[发明专利]氢化异构化催化剂的制造方法和润滑油基础油的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及氢化异构化催化剂及其制造方法。另外，本发明涉及使用了氢化异构化催化剂的润滑油基础油的制造方法。

背景技术

石油制品之中，例如润滑油、轻油、喷气燃料等是重视低温下的流动性的制品。因此，对于这些制品所使用的基础油，理想的是将作为低温流动性降低的原因的正构烷烃、稍有支化的异构烷烃等蜡成分完全或部分地去除，或者转换成蜡成分以外的成分。近年来，通过费托合成法得到的烃类(以下简称“FT合成油”。)由于不包含硫化合物等环境负担物质，因此作为制造润滑油、燃料时的原料油而受到瞩目，但该烃类也包含大量蜡成分。

作为从烃油中去除蜡成分的脱蜡技术，已知有例如利用液化丙烷、甲乙酮(MEK)等溶剂萃取蜡成分的方法。但是，该方法存在如下问题：运行成本大、且可适用的原料油种类被限定、以及制品收率受到原料油种类限制等。

另一方面，作为将烃油中的蜡成分转换为非蜡成分的脱蜡技术，已知有例如使烃油在氢存在下与具有氢化-脱氢化能力和异构化能力的所谓双功能催化剂接触，将烃中的正构烷烃异构化成异构烷烃的催化脱蜡。另外，作为催化脱蜡所使用的双功能催化剂，已知有固体酸，其中有包含由沸石等构成的分子筛和属于周期表第8～10族或者第6族的金属的催化剂、尤其是分子筛上负载有前述金属的催化剂。

虽然催化脱蜡作为改善烃油的低温流动性的方法是有效的，但为了得到适用于润滑油用基础油、燃料基础油的馏分，需要使正构烷烃的转化率足够高。但是，催化脱蜡所使用的上述催化剂不仅具有异构化能力还具有烃的裂解能力，因此对烃油进行催化脱蜡时，随着正构烷烃的转化率的上升，烃油的轻质化也进行，难以高收率地得到所期望的馏分。尤其，在制造要求高粘度指数和低倾点的高品质的润滑油用基础油时，非常难以通过烃油的催化脱蜡经济性良好地得到目标馏分，因此，该领域多使用聚α-烯烃等合成系基础油。

但是，近年来，润滑油基础油和燃料基础油的制造领域中，尤其是润滑油基础油的制造领域中，使用加氢处理法(hydroprocessing)的美国石油协会(API(American Petroleum Institute))的润滑油等级分类的GroupII、GroupIII以及GroupIII+基础油的制造逐渐普及。基于这样的情况，为了由包含蜡成分的烃油中以良好的收率得到所期望的异构烷烃馏分，谋求对于烃兼备被抑制的裂解活性和高异构化反应活性的催化剂、即具备优异的异构化选择性的氢化异构化催化剂。

至今仍在尝试提高催化脱蜡中使用的催化剂的异构化选择性。例如，下述专利文献1中公开使直链状或稍有支化的碳原子数10以上的烃原料与催化剂在异构化条件下接触、脱蜡而制造润滑油的工艺，所述催化剂是由包含元素周期表第VIII族等金属的ZSM-22、ZSM-23、ZSM-48等具有中等程度大小的一维状细孔、且微晶尺寸不超过约0.5μ的分子筛构成的。

需要说明的是，为了构筑规定的细孔结构，构成氢化异构化催化剂的沸石通常是在具有氨基、铵基等的被称作有机模板的有机化合物的存在下进行水热合成而制造的。并且，所合成的沸石按照例如下述非专利文献1的453页、“2.1.Materials”项、最终段落所记载的那样，在包含分子态氧的气氛下，以例如550℃水平以上的温度焙烧，从而去除含有的有机模板。接着，经焙烧的沸石按照例如下述非专利文献1的453页、“2.3.Catalytic experiments”项所记载的那样，典型的是，在含有铵离子的水溶液中进行离子交换成铵型。离子交换后的沸石进一步负载周期表第8～10族等的金属成分。接着，负载有金属成分的沸石经过干燥、根据需要成型等工序并填充到反应器中，典型的是，在400℃左右的温度下包含分子态氧的气氛下进行焙烧，进一步在相同程度的温度下使用氢等进行还原处理，由此赋予作为双功能催化剂的催化活性。

最近，为了进一步提高氢化异构化催化剂的异构化选择性，提出了如下方法：将水热合成后的沸石在包含有机模板的状态下进行离子交换、而不在上述那样的高温下进行焙烧，由该离子交换沸石制造氢化异构化催化剂(例如，参照下述专利文献2)。

现有专利文献

专利文献

专利文献1:美国专利第5,282,958号公报

专利文献2:日本特开2010-155187号公报

非专利文献

非专利文献1:J.A.Martens et al.，J.Catal.239(2006)451

发明内容

发明要解决的问题