燃氣發(fā)動機潤滑油組合物的制作方法
【專利說明】燃氣發(fā)動機潤滑油組合物 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及改進的燃氣發(fā)動機潤滑油組合物，特別是顯示出改進鉛腐蝕性能的燃 氣發(fā)動機潤滑油組合物。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 燃氣發(fā)動機，也稱為氣體燃料或氣體點火發(fā)動機，用于驅(qū)動天然氣管道、鼓風(fēng)機和 發(fā)生器的泵站，例如提純裝置中和在氣罐車上的泵站。燃氣發(fā)動機可以為2沖程或4沖程 火花點火或壓縮點火的。氣體奧圖發(fā)動機使用火花塞將氣體和空氣的混合物點火。燃氣柴 油發(fā)動機使用少量如5-10%柴油燃料的連續(xù)注入。
[0004] 燃氣發(fā)動機在活塞環(huán)境中的高溫如大于200°C下操作。這些高溫導(dǎo)致燃氣發(fā)動機 潤滑油組合物氧化，這產(chǎn)生不理想的酸。這些酸導(dǎo)致燃氣發(fā)動機的腐蝕，特別是曲軸頸和曲 軸銷中軸承的腐蝕。
[0005] 配制燃氣發(fā)動機油以使發(fā)動機磨損最小化，特別是由這類酸腐蝕產(chǎn)生的磨損最小 化。
[0006]EP-A-1347034( "'034"）描述了具有至少95ppm的硼含量且包含至少一種TBN為 60-140的金屬水楊酸鹽的燃氣發(fā)動機潤滑油組合物。'034中例示的組合物具有低硫酸鹽 灰分含量（不多于〇. 6質(zhì)量％ )，包含硼酸化分散劑和烷基化分散劑和烷基化二苯胺抗氧化 劑組分，且具有105ppm的硼含量。然而，發(fā)現(xiàn)組合物如'034的那些顯示出不利的鉛腐蝕性 能。
[0007] 發(fā)明概沐
[0008] 如本說明書的實施例中所證明的，本發(fā)明通過提供具有零或低硼含量的燃氣發(fā)動 機油潤滑油組合物解決以上問題。進一步發(fā)現(xiàn)與較高硼組合物相比，零或低硼組合物的使 用不產(chǎn)生抗磨損性能中的缺點。
[0009] 因此，在第一方面，本發(fā)明提供具有4-20的TBN和通過ASTMD874測定的0. 2-1 質(zhì)量％的灰分含量的燃氣發(fā)動機潤滑油組合物，所述組合物包含如下組分或者通過將如下 組分混合而制備：
[0010] (A)主要量的具有潤滑粘度的油，其包含至少90質(zhì)量％飽和物和不多于0. 03質(zhì) 量％硫；和各自次要量的：
[0011] (B)羥基苯甲酸鈣清凈劑添加劑，
[0012] (C)分散劑添加劑；和
[0013] (D)胺類或酚類抗氧化劑，
[0014] 該組合物不包含硼或者具有少于90質(zhì)量ppm，例如少于70質(zhì)量ppm的硼濃度。
[0015] 第二方面，本發(fā)明提供潤滑燃氣發(fā)動機的方法，所述方法包括步驟：操作發(fā)動機， 同時用本發(fā)明第一方面的燃氣發(fā)動機潤滑油組合物潤滑它。
[0016] 第三方面，本發(fā)明提供零或少于90質(zhì)量ppm的硼含量與次要量的金屬羥基苯甲酸 鹽清凈劑組合在具有主要量的具有潤滑粘度的油的燃氣發(fā)動機潤滑油組合物中與較高硼 含量組合物相比改進組合物的鉛腐蝕性能而不會不利地影響其抗磨性能的用途，所述具有 潤滑粘度的油包含至少90質(zhì)量％飽和物和不多于0. 03質(zhì)量％硫。
[0017] 在該說明書中，如果要使用和在使用時，以下措辭和表述具有下文賦予的含義：
[0018] "活性成分"或"（a.i.) "指不是稀釋劑或溶劑的添加劑材料。
[0019] "包含"或任何同類措辭描述所述特征、步驟或者整數(shù)或組分的存在，但不排除一 種或多種其它特征、步驟、整數(shù)、組分或其群組的存在或加入。表述"由…組成"或"基本由… 組成"或同類詞可包括在"包含"或同類詞內(nèi)，其中"基本由…組成"容許包括不實質(zhì)影響它 所應(yīng)用的組合物的特征的物質(zhì)；
[0020] "烴基"意指僅含有氫和碳原子（以及任選不改變基團的基本烴性質(zhì)的其它雜原 子）并借助碳原子鍵合于化合物的其余部分上的化合物的化學(xué)基團。
[0021] 如本文所用"油溶性"或"油分散性"或者同類術(shù)語未必表示化合物或添加劑可以 以所有比例在油中可溶、可溶解、可溶混，或者能夠懸浮于油中。然而，這些意指它們例如可 足夠程度地溶于或穩(wěn)定分散于油中以在使用油的環(huán)境中發(fā)揮它們意欲的作用。此外，如果 需要的話，其它添加劑的另外并入也可容許并入高水平的特定添加劑；
[0022] "主要量"意指組合物的超過50質(zhì)量％，優(yōu)選超過60質(zhì)量％，更優(yōu)選超過70質(zhì) 量％，最優(yōu)選超過80質(zhì)量％ ;
[0023] "次要量"意指組合物的50質(zhì)量％或更少，優(yōu)選40質(zhì)量％或更少，更優(yōu)選30質(zhì)量％ 或更少，最優(yōu)選20質(zhì)量％或更少；
[0024] "TBN"意指通過ASTMD2896測量的總堿值；
[0025] "磷含量"通過ASTMD5185測量；
[0026] "硫含量"通過ASTMD2622測量；和
[0027] "硫酸鹽灰分含量"通過ASTMD874測量。
[0028] 另外，應(yīng)當(dāng)理解所用的、必要的、以及最佳的、和常規(guī)的各種組分可能在配制、儲存 或使用條件下反應(yīng)且本發(fā)明還提供由于任何這種反應(yīng)可得到或得到的產(chǎn)物。
[0029] 另外，應(yīng)當(dāng)理解本文所述任何量、范圍和比的上限和下限可獨立地組合。
[0030] 發(fā)明詳沐
[0031] 如果合適的話，關(guān)于本發(fā)明各個和所有方面的本發(fā)明特征現(xiàn)在更詳細地描述如 下：
[0032] 燃氣發(fā)動機潤滑油組合物
[0033] 組合物具有4-20,優(yōu)選5-15的TBN。
[0034] 它優(yōu)選具有通過ASTMD874測定0.6質(zhì)量％以下，優(yōu)選0.2-0. 5質(zhì)量％的硫酸鹽 灰分含量。
[0035] 通過ASTMD5185-13測定的硼濃度優(yōu)選基本為零或10-60質(zhì)量ppm，優(yōu)選20-50質(zhì) 量ppm。ASTMD5185-13是2013年9月15日獲得批準(zhǔn)并于2013年9月公開的。它起初于 1991年批準(zhǔn)。它是通過感應(yīng)耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES)多元素測定所用和未 用潤滑油和基油的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法。通過比較試樣中元素的發(fā)射強度與用標(biāo)準(zhǔn)物測量的發(fā)射 強度，試樣中元素，包括硼的濃度是可計算的。
[0036] (A)具有潤滑粘度的油
[0037] 潤滑油可具有使用ASTMD2270測定為80-120的粘度指數(shù)。
[0038] 潤滑油必須包含使用ASTMD2007測定為至少90質(zhì)量％的飽和物。
[0039] 潤滑油必須包含使用ASTMD2622、D4294、D4927或D3120測定為不多于0. 03質(zhì) 量％的硫。
[0040] 潤滑油通常占潤滑油組合物的大于60,通常大于70,更優(yōu)選大于80重量％。
[0041] 潤滑油優(yōu)選為根據(jù)APIEOLCS1509定義分類的組II基油或組III-IV基油。
[0042] 如果精煉方法使中間餾出物和重餾出物級分在高溫和中等壓力下在氫氣的存在 下進一步分解，則經(jīng)加氫裂化的油也是可適用的。經(jīng)加氫裂化的油具有通常100-110,例如 105-108的粘度指數(shù)。
[0043] 油可包括"光亮油"，其指為來自減壓渣油的經(jīng)溶劑萃取、脫瀝青的產(chǎn)物的基油，其 通常具有在l〇(TC下28-36臟2^的運動粘度，并通常以基于組合物的重量少于30重量％， 優(yōu)選少于20重量％，更優(yōu)選少于15重量％，最優(yōu)選少于10重量％，例如少于5重量％的比 例使用。
[0044] (B)金屬羥基苯甲酸鹽清凈劑
[0045] 清凈劑為降低發(fā)動機中的活塞沉積物，例如高溫清漆和漆沉積物的形成的添加 劑；它具有酸中和性能并能夠?qū)⒓毸楣腆w保持在懸浮液中。它基于金屬"皂"，即酸性有機化 合物的金屬鹽，有時稱為表面活性劑。
[0046] 清凈劑包含具有長疏水尾的極性頭。極性頭包含表面活性劑的金屬鹽。大量金屬 基礎(chǔ)物通過如下包含在內(nèi)：通過使過量金屬化合物如氧化物或氫氧化物與酸性氣體如二氧 化碳反應(yīng)以得到包含經(jīng)中和的清凈劑作為金屬基礎(chǔ)物（例如碳酸鹽）膠束的外層的過堿性 清凈劑。
[0047] 金屬可以為堿金屬或堿土金屬如鈉、鉀、鋰、鈣、鋇和鎂。鈣是優(yōu)選的。
[0048] 金屬水楊酸鹽是優(yōu)選的金屬鹽。
[0049] 清凈劑可以為由多于一種金屬