[发明专利]制备硫化的烷基取代的羟基芳族组合物的过碱性盐的方法

说明书

本文中公开的是硫化的烷基取代的羟基芳族组合物的过碱性盐，其通过包括以下步骤的方法制备：(a)提供具有大于大约250的总碱值(TBN)的硫化的烷基取代的羟基芳族组合物的过碱性盐；和(b)在大约190℃至大约250℃的温度下用空气鼓泡所述硫化的烷基取代的羟基芳族组合物的过碱性盐。

发明背景

1.技术领域

本发明通常涉及制备硫化的烷基取代的羟基芳族组合物的过碱性盐的方法。

2.相关技术描述

润滑剂添加剂行业通常使用烷基酚(例如四丙烯基酚，TPP)来制备包含硫化金属烷基酚盐的清净剂。硫化烷基酚的金属盐是有用的润滑油添加剂，其向用于船舶、汽车、铁路和风冷式发动机的润滑油组合物提供清净性和分散性以及在油中提供碱度储备。碱度储备是必需的，以便中和发动机运行过程中生成的酸。在没有碱度储备的情况下，由此生成的酸将导致有害的发动机腐蚀。

在不那么遥远的过去，快速攀升的能源成本，特别是在蒸馏原油和液体石油中发生的那些，成为运输燃料使用者，如海船的拥有者和运营商的沉重负担。作为回应，这些使用者已经引导他们的运营远离蒸汽轮机推进装置，被更节约燃料的大型船用柴油发动机取代。柴油发动机通常可以分类为低速、中速或高速发动机，低速种类用于最大的深立井海洋船舶和某些其它工业应用。

低速柴油发动机在尺寸和操作方法方面是独特的。该发动机本身是庞大的，较大的装置的重量可接近200吨，长度为10英尺以上，高度为45英尺以上。这些发动机的输出可以高达100,000制动马力，发动机转数为60至大约200转/分钟。它们通常具有十字头设计，并以两冲程循环运行。

另一方面，中速发动机通常以大约250至大约1100rpm运行，并可以以四冲程或两冲程循环运行。这些发动机可以具有筒式活塞设计或偶尔具有十字头设计。它们通常基于残油运行，如同低速柴油发动机那样，但是一部分也可以基于几乎不含或不含残油的馏出燃料运行。这些发动机还可用于深海船只上的推进器和/或附属应用。

低速和中速柴油发动机也广泛应用于发电厂运行。以2冲程循环运行的低速或中速柴油发动机通常是十字头构造的直接联结式和直接逆转式发动机，隔板和一个或多个填料函将动力缸与曲轴箱分隔以防止燃烧产物进入曲轴箱并与曲轴箱油混合。曲轴箱与燃烧区的显著完全分离已经导致本领域技术人员用不同的润滑油润滑燃烧室和曲轴箱。

因此，在船舶和重型固定应用中使用的十字头类型的大型柴油发动机中，气缸与其它发动机组件分开进行润滑。该气缸基于总损失来润滑，气缸油通过定位在气缸套附近的润滑器单独注入到各气缸上的套管中。油借助泵分配到润滑器，在现代发动机设计中，启动所述泵以便将油直接供应至环以减少油的消耗。

在这些发动机中遭遇的高应力和使用残油需要具有高清净性和中和能力的润滑油，即使该油仅短时间暴露于热和其它应力。常用于这些柴油发动机的残油通常含有显著量的硫，硫在燃烧过程中与水结合形成硫酸，硫酸的存在导致腐蚀性磨损。特别地，在船用两冲程发动机中，在气缸套与活塞环附近的区域会被该酸腐蚀和磨损。因此，对于柴油发动机润滑油来说重要的是能够耐受此类腐蚀和磨损。

因此，船用气缸润滑剂的一个主要功能是中和在低速二冲程十字头柴油发动机中燃烧的高硫燃料油的硫基酸性组分。通过在船用气缸润滑剂中包含碱性物类如金属清净剂，例如硫化金属烷基酚盐来实现这种中和。不幸的是，船用气缸润滑剂的碱度可能因船用气缸润滑剂的氧化(由润滑剂在发动机中遭受的热和氧化应力所导致)而降低，由此降低了该润滑剂的中和能力。如果所述船用气缸润滑剂含有氧化催化剂，如通常已知在发动机运行过程中存在于润滑剂中的磨损金属，该氧化可被加快。