低碱值船用气缸油组合物、制备方法及其用途与流程

1.本发明涉及一种低碱值船用气缸油组合物、制备方法及其用途。

背景技术：

2.随着环境形势日益严峻，imo国际海事组织对燃料硫含量上限进行了管制，2020年1月1日起，0.5％国际限硫令全面生效，除eca排放控制区内使用上限0.1％硫的燃料，以及安装脱硫设备的船舶不受限制，其他船舶均需使用硫含量在0.5％以下的燃料。国际oem推荐使用硫含量在0.5％以下燃料的船舶优先使用40bn的气缸油，因此亟需开发对应小于0.5％低硫燃油的低碱值气缸油产品。
3.专利文献《船舶气缸油》(公开号cn1556179)、《一种船用气缸润滑油组合物》(公开号cn102676281a)、《船用气缸油复合添加剂及其生产方法及所调和成的船用气缸油》(公开号cn106544080a)、《船用气缸油及其加工方法》(公开号cn101161798)以及文章《以t114d为主剂研制70tbn船用气缸油复合剂》、《以t114作为主要金属清净剂研制70tbn船用气缸油复合添加剂》、《5040船用气缸油的研制及应用》、《rhy3531船用气缸油复合剂的研制》、《以高碱性环烷酸钙为主要清净剂研制dca5070船用气缸油》、《应用高碱性环烷酸钙作为清净剂研制40tbn船用气缸油》、《磺酸盐加环烷酸盐型70tbn船用气缸油的开发》、《40tbn船用气缸油的研制》、《应用高碱值硫化烷基酚钙作为清净剂研制70tbn船用气缸油》、《dca5040船用汽缸油研制》中所用金属清净剂包括环烷酸钙，由于其原料环烷酸供应量日益下降，本发明的清净剂组合未使用环烷酸钙，与以上发明组分不同。
4.《船用气缸油组合物及其制造方法》(公开号cn103374442a)公开了一种船用气缸油组合物及其制造方法，该组合物包含曼尼希碱、抗磨剂、金属清净剂和润滑油基础油，其中所述曼尼希碱包含有特征结构单元。本发明不含曼尼希碱，与该专利组分不同。
5.《一种船用气缸油组合物及其制备方法与应用》(公开号cn104450091a)公开了一种船用气缸油组合物及其制备方法与应用。其所用清净剂是烷基苯磺酸钙和硫化烷基酚钙的组合物，配合分散剂、烷基硫代磷酸锌抗磨剂及基础油得到总碱值为38.6-41.9mgkoh/g的气缸油组合物。该组合物应用于硫含量为0.5-2.5％船用燃料中，使用范围没有覆盖硫含量低于0.5％的燃料，与本专利的的应用范围不同。
6.《十字头型柴油机用气缸润滑油组合物》(公开号cn103958654a)公开了一种十字头型柴油机用气缸润滑油组成物，所述十字头型柴油机用气缸润滑油组成物可用于任何硫含量的燃料，在碱值过剩的情况下,通过软化活塞顶面上堆积的气缸油的灰分，容易破坏和抑制沉积物堆积到活塞岸部，从而抑制对缸套的过度磨损。其所涉及的十字头型柴油机用气缸润滑油组成物的特征在于,在(a)润滑油基础油中含有(b)无灰分散剂、以及(c)金属清净剂,所述(b)无灰分散剂的数均分子量、组合量、以及有效浓度的乘积为9000以上,所述(c)金属清净剂在以dsc测定的升温速度50℃/min中的吸热峰值温度为460℃以下。本发明组合物为低碱值气缸油，可满足使用硫含量小于0.5％的燃料的船用低速二冲程柴油发动机润滑的技术要求，通过控制钙含量来保证气缸油的清净分散性，与该专利组分特征不同。

技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中存在低碱值船用气缸油清净性不能满足配套硫含量不大于0.5％m/m的低硫燃油使用的问题；提供一种新的低碱值船用气缸油组合物，该组合物具有优越的高温清净性、抗磨性和氧化性。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的低碱值船用气缸油组合物的制备方法。本发明所要解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的低碱值船用气缸油组合物的用途。
8.为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种低碱值船用气缸油组合物，以重量份数计由以下组份组成：
9.a)6～20份的清净剂；
10.b)0.5～5份的分散剂；
11.c)0～5份的抗氧剂；
12.d)70～90份的基础油；
13.所述清净剂选自磺酸盐、硫化烷基酚盐或水杨酸盐中的至少一种；
14.所述分散剂选自高分子量无灰分散剂、丁二酰亚胺分散剂或硼化无灰分散剂中的至少一种；
15.所述抗氧剂为硫磷型锌盐与胺型抗氧剂的混合物；
16.所述基础油选自hviⅰ类基础油或hviⅱ类基础油中的至少一种；
17.所述组合物中，钙含量不小于10000ppm；碱值不小于30mgkoh/g，并且不大于50mgkoh/g。
18.上述技术方案中，优选地，以重量份数计，清净剂的用量为8～20份，分散剂的用量为0.5～5份，抗氧剂的用量为0～5份，基础油的用量为70～90份。
19.上述技术方案中，优选地，所述的清净剂为磺酸盐和硫化烷基酚盐的混合物。
20.上述技术方案中，优选地，所述的清净剂中，磺酸盐与硫化烷基酚盐的重量比为0.2～5:1。
21.上述技术方案中，优选地，所述分散剂为高分子无灰分散剂、丁二酰亚胺分散剂和硼化无灰分散剂三者的混合物；高分子无灰分散剂的用量为0.01～5份，丁二酰亚胺分散剂的用量为0.1～5份，硼化无灰分散剂的用量为0.01～5份。
22.上述技术方案中，优选地，所述的分散剂选自t151、t146、t161、t154和t154b的混合物。
23.上述技术方案中，优选地，所述的抗氧剂中，硫磷型锌盐与胺型抗氧剂的重量比为0.01～5:1。
24.上述技术方案中，优选地，所述组合物中钙含量不小于10000ppm；碱值不小于30mgkoh/g，并且不大于50mgkoh/g。
25.为解决第二个技术问题，本发明采用的技术方案如下：
26.一种前述的低碱值船用气缸油组合物的制备方法，包括以下步骤：
27.将清净剂、分散剂、抗氧剂按比例在50℃～60℃下加入至基础油中，搅拌1～4h，使其全部溶解，得到所述的低碱值船用气缸油组合物。
28.为解决第三个技术问题，本发明采用的技术方案如下：
29.一种前述的低碱值船用气缸油组合物用于船用低速二冲程柴油发动机气缸部位的润滑，可满足使用硫含量低于0.5％的燃料的船用低速二冲程柴油发动机润滑的技术要求，可用于其气缸部位的润滑。
30.本发明中所述低碱值船用气缸油组合物的钙主要来自清净剂，特别控制组合物中钙含量不小于10000ppm，提供优越的高温清净性，组合物的技术要求碱值不小于30mgkoh/g，并且不大于50mgkoh/g。采用氧化诱导期试验、摩擦系数、烧结负荷、最大无卡咬负荷、热管氧化实验、曲轴箱模拟试验考察组合物的性能，测得本发明的组合物具有优越的高温清净性、抗磨性和氧化性，取得了较好的技术效果。
31.下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施方式
32.下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，而不是对本发明进行限制。
33.【实施例1】
34.实施例1公开了一种船用柴油机油组合物，以重量份数计由以下组分组成：
35.清净剂：超高碱值合成磺酸钙t106 2份，碱值为395mgkoh/g，高碱值硫化烷基酚钙t122 5份，碱值为264mgkoh/g，高碱值烷基水杨酸钙t109c 6份，碱值为320mgkoh/g；
36.分散剂：高分子聚异丁烯丁二酰亚胺t161 0.6份，单烯基丁二酰亚胺t151 0.2份，硼化聚异丁烯丁二酰亚胺t154b 0.1份；
37.抗氧剂：硫磷二辛基锌盐t203 0.2份、辛/丁基二苯胺t557 1份；
38.基础油：ib 500 46.4份，120bs 38.6份；
39.本实施例的船用柴油机油组合物以重量份数计的各个组分及相应数据记载在表1中。
40.本实施例的船用柴油机油组合物的制备方法具体如下：
41.将清净剂、分散剂、抗氧剂按比例在60℃温度下加入基础油中，搅拌1小时至完全均匀，即可得到本发明的船用柴油机油组合物。
42.【实施例2】
43.实施例2公开了一种船用柴油机油组合物，以重量份数计由以下组分组成：
44.清净剂：超高碱值合成磺酸钙t106 4份，碱值为395mgkoh/g，高碱值硫化烷基酚钙t122 6份，碱值为264mgkoh/g，高碱值烷基水杨酸钙t109c 3份，碱值为320mgkoh/g；
45.分散剂：高分子聚异丁烯丁二酰亚胺t161 0.1份，单烯基丁二酰亚胺t151 0.2份，硼化聚异丁烯丁二酰亚胺t154b 0.6份；
46.抗氧剂：硫磷二辛基锌盐t203 0.4份、辛/丁基二苯胺t557 0.6份；
47.基础油：ib 650 53.1份，120bs 32.0份；
48.本实施例的船用柴油机油组合物以重量份数计的各个组分及相应数据记载在表1中。
49.本实施例的船用柴油机油组合物的制备方法具体如下：
50.将清净剂、分散剂、抗氧剂按比例在60℃温度下加入基础油中，搅拌1小时至完全均匀，即可得到本发明的船用柴油机油组合物。
51.【实施例3】
52.实施例3公开了一种船用柴油机油组合物，以重量份数计由以下组分组成：
53.清净剂：超高碱值合成磺酸钙t106 2份，碱值为395mgkoh/g，高碱值硫化烷基酚钙t122 2份，碱值为264mgkoh/g，高碱值烷基水杨酸钙t109c 8份，碱值为320mgkoh/g；
54.分散剂：高分子聚异丁烯丁二酰亚胺t161 0.5份，双烯基丁二酰亚胺t154 0.3份，硼化聚异丁烯丁二酰亚胺t154b 0.1份；
55.抗氧剂：硫磷二辛基锌盐t203 0.6份、辛/丁基二苯胺t557 0.4份；
56.基础油：ib 650 54.1份，120bs 32.0份；
57.本实施例的船用柴油机油组合物以重量份数计的各个组分及相应数据记载在表1中。
58.本实施例的船用柴油机油组合物的制备方法具体如下：
59.将清净剂、分散剂、抗氧剂按比例在60℃温度下加入基础油中，搅拌1小时至完全均匀，即可得到本发明的船用柴油机油组合物。
60.【实施例4】
61.实施例4公开了一种船用柴油机油组合物，以重量份数计由以下组分组成：
62.清净剂：超高碱值合成磺酸钙t106 4份，碱值为395mgkoh/g，高碱值硫化烷基酚钙t122 7份，碱值为264mgkoh/g，高碱值烷基水杨酸钙t109c 2份，碱值为320mgkoh/g；
63.分散剂：高分子聚异丁烯丁二酰亚胺t161 0.1份，双烯基丁二酰亚胺t154 0.6份，硼化聚异丁烯丁二酰亚胺t154b 0.1份；
64.抗氧剂：硫磷丁辛基锌盐t202 0.2份、硫磷二辛基锌盐t203 0.2份、辛/丁基二苯胺t557 1份；
65.基础油：ib 500 46.8份，120bs 38.0份；
66.本实施例的船用柴油机油组合物以重量份数计的各个组分及相应数据记载在表1中。
67.本实施例的船用柴油机油组合物的制备方法具体如下：
68.将清净剂、分散剂、抗氧剂按比例在60℃温度下加入基础油中，搅拌1小时至完全均匀，即可得到本发明的船用柴油机油组合物。
69.【实施例5】
70.实施例5公开了一种船用柴油机油组合物，以重量份数计由以下组分组成：
71.清净剂：超高碱值合成磺酸钙t106 4份，碱值为395mgkoh/g，高碱值硫化烷基酚钙t122 9份，碱值为264mgkoh/g；
72.分散剂：单烯基丁二酰亚胺t154 0.2份、双烯基丁二酰亚胺t154 0.4份；
73.抗氧剂：硫磷二辛基锌盐t203 0.2份、辛/丁基二苯胺t557 0.8份；
74.基础油：ib 650 53.6份，120bs 31.8份；
75.本实施例的船用柴油机油组合物以重量份数计的各个组分及相应数据记载在表1中。
76.本实施例的船用柴油机油组合物的制备方法具体如下：
77.将清净剂、分散剂、抗氧剂按比例在60℃温度下加入基础油中，搅拌1小时至完全均匀，即可得到本发明的船用柴油机油组合物。
78.【实施例6】
79.实施例6公开了一种船用柴油机油组合物，以重量份数计由以下组分组成：
80.清净剂：超高碱值合成磺酸钙t106 1份，碱值为395mgkoh/g，高碱值硫化烷基酚钙t122 4份，碱值为264mgkoh/g，高碱值烷基水杨酸钙t109c 8份，碱值为320mgkoh/g；
81.分散剂：高分子聚异丁烯丁二酰亚胺t161 0.3份，双烯基丁二酰亚胺t154 0.3份，硼化聚异丁烯丁二酰亚胺t154b 0.3份；
82.抗氧剂：硫磷二辛基锌盐t203 0.5份、辛/丁基二苯胺t557 0.5份；
83.基础油：ib 500 52.1份，120bs 33.0份；
84.本实施例的船用柴油机油组合物以重量份数计的各个组分及相应数据记载在表1中。
85.本实施例的船用柴油机油组合物的制备方法具体如下：
86.将清净剂、分散剂、抗氧剂按比例在60℃温度下加入基础油中，搅拌1小时至完全均匀，即可得到本发明的船用柴油机油组合物。
87.【比较例1～3】
88.对比例1～3以重量份数计的各个组分记载在表1。
89.表1实施例1～6及比较例1～3各组分的重量份数
90.91.[0092][0093]
将以上实施例1～实施例6、比较例1～比较例3进行的性能进行评价测试，试验结果记载在表2中。
[0094]
表2实施例1～6及比较例1～3的性能评价结果
[0095][0096]
通过表2中实施例与比较例的对比数据可以看到，本发明的配方具有优越的高温清净性、抗磨性和氧化性，同时，上述实施例1～6中的船用气缸油组合物可用于使用硫含量低于0.5％的燃料的船用低速二冲程柴油发动机的气缸部位的润滑。

技术特征：

1.一种低碱值船用气缸油组合物，以重量份数计由以下组份组成：a)6～20份的清净剂；b)0.5～5份的分散剂；c)0～5份的抗氧剂；d)70～90份的基础油；所述清净剂选自磺酸盐、硫化烷基酚盐或水杨酸盐中的至少一种；所述分散剂选自高分子量无灰分散剂、丁二酰亚胺分散剂或硼化无灰分散剂中的至少一种；所述抗氧剂为硫磷型锌盐与胺型抗氧剂的混合物；所述基础油选自hviⅰ类基础油或hviⅱ类基础油中的至少一种；所述组合物中，钙含量不小于10000ppm；碱值不小于30mgkoh/g，并且不大于50mgkoh/g。2.根据权利要求1所述的低碱值船用气缸油组合物，其特征在于，以重量份数计，清净剂的用量为8～20份，分散剂的用量为0.5～5份，抗氧剂的用量为0～5份，基础油的用量为70～90份。3.根据权利要求1所述的低碱值船用气缸油组合物，其特征在于，所述的清净剂为磺酸盐和硫化烷基酚盐的混合物。4.根据权利要求3所述的低碱值船用气缸油组合物，其特征在于，所述的清净剂中，磺酸盐与硫化烷基酚盐的重量比为0.2～5:1。5.根据权利要求1所述低碱值船用气缸油组合物，其特征在于，所述分散剂为高分子无灰分散剂、丁二酰亚胺分散剂和硼化无灰分散剂三者的混合物；高分子无灰分散剂的用量为0.01～5份，丁二酰亚胺分散剂的用量为0.1～5份，硼化无灰分散剂的用量为0.01～5份。6.根据权利要求5所述的低碱值船用气缸油组合物，其特征在于，所述的分散剂选自t151、t146、t161、t154和t154b的混合物。7.根据权利要求6所述低碱值船用气缸油组合物，其特征在于，所述的抗氧剂中，硫磷型锌盐与胺型抗氧剂的重量比为0.01～5:1。8.根据权利要求1所述低碱值船用气缸油组合物，其特征在于，所述组合物中钙含量不小于10000ppm；碱值不小于30mgkoh/g，并且不大于50mgkoh/g。9.一种权利要求1所述的低碱值船用气缸油组合物的制备方法，包括以下步骤：将清净剂、分散剂、抗氧剂按比例在50℃～60℃下加入至基础油中，搅拌1～4h，使其全部溶解，得到所述的低碱值船用气缸油组合物。10.一种权利要求1所述的低碱值船用气缸油组合物用于船用低速二冲程柴油发动机气缸部位的润滑，可满足使用硫含量低于0.5％的燃料的船用低速二冲程柴油发动机润滑的技术要求，可用于其气缸部位的润滑。

技术总结

本发明涉及一种低碱值船用气缸油组合物、制备方法及其用途。主要解决现有技术中存在低碱值船用气缸油清净性不能满足配套硫含量不大于0.5％m/m的低硫燃油使用的问题，提供一种新的低碱值船用气缸油组合物，以重量份数计由以下组份组成：a)6～20份的清净剂；b)0.5～5份的分散剂；c)0～5份的抗氧剂；d)70～90份的基础油；所述组合物中钙含量不小于10000ppm，碱值不小于30mgKOH/g，不大于50mgKOH/g及其制备方法与用途的技术方案，较好地解决了该问题，可满足使用硫含量低于0.5％的燃料的船用低速二冲程柴油发动机润滑的技术要求，具有优越的高温清净性、抗磨性和氧化性，可用于其气缸部位的润滑。缸部位的润滑。