[发明专利]船用发动机润滑

说明书

发明领域

本发明涉及操作用液化天然气加燃料的二冲程十字头型低速压缩点火(柴油)船用发动机的方法，特别是操作期间发动机的气缸润滑。

发明背景

在船用十字头型柴油机中，气缸套和曲轴箱分别使用气缸油和系统油分开地润滑。气缸油通常称为船用柴油润滑剂(或MDCL)，润滑发动机气缸的内壁和活塞环组，并控制腐蚀和机械磨损。

这类发动机通常通过重燃料油或船用馏分燃料加燃料。这些燃料具有高硫和重金属含量，以及具有高粘度且难以处理。例如，重燃料油可具有50质量ppm至大于4.0质量%的硫含量。对于用这些燃料操作的发动机，MDCL必须用来提供碱以中和由于含硫燃料燃烧而产生的酸。典型的MDCL可具有70-100mg KOH/g的总碱值(ASTM D2896-98)。

更近期，努力降低船用燃料中的燃料硫含量以降低大型船用发动机的不利环境影响。

本发明涉及使用低硫燃料如液化天然气(LNG)作为燃料。由于LNG主业由甲烷组成，余量由其它烃构成，MDCL不需要过量碱以中和酸。然而，仍需要提供对发动机的气缸套和活塞区域的磨损保护和清洁。低硫燃料通常具有0.5%或更小的硫含量。

WO2011/051261-A(‘261)一般性地描述了具有至少10mg KOH/g的TBN的润滑剂，所述润滑剂用于改善船用柴油机中的沉积物形成。‘261例示了用于船用柴油机中的船用气缸油的配制。然而，所有实施例以超过20的TBN进行，且说明书没有提到LNG燃料发动机。‘261陈述了它的最佳实施例为实施例5和6，其中润滑剂包含低BN磺酸钙和高BN苯酚钙。

本领域中的问题是提供用于LNG-和类似加燃料的船用十字头型发动机中的MDCL，其中MDCL具有低碱含量，但仍能够提供磨损保护和清洁性能。

发明概述

以上问题根据本发明通过提供MDCL满足，所述MDCL具有小于20的TBN且具有指定清净剂体系组成。

因此，本发明提供一种操作二冲程十字头型低速压缩点火发动机的方法，所述方法包括：

(i)将发动机用柴油燃料作为引燃燃料和低硫燃料如液化天然气作为主要燃料加燃料；和

(ii)用气缸润滑剂润滑发动机气缸，所述气缸润滑剂具有20或更小的碱值(BN)且具有清净添加剂体系，所述清净添加剂体系包含至少两种不同的金属清净剂，所述金属清净剂各自具有一个选自苯酚根、水杨酸根和磺酸根的表面活性剂基团，或者一种或多种复合金属清净剂，所述复合金属清净剂含有两个或更多选自苯酚根、水杨酸根和磺酸根的不同表面活性剂皂基团。

二冲程十字头型低速压缩点火发动机通常具有200rpm以下，例如10-200rpm或60-200rpm的速度。

在本说明书中，如果和当使用时，如下措词和表述具有以下授予的含义：

“活性成分”或“(a.i.)”指不是稀释剂或溶剂的添加剂材料；

“碱性指数(或BI)”为高碱性清净剂中总碱与总皂的摩尔比；

“包含”或任何同类措词描述所述特征、步骤或整数或组分的存在，但不排除一种或多种其它特征、步骤、整数、组分或其基团的存在或加入；表述“由…组成”或“基本由…组成”或类似物可包括在“包含”或类似物内，其中“基本由…组成”容许包括不实质地影响它应用的组合物的特征的物质；

“主要量”意指组合物的50质量%或更多；

“次要量”意指小于组合物的50质量%；

“TBN”意指通过ASTM D2896测定的总碱值。

此外，在本说明书中，如果和当使用时：

“钙含量”通过ASTM4951测定；

“磷含量”通过ASTM D5185测定；

“硫酸盐灰含量”通过ASTM D874测定；

“硫含量”通过ASTM D2622测定；

“KV100”意指通过ASTM D445测定在100℃下的运动粘度。

还应当理解主要以及最佳和通常使用的各种组分可在配制、储存或使用的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。

另外，应当理解本文所述量、范围和比的任何上限和下限可独立地组合。

发明详述

现在在下文中更详细地公开本发明的特征。

气缸润滑剂(“MDCL”)

如所述，MDCL具有20或更小的BN。优选BN为15或更小，例如5-15或10-15。