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潤(rùn)滑劑在內(nèi)燃機(jī)中的用途的制作方法

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專(zhuān)利名稱(chēng)::潤(rùn)滑劑在內(nèi)燃機(jī)中的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及潤(rùn)滑劑在內(nèi)燃機(jī)中的用途。更具體地,本發(fā)明涉及用于配有顆粒捕集器的內(nèi)燃?jí)喝际桨l(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑劑和燃料包。
背景技術(shù)
:近幾十年來(lái),已經(jīng)越來(lái)越廣泛地使用用于運(yùn)輸和其它能量發(fā)生裝置的內(nèi)燃機(jī)、特別是壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。在用于歐洲客車(chē)、全球范圍內(nèi)用于重型應(yīng)用以及用于固定發(fā)電的主要類(lèi)型發(fā)動(dòng)機(jī)中,壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)(亦另外稱(chēng)為"柴油機(jī)")因?yàn)樗鼈兊母咝远加兄饕匚?。柴油機(jī)是內(nèi)燃機(jī);更具體地,它是壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī),其中通過(guò)將燃料/空氣混合物壓縮由于壓縮使溫度升高而點(diǎn)火,而不是通過(guò)單獨(dú)的點(diǎn)火源如火花塞例如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中的情況而點(diǎn)火。柴油機(jī)的逐漸推廣已經(jīng)導(dǎo)致關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)排放物、更具體地關(guān)于廢氣和廢氣物流中的顆粒物的管理壓力增大。希望總體或單獨(dú)降低這些排放物。雖然一些排放物源于發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的燃料,但用于潤(rùn)滑發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油也可能影響排放物,例如通過(guò)直接排放油的燃燒產(chǎn)物或通過(guò)影響捕集器的性能而影響。近些年來(lái)已經(jīng)報(bào)道了用于控制和減少柴油機(jī)的特定顆粒物質(zhì)排放的多種策略。這些策略包括發(fā)動(dòng)機(jī)管理,更具體是注入和燃燒方法,如例如US-A-6651614中所公開(kāi)的。高度有效的是例如EP-A-1108862和EP-A-1251248中公開(kāi)的柴油顆粒捕集器(DPT)。這些設(shè)備用在輕型和重型柴油機(jī)上,以確保顆粒排放物滿足例如Euro4標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)添加劑或選定的燃料進(jìn)一步改進(jìn),例如如W0-A-2004046283中所公開(kāi)的,使用低硫燃料與具有低硫含量的發(fā)動(dòng)機(jī)油組合,另外使用催化顆粒捕集器,以降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放的成核模式顆粒的數(shù)目。柴油顆粒捕集器通常通過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)的廢排放物中捕集顆粒物質(zhì)進(jìn)行操作。主要是烴衍生的有機(jī)顆粒材料將最終導(dǎo)致DPT堵塞和過(guò)量的壓力累積。這通過(guò)顆粒捕集器變飽和之后使捕集器經(jīng)歷非常高的溫度和向DPT中注入例如一定量的柴油燃料以燒盡有機(jī)顆粒物質(zhì)而進(jìn)行處理。柴油顆粒捕集器的再生通過(guò)再生模式中的溫度升高而增大了燃料消耗和N0X的產(chǎn)量。因此,需要降低柴油顆粒物質(zhì)捕集器的再生頻率。申請(qǐng)人:目前已經(jīng)出人意料地發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用特定的潤(rùn)滑劑,可以明顯降低顆粒捕集器的再生頻率,導(dǎo)致N0X排放減少和燃料消耗降低。
發(fā)明內(nèi)容因此,本發(fā)明涉及潤(rùn)滑劑在配有可再生柴油顆粒捕集器的柴油機(jī)中的用途,其中所述潤(rùn)滑劑包含基油組分,所述基油組分具有大于80wt^鏈烷烴的鏈烷烴含量、大于98wt^的飽和物含量及包含具有n、n+l、n+2、n+3和n+4個(gè)碳原子的系列異鏈烷烴,其中n為15-40。圖1顯示了如何對(duì)來(lái)自熱電偶的數(shù)據(jù)流進(jìn)行處理,以獲取高溫柴油顆粒捕集器再生事件的頻率。圖2和3顯示了兩個(gè)輕型Euro4柴油機(jī)測(cè)試周期之間的比較,圖2表示換油間隔的第一個(gè)5000英里,圖3表示換油間隔的第二個(gè)5000英里。來(lái)自兩輛車(chē)的數(shù)據(jù)平均成單獨(dú)數(shù)據(jù)組。具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及使用潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑壓燃式內(nèi)燃機(jī),即柴油機(jī)和其中燃燒是間歇式的類(lèi)似設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)。申請(qǐng)人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用包含費(fèi)-托衍生基油的潤(rùn)滑劑導(dǎo)致配有顆粒捕集器的柴油機(jī)中顆粒捕集器的再生頻率明顯和出人意料的降低。這導(dǎo)致NO,排放降低以及燃料消耗降低。適合的捕集器是催化顆粒捕集器,其為連續(xù)再生的包括氧化催化劑和過(guò)濾器的捕集器。附圖詳細(xì)說(shuō)明圖1顯示了如何對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,其中使用閾值對(duì)溫差進(jìn)行篩選,使得僅考慮最高的溫差事件,因?yàn)檫@些是與再生有關(guān)的熱事件。圖2和3中,可以清楚看出隨著閾值升高,在兩種潤(rùn)滑劑制劑的峰間溫差時(shí)間之間存在分歧。與標(biāo)準(zhǔn)礦物API第III類(lèi)基油基制劑相比,費(fèi)_托基制劑一直具有更大的峰間時(shí)間。圖2和3顯示了作為閾值的函數(shù),在溫差峰之間,以分鐘和秒表示的時(shí)間的簡(jiǎn)單比較。閾值是在閾值之上的溫度升高。通常,柴油機(jī)包括曲軸箱、汽缸蓋和汽缸。潤(rùn)滑劑通常存在于曲軸箱中,其中曲軸、軸承和將活塞連接至曲軸的桿的底部用潤(rùn)滑劑涂布。這些部件的快速運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致潤(rùn)滑劑飛濺并潤(rùn)滑活塞環(huán)與汽缸的內(nèi)表面之間的接觸表面。該潤(rùn)滑劑薄膜也用作活塞環(huán)與汽缸壁之間的密封以使汽缸中的燃燒空間與曲軸箱中的空間分離。潤(rùn)滑劑組合物通過(guò)在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件的表面之間形成薄膜以最小化它們之間的直接接觸,從而潤(rùn)滑柴油機(jī)。該潤(rùn)滑薄膜降低了摩擦、磨損和運(yùn)動(dòng)部件之間產(chǎn)生過(guò)多熱量。另外,潤(rùn)滑劑通過(guò)由潤(rùn)滑部件表面轉(zhuǎn)移熱量而作為冷卻流體,所述熱量可能由于部件相對(duì)彼此或相對(duì)油薄膜運(yùn)動(dòng)的摩擦所產(chǎn)生或源于實(shí)際燃燒。發(fā)動(dòng)機(jī)可以為直接注入式例如旋轉(zhuǎn)泵、管線泵、單體泵、電控單體泵噴嘴或共軌式,或?yàn)殚g接注入式。它可以是重型或輕型柴油機(jī)。柴油機(jī)配有柴油顆粒捕集器,例如EP-A-1108862、EP-A-1567622和EP-A-1251248中公開(kāi)的連續(xù)再生捕集器(CRT)。這些捕集器是通過(guò)驅(qū)使廢氣流動(dòng)通過(guò)DPT中包含的過(guò)濾器而從柴油機(jī)廢氣中脫除柴油顆粒物質(zhì)或煙灰的設(shè)備。隨著DPT的過(guò)濾器變飽和,DPT通常設(shè)計(jì)為通過(guò)燒盡積累的顆粒物質(zhì)而進(jìn)行再生。這可以通過(guò)將催化劑組合物例如有機(jī)鈰化合物加入DPT之前的廢氣或DPT本身經(jīng)被動(dòng)活化而完成,或通過(guò)主動(dòng)再生技術(shù)而完成。后者包括將過(guò)濾器加熱至煙灰燃燒溫度,這通過(guò)升高廢氣溫度、通過(guò)燃料注入、通過(guò)單獨(dú)的燃料燃燒器、通過(guò)增大N0X-廢氣濃度以在相對(duì)低溫下氧化顆粒、或通過(guò)類(lèi)似方法進(jìn)行。該方法稱(chēng)為"DPT再生"。柴油顆粒物質(zhì)通常在高于60(TC的溫度下燃燒。燃燒的啟動(dòng)導(dǎo)致溫度進(jìn)一步升高,這反過(guò)來(lái)可能增大NO,和CO的排放。獨(dú)立于所采用的具體方法,DPT系統(tǒng)的主動(dòng)再生在再生階段期間消耗另外的燃料。因此,已發(fā)現(xiàn)由于能量消耗降低以及總體平均燃料廢氣溫度的降低(這導(dǎo)致產(chǎn)生的N0X和CO量降低),降低再生頻率將是有利的。潤(rùn)滑劑包含至少一種鏈烷烴含量大于80wt^鏈烷烴、飽和物含量大于98wt^及包含具有n、n+l、n+2、n+3和n+4個(gè)碳原子的連續(xù)系列異鏈烷烴的基油?;蛢?yōu)選是鏈烷烴含量大于80wt^鏈烷烴、飽和物含量大于98wt^及包含具有n、n+l、n+2、n+3和n+4個(gè)碳原子的連續(xù)系列異鏈烷烴的費(fèi)-托衍生基油,其中n為15-40?;突蚧A(chǔ)油料(i)中具有n、n+l、n+2、n+3和n+4個(gè)碳原子的系列異鏈烷烴的連續(xù)系列的含量及其存在可以通過(guò)場(chǎng)解吸/場(chǎng)電離(FD/FI)技術(shù)進(jìn)行測(cè)量。在該技術(shù)中,通過(guò)使用高效液相色譜(HPLC)方法IP368/01,將油樣品首先分離成極性(芳烴)相和非極性(飽和物)相,其中如該方法所述使用戊烷代替己烷作為移動(dòng)相。隨后使用裝配有場(chǎng)解吸/場(chǎng)電離(FD/FI)界面的FinniganMAT90質(zhì)譜儀分析飽和物和芳烴餾分,其中使用FI("軟"電離技術(shù))根據(jù)碳數(shù)和氫缺乏確定烴的種類(lèi)。在質(zhì)譜儀中化合物的分類(lèi)由所形成的特征離子確定和通常通過(guò)"z值"進(jìn)行分類(lèi)。這通過(guò)用于所有烴物種的通式C^^給出。因飽和物相與芳烴相分開(kāi)分析,所以可以測(cè)定具有相同化學(xué)計(jì)量或n值的不同異鏈烷烴的含量。使用商業(yè)軟件(poly32,可由SierraAnalyticsL1X,3453DragooParkDrive,Modesto,CaliforniaGA95350USA獲得)對(duì)質(zhì)譜儀的結(jié)果進(jìn)行處理,以確定各類(lèi)烴的相對(duì)比例?;涂梢詢?yōu)選通過(guò)鏈烷烴費(fèi)_托衍生蠟的加氫異構(gòu)化、優(yōu)選隨后進(jìn)行一些類(lèi)型的脫蠟例如催化脫蠟獲得。本文中,"由費(fèi)_托合成方法獲得"或"費(fèi)_托衍生"表示燃料組分或基油是或衍生于費(fèi)-托縮合方法的合成產(chǎn)物。可以相應(yīng)解釋術(shù)語(yǔ)"非費(fèi)-托衍生"。費(fèi)_托衍生燃料也可稱(chēng)為GTL(天然氣合成油)燃料。費(fèi)-托反應(yīng)將一氧化碳和氫轉(zhuǎn)化成更長(zhǎng)鏈(通常是鏈烷烴)的烴n(C0+2H2)=(_CH2-)n+nH20+熱量。這在適合的催化劑存在下和通常在高溫(例如125-300°C,優(yōu)選175_25(TC)和/或高壓(例如5-100巴,優(yōu)選12-50巴)下進(jìn)行。視需要,使用的氫與一氧化碳比可以不是2:1。一氧化碳和氫本身可獲自有機(jī)或無(wú)機(jī)、天然或合成來(lái)源,通常是獲自天然氣或獲自有機(jī)衍生甲烷、煤或生物質(zhì)。此處描述的衍生自費(fèi)-托蠟的基油在本說(shuō)明書(shū)中將稱(chēng)為費(fèi)-托衍生基油。例如可用于制備上述費(fèi)-托衍生基油的費(fèi)-托法的實(shí)例是所謂的Sasol的工業(yè)淤漿相餾分油技術(shù)、Shell的中間餾分油合成法和"AGC-21"ExxonMobil法。這些和其它方法例如在EP-A-776959、EP-A-668342、US-A-4943672、US-A-5059299、W0-A-9934917和W0-A-9920720中更詳細(xì)地進(jìn)行了描述。通常,這些費(fèi)-托合成產(chǎn)物包含具有1-100和甚至大于100個(gè)碳原子的烴。該烴產(chǎn)物將含有正鏈烷烴、異鏈烷烴、氧化產(chǎn)物和不飽和產(chǎn)物。如果基油是所需的異_鏈烷烴產(chǎn)物之一,則使用相對(duì)重的費(fèi)_托衍生原料可能是有利的。相對(duì)重的費(fèi)_托衍生原料中具有至少30wt^、優(yōu)選至少50wt^、和更優(yōu)選至少55wt^含有至少30個(gè)碳原子的化合物。此外,費(fèi)_托衍生原料中含有至少60或更多碳原子的化合物與含有至少30個(gè)碳原子的化合物的重量比優(yōu)選至少0.2,更優(yōu)選至少0.4和最優(yōu)選至少0.55。優(yōu)選費(fèi)-托衍生原料含有的C加+餾分的ASF-a值(Anderson-Schulz-Flory鏈增長(zhǎng)因子)為至少0.925,優(yōu)選至少0.935,更優(yōu)選至少0.945,甚至更優(yōu)選至少0.955。該費(fèi)-托衍生原料可通過(guò)如上所述產(chǎn)生相對(duì)重的費(fèi)-托產(chǎn)物的任意方法獲得。并不是所有費(fèi)-托法均產(chǎn)生這樣的重產(chǎn)物。在W0-A-9934917中描述了適合的費(fèi)_托法的實(shí)例。費(fèi)_托衍生基油將不含或含有非常少量的含硫和氮的化合物。對(duì)于由使用幾乎不含雜質(zhì)的合成氣的費(fèi)-托反應(yīng)獲得的產(chǎn)物來(lái)說(shuō),這是典型的。硫和氮的水平通常低于檢測(cè)限,目前所述檢測(cè)限對(duì)硫是5mg/kg和對(duì)氮是lmg/kg。所述方法將通常包括費(fèi)_托合成和至少一個(gè)加氫異構(gòu)化步驟。加氫異構(gòu)化步驟優(yōu)選包括(a)在適合的催化劑存在下,使費(fèi)_托產(chǎn)物加氫裂化/加氫異構(gòu)化,(b)將步驟(a)的產(chǎn)物分離成至少一種或多種餾分油燃料餾分以及基油或基油中間餾分。如果步驟(b)中獲得的基油的粘度和傾點(diǎn)如所需,則不需要進(jìn)行另外的處理和可將所述油用作本發(fā)明的基油。視需要,可以在步驟(c)中通過(guò)對(duì)步驟(b)中獲得的油進(jìn)行溶劑脫蠟或優(yōu)選催化脫蠟而適合地進(jìn)一步降低基油中間餾分的傾點(diǎn),以獲得具有優(yōu)選的低傾點(diǎn)的基油??赏ㄟ^(guò)從中間基油餾分或從脫蠟油中蒸餾分離出對(duì)應(yīng)所需粘度的適合沸程產(chǎn)物,獲得基油的所需粘度。適合地,蒸餾可以是減壓蒸餾步驟。步驟(a)的加氫轉(zhuǎn)化/加氫異構(gòu)化反應(yīng)優(yōu)選在氫和適合催化劑存在下進(jìn)行。該催化劑可以依照它的性能選自本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那些。該催化劑原則上可以是本領(lǐng)域中已知適用于異構(gòu)化鏈烷烴分子的任意催化劑。通常,適合的加氫轉(zhuǎn)化/加氫異構(gòu)化催化劑是含載帶在耐火氧化物載體上的加氫組分的那些,所述耐火氧化物載體例如無(wú)定形二氧化硅_氧化鋁(ASA)、氧化鋁、氟化氧化鋁、分子篩(沸石)或這些物質(zhì)中兩種或更多種的混合物。在本發(fā)明的加氫轉(zhuǎn)化/加氫異構(gòu)化步驟中使用的一種優(yōu)選催化劑是含鉑和/或鈀作為加氫組分的加氫轉(zhuǎn)化/加氫異構(gòu)化催化劑。非常優(yōu)選的加氫轉(zhuǎn)化/加氫異構(gòu)化催化劑包含載帶在無(wú)定形二氧化硅_氧化鋁(ASA)載體上的鉑和鈀。鉑和/或鈀的存在量適合地為0.1-5.0wt%,更適合地為0.2-2.Owt^,作為元素計(jì)算和基于載體總重量計(jì)。如果兩者都存在,則鉑與鈀的重量比可在寬范圍內(nèi)變化,但適合地為0.05-10,更適合地為0.1-5。例如在W0-A-9410264和EP-A-0582347中公開(kāi)了ASA催化劑上適合貴金屬的實(shí)例。在例如US-A-5059299和W0-A-9220759中公開(kāi)了其它適合的貴金屬基催化劑,例如氟化氧化鋁載體上的鉑。第二種適合的催化劑(在本文中描述為非貴金屬加氫轉(zhuǎn)化/加氫異構(gòu)化催化劑)是包含至少一種第VIB族金屬(優(yōu)選鎢和/或鉬)和至少一種非貴金屬的第VIII族金屬(優(yōu)選鎳和/或鈷)作為加氫組分的那些。這些金屬都可以作為氧化物、硫化物或它們的組合存在。第VIB族金屬的存在量適合地為l-35wt^,更適合地為5-30wt^,作為元素計(jì)算和基于載體總重量計(jì)。非貴金屬的第VIII族金屬的存在量適合地為l-25wt^,優(yōu)選2-15wt^,作為元素計(jì)算和基于載體總重量計(jì)。已發(fā)現(xiàn)特別適合的這類(lèi)加氫轉(zhuǎn)化催化劑是包含氟化氧化鋁上載帶的鎳和鴇的催化劑。上述非貴金屬-基催化劑優(yōu)選以它們的硫化物形式使用。為了在應(yīng)用期間維持催化劑的硫化物形式,需要在原料中存在一些硫。原料中存在的硫優(yōu)選為至少10mg/kg和更優(yōu)選50-150mg/kg。已發(fā)現(xiàn)為非硫化物形式時(shí)具有極高活性的甚至進(jìn)一步優(yōu)選的催化劑包含酸性載體上載帶的非貴金屬的第VIII族金屬(例如鐵、鎳)以及第IB族金屬(例如銅)。優(yōu)選存在銅以抑制鏈烷烴氫解成甲烷。催化劑通過(guò)吸水率測(cè)定的孔體積優(yōu)選為0.35-1.10ml/g,通過(guò)BET氮吸附測(cè)定的表面積優(yōu)選為200-500m2/g,和堆密度為0.4-1.Og/ml。催化劑載體優(yōu)選由無(wú)定形二氧化硅-氧化鋁制得,其中氧化鋁可以在5-96wt%、優(yōu)選20-85wt%的寬范圍內(nèi)存在。以Si02計(jì)的二氧化硅含量?jī)?yōu)選為15-80wt%。載體也可含有少量例如20-30wt^的粘合劑,例如氧化鋁、二氧化硅、第IVA族金屬氧化物和多種粘土、氧化鎂等,優(yōu)選氧化鋁或二氧化硅。無(wú)定形二氧化硅-氧化鋁微球的制備已經(jīng)描述于Ryland,LloydB.,TameU,M.W.,和Wilson,J.N.,CrackingCatalysts,Catalysis:第VII巻,Ed.PaulH.Emmett,ReinholdPublishingCorporation,NewYork,1960,第5-9頁(yè)中。催化劑通過(guò)將金屬?gòu)娜芤褐泄步n至載體上、在100-15(TC下干燥和在200-55(TC下于空氣中煅燒制得。第VIII族金屬的存在量為約15wt^或更低,優(yōu)選l-12wt^,而第IB族金屬通常以更低的量存在,例如相對(duì)于第VIII族金屬的重量比為i:2-約i:20。典型的催化劑如下所示:Ni,wt%2.5-3.5Cu,wt%0.25-0.35Al203-Si02,wt%65-75八1203(粘合劑),^%25-30表面積290-325m2/g孔體積(Hg)0.35-0.45ml/g堆密度0.58-0.68g/ml另一類(lèi)適合的加氫轉(zhuǎn)化/z加氫異構(gòu)化催化劑是基于分子篩類(lèi)材料的那些,適合地包含至少一種第VIII族金屬組分、優(yōu)選Pt和/或Pd作為加氫組分。因此,適合的沸石和其它硅鋁酸鹽材料包括沸石e、沸石Y、超穩(wěn)Y、ZSM-5、ZSM-12、ZSM_22、ZSM_23、ZSM_48、MCM-68、ZSM-35、SSZ_32、鎂堿沸石、絲光沸石和二氧化硅-磷鋁酸鹽,例如SAPO-11和SAPO-31。在例如WO-A-9201657中描述了適合的加氫轉(zhuǎn)化/加氫異構(gòu)化催化劑的實(shí)例。也可使用這些催化劑的組合。非常適合的加氫轉(zhuǎn)化/加氫異構(gòu)化方法為包括第一步驟和第二步驟的那些,其中在第一步驟中使用沸石P或ZSM-48基催化劑和在第二步驟中使用ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22,ZSM_23、ZSM_48、MCM_68、ZSM_35、SSZ-32、鎂堿沸石或絲光沸石基催化劑。在后一組中,優(yōu)選ZSM-23、ZSM-22和ZSM_48。在US-A-20040065581中描述了這些方法的實(shí)例,其中公開(kāi)的方法包括含鉑和沸石P的第一步驟催化劑和含鉑和ZSM-48的第二步驟催化劑。這些方法能夠產(chǎn)生不需要另外的脫蠟步驟的基油產(chǎn)品。已經(jīng)確定其中費(fèi)-托產(chǎn)物首先進(jìn)行如上所述使用含二氧化硅-氧化鋁載體的無(wú)定形催化劑的第一加氫異構(gòu)化步驟和隨后進(jìn)行使用含分子篩的催化劑的第二加氫異構(gòu)化步驟的組合是制備本發(fā)明中使用的基油的優(yōu)選方法。更優(yōu)選第一加氫異構(gòu)化步驟和第二加氫異構(gòu)化步驟以串流形式進(jìn)行。最優(yōu)選這兩個(gè)步驟在含上述無(wú)定形和/或結(jié)晶催化劑的床層的單個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行。在步驟(a)中,在高溫和高壓下在催化劑存在下使原料與氫接觸。溫度通常為175-380。C,優(yōu)選高于250。C和更優(yōu)選為300-37(rC。壓力通常為10-250巴和優(yōu)選20-80巴??梢砸?00-10000Nl/l/hr、優(yōu)選500-5000Nl/l/hr的氣時(shí)空速供應(yīng)氫??梢砸設(shè).l_5kg/l/hr、優(yōu)選高于0.5kg/l/hr和更優(yōu)選低于2kg/l/hr的重時(shí)空速提供烴原料。氫與烴原料的比可以是100-5000Nl/kg和優(yōu)選為250-2500Nl/kg。步驟(a)中的轉(zhuǎn)化率定義為每次通過(guò)反應(yīng)生成沸點(diǎn)低于37(TC的餾分的沸點(diǎn)高于37(TC的原料的重量百分?jǐn)?shù),該轉(zhuǎn)化率為至少20wt^,優(yōu)選至少25wt^,但優(yōu)選不大于80wt^,更優(yōu)選不大于65wt^。以上定義中所使用的原料是加入步驟(a)的總烴原料,因此也包括步驟(b)中可能獲得的高沸點(diǎn)餾分的任意任選循環(huán)。在步驟(b)中,優(yōu)選將步驟(a)的產(chǎn)物分離成一種或多種餾分油燃料餾分以及具有所需粘度性質(zhì)的基油或基油前體餾分。如果傾點(diǎn)不在所需范圍內(nèi),則通過(guò)脫蠟步驟(c)、優(yōu)選通過(guò)催化脫蠟進(jìn)一步降低基油的傾點(diǎn)。在該實(shí)施方案中,對(duì)步驟(a)產(chǎn)物的更寬沸點(diǎn)餾分進(jìn)行脫蠟可能是進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。隨后可有利地通過(guò)蒸餾從所得脫蠟產(chǎn)物中分離具有所需粘度的基油和油。脫蠟優(yōu)選通過(guò)如例如W0-A-02070629中所述的催化脫蠟進(jìn)行,該公開(kāi)文獻(xiàn)經(jīng)此引用并入本文。視需要,至脫蠟步驟(c)的原料的最終沸點(diǎn)可以是步驟(a)的產(chǎn)物的最終沸點(diǎn)或更低?;徒M分在IO(TC下的運(yùn)動(dòng)粘度適合地為l-25mm2/s。優(yōu)選地,它在IO(TC下的運(yùn)動(dòng)粘度為2-15mm7s,更優(yōu)選2.5-8.5mm7s,仍更優(yōu)選2.75-5.5mm7s。仍更優(yōu)選地,它在IO(TC下的運(yùn)動(dòng)粘度低于5.5mm7s,更優(yōu)選低于4mm7s,最優(yōu)選低于3mm7s。很明顯,也可使用費(fèi)-托衍生基油的混合物。基油的傾點(diǎn)優(yōu)選低于-3(TC。通過(guò)ASTMD92測(cè)量的基油閃點(diǎn)優(yōu)選大于12(TC,更優(yōu)選甚至大于140°C。潤(rùn)滑劑組合物的粘度指數(shù)優(yōu)選為100-600,更優(yōu)選為110-200,和甚至更優(yōu)選為120-150。潤(rùn)滑劑可只含有鏈烷烴基油、或含有鏈烷烴基油的組合、或替代地含有鏈烷烴基油與一種或多種附加基油組分的組合作為基油組分。附加基油組分的存在量適合地低于總流體潤(rùn)滑劑制劑的20wt%,更優(yōu)選低于10wt%,仍更優(yōu)選低于5wt%。這些基油的實(shí)例是礦物基鏈烷烴和環(huán)烷烴類(lèi)基油及合成基油,例如聚a-烯烴、聚亞烷基二醇、酯等。優(yōu)選地,以總潤(rùn)滑劑計(jì),潤(rùn)滑劑另外包含5-10wt%的飽和環(huán)烴,因?yàn)檫@改進(jìn)了潤(rùn)滑劑中不同組分的低溫相容性。本發(fā)明的潤(rùn)滑劑另外可優(yōu)選含有0.01-30wt^的粘度改進(jìn)劑。粘度指數(shù)改進(jìn)劑(也稱(chēng)為VI改進(jìn)劑、粘度調(diào)節(jié)劑或粘度改進(jìn)劑)為潤(rùn)滑劑提供高溫和低溫可操作性。這些添加劑提供在低溫下可接受的粘度和優(yōu)選是剪切穩(wěn)定的。潤(rùn)滑劑另外優(yōu)選含有有效量的至少一種其它附加潤(rùn)滑劑組分例如極性和/或非極性潤(rùn)滑劑基油以及性能添加劑例如但不限于金屬和無(wú)灰氧化抑制劑,無(wú)灰分散劑,金屬和無(wú)灰清凈劑,腐蝕抑制劑和防銹劑,金屬減活劑,金屬和非金屬、低灰、含磷和非磷、含硫和不含硫耐磨劑,金屬和非金屬、含磷和非磷、含硫和非硫極壓添加劑,防卡死劑,降凝劑,蠟調(diào)節(jié)劑,粘度調(diào)節(jié)劑,密封相容劑,摩擦調(diào)節(jié)劑,潤(rùn)滑性試劑,防著色劑,發(fā)色劑,消泡劑,破乳劑,和其它通常使用的添加劑包。對(duì)于許多經(jīng)常使用的添加齊U,參考D.Klamann的LubricantsandRelatedProducts,VerlagChemie,DeerfieldBeach,F(xiàn)L;ISBN0_89573_177_0,禾口M.W.Ra騰y的"LubricantAdditives,,,由NoyesDataCorporationofParkridge,N.J.出版(1973)。燃料組合物適合于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī),即它包含沸程和其它結(jié)構(gòu)適合于作為壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的一種或多種燃料組分。因此,燃料組合物的十六烷值為至少40、硫含量為低于lOOppm和閃點(diǎn)為至少68°C。燃料組分的沸點(diǎn)優(yōu)選在典型柴油燃料("粗柴油")范圍內(nèi),即為約150-40(TC或170-370°C。它將適合地具有300-37(TC的90%w/w餾出溫度。燃料組合物優(yōu)選整體上是低或超低硫燃料組合物,或無(wú)硫燃料組合物,例如含有至多500卯mw、優(yōu)選不大于350卯mw、最優(yōu)選不大于100或50卯mw、或甚至10卯mw或更低的硫。在燃料組合物是汽車(chē)柴油燃料組合物的情況下,它優(yōu)選在當(dāng)前可適用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范例如EN590:99內(nèi)。適合地,它在15。C下的密度為0.82-0.845g/cm3;最終沸點(diǎn)(ASTMD86)為36(TC或更低;十六烷值(ASTMD613)為51或更大;在4(TC下的運(yùn)動(dòng)粘度(ASTMD445)為2-4.5厘沲;硫含量(ASTMD2622)為350ppmw或更低;和/或總芳烴含量(IP391(mod))低于11。燃料組合物可以含有一種或多種燃料組分,優(yōu)選其中至少一種是鏈烷烴粗柴油組分。鏈烷烴粗柴油組分在15t:下的密度通常為0.76-0.79g/cm3;十六烷值(ASTMD613)為至少65,優(yōu)選大于70,適合地為74-85;在40。C下的運(yùn)動(dòng)粘度(ASTMD445)為2-4.5、優(yōu)選2.5-4.0、更優(yōu)選2.9-3.7厘沲;硫含量(ASTMD2622)為5卯mw或更低,優(yōu)選2卯mw或更低。燃料組合物優(yōu)選包含至少80%w/w、更優(yōu)選至少90%w/w、最優(yōu)選至少95%w/w的鏈烷烴組分,優(yōu)選為異鏈烷烴和直鏈鏈烷烴。異鏈烷烴與正鏈烷烴的重量比適合地為大于0.3和可以為至多12;它適合地為2-6。優(yōu)選地,燃料組合物包含低于10wt^的芳族化合物。鏈烷烴粗柴油組分優(yōu)選由費(fèi)_托合成方法、特別是由沸點(diǎn)在粗柴油和/或煤油范圍內(nèi)的產(chǎn)物餾分獲得。燃料本身可以添加添加劑(含有添加劑)或未添加添加劑(無(wú)添加劑)。如果添加添加劑,則它將含有一種或多種選自例如抗靜電劑、管線減阻劑、流動(dòng)改進(jìn)劑(例如乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或丙烯酸脂/馬來(lái)酐共聚物)、潤(rùn)滑性添加劑、抗氧化劑和抗蠟沉積劑的添加劑。本發(fā)明還涉及操作配有柴油顆粒捕集器的柴油機(jī)的方法,所述方法包括用潤(rùn)滑油組合物潤(rùn)滑柴油機(jī),其中所述潤(rùn)滑油組合物包含基油或基礎(chǔ)油料,所述基油或基礎(chǔ)油料具有大于80wt^鏈烷烴的鏈烷烴含量、大于98wt^的飽和物含量及包含(i)具有n、n+l、n+2、n+3和n+4個(gè)碳原子的系列異鏈烷烴,其中n為15-40。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于總?cè)剂舷暮蛷U氣排放降低,而同時(shí)DPT部件的壽命延長(zhǎng)。另外,潤(rùn)滑劑的高氧化穩(wěn)定性將允許在不影響潤(rùn)滑劑質(zhì)量的條件下延長(zhǎng)操作時(shí)間,和因此減少導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)腐蝕的氧化產(chǎn)物例如有機(jī)酸的形成。通過(guò)下列非限定性實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明實(shí)施例1在利用背靠背測(cè)試的實(shí)驗(yàn)中,使一對(duì)利用Euro4柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的MercedesC類(lèi)客車(chē)?yán)门cGTL基油(油A)或礦物加氫蠟(hydrowax)基第III類(lèi)基油(油B)共混的相當(dāng)?shù)?W-40發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱潤(rùn)滑劑制劑運(yùn)行。每輛車(chē)以A-B-A或B-A-B的順序用潤(rùn)滑劑運(yùn)行,以容許車(chē)輛之間的差異效果。通過(guò)DPT上游和下游的熱電偶對(duì)監(jiān)測(cè)DPT。通過(guò)DPT上的溫差峰和廢氣系統(tǒng)中的背壓峰監(jiān)測(cè)DPT再生頻率。在整個(gè)10,000英里換油間隔(ODI)期間,用數(shù)據(jù)采集器連續(xù)監(jiān)測(cè)捕集器再生頻率。燃料組合物制備兩種汽車(chē)粗柴油組合物費(fèi)_托汽車(chē)粗柴油(F-TAGO)共混物,由基礎(chǔ)燃料(S040990)與250mg/kg的R655潤(rùn)滑性促進(jìn)劑和STADIS450抗靜電添加劑組成。常規(guī)的汽車(chē)粗柴油(礦物AGO),是滿足歐洲EN590規(guī)范的50ppm硫燃料。燃料代碼是DK1703。表1中描述了兩種燃料的組成表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>粗柴油燃料Fl通過(guò)與EP-A-0583836中描述的類(lèi)似的兩階段加氫轉(zhuǎn)化方法由費(fèi)-托(SMDS)合成產(chǎn)物獲得。對(duì)比燃料是常規(guī)礦物油衍生的低硫汽車(chē)粗柴油。潤(rùn)滑劑使用兩種潤(rùn)滑劑制劑。針對(duì)該測(cè)試目的,基油是第III類(lèi)基油兩種費(fèi)-托衍生基油(BOl和B02)是通過(guò)對(duì)由ShellMDSMalaysia(Bintulu,Malaysia)得到的加氫異構(gòu)化費(fèi)_托蠟進(jìn)行催化脫蠟獲得的基油。用于對(duì)比,利用衍生自加氫蠟原料(燃料加氫裂化裝置底部蠟)范圍的兩種礦物衍生基油(B03和B04)。這些由SKCorporation,Ulsan,Korea作為YuBase第III類(lèi)基油商購(gòu)獲得(YuBase是SKcorporation的商標(biāo))。將BOl和B02以及B03和B04用商購(gòu)添加劑包配制成潤(rùn)滑劑。所述制劑基于目前的工業(yè)5W-40API-CH4LowSAPS柴油機(jī)油,參見(jiàn)表2。對(duì)于在10(TC下的運(yùn)動(dòng)粘度和在-3(TC下的冷曲柄粘度(VdCCS)方面,費(fèi)-托共混物與YuBase共混物相當(dāng)。表3顯示了所述制劑的性質(zhì)表2:5W-40柴油機(jī)潤(rùn)滑劑特征<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表3:潤(rùn)滑劑性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>利用上文公開(kāi)的潤(rùn)滑劑和燃料組合物分別潤(rùn)滑和操作汽車(chē)EUR04發(fā)動(dòng)機(jī)(表4)。表4-發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)格和額定性能數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>如下所述測(cè)量DPT再生頻率MercedesEuro4輕型柴油析,的DPT再牛頻率使用兩個(gè)熱電偶(一個(gè)安裝在柴油顆粒捕集器上游和一個(gè)安裝在柴油顆粒捕集器下游)監(jiān)測(cè)柴油顆粒捕集器(DPT)的再生頻率。作為時(shí)間的函數(shù),使用GrantSQ800數(shù)據(jù)采集器每20秒采集每個(gè)熱電偶(K型熱電偶)的溫度。也將點(diǎn)火信號(hào)導(dǎo)入數(shù)據(jù)采集器,以停止/啟動(dòng)數(shù)據(jù)記錄。將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)采集器中下載至MicroSoftExcel電子數(shù)據(jù)表中以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。再生事件包括通過(guò)將燃料注入DPT中以燃燒有機(jī)沉積物的明顯溫升。當(dāng)車(chē)輛運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),熱電偶允許連續(xù)監(jiān)測(cè)DPT中的最高溫度事件。兩個(gè)熱電偶之間的溫差給出對(duì)再生事件的更準(zhǔn)確指示。將所得數(shù)據(jù)描繪于圖2和3中,圖2和3清楚地表明,在0DI的第二個(gè)5000英里中,GTL潤(rùn)滑劑的再生頻率好處是特別顯著的。這不僅表明使用GTL-基潤(rùn)滑劑捕集器在良好狀態(tài)下保持更久,而且表明由于再生過(guò)程較少的燃料使用,對(duì)于燃料消耗應(yīng)當(dāng)存在邊際改進(jìn)。已發(fā)現(xiàn)當(dāng)汽車(chē)用GTL基潤(rùn)滑劑運(yùn)行時(shí),如較低的再生頻率所證實(shí)的,在柴油顆粒捕集器條件方面存在直接好處。在試驗(yàn)期間,柴油顆粒捕集器的再生總次數(shù)如下表5中所示。表5-柴油顆粒捕集器的再生次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)礦物柴油燃料與YuBase潤(rùn)滑劑150標(biāo)準(zhǔn)礦物柴油燃料與GTL潤(rùn)滑劑125GTL柴油與YuBase潤(rùn)滑劑147GTL柴油與GTL潤(rùn)滑劑1311權(quán)利要求潤(rùn)滑劑在配有可再生柴油顆粒捕集器的柴油機(jī)中的用途,其中所述潤(rùn)滑劑包含基油組分,所述基油組分具有大于80wt%鏈烷烴的鏈烷烴含量、大于98wt%的飽和物含量及包含具有n、n+1、n+2、n+3和n+4個(gè)碳原子的系列異鏈烷烴,其中n為15-40。2.權(quán)利要求1的用途,其中所述基油在IO(TC下的運(yùn)動(dòng)粘度為3-25mm7s。3.權(quán)利要求1或2的用途,其中所述潤(rùn)滑劑組合物在IO(TC下的運(yùn)動(dòng)粘度大于5.0mm2/s(cSt)、在-15t:下的冷曲柄模擬動(dòng)態(tài)粘度根據(jù)ASTMD5293低于9500mPas(cP)、和在-2(TC下的微型旋轉(zhuǎn)粘度測(cè)試值根據(jù)ASTMD4684低于60000mPas。4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的用途,其中所述燃料包含費(fèi)_托衍生燃料組分。5.權(quán)利要求4的用途,其中費(fèi)-托衍生燃料組分的異鏈烷烴與正鏈烷烴的質(zhì)量比通常隨鏈烷烴碳數(shù)由C8升高至C18而增大,和其中所述燃料包含低于0.05%m/m的硫和低于10wt^的芳烴。6.—種操作配有柴油顆粒捕集器的柴油機(jī)的方法,所述方法包括用潤(rùn)滑油組合物潤(rùn)滑柴油機(jī),其中所述潤(rùn)滑油組合物包含基油或基礎(chǔ)油料,所述基油或基礎(chǔ)油料具有大于80wt^鏈烷烴的鏈烷烴含量、大于98wt^的飽和物含量及包含(i)具有n、n+l、n+2、n+3和n+4個(gè)碳原子的系列異鏈烷烴,其中n為15-40。7.權(quán)利要求6的方法,其中所述基油在IO(TC下的運(yùn)動(dòng)粘度為3-25mm7s。8.權(quán)利要求6或7的方法,其中所述潤(rùn)滑油組合物在IO(TC下的運(yùn)動(dòng)粘度大于5.0mm2/s(cSt)、在-15t:下的冷曲柄模擬動(dòng)態(tài)粘度根據(jù)ASTMD5293低于9500mPas(cP)、和在-2(TC下的微型旋轉(zhuǎn)粘度測(cè)試值根據(jù)ASTMD4684低于60000mPas。全文摘要本發(fā)明涉及潤(rùn)滑劑在配有可再生柴油顆粒捕集器的柴油機(jī)中的用途,其中所述潤(rùn)滑劑包含基油組分,所述基油組分具有大于80wt%鏈烷烴的鏈烷烴含量、大于98wt%的飽和物含量及包含具有n、n+1、n+2、n+3和n+4個(gè)碳原子的系列異鏈烷烴,其中n為15-40;以及涉及操作配有柴油顆粒捕集器的柴油機(jī)的方法,所述方法包括用所述潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑柴油機(jī)。文檔編號(hào)C10M107/02GK101790579SQ200880104598公開(kāi)日2010年7月28日申請(qǐng)日期2008年8月29日優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日發(fā)明者D·J·P·皮圖德,D·J·韋德洛克,H·R·海耶斯,吳硯云申請(qǐng)人:國(guó)際殼牌研究有限公司
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