[发明专利]柱塞发动机润滑油组合物

说明书

发明领域

本发明通常涉及设计用于低硫馏分燃料的柱塞发动机润滑油组合物，其中所述润滑油具有低碱值但能够提供氧化稳定性、粘度升高控制和改善的清净性能。

背景技术

柱塞发动机通常是中速(300-1000rpm)四冲程发动机，其中一种润滑油用于润滑发动机的所有区域，这与十字头发动机截然不同，在十字头发动机中，该十字头允许在气缸中和在曲轴箱中使用不同的润滑油。柱塞发动机润滑油(TPEO)因此对燃料相容性、氧化稳定性、粘度升高控制和清净性具有独特的要求。

传统上，用于柱塞发动机运行的燃料油的范围由重质船用渣油燃料到低硫馏分燃料。近来，受卫生和环境问题的推动，未来的法规越来越有可能强制要求使用低硫燃料用于柱塞发动机的运行。使用低硫渣油燃料要求炼油厂有可能以合理的成本和努力降低渣油燃料中的硫含量。未来是否有足够的低硫渣油燃料油可用，或者低硫馏分燃料和瓦斯油是否可用于更广阔的范围，这还是未知的。因此合意的是提供设计用于低硫馏分燃料的柱塞发动机润滑油组合物，其中该润滑油具有低碱值，但是能够提供氧化稳定性、粘度升高控制和改善的清净性能。

添加剂，尤其是含金属碱性清净剂添加剂，多年来已经在TPEO中用于中和酸性燃烧气体，保持发动机清洁，确保润滑油与渣油燃料油的相容性，以及控制粘度升高。但是，由于燃料特性方面的差异和不同燃料来源造成的柱塞发动机环境中的差异，目前仍不清楚采用为使用渣油燃料油而开发的添加剂技术配制的TPEO是否在事实上最适于未来的低硫船用馏分燃料。对于船用渣油燃料运行，柱塞发动机润滑油关键性能参数几乎完全由沥青质污染所驱动。但是，对于馏分燃料运行(其中该燃料不含有显著的沥青质)，关键性能参数由来自该馏分燃料的燃烧副产物所驱动。因此，相对于船用渣油燃料，对使用低硫馏分燃料运行的发动机的要求非常不同。结果，制剂的性能不能由船用渣油燃料运行参照馏分燃料运行，或反之亦然。

分散剂的添加，特别是高浓度的，传统上被认为是不利于设计用于船用渣油燃料的基于I类和/或II类基础油的柱塞发动机润滑油的关键性能参数。现在已经惊奇地发现，被设计用于润滑在低硫馏分燃料下运行的柱塞发动机的基于I类和/或II类基础油的柱塞发动机润滑油组合物导致氧化稳定性，粘度升高控制和高温清洁性的最佳性能，所述润滑油组合物含有：包含至少一种烷基取代的羟基苯甲酸的盐，其中至少90摩尔％的所述烷基为C₂₀或更大的烷基，与衍生自具有数均分子量(Mn)为1400至3000的聚烯烃的琥珀酰亚胺分散剂组合，其中所述分散剂以基于活性物质大于1.2重量％存在，并且所述润滑油组合物的总碱值小于30。

发明概述

根据本发明的一个实施方案，提供一种低硫船用馏分燃料柱塞柴油发动机润滑油组合物，其包含：

(a)主要量的I类基础油或II类基础油或它们的混合物；

(b)至少一种或多种清净剂，包含至少一种烷基取代的羟基苯甲酸的过碱性盐，其中至少90摩尔％的所述烷基基团为C₂₀或更大的烷基；和

(c)衍生自数均分子量(Mn)为1400-3000的聚烯烃(polyalkylene)的琥珀酰亚胺分散剂；

其中所述琥珀酰亚胺分散剂以按活性物质计大于1.20重量％的量存在；并且所述组合物的TBN小于30mg KOH/g。

根据本发明的另一个实施方案，提供一种低硫船用馏分燃料柱塞柴油发动机润滑油组合物，其包含：

(a)主要量的I类基础油或II类基础油或它们的混合物；

(b)清净剂组合物，包含：

(i)包含直连烷基取代的羟基苯甲酸的过碱性盐的中过碱性清净剂，其中至少90摩尔％的所述烷基基团为C₂₀或更大的烷基，并且其中所述中过碱性清净剂的TBN按活性物质计为大约100至300mgKOH/g；和

(ii)包含直连烷基取代的羟基苯甲酸的过碱性盐的高过碱性清净剂，其中至少90摩尔％的所述烷基基团为C₂₀或更大的烷基，并且其中所述高过碱性清净剂的TBN按活性物质计为大于大约300mgKOH/g；和

(c)碳酸亚乙酯后处理的衍生自数均分子量(Mn)为1400-3000的聚异丁烯的双-琥珀酰亚胺分散剂；

其中所述琥珀酰亚胺分散剂以按活性物质计大于1.2重量％的量存在；并且所述组合物的TBN小于30mg KOH/g。

根据本发明的另一个实施方案，提供一种运行柱塞发动机的方法，所述方法包括：