燃气发动机润滑油组合物的制作方法
【专利说明】燃气发动机润滑油组合物 发明领域
[0001] 本发明涉及改进的燃气发动机润滑油组合物，特别是显示出改进铅腐蚀性能的燃 气发动机润滑油组合物。
[0002] 发明背景
[0003] 燃气发动机，也称为气体燃料或气体点火发动机，用于驱动天然气管道、鼓风机和 发生器的泵站，例如提纯装置中和在气罐车上的泵站。燃气发动机可以为2冲程或4冲程 火花点火或压缩点火的。气体奥图发动机使用火花塞将气体和空气的混合物点火。燃气柴 油发动机使用少量如5-10%柴油燃料的连续注入。
[0004] 燃气发动机在活塞环境中的高温如大于200°C下操作。这些高温导致燃气发动机 润滑油组合物氧化，这产生不理想的酸。这些酸导致燃气发动机的腐蚀，特别是曲轴颈和曲 轴销中轴承的腐蚀。
[0005] 配制燃气发动机油以使发动机磨损最小化，特别是由这类酸腐蚀产生的磨损最小 化。
[0006]EP-A-1347034( "'034"）描述了具有至少95ppm的硼含量且包含至少一种TBN为 60-140的金属水杨酸盐的燃气发动机润滑油组合物。'034中例示的组合物具有低硫酸盐 灰分含量（不多于〇. 6质量％ )，包含硼酸化分散剂和烷基化分散剂和烷基化二苯胺抗氧化 剂组分，且具有105ppm的硼含量。然而，发现组合物如'034的那些显示出不利的铅腐蚀性 能。
[0007] 发明概沐
[0008] 如本说明书的实施例中所证明的，本发明通过提供具有零或低硼含量的燃气发动 机油润滑油组合物解决以上问题。进一步发现与较高硼组合物相比，零或低硼组合物的使 用不产生抗磨损性能中的缺点。
[0009] 因此，在第一方面，本发明提供具有4-20的TBN和通过ASTMD874测定的0. 2-1 质量％的灰分含量的燃气发动机润滑油组合物，所述组合物包含如下组分或者通过将如下 组分混合而制备：
[0010] (A)主要量的具有润滑粘度的油，其包含至少90质量％饱和物和不多于0. 03质 量％硫；和各自次要量的：
[0011] (B)羟基苯甲酸钙清净剂添加剂，
[0012] (C)分散剂添加剂；和
[0013] (D)胺类或酚类抗氧化剂，
[0014] 该组合物不包含硼或者具有少于90质量ppm，例如少于70质量ppm的硼浓度。
[0015] 第二方面，本发明提供润滑燃气发动机的方法，所述方法包括步骤：操作发动机， 同时用本发明第一方面的燃气发动机润滑油组合物润滑它。
[0016] 第三方面，本发明提供零或少于90质量ppm的硼含量与次要量的金属羟基苯甲酸 盐清净剂组合在具有主要量的具有润滑粘度的油的燃气发动机润滑油组合物中与较高硼 含量组合物相比改进组合物的铅腐蚀性能而不会不利地影响其抗磨性能的用途，所述具有 润滑粘度的油包含至少90质量％饱和物和不多于0. 03质量％硫。
[0017] 在该说明书中，如果要使用和在使用时，以下措辞和表述具有下文赋予的含义：
[0018] "活性成分"或"（a.i.) "指不是稀释剂或溶剂的添加剂材料。
[0019] "包含"或任何同类措辞描述所述特征、步骤或者整数或组分的存在，但不排除一 种或多种其它特征、步骤、整数、组分或其群组的存在或加入。表述"由…组成"或"基本由… 组成"或同类词可包括在"包含"或同类词内，其中"基本由…组成"容许包括不实质影响它 所应用的组合物的特征的物质；
[0020] "烃基"意指仅含有氢和碳原子（以及任选不改变基团的基本烃性质的其它杂原 子）并借助碳原子键合于化合物的其余部分上的化合物的化学基团。
[0021] 如本文所用"油溶性"或"油分散性"或者同类术语未必表示化合物或添加剂可以 以所有比例在油中可溶、可溶解、可溶混，或者能够悬浮于油中。然而，这些意指它们例如可 足够程度地溶于或稳定分散于油中以在使用油的环境中发挥它们意欲的作用。此外，如果 需要的话，其它添加剂的另外并入也可容许并入高水平的特定添加剂；
[0022] "主要量"意指组合物的超过50质量％，优选超过60质量％，更优选超过70质 量％，最优选超过80质量％ ;
[0023] "次要量"意指组合物的50质量％或更少，优选40质量％或更少，更优选30质量％ 或更少，最优选20质量％或更少；
[0024] "TBN"意指通过ASTMD2896测量的总碱值；
[0025] "磷含量"通过ASTMD5185测量；
[0026] "硫含量"通过ASTMD2622测量；和
[0027] "硫酸盐灰分含量"通过ASTMD874测量。
[0028] 另外，应当理解所用的、必要的、以及最佳的、和常规的各种组分可能在配制、储存 或使用条件下反应且本发明还提供由于任何这种反应可得到或得到的产物。
[0029] 另外，应当理解本文所述任何量、范围和比的上限和下限可独立地组合。
[0030] 发明详沐
[0031] 如果合适的话，关于本发明各个和所有方面的本发明特征现在更详细地描述如 下：
[0032] 燃气发动机润滑油组合物
[0033] 组合物具有4-20,优选5-15的TBN。
[0034] 它优选具有通过ASTMD874测定0.6质量％以下，优选0.2-0. 5质量％的硫酸盐 灰分含量。
[0035] 通过ASTMD5185-13测定的硼浓度优选基本为零或10-60质量ppm，优选20-50质 量ppm。ASTMD5185-13是2013年9月15日获得批准并于2013年9月公开的。它起初于 1991年批准。它是通过感应耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES)多元素测定所用和未 用润滑油和基油的标准试验方法。通过比较试样中元素的发射强度与用标准物测量的发射 强度，试样中元素，包括硼的浓度是可计算的。
[0036] (A)具有润滑粘度的油
[0037] 润滑油可具有使用ASTMD2270测定为80-120的粘度指数。
[0038] 润滑油必须包含使用ASTMD2007测定为至少90质量％的饱和物。
[0039] 润滑油必须包含使用ASTMD2622、D4294、D4927或D3120测定为不多于0. 03质 量％的硫。
[0040] 润滑油通常占润滑油组合物的大于60,通常大于70,更优选大于80重量％。
[0041] 润滑油优选为根据APIEOLCS1509定义分类的组II基油或组III-IV基油。
[0042] 如果精炼方法使中间馏出物和重馏出物级分在高温和中等压力下在氢气的存在 下进一步分解，则经加氢裂化的油也是可适用的。经加氢裂化的油具有通常100-110,例如 105-108的粘度指数。
[0043] 油可包括"光亮油"，其指为来自减压渣油的经溶剂萃取、脱沥青的产物的基油，其 通常具有在l〇(TC下28-36臟2^的运动粘度，并通常以基于组合物的重量少于30重量％， 优选少于20重量％，更优选少于15重量％，最优选少于10重量％，例如少于5重量％的比 例使用。
[0044] (B)金属羟基苯甲酸盐清净剂
[0045] 清净剂为降低发动机中的活塞沉积物，例如高温清漆和漆沉积物的形成的添加 剂；它具有酸中和性能并能够将细碎固体保持在悬浮液中。它基于金属"皂"，即酸性有机化 合物的金属盐，有时称为表面活性剂。
[0046] 清净剂包含具有长疏水尾的极性头。极性头包含表面活性剂的金属盐。大量金属 基础物通过如下包含在内：通过使过量金属化合物如氧化物或氢氧化物与酸性气体如二氧 化碳反应以得到包含经中和的清净剂作为金属基础物（例如碳酸盐）胶束的外层的过碱性 清净剂。
[0047] 金属可以为碱金属或碱土金属如钠、钾、锂、钙、钡和镁。钙是优选的。
[0048] 金属水杨酸盐是优选的金属盐。
[0049] 清净剂可以为由多于一种金属