專(zhuān)利名稱(chēng)：：二沖程潤(rùn)滑油的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及可用作二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑油組合物。更確切地說(shuō)，本發(fā)明涉及特征在于其可減少發(fā)煙的特性的二沖程潤(rùn)滑油。
背景技術(shù)：
：已經(jīng)發(fā)現(xiàn)二沖程汽油機(jī)被廣泛地應(yīng)用于各種園林設(shè)備和休閑設(shè)備中。例如二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)可被用在僅提到幾個(gè)的應(yīng)用，如剪草機(jī)、鏈鋸、修剪機(jī)(stringtrimmer)、摩托車(chē)、摩托雪撬以及少數(shù)舷外船用電動(dòng)機(jī)。使用按前述比例的汽油和潤(rùn)滑劑的混合物來(lái)運(yùn)行二沖程汽油機(jī)。通常使用潤(rùn)滑礦物油或合成基礎(chǔ)油、各種用于增強(qiáng)性能特性的添加劑以及用于增強(qiáng)所述潤(rùn)滑劑和汽油的互溶性的溶劑來(lái)配制二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑劑。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的烴排放一一由于其基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一一往往會(huì)超過(guò)同等的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的排放。此外，用于減少四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)排放的技術(shù)進(jìn)步并沒(méi)有被成功地改造成適用于二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，對(duì)于二沖程汽油機(jī)產(chǎn)生的排放(如可見(jiàn)煙)的關(guān)注正在逐漸增加。二沖程潤(rùn)滑劑的配制者可通過(guò)商業(yè)途徑獲得少數(shù)消煙添加劑。一些——如含有金屬的那些——是環(huán)境不利的；其他的一一如聚異丁烯一一會(huì)產(chǎn)生排氣口沉積和堵塞，這會(huì)導(dǎo)致磨損和功率損耗。已知合成的基本原料可減少二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中的煙，但是它們不合乎成本效益。因此，需要滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)性能指標(biāo)的二沖程汽油機(jī)潤(rùn)滑劑組合物，所述潤(rùn)滑劑組合物合乎成本效益并且具有良好的排煙特性。發(fā)明概述基本上，本發(fā)明是基于包括主要量的GTL基礎(chǔ)油的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油的煙氣指標(biāo)高于約75的發(fā)現(xiàn)。因此，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案為包含主要量的GTL潤(rùn)滑基礎(chǔ)油和有效量的至少一種添加劑的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油組合物，所述添加劑選自極壓添加劑、消泡劑、降凝劑、防銹劑、抗氧化劑、去污劑、分散劑和烴溶劑。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案為通過(guò)使用含GTL基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑劑減少二沖程汽油機(jī)排放的可見(jiàn)煙的方法。根據(jù)下文的詳細(xì)描述，這些和其他實(shí)施方案將是顯而易見(jiàn)的。發(fā)明詳述本發(fā)明的GTL基礎(chǔ)油為通常衍生自烴(如蠟質(zhì)合成烴)的潤(rùn)滑粘度的材料，所述烴本身衍生自更簡(jiǎn)單的氣態(tài)含碳化合物、含氫化合物和/或作為原料的元素。GTL基礎(chǔ)原料和基礎(chǔ)油包括蠟質(zhì)異構(gòu)物(waxisomerate)，包括例如加氫異構(gòu)或異構(gòu)脫蠟的合成蠟質(zhì)烴、加氫異構(gòu)或異構(gòu)脫蠟的費(fèi)托(F-T)材料(即烴、蠟質(zhì)烴、蠟和類(lèi)似含氧化合物)，優(yōu)選加氫異構(gòu)或異構(gòu)脫蠟的F-T蠟質(zhì)烴或加氫異構(gòu)或異構(gòu)脫蠟的合成蠟或他們的混合物。衍生自GTL材料的GTL基礎(chǔ)原料和基礎(chǔ)油一一特別是衍生自基礎(chǔ)原料和基礎(chǔ)油的加氫異構(gòu)/異構(gòu)脫蠟的F-T材料一一通常其特征在于在IO(TC下具有約2cSt-約50cSt的運(yùn)動(dòng)粘度、優(yōu)選約3cSt-30cSt、更優(yōu)選約3.5cSt-約25cSt，例如通過(guò)衍生自異構(gòu)脫蠟的F-T蠟的GTL基礎(chǔ)原料舉例說(shuō)明的，其運(yùn)動(dòng)粘度在100'C下為約4cSt且粘度指數(shù)為約130或更高。本文所述運(yùn)動(dòng)粘度是指通過(guò)ASTM方法D445測(cè)得的測(cè)量值。衍生自GTL材料的GTL基礎(chǔ)原料和基礎(chǔ)油一一特別是衍生自基礎(chǔ)原料和基礎(chǔ)油的加氫異構(gòu)/異構(gòu)脫蠟的F-T材料一一通常具有進(jìn)一步的特征在于具有約-5'C或更低的傾點(diǎn)、優(yōu)選約-10'C或更低、更優(yōu)選約-15'C或更低、更優(yōu)選約-2(TC或更低，并且在在某些條件下可具有約-25'C或更低的有利傾點(diǎn)，有用的傾點(diǎn)為約-30'C至約-4(TC或更低。本文所述傾點(diǎn)是指通過(guò)ASTMD97或類(lèi)似自動(dòng)版本測(cè)得的測(cè)量值。衍生自GTL材料的GTL基礎(chǔ)原料和基礎(chǔ)油一一特別是衍生自基礎(chǔ)原料和基礎(chǔ)油的加氫異構(gòu)/異構(gòu)脫蠟的F-T材料一一通常的特征還在于具有80或更高的粘度指數(shù)、優(yōu)選100或更高、并且更優(yōu)選120或更高。此外，在某些特定實(shí)例中，可優(yōu)選這些基礎(chǔ)原料的粘度指數(shù)為130或更高、更優(yōu)選135或更高、甚至更優(yōu)選140或更高。例如，衍生自GTL材料——優(yōu)選F-T材料特別是F-T蠟——的GTL基礎(chǔ)原料和基礎(chǔ)油通常具有130或更髙的粘度指數(shù)。本文所述粘度指數(shù)是指ASTM方法D2270。此夕卜，所述GTL基礎(chǔ)原料和基礎(chǔ)油通常為高級(jí)烷烴(>90。/。飽和)，并且可以含有單環(huán)烷烴、多環(huán)垸烴和非環(huán)異鏈烷烴的混合物。這類(lèi)組合物中環(huán)垸烴(即環(huán)鏈垸烴)的含量比例會(huì)隨著所用催化劑和溫度而變化。此外，GTL基礎(chǔ)原料和基礎(chǔ)油通常具有非常低的硫和氮含量，通常含有低于約10ppm、更通常低于約5ppm的各種這些元素。通過(guò)F_T材料一一特別是F-T蠟的加氫異構(gòu)/異構(gòu)脫蠟獲得的GTL基礎(chǔ)原料和基礎(chǔ)油的硫和氮含量基本為零。例如美國(guó)專(zhuān)利6,080,301和6,165,949敘述了GTL基礎(chǔ)原料和基礎(chǔ)油、衍生自加氫異構(gòu)/異構(gòu)脫蠟的F-T材料的基礎(chǔ)原料和基礎(chǔ)油以及衍生自蠟的加氫異構(gòu)/異構(gòu)脫蠟的基礎(chǔ)原料和基礎(chǔ)油(如蠟異構(gòu)物/異構(gòu)脫蠟物)的有用組合物。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述GTL材料為來(lái)自F-T合成工藝的材料。在F-T合成工藝中，包括H2和CO混合物的合成氣體被催化轉(zhuǎn)化成烴并且優(yōu)選液體烴。氫與一氧化碳摩爾比的廣義范圍為約0.5-4，但是所述摩爾比通常在約0.7-2.75的范圍內(nèi)、優(yōu)選約0.7-2.5。正如人們所熟知的，F(xiàn)-T合成工藝包括其中所述催化劑為固定床、流動(dòng)床形式或作為烴漿液中的催化劑顆粒漿體的工藝。F-T合成反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量摩爾比為2.0，但是如許多使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，存在很多使用其他化學(xué)計(jì)量比的原因。在鈷漿體烴合成工藝中，H2與CO的給料摩爾比通常為約2.1/1。包括H2和CO混合物的合成氣體鼓泡入漿體底部，并且在存在漿液中的F-T合成催化劑顆粒的情況下、在可有效形成烴的反應(yīng)條件下發(fā)生反應(yīng)，在所述反應(yīng)條件下所述烴的一部分為液體并且包括烴漿液。所述合成的烴液是通過(guò)如過(guò)濾的方法以濾液形式從催化劑顆粒中分離出來(lái)的，盡管也可以使用其他分離方法如離心。一些合成的烴以及未反應(yīng)的合成氣體和其他氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物一起，以蒸汽形式從烴合成反應(yīng)器頂部逸出。通常這些塔頂烴蒸汽中的一些冷凝成液體并且烴液體濾液合并。因此，所述濾液的初始沸點(diǎn)會(huì)根據(jù)是否有一些冷凝的烴蒸汽與其合并而變化。漿體烴合成工藝條件在某種程度上會(huì)根據(jù)所述催化劑和所想要的產(chǎn)物而變化。在使用含負(fù)載的鈷組分的催化劑的漿體烴合成工藝中，通?？捎行纬芍饕–s+烷烴(例如C5+-C2。Q)、優(yōu)選d。+垸烴的烴的條件，例如溫度、壓力以及氣時(shí)空速的范圍分別為約320-850。F、80-600psi和100-40,000V/hr/V，以每體積催化劑每小時(shí)的氣態(tài)CO和H2混合物(0°C、1atm)的標(biāo)準(zhǔn)體積表示。優(yōu)選地，所述烴合成反應(yīng)可以在其中存在受限的或無(wú)水煤氣變換反應(yīng)的條件下進(jìn)行，更優(yōu)選地在烴合成過(guò)程中不存在水煤氣變換反應(yīng)。也優(yōu)選在可得到a至少為0.85、優(yōu)選至少為0.9并且更優(yōu)選至少為0.92的條件下進(jìn)行所述反應(yīng)，以合成更多的所需較高分子量的烴。這是通過(guò)使用含有催化鈷組分的催化劑的漿體工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，a是指Schultz-Flory動(dòng)力學(xué)a。適合的F-T反應(yīng)型催化劑包括，例如一種或多種VIII族催化金屬如Fe、Ni、Co、Ru禾卩Re，優(yōu)選所述催化劑包括鈷催化組分。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述催化劑包括位于適合的無(wú)機(jī)載體材料上的催化有效量的Co以及Re、Ru、Fe、Ni、Th、Zr、Hf、U、Mg和La中一種或多種，所述無(wú)機(jī)載體材料優(yōu)選包括一種或多種難熔金屬氧化物。用于含Co催化劑的優(yōu)選載體尤其包括氧化鈦。有用的催化劑和它們的制備方法是已知的，并且例如在美國(guó)專(zhuān)利4,568,663;4,663,305;4,542,122;4,621,072和5,545,674中可以找到說(shuō)明而非限制性的實(shí)施例。優(yōu)選地，所述F-T蠟質(zhì)材料的初始沸點(diǎn)在約650oF-700oF范圍內(nèi)，并且優(yōu)選地持續(xù)沸騰至至少為1050oF的端點(diǎn)。所述蠟質(zhì)材料被加氫以產(chǎn)生GTL基礎(chǔ)油。這類(lèi)加氫技術(shù)是本領(lǐng)域己知的。關(guān)于此，可以參見(jiàn)，例如美國(guó)專(zhuān)利2,817,693;4，900，4075,200,382;5，516，7405,935,417;5,885,4386,103,099;6，025，3056,383,366;6,475,9604，937，399;4，975，177;4,921,594;5,059,299;5,182,248;5,290,426;5,580,442;5,976,3515,965,475;6，190，532;6,375,830;6，332，9746,080,301;6,096,940;6，620，312;6,676,8275,059,299;5,977,425;5,935,416;4,923,588;5,158,671;和4,897,178;EP0324528(Bl)、EP0532116(Bl)、EP0532118(Bl)、EP0537815(Bl)、EP0583836(B2)、EP0666894(B2)、EP0668342(Bl)、EP0776959(A3)、WO97/031693(Al)、WO02/064710(A2)、WO02/064711(Al)、WO02/070627(A2)、WO02/070629(Al)、WO03/033320(Al)以及英國(guó)專(zhuān)利1,429,494;1,350,257;1,440,230;1,390,359;WO99/45085和WO99/20720中描述了其他的異構(gòu)化催化劑以及用于將GTL材料和域蠟質(zhì)材料加氫裂化/加氫異構(gòu)/異構(gòu)脫蠟成基礎(chǔ)原料或基礎(chǔ)油的工藝。特別是歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)464546和464547中描述了有利的工藝。美國(guó)專(zhuān)利4,594,172;4,943,672;6，046，940;6,475,960;6,103,099;6，332，974;禾口6,375,830中描述了使用F-T蠟原料的工藝。所述GTL基礎(chǔ)油包括主要量的本發(fā)明的總組合物。通常，它包括高于約55體積％的所述組合物、優(yōu)選高于約60體積％的所述組合物。除包括主要量的GTL基礎(chǔ)油外，本發(fā)明的潤(rùn)滑組合物包括本領(lǐng)域已知的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)性能添加劑和選自極壓添加劑、消泡劑、降凝劑、防銹劑、抗氧化劑、去污劑、分散劑和烴溶劑。這類(lèi)添加劑是以有效量使用的，通常在占所述組合物總重的約0.1重量％-15.0重量％的范圍內(nèi)。當(dāng)以有效量與汽油混合并且被用于運(yùn)行二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，所述潤(rùn)滑組合物使得發(fā)動(dòng)機(jī)排放的可見(jiàn)煙減少。事實(shí)上，使用本發(fā)明的組合物將會(huì)提供煙氣指標(biāo)高于約75的發(fā)動(dòng)機(jī)排放，所述煙氣指標(biāo)是利用JASOM342-92測(cè)試測(cè)得的。該測(cè)試是由SocietyofAutomotiveEngineersofJapan(JSAE)針對(duì)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)建立的，并且由JapanAutomotiveStandardOrganization(JASO)公開(kāi)。下述實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例根據(jù)JASOM342-92實(shí)驗(yàn)，對(duì)兩種油的發(fā)煙性質(zhì)進(jìn)行了評(píng)估。在該測(cè)試中，結(jié)果被表示為煙氣指標(biāo)，并且與煙氣指標(biāo)為100的標(biāo)準(zhǔn)二沖程油進(jìn)行比較。煙氣指標(biāo)越高，排煙減少的越多。所用的GTL基礎(chǔ)油的VI為142、在40。C下KV為23.99，在100'C為5,05，且傾點(diǎn)為-24°C。下表1中給出了測(cè)試油的組成。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表2中給出了所述組合物的運(yùn)動(dòng)粘度表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>發(fā)現(xiàn)比較例的常規(guī)組合物的煙氣指標(biāo)為65，而發(fā)現(xiàn)實(shí)施例組合物的煙氣指標(biāo)為明顯高于78。權(quán)利要求1.一種二沖程汽油機(jī)油，包括主要量的GTL基礎(chǔ)油；以及有效量的至少一種添加劑，所述添加劑選自極壓添加劑、消泡劑、降凝劑、防銹劑、抗氧化劑、去污劑、分散劑和烴溶劑。2.權(quán)利要求l的油，其中所述GTL基礎(chǔ)油的運(yùn)動(dòng)粘度在10(TC下為約2cST-約50cSt，并且VI高于80。3.權(quán)利要求2的油，其中所述GTL基礎(chǔ)油衍生自F-T蠟。4.權(quán)利要求3的油，其中所述GTL基礎(chǔ)油含有環(huán)烷烴混合物。5.權(quán)利要求3的油，其中所述油的煙氣指標(biāo)高于約75。6.—種用于減少二沖程汽油機(jī)排放的可見(jiàn)煙的方法，包括使發(fā)動(dòng)機(jī)處于使用汽油和潤(rùn)滑組合物的混合物的條件下，其中所述潤(rùn)滑組合物包括主要量的GTL潤(rùn)滑基礎(chǔ)油。7.權(quán)利要求6的方法，其中所述GTL基礎(chǔ)油的運(yùn)動(dòng)粘度在100'C下為約2cST-約50cSt，并且VI高于約80。8.權(quán)利要求6的方法，其中所述GTL基礎(chǔ)油衍生自F-T蠟。9.在包括潤(rùn)滑劑的二沖程內(nèi)燃機(jī)中，其中所述潤(rùn)滑劑的改進(jìn)包括主要量的GTL基礎(chǔ)油；有效量的至少一種添加劑，所述添加劑選自極壓添加劑、消泡劑、降凝劑、防銹劑、抗氧化劑、去污劑、分散劑和烴溶劑；并且其中潤(rùn)滑劑產(chǎn)生的煙氣指標(biāo)高于約75。10.權(quán)利要求9的改進(jìn)，其中所述GTL基礎(chǔ)油的運(yùn)動(dòng)粘度在100'C下為約2cST-約50cSt，并且VI高于約80。11.權(quán)利要求10的改進(jìn)，其中所述GTL基礎(chǔ)油衍生自F-T蠟。全文摘要通過(guò)使用含主要量的GTL基礎(chǔ)油的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油作為發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油來(lái)提高二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的煙氣指標(biāo)。文檔編號(hào)C10M107/00GK101292018SQ200680039261公開(kāi)日2008年10月22日申請(qǐng)日期2006年10月17日優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日發(fā)明者丹尼爾·F·瑞安,保羅·J·貝洛維茨,里查德·A·麥克沃伊,雅各布·J·哈比申請(qǐng)人:?？松梨谘芯抗こ坦?