JPS6247237B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、脱ワツクス助剤を使用する含ワツク
ス炭化水素油の溶剤脱ワツクス法に関する。特
に、本発明は、ポリビニルピロリドン脱ワツクス
助剤を使用する含ワツクス炭化水素油の溶剤脱ワ
ツクス法に関する。更に特定的に言えば、本発明
は、約40000〜400000の範囲内の数平均分子量を
有するポリビニルピロリドン脱ワツクス助剤を使
用するブライトストツクのケトン溶剤脱ワツクス
法に関する。 ワツクス含有炭化水素油中のワツクスは、該炭
化水素油を冷却してワツクスを沈殿させ次いで脱
ワツクス油から固体ワツクス粒子を過又は遠心
分離によつて分離することによつて該油から除去
される。工業的な脱ワツクス法として、ワツクス
含有油を溶剤の不在下に冷却してワツクス粒子を
沈殿させ次いでそれを過器によつてしぼり取る
ことからなるプレス脱ワツクス法が挙げられる。 一般的に言つて、減圧蒸留によつて得られる軽
質炭化水素油留分（パラフイン系留分）だけが粘
度制限のためにプレス脱ワツクス法によつて処理
される。更に広く使用されているものとして溶剤
脱ワツクス法があるが、この方法によれば、含ワ
ツクス油に溶剤を混合し次いで冷却してワツクス
をごく小さい粒子又は結晶として沈殿させ、これ
によつてワツクス粒子と脱ワツクス油含有脱ワツ
クス溶剤の溶液とを含むスラリーが生成される。
次いで、スラリーをワツクス過器に供給し、そ
こで脱ワツクス油及び脱ワツクス溶剤からワツク
スを除去する。溶剤脱ワツクス法は、潤滑油留分
及びブライトストツクの如き重質油留分に対して
使用される。曲型的な脱ワツクス溶剤は、アセト
ンとMEKとの及びMEKとMIBKとの混合物並び
にMEK／トルエン及びアセトン／ベンゼンの如
きケトンと芳香族炭化水素との混合物の如きケト
ンを包含する。 溶剤脱ワツクスプラントの能力を制限する傾向
がある因子のうち一つは、脱ワツクス油からのワ
ツクス過速度（これは、沈殿したワツクスの結
晶構造によつて強く影響を受ける）である。沈殿
したワツクスの結晶構造は脱ワツクス法における
様々な操作条件によつて影響を受けるけれども、
所定の供給原料に関して言えばこれは冷却条件に
よつて最とも強く影響を受ける。沈殿ワツクスの
寸法及び結晶構造、ワツクス結晶中の油の吸蔵並
びに結晶中に残された油の状態は極めて変動し、
そしてワツクスの組成及び沈殿状態に左右され
る。また、これらの状態は、ワツクスからの脱ワ
ツクス油の過速度及び脱ワツクス油の収率にも
影響を及ぼす。ある場合には、特に含ワツクス油
がブライトストツクであるときには、ワツクス結
晶は極めて細かい寸法を有しそして全部が過に
よつて分離されずにいくらかが脱ワツクス油成分
と共に過器に残り、これが油中に望ましくない
曇りを形成する。 過速度を向上させ且つ曇り形成を最少限にす
る一つの方法は、ワツクス含有油に脱ワツクス助
剤を加えることである。α−オレフイン共重合
体、(a)エチレン−酢酸ビニル共重合体と(b)２〜20
個の炭素原子を有する脂肪族アルコールとアクリ
ル又はメタクリル酸との不飽和エステルとの混合
物の如き脱ワツクス助剤、並びに塩素化パラフイ
ンとナフタリンとの縮合生成物又はアクリル酸エ
ステル重合体を混合したものからなる重合体脱ワ
ツクス助剤が斯界において周知である。しかしな
がら、重質供給原料の場合には、これらの脱ワツ
クス助剤はあまりにも効率的でなく、それ故に油
中において比較的高濃度の脱ワツクス助剤が必要
とされる。このことは、重質油ラフイネート又は
ブライトストツクを溶剤脱ワツクスするときに特
にあてはまる。これらの油を溶剤脱ワツクスする
ときには、ワツクスの一部分は布を通過するよ
うな細かい結晶として沈殿され、これによつて脱
ワツクス油中にその商業的価値を大きく低下させ
る曇りが形成される。また、そのように多くの微
細なワツクス粒子の存在の故に、脱ワツクス油の
過速度は、それよりも軽質の潤滑油供給原料で
得られるよりも低くなる傾向がある。それ故に、
重質供給原料と共に使用するための効率的な脱ワ
ツクス助剤が必要である。 ここに本発明において、ポリビニルピロリドン
（PVP）は、ケトン溶剤脱ワツクス法において使
用するときにワツクス含有炭化水素油のための有
効な脱ワツクス助剤であることが分つた。PVP
は、約40000〜400000好ましくは約160000〜
360000の範囲内の比較的高い数平均分子量を有す
るべきである。PVPは、ザ・ゼネラル・アニリ
ン・アンド・フイルム・コーポレーシヨンから市
場で入手可能であり、そして次の化学構造 を有する。また、PVPは、脱ワツクスしようとす
る含ワツクス油の約５〜2500ppm好ましくは25
〜500ppm更に好ましくは約50〜150ppmの範囲
内の量で用いるときに有効であることが分つた。
本発明は、脱アスフアルト残油又はブライトスト
ツクの如き重質炭化水素油をケトン脱ワツクスす
る際に使用のときに特に有効であることが分つ
た。 ケトン脱ワツクスとは、脱ワツクス溶剤として
１種以上のケトンを用いる溶剤脱ワツクス法を意
味しそしてケトンと非ケトン溶剤との混合物を包
含する。好適なケトンとしては、アセトン、メチ
ルエチルケトン（MEK）、ジメチルケトン、メチ
ルプロピルケトン、メチルイソブチルケトン
（MIBK）、メチルシクロヘキシルケトン及びそれ
らの混合物の如き３〜８個の炭素原子を有するケ
トン、並びに前記ケトンとトルエン、キシレン、
ベンゼン及びナフサを包含する１種以上の芳香族
溶剤との混合物及び前記ケトンと１種以上のC₃
〜C₁₀アルカン及びオレフインとの混合物が挙げ
られる。もちろん、PVP脱ワツクス助剤は脱ワツ
クス溶剤中に可溶性であるべきであり、そしてい
ずれにしても油／溶剤混合物中に可溶性でなけれ
ばならないことを理解されたい。ある場合には、
MEK／トルエンの混合物の如きある種の脱ワツ
クス溶剤中にPVPを溶液状態に維持するための補
助溶剤としても作用するイソブタノールの如きア
ルコール中にPVPを予備溶解させることが必要で
あることが分つた。また、PVPは、プロパン自己
冷媒脱ワツクス法においてプロパンの如きアルカ
ン炭化水素を単独で用いる脱ワツクス法に使用す
るときには脱ワツクス助剤として有効でないこと
が分つた。 本発明の脱ワツクス助剤を使用して、すべての
重質含ワツクス石油供給原料又はその留出油留分
を脱ワツクスすることができる。かゝる供給原料
の例（これに限定するものでない）としては、(a)
約800〓よりも高い初留点を有する留出油留分
（好ましい供給原料は約800〜1200〓の範囲内の沸
点を有する重質潤滑油及び特殊油留分を包含す
る）、及び(b)約800〓よりも高い初留点を有するブ
ライトストツク又は脱アスフアルト残油が挙げら
れる。加えて、これらの供給原料のどれでも蒸留
又は脱アスフアルトに先立つて水素化分解するこ
とができる。これらは、アラコム、クウエート、
ザ・パンハンドル、ノース・ルイジアナ等から得
られるパラフイン系原油、チア・ジユアナ、コア
ストール（Coastal）原油等の如きナフテン系原
油、並びにアタバスカ（Athabasca）タールサン
ド、石炭、コールドレイク原油等から誘導される
比較的重質の供給原料及び合成供給原料のような
任意の源から生じることができる。先に記載した
ように、本発明は、ブライトストツク又は脱アス
フアルト残油を脱ワツクスするのに特に適合す
る。最後に、必要でないけれども、脱ワツクス溶
剤中の溶液状態で含ワツクス油に加えられるよう
に脱ワツクス助剤を脱ワツクス溶剤中に溶解させ
るのが好ましい。 本発明を使用してすべてのケトン溶剤脱ワツク
ス法を実施することができるけれども、好ましい
具体例では含ワツクス油はデルヂル
“DILCHILL”（エクソン・リサーチ・アンド・エ
ンジニアリング・カンパニーの登録サービスマー
ク）脱ワツクス法を用いてケトン溶剤脱ワツクス
されるが、その基本的な概念は米国特許第
3773650号に示されているので必要ならばそれを
参照されたい。かくして、含ワツクス油は細長い
段階式冷却塔の頂部にその曇り点よりも高い温度
で導入され、そして冷たい脱ワツクス溶剤は、溶
剤及びワツクス／油混合物が該帯域を通過すると
きにそれらの実質上瞬間的な混合を達成するよう
に該塔の段階に高度の撹拌を維持しながら複数の
段階に沿つて該帯域に少しずつ導入される。かく
して、約100〓の温度において2500SUSの粘度を
有するパラフイン系ブライトストツク油の１容量
が55容量のMEKと45容量のトルエンとの混合物
からなる１容量の溶剤で予備希釈され、次いで、
その予備希釈された油がその曇り点（約130〓）
よりも高い温度で16段階デルチル塔の頂部に導入
される。予備希釈溶剤中に溶解させた油に対し
て、含ワツクス油を基にして100ppmの脱ワツク
ス助剤を提供するのに要する量で約360000の数平
均分子量を有するPVP脱ワツクス助剤が添加され
る。55容量のMEKと45容量のトルエンとの混合
物を含み且つPVP脱ワツクス助剤を含有する冷た
い脱ワツクス溶剤が−20〓の温度で該塔の段階に
導入され、そこで脱ワツクス助剤含有溶剤は脱ワ
ツクス油と実質上瞬間的に混合され、これによつ
てワツクス固体粒子と脱ワツクス油溶液とを含む
スラリーが生成される。含ワツクス油供給原料１
容量当り約３容量の溶剤が塔内の油に加えられ且
つ混合されて約40〓の温度で塔を出るスラリーを
生成する。含ワツクススラリーは、約40〓の温度
で塔を出て、次いで表面スクレーパ付冷却器を通
されてそこで約０〓のワツクス過温度に更に冷
却され、そして脱ワツクス油溶液からワツクスの
固体粒子を分離するために回転ドラム式真空過
器に通される。 本発明は、次の実施例から更に明らかであろ
う。 実施例 360000の数平均分子量を有しそしてGAFから
“PVPK−90”として得られるポリビニルピロリ
ドン脱ワツクス溶剤（55／45容量MEK／トルエ
ン）中に溶解させた。これは、イソブタノール中
の25％PVP溶液を先ず調整することによつて行わ
れた。 適当な撹拌装置を備えた実験室的な一段式晶出
器においてMEK／トルエン溶剤を用いてデルチ
ル脱ワツクスを模擬した。100〓において
2500SUSの粘度を有する脱アスフアルトし抽出し
たアラビアンライト残油（ブライトストツク）
を、含ワツクス供給原料１容量当り溶剤１容量の
量においてPVP含有MEK／トルエン脱ワツクス
溶剤で予備希釈した。この混合物をその曇り点
（130〓）においてデルチル晶出器に導入し、そこ
で該混合物を各段階において含ワツクス油供給原
料１容量当り約３容量の冷PVP含有溶剤の注入に
よつて更に冷却させた。スラリーは約40〓でデル
チル晶出器を出たが、これをダツシユポツト装置
の表面スクレーパ付冷却器によつて０℃のワツク
ス過温度に更に冷却させた。 薄板過装置を使用してスラリーをその過性
能について評価した。表に与えられるデータは、
PVP脱ワツクス助剤を使用して向上されたスラリ
ー過性能を例示する。データは、僅か100ppm
のPVP脱ワツクス助剤の使用が過速度の43％向
上を提供することを示す。

【表】 ビン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 含ワツクス炭化水素油にポリビニルピロリド
   ン脱ワツクス助剤及びケトン脱ワツクス溶剤を混
   合し、得られた混合物を冷却してワツクスの固体
   粒子と脱ワツクス油及びケトン脱ワツクス溶剤の
   溶液とを含むスラリーを生成し、そして前記脱ワ
   ツクス油溶液からワツクスを分離することを含む
   溶剤脱ワツクス法。 ２ 脱ワツクス助剤が含ワツクス油の約５〜
   2500ppmの範囲内の量で使用されることからな
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 脱ワツクス助剤の数平均分子量が約40000〜
   400000の範囲内であることからなる特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ４ ケトン脱ワツクス溶剤が３〜８個の炭素原子
   を持つケトン溶剤より本質上なる群から選定され
   る少なくとも１種の溶剤であることからなる特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 供給原料が天然又は合成潤滑油留分であるこ
   とからなる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ ポリビニルピロリドンが25〜500ppmの量で
   存在し且つ約160000〜360000の範囲内の数平均分
   子量を有することからなる特許請求の範囲第１項
   記載の方法。