润滑内燃机和改进所述内燃机的排放控制系统的效率的方法技术方案

用一种组合物润滑带有含催化剂的废气后处理装置的内燃机，该组合 物包含：基础油；和具有烃基R1和R2的含磷化合物的混合物的锌盐，其 中该含磷化合物的混合物的R1+R2中的平均碳原子总数为至少9.5，其中 4至30重量％的这类基团含有2至4个碳原子，且其中在该含磷化合物的 混合物中的少于8摩尔％的含磷分子中，R1和R2各自含有2至4个碳原 子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

技术介绍
几十年来，已经使用二烃基二硫代磷酸锌(ZDDP)形式的磷作为发动机 油中的极压(EP)和抗磨添加剂。但是，使用磷时的问题在于，其可能污染 排放控制系统催化剂，并由此降低其效率。针对该问题，对于一些SAE客 车发动机油等级，磷浓度已经降低。随着引入ILSAC GF-1，磷含量限于 不多于1200份/百万份(ppm)，且随着引入GF-3，限于1000 ppm。但是， 即使在这些磷含量下，催化剂污染仍是问题。已经作出各种尝试以通过降低由发动机润滑剂中的磷产生的份额来降 低废气的磷含量。在一种方法中，已公开申请US 2005/0166868描述了通 过选择包括一种或更多种下式所示的含磷化合物的金属盐的润滑油组合物 来润滑内燃才几的方法，<formula>formula see original document page 5</formula>其中该一种或更多种含磷化合物的烃基W和R2中的平均碳原子总数为至 少10.4。尽管这类方法已经提供了一种成功的手段，但问题仍在于提供足 够的发动机润滑并同时进一步降低磷对废气的影响和相应的催化剂污染风 险。本专利技术提供了对该问题的解决方案。专利技术概述本专利技术涉及一种组合物，以及用该组合物润滑配有含催化剂的废气后处理装置的内燃机的方法，该方法包括向所述内燃机供应润滑油组合物，该组合物包含(a)基础油；和(b)下式所示的含磷化合物的混合物的锌盐R10 X1Ml 2 P-X2H (I)R20其中在式(I)中，Xi和X^虫立地为S或O, R'和I^独立地为烃基，该含磷 化合物的混合物的R1 + R2中的平均碳原子总数为至少9.5;其中R1和R2 的特征在于(i)4至70重量％的这类基团含有2至4个碳原子，和(ii)30至 96重量％的这类基团含有5至12个碳原子；且其中，在该含磷化合物的 混合物中，在少于8摩尔％的式(1)分子中，Ri和R各自含有2至4个碳 原子，且在所述混合物中的多于11摩尔％的式(1)分子中，W具有2至4 个碳原子且W具有5至12个碳原子；且其中，在式(I)中，Ri和I^中在 O原子p位的碳原子上的平均氢原子总数为至少7.25;该润滑油组合物的 特征在于磷浓度为最多0.12重量％。专利技术详述术语烃基，在表示连接到分子其余部分上的基团时，在本专利技术内 是指具有纯烃或主要烃性质的基团。这些基团包括下列(A) 纯烃基团；即，脂族、脂环族、芳族、脂族-和脂环族-取代的芳族、芳 族-取代的脂族和脂环族基团等，以及环状基团，其中该环通过该分子的另 一部分完成(即，任何两个所述取代基可以一起形成脂环族基团)。实例包 括甲基、辛基、环己基、苯基等。(B) 取代烃基；即含有不会改变该基团的主要烃性质的非烃取代基的基团。 实例包括羟基、硝基、氰基、烷氧基、酰基等。(C) 杂基团；即在性质上主要是烃的同时在本来由碳原子构成的链或环中含 有非碳原子的基团。实例包括氮、氧和疏。一般而言，对于烃基中每10个碳原子，存在不多于约3个取代基或杂 原子，并在一个实施方案中不多于1个。在某些实施方案中，烃基是非芳族烃基或饱和烃基。术语油溶性是指在25t:下在矿物油中可溶至至少约0.5克/升程度的材料。术语TBN是指总碱值。这是中和所有或一部分材料碱性所需的酸(高 氯酸或盐酸)的量，以每克样品的KOH毫克数表示。术语贫磷废气是指在用本文所述的含有含磷化合物的锌盐的润滑 油组合物润滑的内燃机中产生的废气，在与除了含磷化合物不是本文所述 的外使用含有相同磷含量的相同润滑油组合物在相同条件下产生的废气相 比，该废气具有相对较低的磷浓度。本专利技术的方法
本专利技术的方法可以润滑内燃机，同时改进与发动机一起使用的排放控 制系统的效率。所述润滑油组合物^4征为是在发动M行过程中产生贫 磷废气的润滑油组合物。该贫磷废气通常进给到排放控制系统中。在该排 放控制系统中，贫磷废气接触废气后处理装置中所用的催化剂。该贫磷废 气中的磷通常污染该催化剂并由此降低其效率。但是，由于该贫磷废气中 的磷含量已降低，可以降低催化剂的受污染量。这种污染降低导致排放控 制系统的效率改进。发动机运行过程中废气中的磷的量与留在曲轴箱中的润滑油组合物中的磷的量相关。留在曲轴箱中的磷的量可以由下式计算。/o尸保留J窗J一Jx腦其中％ Wt Pdrain是在换油期限最后在曲轴箱中的润滑油组合物中的磷的 重量百分比；％ Wt Mnew是在换油期限开始时在曲轴箱中的润滑油组合物 中的清净剂金属的重量百分比；％ Wt Pnew是在换油期限开始时在曲轴箱中 的润滑油组合物中的磷的重量百分比；且％ Wt Mdrain是在换油期限最后在 曲轴箱中的润滑油组合物中的清净剂金属的重量百分比。在本专利技术的一个实施方案中，在12000 />里(7500英里)换油周期后留在发动机的曲轴箱油中的磷的量为至少约S0重量。/。，在一个实施方案中至少约84重量％，在 一个实施方案中至少约88重量％，在一个实施方案中至少约92重量％, 在一个实施方案中至少约95重量％,和在一个实施方案中至少约98重量 %。在本专利技术的一个实施方案中，经12000公里(7500英里)换油周期随废 气从曲轴箱油中流失的磷的量为约20重量％或更少，在一个实施方案中约 16重量％或更少，在一个实施方案中约12重量％或更少，在一个实施方 案中约8重量％或更少，在一个实施方案中约5重量％或更少，和在一个 实施方案中约2重量％或更少。内燃才几置的排放控制系统的任何内燃机。这些包括使用封闭曲轴箱系统和曲轴箱 强制通风的发动机。该内燃机可以是火花点火或压缩点火的发动机。这些 发动机包括汽车和卡车发动机、二冲程发动机、航空活塞式发动机、船用 和铁路柴油机等。其中包括公路用和非公路用发动机。压缩点火发动机包 括移动和固定发电设备用的那些。压缩点火发动机包括城市公共汽车以及 所有类型的卡车中使用的那些。压缩点火发动机可以是每周期二冲程或每 周期四冲程类型的。压缩点火发动机包括重型柴油机。废气后处理装置可以被称作催化转化器并且可以具有任何传统设计。 废气后处理装置可以包括被含沸石、A1203、 Si02、 Ti02、 Ce02、 Zr02、 V205、 1^203或其中两种或更多种的混合物的washcoat(表面涂料)涂布的 陶瓷或金属的流过通道，该washcoat负栽选自Pt、 Pd、 Rh、 Ir、 Ru、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Ag、 Ce、 Ga或其中两种或更多种的混 合物的催化剂。润滑油组合物根据本专利技术的方法使用的润滑油组合物包含通常以主要量存在的 一种 或更多种基础油。_^出油可以以润滑油组合物的高于约60重量％，在一个实施方案中高于约70重量。/。，在一个实施方案中高于约80重量。/。，和在 一个实施方案中高于约85重量％的量存在。润滑油组合物含有含碱金属 或碱土金属的清净剂；通常充当抗磨剂的至少一种式(I)所示的含磷化合物 的金属盐、EP添加剂、緩蚀剂和/或抗氧化剂；和通常充当^t剂的含酰 化氮的化合物。润滑油组合物可以含有本领域中已知的其它添加剂。润滑油组合物可以具有在IOO'C下最多约16.3平方毫米/秒(c本文档来自技高网...

【技术保护点】
润滑配有含催化剂的废气后处理装置的内燃机的方法，该方法包括向所述内燃机供应润滑油组合物，该组合物包含：　（ａ）基础油；和　（ｂ）下式所示的含磷化合物的混合物的锌盐　＊＊＊　（Ⅰ）　其中在式（Ⅰ）中，Ｘ↑［１］和Ｘ↑ ［２］独立地为Ｓ或Ｏ，和Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］独立地为烃基，该含磷化合物的混合物的Ｒ↑［１］＋Ｒ↑［２］中的平均碳原子总数为至少约９．５；　其中Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］的特征在于（ｉ）约４至约３０重量％的这类基团含有２至４个碳原子，和（ ｉｉ）约７０至约９６重量％的这类基团含有５至１２个碳原子；和　其中，在该含磷化合物的混合物中，在少于８摩尔％的式（Ⅰ）分子中，Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］各自含有２至４个碳原子，且在所述混合物中，在多于１１摩尔％的式（Ⅰ）分子中，Ｒ↑［１］ 具有２至４个碳原子且Ｒ↑［２］具有５至１２个碳原子；　和其中，在式（Ⅰ）中，Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］中的位于Ｏ原子β位的碳原子上的平均氢原子总数为至少７．２５；　润滑油组合物的特征在于磷浓度为最多约０．１２重量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.7.17 US 11/457,8631.润滑配有含催化剂的废气后处理装置的内燃机的方法，该方法包括向所述内燃机供应润滑油组合物，该组合物包含(a)基础油；和(b)下式所示的含磷化合物的混合物的锌盐其中在式(I)中，X1和X2独立地为S或O，和R1和R2独立地为烃基，该含磷化合物的混合物的R1+R2中的平均碳原子总数为至少约9.5；其中R1和R2的特征在于(i)约4至约30重量％的这类基团含有2至4个碳原子，和(ii)约70至约96重量％的这类基团含有5至12个碳原子；和其中，在该含磷化合物的混合物中，在少于8摩尔％的式(I)分子中，R1和R2各自含有2至4个碳原子，且在所述混合物中，在多于11摩尔％的式(I)分子中，R1具有2至4个碳原子且R2具有5至12个碳原子；和其中，在式(I)中，R1和R2中的位于O原子β位的碳原子上的平均氢原子总数为至少7.25；润滑油组合物的特征在于磷浓度为最多约0.12重量％。2，权利要求1的方法，其中X，和XZ都是硫。3. 权利要求l的方法，其中10至25摩尔％的基团1^和112含有2至 4个碳原子且约75至约卯摩尔％的这类基团含有5至12个碳原子。4. 权利要求1的方法，其中R1和R2的特征在于(i)约5至约30重量 。/。的这类基团含有3个碳原子和(ii)约70至约95重量％的这类基团含有6 至10个碳原子。5. 权利要求l的方法，其中，在所述含磷化合物的混合物中，在少于 5摩尔％的分子中，W和I^各自含有2至4个碳原子。6. 权利要求l的方法，其中，在所述含磷化合物的混合物中，在少于2摩尔％的分子中，1^和112各自含有2至4个碳原子。7. 权利要求1的方法，其中R1和R2中的平均碳原子总数为约9.5至 约16.5。8. 权利要求1的方法，其中R1和R2中的平均碳原子总数为约10，8至 约15.5。9. 权利要求l的方法，其中R'和I^中的平均碳原子总数为约11.0至 约15。10. 权利要求l的方法，其中至少约90%的1^和112基团源自仲醇。11. 权利要求l的方法，其中至少约95%的1^和1^基团源自仲醇。12. 权利要求l的方法，其中至少约99。/。的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·阿勒艾哈迈德，M·A·维尔克，J·凯利，J·K·普德尔斯基，P·E·亚当斯，E·巴尔达兹，
申请(专利权)人：卢布里佐尔公司，
类型：发明
国别省市：US