潤滑內燃機和改進所述內燃機的排放控制系統的效率的方法技術方案

用一種組合物潤滑帶有含催化劑的廢氣后處理裝置的內燃機，該組合 物包含：基礎油；和具有烴基R1和R2的含磷化合物的混合物的鋅鹽，其 中該含磷化合物的混合物的R1+R2中的平均碳原子總數為至少9.5，其中 4至30重量％的這類基團含有2至4個碳原子，且其中在該含磷化合物的 混合物中的少于8摩爾％的含磷分子中，R1和R2各自含有2至4個碳原 子。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】

技術介紹
幾十年來，已經使用二烴基二硫代磷酸鋅(ZDDP)形式的磷作為發動機 油中的極壓(EP)和抗磨添加劑。但是，使用磷時的問題在于，其可能污染 排放控制系統催化劑，并由此降低其效率。針對該問題，對于一些SAE客 車發動機油等級，磷濃度已經降低。隨著引入ILSAC GF-1，磷含量限于 不多于1200份/百萬份(ppm)，且隨著引入GF-3，限于1000 ppm。但是， 即使在這些磷含量下，催化劑污染仍是問題。已經作出各種嘗試以通過降低由發動機潤滑劑中的磷產生的份額來降 低廢氣的磷含量。在一種方法中，已公開申請US 2005/0166868描述了通 過選擇包括一種或更多種下式所示的含磷化合物的金屬鹽的潤滑油組合物 來潤滑內燃才幾的方法，<formula>formula see original document page 5</formula>其中該一種或更多種含磷化合物的烴基W和R2中的平均碳原子總數為至 少10.4。盡管這類方法已經提供了一種成功的手段，但問題仍在于提供足 夠的發動機潤滑并同時進一步降低磷對廢氣的影響和相應的催化劑污染風 險。本專利技術提供了對該問題的解決方案。專利技術概述本專利技術涉及一種組合物，以及用該組合物潤滑配有含催化劑的廢氣后處理裝置的內燃機的方法，該方法包括向所述內燃機供應潤滑油組合物，該組合物包含(a)基礎油；和(b)下式所示的含磷化合物的混合物的鋅鹽R10 X1Ml 2 P-X2H (I)R20其中在式(I)中，Xi和X^蟲立地為S或O, R'和I^獨立地為烴基，該含磷 化合物的混合物的R1 + R2中的平均碳原子總數為至少9.5;其中R1和R2 的特征在于(i)4至70重量％的這類基團含有2至4個碳原子，和(ii)30至 96重量％的這類基團含有5至12個碳原子；且其中，在該含磷化合物的 混合物中，在少于8摩爾％的式(1)分子中，Ri和R各自含有2至4個碳 原子，且在所述混合物中的多于11摩爾％的式(1)分子中，W具有2至4 個碳原子且W具有5至12個碳原子；且其中，在式(I)中，Ri和I^中在 O原子p位的碳原子上的平均氫原子總數為至少7.25;該潤滑油組合物的 特征在于磷濃度為最多0.12重量％。專利技術詳述術語烴基，在表示連接到分子其余部分上的基團時，在本專利技術內 是指具有純烴或主要烴性質的基團。這些基團包括下列(A) 純烴基團；即，脂族、脂環族、芳族、脂族-和脂環族-取代的芳族、芳 族-取代的脂族和脂環族基團等，以及環狀基團，其中該環通過該分子的另 一部分完成(即，任何兩個所述取代基可以一起形成脂環族基團)。實例包 括甲基、辛基、環己基、苯基等。(B) 取代烴基；即含有不會改變該基團的主要烴性質的非烴取代基的基團。 實例包括羥基、硝基、氰基、烷氧基、酰基等。(C) 雜基團；即在性質上主要是烴的同時在本來由碳原子構成的鏈或環中含 有非碳原子的基團。實例包括氮、氧和疏。一般而言，對于烴基中每10個碳原子，存在不多于約3個取代基或雜 原子，并在一個實施方案中不多于1個。在某些實施方案中，烴基是非芳族烴基或飽和烴基。術語油溶性是指在25t:下在礦物油中可溶至至少約0.5克/升程度的材料。術語TBN是指總堿值。這是中和所有或一部分材料堿性所需的酸(高 氯酸或鹽酸)的量，以每克樣品的KOH毫克數表示。術語貧磷廢氣是指在用本文所述的含有含磷化合物的鋅鹽的潤滑 油組合物潤滑的內燃機中產生的廢氣，在與除了含磷化合物不是本文所述 的外使用含有相同磷含量的相同潤滑油組合物在相同條件下產生的廢氣相 比，該廢氣具有相對較低的磷濃度。本專利技術的方法
本專利技術的方法可以潤滑內燃機，同時改進與發動機一起使用的排放控 制系統的效率。所述潤滑油組合物^4征為是在發動M行過程中產生貧 磷廢氣的潤滑油組合物。該貧磷廢氣通常進給到排放控制系統中。在該排 放控制系統中，貧磷廢氣接觸廢氣后處理裝置中所用的催化劑。該貧磷廢 氣中的磷通常污染該催化劑并由此降低其效率。但是，由于該貧磷廢氣中 的磷含量已降低，可以降低催化劑的受污染量。這種污染降低導致排放控 制系統的效率改進。發動機運行過程中廢氣中的磷的量與留在曲軸箱中的潤滑油組合物中的磷的量相關。留在曲軸箱中的磷的量可以由下式計算。/o尸保留J窗J一Jx腦其中％ Wt Pdrain是在換油期限最后在曲軸箱中的潤滑油組合物中的磷的 重量百分比；％ Wt Mnew是在換油期限開始時在曲軸箱中的潤滑油組合物 中的清凈劑金屬的重量百分比；％ Wt Pnew是在換油期限開始時在曲軸箱中 的潤滑油組合物中的磷的重量百分比；且％ Wt Mdrain是在換油期限最后在 曲軸箱中的潤滑油組合物中的清凈劑金屬的重量百分比。在本專利技術的一個實施方案中，在12000 />里(7500英里)換油周期后留在發動機的曲軸箱油中的磷的量為至少約S0重量。/。，在一個實施方案中至少約84重量％，在 一個實施方案中至少約88重量％，在一個實施方案中至少約92重量％, 在一個實施方案中至少約95重量％,和在一個實施方案中至少約98重量 %。在本專利技術的一個實施方案中，經12000公里(7500英里)換油周期隨廢 氣從曲軸箱油中流失的磷的量為約20重量％或更少，在一個實施方案中約 16重量％或更少，在一個實施方案中約12重量％或更少，在一個實施方 案中約8重量％或更少，在一個實施方案中約5重量％或更少，和在一個 實施方案中約2重量％或更少。內燃才幾置的排放控制系統的任何內燃機。這些包括使用封閉曲軸箱系統和曲軸箱 強制通風的發動機。該內燃機可以是火花點火或壓縮點火的發動機。這些 發動機包括汽車和卡車發動機、二沖程發動機、航空活塞式發動機、船用 和鐵路柴油機等。其中包括公路用和非公路用發動機。壓縮點火發動機包 括移動和固定發電設備用的那些。壓縮點火發動機包括城市公共汽車以及 所有類型的卡車中使用的那些。壓縮點火發動機可以是每周期二沖程或每 周期四沖程類型的。壓縮點火發動機包括重型柴油機。廢氣后處理裝置可以被稱作催化轉化器并且可以具有任何傳統設計。 廢氣后處理裝置可以包括被含沸石、A1203、 Si02、 Ti02、 Ce02、 Zr02、 V205、 1^203或其中兩種或更多種的混合物的washcoat(表面涂料)涂布的 陶瓷或金屬的流過通道，該washcoat負栽選自Pt、 Pd、 Rh、 Ir、 Ru、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Ag、 Ce、 Ga或其中兩種或更多種的混 合物的催化劑。潤滑油組合物根據本專利技術的方法使用的潤滑油組合物包含通常以主要量存在的 一種 或更多種基礎油。_^出油可以以潤滑油組合物的高于約60重量％，在一個實施方案中高于約70重量。/。，在一個實施方案中高于約80重量。/。，和在 一個實施方案中高于約85重量％的量存在。潤滑油組合物含有含堿金屬 或堿土金屬的清凈劑；通常充當抗磨劑的至少一種式(I)所示的含磷化合物 的金屬鹽、EP添加劑、緩蝕劑和/或抗氧化劑；和通常充當^t劑的含酰 化氮的化合物。潤滑油組合物可以含有本領域中已知的其它添加劑。潤滑油組合物可以具有在IOO'C下最多約16.3平方毫米/秒(c本文檔來自技高網...

【技術保護點】
潤滑配有含催化劑的廢氣后處理裝置的內燃機的方法，該方法包括向所述內燃機供應潤滑油組合物，該組合物包含：　（ａ）基礎油；和　（ｂ）下式所示的含磷化合物的混合物的鋅鹽　＊＊＊　（Ⅰ）　其中在式（Ⅰ）中，Ｘ↑［１］和Ｘ↑ ［２］獨立地為Ｓ或Ｏ，和Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］獨立地為烴基，該含磷化合物的混合物的Ｒ↑［１］＋Ｒ↑［２］中的平均碳原子總數為至少約９．５；　其中Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］的特征在于（ｉ）約４至約３０重量％的這類基團含有２至４個碳原子，和（ ｉｉ）約７０至約９６重量％的這類基團含有５至１２個碳原子；和　其中，在該含磷化合物的混合物中，在少于８摩爾％的式（Ⅰ）分子中，Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］各自含有２至４個碳原子，且在所述混合物中，在多于１１摩爾％的式（Ⅰ）分子中，Ｒ↑［１］ 具有２至４個碳原子且Ｒ↑［２］具有５至１２個碳原子；　和其中，在式（Ⅰ）中，Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］中的位于Ｏ原子β位的碳原子上的平均氫原子總數為至少７．２５；　潤滑油組合物的特征在于磷濃度為最多約０．１２重量％。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2006.7.17 US 11/457,8631.潤滑配有含催化劑的廢氣后處理裝置的內燃機的方法，該方法包括向所述內燃機供應潤滑油組合物，該組合物包含(a)基礎油；和(b)下式所示的含磷化合物的混合物的鋅鹽其中在式(I)中，X1和X2獨立地為S或O，和R1和R2獨立地為烴基，該含磷化合物的混合物的R1+R2中的平均碳原子總數為至少約9.5；其中R1和R2的特征在于(i)約4至約30重量％的這類基團含有2至4個碳原子，和(ii)約70至約96重量％的這類基團含有5至12個碳原子；和其中，在該含磷化合物的混合物中，在少于8摩爾％的式(I)分子中，R1和R2各自含有2至4個碳原子，且在所述混合物中，在多于11摩爾％的式(I)分子中，R1具有2至4個碳原子且R2具有5至12個碳原子；和其中，在式(I)中，R1和R2中的位于O原子β位的碳原子上的平均氫原子總數為至少7.25；潤滑油組合物的特征在于磷濃度為最多約0.12重量％。2，權利要求1的方法，其中X，和XZ都是硫。3. 權利要求l的方法，其中10至25摩爾％的基團1^和112含有2至 4個碳原子且約75至約卯摩爾％的這類基團含有5至12個碳原子。4. 權利要求1的方法，其中R1和R2的特征在于(i)約5至約30重量 。/。的這類基團含有3個碳原子和(ii)約70至約95重量％的這類基團含有6 至10個碳原子。5. 權利要求l的方法，其中，在所述含磷化合物的混合物中，在少于 5摩爾％的分子中，W和I^各自含有2至4個碳原子。6. 權利要求l的方法，其中，在所述含磷化合物的混合物中，在少于2摩爾％的分子中，1^和112各自含有2至4個碳原子。7. 權利要求1的方法，其中R1和R2中的平均碳原子總數為約9.5至 約16.5。8. 權利要求1的方法，其中R1和R2中的平均碳原子總數為約10，8至 約15.5。9. 權利要求l的方法，其中R'和I^中的平均碳原子總數為約11.0至 約15。10. 權利要求l的方法，其中至少約90%的1^和112基團源自仲醇。11. 權利要求l的方法，其中至少約95%的1^和1^基團源自仲醇。12. 權利要求l的方法，其中至少約99。/。的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S·阿勒艾哈邁德，M·A·維爾克，J·凱利，J·K·普德爾斯基，P·E·亞當斯，E·巴爾達茲，
申請(專利權)人：盧布里佐爾公司，
類型：發明
國別省市：US