[发明专利]船用发动机润滑

说明书

发明领域

本发明涉及用于中速四冲程压缩点火(柴油)船用发动机的筒状活塞船用发动机润滑组合物和这种发动机的润滑。

发明背景

船用筒状活塞发动机通常使用重质燃料油(“HFO”)以离岸运行。重质燃料油为石油馏出物的最重馏分，且包含包括至多15%沥青质的分子的复杂混合物，其定义为不溶于过量脂族烃(例如庚烷)中但可溶于芳族溶剂(如甲苯)中的石油馏出物的馏分。沥青质可作为污染物经由气缸或燃料泵和注射器进入发动机润滑剂中，然后可发生沥青质沉淀，表现为发动机中的“黑油漆”或“黑淤渣”。活塞表面上这类含碳沉积物的存在可充当绝缘层，这可导致裂纹形成，裂纹然后传播至整个活塞。如果裂纹穿过活塞，则热燃烧气体可进入曲轴箱中，可能导致曲轴箱爆炸。

因此，非常理想的是筒状活塞发动机油(“TPEO”)防止或抑制沥青质沉淀。现有技术描述了这样做的方法。

WO 96/26995(‘995)公开了使用烃基取代苯酚降低柴油机中的“黑油漆”。具体而言，它提到一种用于润滑中速4冲程柴油发动机的润滑油，这类油在本领域中称为TPEO。它提到使用烷基酚降低这类油随具有残油油含量的燃料油使用中的黑油漆形成，在本领域中也称为HFO。‘995进一步提到润滑油可含有清净剂如烃基取代的碱土金属酚盐、水杨酸盐、环烷酸盐、磺酸盐或羧酸盐，该盐可以为正盐或高碱性的。

‘995还提到润滑油具有用于4冲程发动机中的8-50的TBN，该TBN通过调整清净剂的量提供，和0.5-10重量%的苯酚。它的实施例描述了关于含有苯酚钙清净剂且不具有或具有变化量的支链烷基酚的30TBN的TPEO的沉积物试验。

然而，‘995没有涉及处理TPEO以抑制“黑油漆”形成的经济性。相当的成本产生于所用清净皂，即除碱性材料外的清净剂的量。现在发现当清净剂为水杨酸盐时，存在“黑油漆”减少性能与水杨酸盐皂和烷基酚各自的浓度之间的关系。该关系使得皂含量可降低，成本降低，而不会有任何对“黑油漆”减少性能的有害影响。

WO 2010/124859描述了筒状活塞船用发动机润滑，其中为防止或抑制沥青质沉淀，润滑剂包含组II基本油料和各自次要量的高碱性金属水杨酸盐清净剂和除受阻酚外的烷基取代酚。

发明概述

当水杨酸盐清净剂/烷基酚体系用于TPEO中以尝试降低或消除“黑油漆”时，现在发现如下。当水杨酸盐皂浓度高时，烷基酚的加入基本不影响性能。然而，当水杨酸盐皂水平较低时，发现加入低水平的烷基酚，例如优选低于‘995所述那些(即2.0重量%)和甚至低于‘995一般而言所述那些(即0.5重量%)改进性能。

本发明的第一方面为一种用于在当通过重质燃料油燃烧时的发动机操作中，在其使用中改善沥青质处理的TBN为20-60如30-55的筒状活塞船用发动机润滑油组合物，所述组合物包含或通过将主要量的含有50质量%或更多的组1基本油料的具有润滑粘度的油，和相应次要量的如下组分混合而制备：

(A)高碱性烷基水杨酸钙清净剂，其提供通过滴定法测定的40-90，例如50-85毫摩尔烷基水杨酸钙/kg组合物；和

(B)基于组合物的质量，0.1-10，例如0.1至小于2.0，例如至1.5质量%的油溶性线性(直链)烷基取代酚活性成分。

本发明的第二方面为清净剂(A)与如本发明第一方面所定义的且为所述量的组分(B)组合在用于中速压缩点火船用发动机的TBN为20-60，例如30-55的筒状活塞船用润滑油组合物中的用途，所述组合物包含主要量的具有润滑粘度的油且含有50质量%或更多的组1基本油料，以改进通过重质燃料油燃烧的发动机操作期间的沥青质处理和它被组合物的润滑。

本发明的第三方面是一种操作筒状活塞中速压缩点火船用发动机的方法，所述方法包括：

(i)用重质燃料油给发动机加燃料；和

(ii)用如本发明第一方面所定义的组合物润滑发动机的曲轴箱。

本发明的第四方面为一种在中速压缩点火船用发动机的燃烧室的表面润滑和发动机操作期间将沥青质分散在筒状活塞船用润滑油组合物中的方法，所述方法包括：

(i)提供如本发明第一方面所定义的组合物；

(ii)在燃烧室中提供所述组合物；

(iii)在燃烧室中提供重质燃料油；和

(iv)使燃烧室中的重质燃料油燃烧。

在本说明书中，如果和当使用时，以下措辞和表述具有以下所述含义：

“活性成分”或“(a.i.)”指不是稀释剂或溶剂的添加剂材料。