一種船用氣缸油組合物及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種船用氣缸油組合物及其制備方法與應(yīng)用。以質(zhì)量百分比計，該組合物包括以下組分：烷基苯磺酸鈣1-8％、硫化烷基酚鈣3-12％、分散劑0-6％、抗磨劑0-3％、基礎(chǔ)油余量，其中：所述氣缸油組合物的總堿值為38.6-41.9mgKOH/g。本發(fā)明還提供了上述組合物的制備方法以及在硫含量為0.5-2.5％船用燃料中的應(yīng)用。該氣缸油組合物能夠滿足硫含量為0.5-2.5％船用燃料的使用需求，在清凈分散、抗氧化和抗磨性能等方面表現(xiàn)優(yōu)異；通過低速十字頭船用發(fā)動機使用試驗，綜合性能滿足OEM技術(shù)要求。
【專利說明】一種船用氣缸油組合物及其制備方法與應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種船用氣缸油組合物及其制備方法與應(yīng)用，更確切的說是一種滿足 硫含量0. 5-2. 5%船用燃料使用需要，用于低速二沖程船用發(fā)動機缸套/活塞潤滑的船用 氣缸油組合物及其制備方法與應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 燃料中的硫在燃燒后生成S02和S03，在露點溫度下與水結(jié)合后經(jīng)濃縮，在氣缸的 燃燒室表面形成硫酸，直接導(dǎo)致發(fā)動機的機械部件的腐蝕磨損，對發(fā)動機的危害極大。因 此，船用氣缸油的重要作用之一是利用其含有的堿性物質(zhì)中和掉發(fā)動機在燃燒過程中產(chǎn)生 的酸性物質(zhì)，抑制腐蝕磨損以保護發(fā)動機部件。
[0003] 船用發(fā)動機OEM對船用油堿值的要求為：當船用燃料中硫含量高于2. 5%時，推薦 使用70TBN氣缸油；當燃料硫含量為0. 5-2. 5 %時，推薦使用40TBN氣缸油。氣缸油堿值和 燃料硫含量的對應(yīng)關(guān)系需要嚴格遵守。低堿值氣缸油應(yīng)用于高硫含量燃油，沒有被完全中 和掉的酸性物質(zhì)會對發(fā)動機造成嚴重的腐蝕磨損；反之，高堿值氣缸油應(yīng)用于低硫含量燃 油，"過剩"的堿性物質(zhì)會造成缸壁表面拋光，形成沉積物還會進入環(huán)槽縫隙，使得活塞環(huán)無 法上下移動，導(dǎo)致嚴重卡咬和拉缸。
[0004] 近些年，以提高燃燒效率為目標，船用發(fā)動機技術(shù)逐漸向大缸徑和長沖程方向發(fā) 展，發(fā)動機功率及燃燒室溫度和壓力有了顯著提高。高壓共軌系統(tǒng)及潤滑油脈沖注油器也 應(yīng)用于船舶發(fā)動機，明顯的降低了發(fā)動機的燃油和機油消耗，并且降低了污染物排放。以上 新型技術(shù)應(yīng)用于船舶發(fā)動機上，對油品的使用性能提出更高的要求。
[0005] 文章"40TBN船用氣缸油的研制"（《石油煉制與化工》（1997年04期）提到：采用 茂名石化基礎(chǔ)油，以磺酸鹽、環(huán)烷酸鹽、酚鹽及無灰分散劑為主劑研制出40TBN船用氣缸油 配方，并通過了 Bolnes3DNL船用氣缸油臺架試驗。然而Bolnes3DNL臺架無論在發(fā)動機尺 寸還是操作控制系統(tǒng)上與新型船用發(fā)動機無法相提并論，并且文獻并沒有提供行船試驗的 證明材料，因此不能完全驗證產(chǎn)品的真實性能。
[0006] 文章"5040船用氣缸油的研制及應(yīng)用"（《石油商計》（2001，19(6))提到：研制出 滿足硫含量1. 〇% -2. 5%燃料油使用需要的低速十字頭二沖程船用發(fā)動機氣缸油，經(jīng)臺架 試驗和使用試驗證明油品具有較好的清凈分散性、抗磨性和經(jīng)濟性，為航運系統(tǒng)降低運輸 成本提供了技術(shù)保證。但是該產(chǎn)品并沒有使用范圍并沒有覆蓋硫含量為〇. 5-1. 0%船用燃 料。
[0007] CN103374442A公開了一種船用氣缸油組合物及其制造方法，該組合物包含曼尼希 堿、抗磨劑、金屬清凈劑和潤滑油基礎(chǔ)油。應(yīng)用分子單元結(jié)構(gòu)適宜的曼尼希堿，生產(chǎn)的船用 氣缸油組合物具有優(yōu)異的清凈分散性能和防銹性能，適用于大功率低速船用十字頭式柴油 機氣缸的潤滑。該船用氣缸油組合物的堿值、燃料硫含量范圍和發(fā)動機臺架或行船試驗數(shù) 據(jù)等并沒有被明確提及。
[0008] 目前尚無滿足硫含量0.5% -2. 5%燃料油使用的、具有優(yōu)異的清凈分散、抗氧化 和抗磨性能，并且通過實船試驗驗證的40TBN氣缸油產(chǎn)品，研發(fā)此類產(chǎn)品是本領(lǐng)域亟待解 決的問題之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠滿足硫含量0. 5-2. 5%船 用燃料使用需要，用于低速二沖程船用發(fā)動機缸套/活塞潤滑的船用氣缸油組合物。
[0010] 本發(fā)明的目的還在于提供上述氣缸油組合物的制備方法和應(yīng)用。
[0011] 為達到上述目的，本發(fā)明首先提供了一種船用氣缸油組合物，以質(zhì)量百分比計，該 組合物包括以下組分：烷基苯磺酸鈣1-8 %、硫化烷基酚鈣3-12 %、分散劑0-6 %、抗磨劑 0-3%、基礎(chǔ)油余量，其中：所述氣缸油組合物的總堿值為38. 6-41. 9mgK0H/g。
[0012] 在上述氣缸油組合物中，優(yōu)選地，所述烷基苯磺酸鈣的烷基碳數(shù)為16-24,堿值為 395-415mgK0H/g。
[0013] 在上述氣缸油組合物中，優(yōu)選地，所述硫化烷基酚鈣的烷基碳數(shù)為22,堿值為 305mgK0H/g。
[0014] 在上述氣缸油組合物中，分散劑是可以選擇添加的成分，當添加分散劑時其含量 可以為大于零、小于等于6%，優(yōu)選地，所述分散劑為單聚異丁烯丁二酰亞胺、雙聚異丁烯丁 二酰亞胺或者多聚異丁烯丁二酰亞胺。
[0015] 在上述氣缸油組合物中，抗磨劑是可以選擇添加的成分，當添加抗磨劑時其含量 可以為大于零、小于等于3%，優(yōu)選地，所述抗磨劑為鏈長C12-C16的烷基伯醇基硫代磷酸 鋅或者烷基仲醇基硫代磷酸鋅。
[0016] 在上述氣缸油組合物中，優(yōu)選地，所述基礎(chǔ)油為采用溶劑精制工藝生產(chǎn)的I類基 礎(chǔ)油HVI400SN 35-50%和光亮油HVI150BS 30-45%，該基礎(chǔ)油在100°C下的運動粘度為 9. 0-33. 0mm2/s。
[0017] 在上述氣缸油組合物中，優(yōu)選地，所述基礎(chǔ)油在100°C下的運動黏度為 13. 5-15. 5mm2/s〇
[0018] 本發(fā)明另外提供了一種制備上述氣缸油組合物的方法，其包括以下步驟：
[0019] 將基礎(chǔ)油加入調(diào)和桶或調(diào)和罐，升溫到65±5°C，使基礎(chǔ)油在100°C下的運動黏度 達到 9. 0-33. 0mm2/s ;
[0020] 將抗磨劑、分散劑和清凈劑加入到上述調(diào)和桶或調(diào)和罐中，在65±5°C下攪拌，調(diào) 和至完全均勻，得到船用氣缸油組合物。
[0021] 本發(fā)明還提供了上述氣缸油組合物在硫含量為0. 5-2. 5%船用燃料中的應(yīng)用。
[0022] 本發(fā)明提供的船用氣缸油組合物選用二種清凈劑進行復(fù)配，利用超高堿值磺酸鹽 清凈劑具有優(yōu)異的清凈性能和分散性能，以及硫化烷基酚鈣具有優(yōu)異的抗磨性能和抗氧化 性能，輔以抗磨劑和分散劑，進行添加劑復(fù)配和配方優(yōu)化。該船用氣缸油組合物能夠滿足硫 含量為0. 5-2. 5%船用燃料的使用需求，在清凈分散、抗氧化和抗磨性能等方面表現(xiàn)優(yōu)異， 通過低速十字頭船用發(fā)動機使用試驗，綜合性能滿足OEM技術(shù)要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明的船用氣缸油組合物在發(fā)動機試驗全過程中的在用油樣監(jiān)測數(shù)據(jù)。

【具體實施方式】
[0024] 為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技 術(shù)方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。
[0025] 實施例 1-12
[0026] 以表1給出的組分及含量（重量百分比）按以下調(diào)和工藝制備氣缸油：
[0027] 將基礎(chǔ)油（HVI400和150BS)加入調(diào)和桶/罐，升溫到65±5°C，使基礎(chǔ)油100°C運 動黏度范圍為13. 5-15. 5mm2/s ;
[0028] 再將抗磨劑（二烷基二硫代磷酸鋅）、分散劑（聚異丁烯丁二酰亞胺）和清凈劑按 配方比例加入調(diào)和桶或調(diào)和罐中，在65±5°C條件下攪拌調(diào)和至完全均勻，得到船用氣缸油 組合物。該組合物以及參比油A(Talusia LS 40,道達爾）、參比油B(Mobilgard L540,美 孚）的檢測結(jié)果如表2所示，各種性能的檢測標準如表3所示。
[0029] 表1船用氣缸油組合物的組分及含量（單位為％ )
[0030]

【權(quán)利要求】
1. 一種船用氣缸油組合物，以質(zhì)量百分比計，該組合物包括以下組分：烷基苯磺酸鈣 1-8%、硫化烷基酚鈣3-12%、分散劑0-6%、抗磨劑0-3%、基礎(chǔ)油余量，其中：所述氣缸油 組合物的總堿值為38. 6-41. 9mgKOH/g。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸油組合物，其中：所述烷基苯磺酸鈣的烷基碳數(shù)為 16-24,堿值為 395-415mgKOH/g。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣缸油組合物，其中：所述硫化烷基酚鈣的烷基碳數(shù)為 22,堿值為 305mgK0H/g。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的氣缸油組合物，其中：所述分散劑為單聚異丁 烯丁二酰亞胺、雙聚異丁烯丁二酰亞胺或者多聚異丁烯丁二酰亞胺。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的氣缸油組合物，其中：所述抗磨劑為鏈長 C12-C16的燒基伯醇基硫代憐酸鋒或者燒基仲醇基硫代憐酸鋒。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的氣缸油組合物，其中：所述基礎(chǔ)油為采用溶劑 精制工藝生產(chǎn)的I類基礎(chǔ)油HVI400SN 35-50%和光亮油HVI150BS 30-45%，該基礎(chǔ)油在 100°C下的運動粘度為9. 0-33. 0mm2/s。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣缸油組合物，其中：所述基礎(chǔ)油在100°C下的運動黏度為 13. 5-15. 5mm2/s〇
8. -種制備權(quán)利要求1至7中任一項所述的氣缸油組合物的方法，其包括以下步驟： 將基礎(chǔ)油加入調(diào)和桶或調(diào)和罐，升溫到65±5°C，使基礎(chǔ)油在100°C下的運動黏度達到
9. 〇-33. 0mm2/s ; 將抗磨劑、分散劑和清凈劑加入到上述調(diào)和桶或調(diào)和罐中，在65±5°C下攪拌，調(diào)和至 完全均勻，得到船用氣缸油組合物。
9. 權(quán)利要求1至7中任一項所述的氣缸油組合物在硫含量為0. 5-2. 5%船用燃料中的 應(yīng)用。
【文檔編號】C10M169/04GK104450091SQ201410720831
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】張 杰, 樸吉成, 于軍, 楊驍婧, 李世春 申請人:中國石油天然氣股份有限公司