低硫船用馏分燃料柱塞发动机油组合物制造技术

本发明专利技术通常涉及一种设计用于低硫馏分燃料的柱塞发动机润滑油组合物，其中所述润滑油具有低碱值，但是能够提供氧化稳定性、粘度升高控制和改善的清净性能。本发明专利技术通常还涉及一种用于润滑柱塞发动机的方法和使用所述柱塞发动机油组合物来运行柱塞发动机的方法。

Oil composition for low sulfur marine fuel plunger

The invention usually relates to a lubricating oil composition for a plunger engine designed for low sulfur distillate fuels, wherein the lubricating oil has low base value, but it can provide the oxidation stability, viscosity increase, control and improvement of detergency. The present invention also relates to a method for lubricating the plunger engine and the use of the plunger engine oil composition to run the plunger engine.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低硫船用馏分燃料柱塞发动机油组合物本专利申请要求2015年2月18日提交的美国临时专利申请62/117819的优先权。专利
本专利技术通常涉及设计用于低硫馏分燃料的柱塞发动机油组合物，其中所述润滑油具有低碱值，但是能够提供氧化稳定性、粘度升高控制和改善的清净性能。专利技术背景柱塞发动机通常是中速(300-1000rpm)四冲程发动机，其中一种润滑油用于润滑发动机的所有区域，这与十字头发动机截然不同，在十字头发动机中，所述十字头允许在气缸中和在曲轴箱中使用不同的润滑油。柱塞发动机油(TPEO)因此对燃料相容性、氧化稳定性、粘度升高控制和清净性具有独特的要求。传统上，用于柱塞发动机运行的燃料油的范围由重质船用渣油燃料到低硫馏分燃料。近来，受卫生和环境问题的推动，未来的法规越来越有可能强制要求使用低硫燃料用于柱塞发动机的运行。使用低硫渣油燃料要求炼油厂有可能以合理的成本和努力降低渣油燃料中的硫含量。未来是否有足够的低硫渣油燃料油可用，或者低硫馏分燃料和瓦斯油是否可用于更广阔的范围，这还是未知的。因此合意的是提供设计用于低硫馏分燃料的柱塞发动机油组合物，其中所述润滑油具有低碱值，但是能够提供氧化稳定性、粘度升高控制和改善的清净性能。添加剂，尤其是含金属碱性清净剂添加剂，多年来已经在TPEO中用于中和酸性燃烧气体，保持发动机清洁，确保润滑油与渣油燃料油的相容性，以及控制粘度升高。但是，由于燃料特性方面的差异和不同燃料来源造成的柱塞发动机环境中的差异，目前仍不清楚采用为使用渣油燃料油而开发的添加剂技术配制的TPEO是否在事实上最适于未来的低硫船用馏分燃料。用重质船用渣油燃料或低硫馏分燃料运行柱塞发动机的关键性能参数包括：活塞冷却集油沟(也称为活塞顶下方)的沉积物控制、活塞环组的沉积物控制(包括环、环岸和环槽)、粘度升高控制和油泥控制。对于船用渣油燃料运行，这些性能参数几乎完全由来自船用渣油燃料的沥青质污染所驱动。但是，对于馏分燃料运行(其中该燃料不含有显著的沥青质)，这些性能参数由来自所述馏分燃料的燃烧副产物所驱动。因此，相对于船用渣油燃料，对使用低硫馏分燃料运行的发动机的要求非常不同。结果，制剂的性能不能由馏分燃料运行参照船用渣油燃料运行，或反之亦然。专门设计为对船用渣油燃料运行提供优化性能的制剂将不能预期为对馏分燃料运行自动提供可接受的性能。例如，对高硫船用渣油燃料运行优化的传统70TBN船用气缸润滑油制剂向下处理为40TBN船用气缸润滑油制剂已经显示对低硫船用气缸润滑油运行具有不可接受的性能。此外，对高硫船用渣油燃料运行优化的传统70TBN船用气缸润滑油制剂向下处理为甚至更低TBN的船用气缸润滑油制剂也已经发现对馏分燃料运行具有不可接受的性能。专利技术概述按照本专利技术的一个实施方案，提供了一种低硫船用馏分燃料柱塞柴油发动机润滑油组合物，包含：(a)主要量的I类基础油；(b)清净剂组合物，包含：(i)中过碱性清净剂，包含直链烷基取代的羟基苯甲酸的过碱性盐，其中至少90摩尔％的所述烷基基团为C20或更大，并且其中所述中过碱性清净剂的TBN按活性物质计为大约100至300mgKOH/g；(ii)高过碱性清净剂，包含直链烷基取代的羟基苯甲酸的过碱性盐，其中至少90摩尔％的所述烷基基团为C20或更大，并且其中所述高过碱性清净剂的TBN按活性物质计为大于大约300mgKOH/g；和(iii)非过碱性硫化烷基酚盐清净剂，所述非过碱性硫化烷基酚盐清净剂基本上不含多元醇促进剂氧化产物并且通过包括下述步骤的方法制备：将具有至少一个6-36个碳原子烷基取代基的烷基酚与硫在选自具有1-3个碳原子的链烷酸、所述链烷酸的混合物、所述链烷酸的碱土金属盐及其混合物的促进剂酸存在下且至少在足以中和所述烷基酚和所述促进剂的化学计算量的钙碱存在下，于约130℃至约250℃的温度和不存在多元醇促进剂或1-5个碳原子链烷醇的反应条件下接触足够长的时间以使硫基本上全部反应，由此得到基本上不含元素硫的硫化烷基酚钙盐基；其中所述非过碱性硫化烷基酚盐清净剂以小于3.5重量％存在；其中中过碱性清净剂(i)的重量％与高过碱性清净剂(ii)的重量％的比为大约0.1:1至10:1；其中所述组合物的TBN小于30mgKOH/g；并且其中所述组合物不含有这样的过碱性清净剂，该过碱性清净剂包含烷基取代的羟基苯甲酸的盐，所述烷基取代的羟基苯甲酸的盐具有至少50摩尔％的是C14-C18的烷基基团。按照本专利技术的另一实施方案，提供运行柱塞发动机的方法，所述方法包括：(a)用低硫船用馏分燃料为所述发动机加燃料，和(b)用包含以下组分的润滑油组合物润滑所述发动机：(1)主要量的I类基础油；(2)清净剂组合物，包含：(i)中过碱性清净剂，包含直链烷基取代的羟基苯甲酸的过碱性盐，其中至少90摩尔％的所述烷基基团为C20或更大，并且其中所述中过碱性清净剂的TBN按活性物质计为大约100至300mgKOH/g；(ii)高过碱性清净剂，包含直链烷基取代的羟基苯甲酸的过碱性盐，其中至少90摩尔％的所述烷基基团为C20或更大，并且其中所述高过碱性清净剂的TBN按活性物质计为大于大约300mgKOH/g；和(iii)非过碱性硫化烷基酚盐清净剂，所述非过碱性硫化烷基酚盐清净剂基本上不含多元醇促进剂氧化产物并且通过包括下述步骤的方法制备：将具有至少一个6-36个碳原子烷基取代基的烷基酚与硫在选自具有1-3个碳原子的链烷酸、所述链烷酸的混合物、所述链烷酸的碱土金属盐及其混合物的促进剂酸存在下且至少在足以中和所述烷基酚和所述促进剂的化学计算量的钙碱存在下，于约130℃至约250℃的温度和不存在多元醇促进剂或1-5个碳原子链烷醇的反应条件下接触足够长的时间以使硫基本上全部反应，由此得到基本上不含元素硫的硫化烷基酚钙盐基；其中所述非过碱性硫化烷基酚盐清净剂以小于3.5重量％存在；其中中过碱性清净剂(i)的重量％与高过碱性清净剂(ii)的重量％的比为大约0.1:1至10:1；其中所述组合物的TBN小于30mgKOH/g；并且其中所述组合物不含有这样的过碱性清净剂，该过碱性清净剂包含烷基取代的羟基苯甲酸的盐，所述烷基取代的羟基苯甲酸的盐具有至少50摩尔％的是C14-C18的烷基基团。现在已经令人惊讶地发现，包含上述清净剂组合物的设计用于润滑对低硫馏分燃料运行的柱塞发动机的船用柱塞发动机润滑油组合物在氧化稳定性、粘度升高控制和高温清净性方面提供了最佳性能。定义:下列术语在本说明书通篇中使用，并且除非另行说明将具有以下含义。未定义的任何术语、缩写或速记理解为具有与本申请提交同时期的本领域技术人员所用的普通含义。润滑粘度油的“主要量”指的是所述润滑油组合物中油的浓度至少大约40重量％。在一些实施方案中，润滑粘度油的“主要量”指的是所述润滑油组合物中油的浓度至少大约50重量％、至少大约60重量％、至少大约70重量％、至少大约80重量％或至少大约90重量％。“渣油燃料”指的是可以在大型船用发动机中燃烧的材料，其如国际标准化组织(ISO)10370中所定义的那样具有至少2.5重量％(例如至少5重量％、或至少8重量％)(相对于燃料总重量)的残碳、大于14.0cSt的50℃下的粘度，如在国际标准化组织规范ISO8217:20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低硫船用馏分燃料柱塞柴油发动机润滑油组合物，包含：(a)主要量的I类基础油；(b)清净剂组合物，包含：(i)中过碱性清净剂，包含直链烷基取代的羟基苯甲酸的过碱性盐，其中至少90摩尔％的所述烷基基团为C20或更大，并且其中所述中过碱性清净剂的TBN按活性物质计为大约100至300mgKOH/g；(ii)高过碱性清净剂，包含直链烷基取代的羟基苯甲酸的过碱性盐，其中至少90摩尔％的所述烷基基团为C20或更大，并且其中所述高过碱性清净剂的TBN按活性物质计为大于大约300mgKOH/g；和(iii)非过碱性硫化烷基酚盐清净剂，所述非过碱性硫化烷基酚盐清净剂基本上不含多元醇促进剂氧化产物并且通过包括下述步骤的方法制备：将具有至少一个6‑36个碳原子烷基取代基的烷基酚与硫在选自具有1‑3个碳原子的链烷酸、所述链烷酸的混合物、所述链烷酸的碱土金属盐及其混合物的促进剂酸存在下且至少在足以中和所述烷基酚和所述促进剂的化学计算量的钙碱存在下，于约130℃至约250℃的温度和不存在多元醇促进剂或1‑5个碳原子链烷醇的反应条件下接触足够长的时间以使硫基本上全部反应，由此得到基本上不含元素硫的硫化烷基酚钙盐；其中所述非过碱性硫化烷基酚盐清净剂以小于3.5重量％存在；其中中过碱性清净剂(i)的重量％与高过碱性清净剂(ii)的重量％的比为大约0.1:1至10:1；其中所述组合物的TBN小于30mg KOH/g；并且其中所述组合物不含有这样过碱性清净剂，该过碱性清净剂包含烷基取代的羟基苯甲酸的盐，所述烷基取代的羟基苯甲酸的盐具有至少50摩尔％的是C14‑C18的烷基基团。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.18 US 62/117,8191.一种低硫船用馏分燃料柱塞柴油发动机润滑油组合物，包含：(a)主要量的I类基础油；(b)清净剂组合物，包含：(i)中过碱性清净剂，包含直链烷基取代的羟基苯甲酸的过碱性盐，其中至少90摩尔％的所述烷基基团为C20或更大，并且其中所述中过碱性清净剂的TBN按活性物质计为大约100至300mgKOH/g；(ii)高过碱性清净剂，包含直链烷基取代的羟基苯甲酸的过碱性盐，其中至少90摩尔％的所述烷基基团为C20或更大，并且其中所述高过碱性清净剂的TBN按活性物质计为大于大约300mgKOH/g；和(iii)非过碱性硫化烷基酚盐清净剂，所述非过碱性硫化烷基酚盐清净剂基本上不含多元醇促进剂氧化产物并且通过包括下述步骤的方法制备：将具有至少一个6-36个碳原子烷基取代基的烷基酚与硫在选自具有1-3个碳原子的链烷酸、所述链烷酸的混合物、所述链烷酸的碱土金属盐及其混合物的促进剂酸存在下且至少在足以中和所述烷基酚和所述促进剂的化学计算量的钙碱存在下，于约130℃至约250℃的温度和不存在多元醇促进剂或1-5个碳原子链烷醇的反应条件下接触足够长的时间以使硫基本上全部反应，由此得到基本上不含元素硫的硫化烷基酚钙盐；其中所述非过碱性硫化烷基酚盐清净剂以小于3.5重量％存在；其中中过碱性清净剂(i)的重量％与高过碱性清净剂(ii)的重量％的比为大约0.1:1至10:1；其中所述组合物的TBN小于30mgKOH/g；并且其中所述组合物不含有这样过碱性清净剂，该过碱性清净剂包含烷基取代的羟基苯甲酸的盐，所述烷基取代的羟基苯甲酸的盐具有至少50摩尔％的是C14-C18的烷基基团。2.根据权利要求1所述的低硫船用馏分燃料柱塞柴油发动机润滑油组合物，其中所述非过碱性硫化烷基酚盐清净剂组分(iii)的TBN按活性物质计为约180至约250。3.根据权利要求1所述的低硫船用馏分燃料柱塞柴油发动机润滑油组合物，其中所述非过碱性硫化烷基酚盐清净剂以0.1至3.0重量％存在。4.根据权利要求1所述的低硫船用馏分燃料柱塞柴油发动机润滑油组合物，其中所述非过碱性硫化烷基酚钙盐清净剂中的总游离未硫化四聚丙烯基苯酚起始物料或其金属盐的浓度小于5.0重量％。5.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中中过碱性清净剂的重量％与高过碱性清净剂的重量％的比为1.2:1到2.0:1。6.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述低硫船用馏分燃料含有小于0.1重量％硫。7.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述组分(i)和(ii)中的烷基基团是含有至少90摩尔％C20至C28正α-烯烃的直链正α-烯烃的残基。8.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述中过碱性清净剂组分(ⅰ)的TBN按活性物质计为约150至约300mgKOH/g。9.根据权利要求1所述的润滑油组合物，其中所述高过碱性...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·P·A·梵豪登，
申请(专利权)人：雪佛龙奥伦耐技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL