低硫、低硫酸化灰分、低磷和高链烷烃润滑剂组合物制造技术

技术编号:5494636 阅读:250 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种润滑剂组合物,所述润滑剂组合物具有以润滑剂组合物总重量计0.01-0.3wt%的硫含量、0.01-0.1wt%的磷含量和0.1-1.2wt%的硫酸化灰分含量,所述润滑剂组合物包含基油或基油共混物,其中所述润滑剂组合物在100℃下的运动粘度大于5.0mm↑[2]/s(cSt)、根据ASTM D 5293在-15℃下的冷启动模拟动态粘度低于9500mPas(cP)和根据ASTM D 4684在-20℃下的微型旋转粘度测试值低于60000mPas,和其中所述基油或基油共混物包含具有n、n+1、n+2、n+3和n+4个碳原子的连续序列异链烷烃。本发明专利技术另外涉及所述润滑剂组合物用于在内燃机中减少活塞环沉积物的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种润滑剂组合物。更具体地,涉及低硫、疏酸化灰 分和磷及高链烷烃的润滑剂组合物,以及所述润滑剂组合物用于在内 燃机中减少活塞环沉积物的用途。
技术介绍
在最近的几十年中,用于运输的内燃机和其它能量产生装置的应用已经变得普遍。特别地,在1892年专利技术了第一台压燃式发动机的 Rudolf Diesel之后也称为"柴油发动机"的压缩点火内燃机在欧洲 用于客车和全球用于重型应用以及因为它们的高能量效率而用于固定式发电的主要类型发动机中占主要位置。在压缩点火内燃机中,燃料/空气混合物通过被压缩直至因为压缩 导致温度升高点火而点燃,而不是通过单独的点火源例如汽油发动机 中的火花塞而点燃。近些年来,已经开发了其中由于比功率输出增大至60 kW/升那么 高而导致顶环槽温度可以超过250。C的压缩点火内燃机。这些发动机 具有如此高的能量输出使得可以不再经由通过发动机本体或汽缸盖与 冷却剂或润滑剂换热而耗散热量。这些发动机的问题是活塞和汽缸表面上形成的沉积物例如烟灰和 油污泥的量增多。这反过来可能导致例如活塞环的环粘结或最终失效 和它们的操作问题。另外的问题是来自燃烧过程的气体进入发动机的 润滑部件。结果是所使用的润滑油的增强的氧化和结垢。这缩短了所 需的更换间隔或如果没有进行更换可能导致润滑失效和发动机中污泥 的沉积。因此,需要减少在柴油发动机废气中于活塞和汽缸上形成的 沉积物。此外,由于环境的考虑,通常将废气后处理设备安装至车辆以减少其颗粒物质和N0x排放。但内燃机中常规使用的润滑剂组合物的硫酸化灰分、硫和磷的浓 度可能对这些后处理设备产生负面影响。硫酸化灰分是润滑剂组合物 中灰分的总重量百分数。考虑到润滑剂组合物的硫酸化灰分、^琉和磷的浓度可能对废气后 处理设备产生负面影响,希望开发其中具有降低的硫酸化灰分、硫和/ 或磷浓度的润滑剂组合物。润滑剂组合物中的疏酸化灰分含量涉及其 中的总金属含量。可以便利地根据ASTM D874测量硫酸化灰分。润滑 剂组合物中硫酸化灰分的主要来源通常是其中使用的任意金属清净添 加剂和二硫代磷酸锌耐磨添加剂。但降低润滑剂组合物中金属清净添 加剂的量对它的清净性产生负面影响。因此极希望能够开发具有低硫酸化灰分、硫和磷浓度的润滑剂组 合物,所述润滑剂组合物也具有良好的清净性和产生有利的发动机清 洁度例如活塞清洁度,特别是在暴露于温度的发动机中。申请人目前已经出人意料地发现当使用基于源自费-托过程的高 链烷烃基油的具有降低的硫酸化灰分、硫和磷浓度的润滑剂組合物润 滑压缩点火内燃机时,活塞、活塞环槽和汽缸壁上的沉积物与矿物油 基润滑剂相比大大减少。此外,已经发现润滑剂组合物经受更少的结 垢和氧化,和因此允许更久的使用。
技术实现思路
因此,本专利技术涉及一种润滑剂组合物,所述润滑剂组合物具有以 润滑剂组合物总重量计0. 01-0. 3 w"/q的石危含量、0. Ol-O. 1 wty。的磷含 量和0.1-1.2 wty。的石克酸化灰分含量,所述润滑剂组合物包含基油或 基油共混物,其中所述润滑剂组合物在IO(TC下的运动粘度大于5.0 mmVs (cSt)、根据ASTM D 5293在-15。C下的冷启动模拟动态粘度低 于9500 mPas (cP)和才艮据ASTM D 4684在-20。C下的孩i型旋转粘度测 试值4氐于60000 mPas,和其中所述基油或基油共混物包含具有n、n+l、n+2、 n+3和n+4个碳原子的连续序列异链烷烃。润滑剂组合物的基油或基油共混物优选具有低于-3 9 。C的倾点和 在IOO'C下3.8-8.5 mmVs (cSt)的运动粘度,和其中润滑剂组合物具 有在IO(TC下9.3-16.3 mm2/s (cSt)的运动粘度。仍更优选地,基油 或基油共混物包含至少98w"/。的饱和物,和其中所述饱和物馏分包含 10-40 wt。/n的环烷烃。又更优选地,所述饱和物馏分包含大于12 wt% 的环烷烃。基油组分包含具有n、 n+l、 n+2、 n+3和n+4个石灰原子的连续序列 异链烷烃。该基油可以便利地是费-托衍生基油,例如 WO-A-02/070627、 WO-A-2005/003067、 WO-A-00/14188 、 WO-A-00/14187、冊-A-00/14183、 W0-A-00/14179、 W0-A-00/08115、 WO-A-99/41332、 EP-A-1029029、 WO—A-01/18156和WO—A-01/57166中 公开的那些,前提是基油允许获得润滑剂组合物的粘度和低温性质, 即其中润滑剂组合物在100。C下的运动粘度大于5. 0 mm7s (cSt)、根 据ASTM D 5293在-15。C下的冷启动模拟动态粘度低于9500 mPas (cP) 和根据ASTM D 4684在-2(TC下的微型旋转粘度测试值低于60000 mPas。"费-托衍生的,,的含义是基油为或源于费-托缩合过程的合成产 物。可以相应解释术语"非费-托衍生的"。费-托衍生燃料也可称为 GTL(气转液)燃料。在适合的催化剂存在下和通常在高温下(例如125-300°C,优选 175-250。C)和/或高压下(例如5-100巴,优选12-50巴),费-托反应 将一氧化碳和氢转化成更长链(通常是链烷烃)的烃n(CO + 2H2)-(-CH广)n + nH20 +热量。 必要时,使用的氢气与一氧化碳比可以不是2:1。 一氧化碳和氢本身 可源自有机或无机、天然或合成来源,通常是来自天然气或来自有机 衍生曱烷。费-托基过程的实例是"The Shell Middle Distillate Synthesis Process" , van der Burgt等人(见前)中描述的SMDS (Shell中间馏分油合成)。该过程(有时也称为Shell "气转液"或"GTL"技术)通 过将天然气(主要是甲烷)衍生合成气转化成重质长链烃(链烷烃)蜡来 生产中间馏分油范围产品,随后可以使该重质长链烃(链烷烃)蜡加氢 转化和分馏以产生液体运输燃料例如可用于柴油燃料组合物中的粗柴 油。通过费-托过程,费-托衍生基油基本上没有或含有不可检测水平 的硫和氮。含这些杂原子的化合物趋向于作为费-托催化剂的毒物,和 因此被从合成气原料中除去。在本专利技术的燃料组合物中,这在催化剂 性能效果方面可产生另外的好处。润滑剂组合物可用于通过向机械发动机部件、特别是内燃式(例如 压缩点火)发动机部件添加润滑油而进行润滑。润滑剂组合物优选含有 低于10 wty。的不是源自费-托过程的附加基油。又更优选地,润滑剂 组合物不含有附加基油。优选地,润滑剂组合物是包含以下物质或通过混合以下物质制得 的多级通用曲轴箱润滑剂组合物(a)主要量的具有润滑粘度的基油, 包含至少50wt°/。、更优选至少60wt%、仍更优选至少70wt%、又更优选 80wt%、还更优选90wt。/。和最优选99 wt。/。的费-托衍生基油;和少量的 (b)分散剂例如无灰分散剂;(c)金属清净剂,例如钩和/或镁清净剂; (e)选自抗氧化剂、耐磨剂和摩擦调节剂的 一种或多种其它润滑剂添加 剂组分;和(f)粘度调节剂。典型的费-托产物含有具有n本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种润滑剂组合物,所述润滑剂组合物具有以润滑剂组合物总重量计0.01-0.3wt%的硫含量、0.01-0.1wt%的磷含量和0.1-1.2wt%的硫酸化灰分含量,所述润滑剂组合物包含基油或基油共混物,其中所述润滑剂组合物在100℃下的运动粘度大于5.0mm↑[2]/s(cSt)、根据ASTM D 5293在-15℃下的冷启动模拟动态粘度低于9500mPas(cP)和根据ASTM D 4684在-20℃下的微型旋转粘度测试值低于60000mPas,和其中所述基油或基油共混物包含具有n、n+1、n+2、n+3和n+4个碳原子的连续序列异链烷烃,其中n为15-35。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:D科尔伯恩DJ韦德洛克
申请(专利权)人:国际壳牌研究有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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