｉ料を用いることができるけれど
も、好ましい供給原料は、石油精製産業において通常の
もの％Ｋｍ滑油供給原料である。

潤滑油供給原料は、約５００７（２６０℃）よりも高い
初留点を有する石油留分を含む。これらの留分としては
約６０Ｏ’Ｆ（５１１℃）〜ｔｏｓ。

マ十（５６６℃＋）（大気圧）の範囲内の沸点を有する
脱アスフアルト油及び（又は）蒸留潤滑油留分が挙げら
れるが、これらは、置換ベンゼン。

ナフタリン、アントラセン及びフエナントラ七ンの如き
極性及び芳香族化合物を約５〜約７〇−（１Ｘ量）含有
しそして典型的（はＣｔｗ−Ｃａｍの範囲内の炭素含量
を有するととによって特徴づけられる。限定するもので
はないが、有用な供給原料の例としては、原油の留出油
及び脱アスフアルト残油、接触分解循環油のような留分
、約６００ｙ（３１１℃）よりも高い沸点を有するコー
クス炉留出油及び（又は）ｗ％分解油等が挙けられる。

これらの留分け１石油原油、シェールオイル、タールサ
ンドオイル等の如き源から誘導することができる。また
、これらの留分け、アラムコ、クラエート、ザ・パンハ
ンドル、ノース・ルイシアナ等から得られるパラフィン
系原油、チア・シュアナ及びコアスタル原油轡の如まナ
フテン系原油、運びに１０５０下＋（５６６℃＋）の沸
点か囲を有するブライトストック及びアタパスカタール
サンド等から誘導される合成供給原料の如き比較的重質
の供給ｆＪ７４．科のような源から得ることができる。

本発明において用いられるポリカルボン酸グリコール／
グリセロールエステルの量は、腐食抑制に有効な量であ
り、そして処理操作で使用しようとする炭化水素組成物
又は系の総″Ｎｔを基（して約１００１〜約１０重量−
好ましくは約１１０１〜約５ｙｔ−更に好ましくは約（
１０２〜約３１量−で変動してよい。

もちろん、処理しようとする組成物中に１石油処理操作
で慣用される他の処理物質及び添加剤を含めることもで
きる。

次の実施例は、本発明を更に例示するものであって１本
発明を限定するものではない。

例　　１ Ｎ−メチルピロリドン２を含む試料を鉄試験片と接触さ
せ、そして１９７９年１０月２日発行の米国特許第４１
６９．７６８号に記載される１石油系用偏光椰置（Ｐ装
ＰＳ）”を用いて２５℃の温度において鉄腐食について
試験した。鉄腐食率は４０５μｍ／ａであった。

Ｎ−メチルピロリドンに対してリノール酸の二量体酸と
ジエチレングリ−コールとのエステル化によって形成さ
れるエステル添加剤を（１０５事量−加えそして再びＰ
ＤＰＳを使用して鉄腐食について試験すると、腐食率は
１６μｍ／ａに低下した。

Ｎ−メチルビはりトン系に対して先に記載したと同じエ
ステルを（１１重量％添加した後にもう１つの実験を行
なった。鉄腐食率は７．５μｍ／ａであることが分った
。

例　　２ ？５ｉ＄−１％のＮ−メチルピロリドン及び５市量チの
水を含む他の試料を鉄試験片と接触させ、そして例１に
記載の如くしてＰＵＰＳを用いて鉄腐食について試験し
た。鉄腐食率は４８７μｍ／ａであった。

同じＮＭＰ／水’ＲＫ対してリノール酸の二量体酸とジ
エチレングリコールとのエステル化によって形成される
エステル添加剤をα０５１１ｒｔチ加えそして再びＰＤ
ＰＳを使用して鉄腐食について試験すると、腐食率は２
２μｍ／ａであった。

ＮＭＰ／水素（対して同じエステル添加剤を１１賞量チ
添加した後に、もう１つの試験を行なった。鉄腐食率は
１０μｍ／ａであることが分った。

、、−ｔ−） 代理人の氏名　倉　内　基　弘１ １（、シー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　Ｎ−メチルビｎリドンが炭化水素系中の成分
   の１つとして用いられる石油処理換作において、ポリカ
   ルボン酸とグリプール又はグリセロールとの反応から形
   成されるエステル添加剤を腐食抑制に有効な量で加えて
   腐食の発生を減少させることを特徴とする石油処理法。 （２）エステル添加剤が、炭化水素系の総重量を基にし
   て約ａ００１〜約１０１３量嗟の量で用いられる特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 （３）エステル添加剤が、カルボン酸基とカルボン酸基
   との間に約９〜約４２＠の炭素原７子を有するジカルボ
   ン酸と、約２〜約１２１１の炭素原子を有するアルカン
   ジオール又は約４〜２００９１１０巌素原子を有するオ
   キサン−アルカンジオールよりなる群から選定されるグ
   リコールとから形成される特許請求の範囲第２項記載の
   方法。 （４）　　エステル添加剤が、炭化水素系の総重量を基
   にして約［ＬＤ１〜約１〜８％の量で用いられる特許請
   求の範囲第３項記載の方法。 （５）　　エステル添加剤が、カルボン酸基とカルポス
   酸基との間に約１６〜約２２師の炭素原子を有する共役
   脂肪族酸の二量体酸から形成される特許請求の範囲第４
   項ｆｉＣ載の方法つ （６：　　エステルが、リノール酸の二量体酸とジエチ
   レングリコールとのエステル化によって形成される特許
   請求の範囲第５項記載の方法。 （７）　　エステル添加剤が、炭化水素組成物の総軍量
   を基くして約１０２〜約３１１ｉｒｔ％の量−で用いら
   れる特許請求の範謝第６項記載の方法。 ＋８）　　処理操作が抽出操作である特許請求の範囲第
   ４項記載の方法。 （９）　　エステル添加剤が、カルボン酸基とカルボン
   酸基との間に約１６〜約２２個の炭水原子を有する共役
   脂肪酸の二量体酸から形成される特許請求の範囲第８項
   記載の方法。 ａｌ　　エステルが、リノール酸の二量体酸とジエチレ
   ングリコールとのエステル化によって形成される特許請
   求の範囲第８項記載の方法。