CN101213278B - 调和的光亮油的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光亮油基础油调和物，其包括在100℃下粘度为8-25mm2/s的链烷属基础油组分和残留的且脱沥青的油组分，并涉及所述调和物作为齿轮油或气缸油制剂的一部分的用途，和其它用途。

Description

调和的光亮油的制备方法
本发明涉及光亮油调和物、制备光亮油调和物的方法和它们的用途。
在GB-A-1496045中描述了高粘度基础油的制备方法。在该出版物中描述了一种方法，其中首先使原油源的减压渣油经过丙烷脱沥青步骤以得到脱沥青的油(DAO)。该DAO进一步经过糠醛萃取工艺以除去多环化合物，所述多环化合物因为粘度指数低和氧化稳定性低而不受欢迎。糠醛萃取后所得到的油经过溶剂脱蜡步骤以降低该油的倾点。最后将脱蜡的油进行加氢精制。
US-A-4592832公开了从轻质***减压渣油制备光亮油的方法，该光亮油在100℃下运动粘度为37mm2/s且粘度指数为95。该轻质***减压渣油经过丙烷脱沥青步骤以制备DAO。该DAO经过N-甲基-吡咯烷酮(NMP)溶剂萃取步骤然后通过脱蜡以得到该光亮油。
作为上述要求制备光亮油的工艺步骤的结果，难以得到高粘度和高粘度指数相结合的基础油。特别是当从饱和化合物和/或VI起作用的化合物含量比US-A-4592832中所举例说明的轻质***减压渣油低的原油开始时。这可以通过如下事实来解释：存在于DAO中的芳族化合物对粘度指数具有负贡献且具有相对高的粘度，而饱和化合物组分具有较低的粘度贡献和变化的VI贡献。因此，通过在溶剂萃取步骤中除去这些芳族化合物，粘度指数在损害粘度的情况下得以改进。
US-A-2003/0100453公开了组I矿物衍生的基础油和费-托衍生的基础油的调和物。据报道，该调和物显示出比费-托油更好的氧化器A稳定性，和比组I矿物衍生的基础油更好的氧化器BN稳定性测试。这种调和物的缺点在于在适当高的氧化稳定性下，仅可配制具有适当高的粘度指数而具有中至低粘度的那些润滑油。
本发明的目标是提供光亮油基础油，其具有高粘度指数和高粘度。 本发明的进一步的目标是提供具有增加的磨损稳定性的齿轮油制剂。本发明的再进一步的目标是通过更好地使用矿物油组分来提供改进的矿物油收率。
本发明涉及如下组合物：光亮油基础油调和物，其包括在100℃下粘度为8-25mm2/s的链烷属基础油组分，和矿物衍生的残留的且脱沥青的油组分，后者的量占所述油调和物总重量的40-99wt％。
本发明还涉及如下方法。油共混物的制备方法，该方法包括如下步骤：对矿物衍生的减压渣油进行脱沥青步骤以得到脱沥青的油，任选地对所述脱沥青的油进行溶剂脱蜡以得到脱蜡的脱沥青的油组分，和将在100℃下粘度为8-25mm2/s的链烷属基础油组分与所述脱蜡的脱沥青的油组分和/或与在溶剂萃取中得到的萃取物进行调和。
本发明还涉及以上油调和物或通过以上方法制备的油调和物作为工业齿轮油的一部分的用途，并涉及基于所述调和物的齿轮油制剂。
本发明进一步还涉及以上油调和物或通过以上方法制备的油调和物作为慢速两冲程发动机气缸油的一部分的用途。
在进一步的方面，本发明涉及所述调和物作为各种现存的工艺油的备选物的用途，现存的工艺油例如：TDAE(处理的蒸馏芳族萃取物)、环烷属和链烷属工艺油。这些调和物可广泛用作橡胶配制料(例如，轮胎和其它汽车的和专门的橡胶物品)、橡胶模制品和密封剂中的填充油。
本发明的油调和物可广泛用作橡胶配制料(例如，轮胎和其它汽车的和专门的橡胶物品)、橡胶模制品和密封剂中的填充油。申请人发现，在含有如上所述混浊的链烷烃基础油组分的特定的调和物中，允许消除否则就要求的微晶蜡添加剂的使用，而如此得到的填充的橡胶物品的低温性能得到改进。由本发明的方法生产的橡胶填充油组合物可用于合成橡胶、天然橡胶和它们的混合物。适合使用由本发明的方法生产的橡胶填充油组合物的合成橡胶的实例包括但不限于：苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)、聚丁二烯(BR)、聚异戊二烯(IR)、聚氯丁二烯(CR)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、丙烯腈-丁二 烯橡胶(NBR)和丁基橡胶(IIR)。
所述调和物还可在bunberry混合机中作为捏合器油、或在印刷油墨中作为载体油、和作为添加剂的载体油。其它应用包括用作金属铸造的砂粘合剂、用在用于印刷油墨的炭黑的生产中、用于电线和电缆绝缘材料中、和作为铺路用油。
申请人发现，如果矿物衍生的残留的且脱沥青的油组分与链烷属基础油调和，有可能得到高粘度和高粘度指数的光亮油调和物。所述调和物在100℃下的运动粘度优选大于30mm2/s。优选地，所述粘度小于40mm2/s。所述调和物的粘度指数优选大于95且更优选为100-110。这种调和物是非常吸引人的，因为它的组分是易获得的。发现，在这种调和物中存在的脱沥青的油组分可使用未经过溶剂萃取工艺或至少未经过苛刻的溶剂萃取工艺的脱沥青的油组分。因此，所述调和物的脱沥青的油组分制备起来可比使用GB-A-1496045的方法时更简单。发现，通过调和基本上链烷属的基础油和所述组分，所述溶剂萃取可以减少或甚至省略，得到高度粘稠的油调和物，该油调和物也具有这些类型的产品所要求的高粘度指数。
所述矿物衍生的残留的且脱沥青的油组分定义为脱沥青工艺步骤的产物，其中将沥青从常压渣油原料或从原油原料的减压蒸馏的渣油、塔底馏分中除去。该脱沥青工艺使用用于沥青化合物的轻质烃液体溶剂，例如丙烷。脱沥青工艺是众所周知的，且例如在Lubricant baseoil and wax processing，Avilino Sequeira，Jr.，Marcel Dekker，Inc，New York，1994，ISBN 0-8247-9256-4，页53-80中有述。在本发明的调和物中使用的矿物衍生的残留的且脱沥青的油组分可以是在所述脱沥青工艺中直接得到的DAO产物。可选地，在不要求高氧化稳定性的应用场合，该矿物衍生的残留的且脱沥青的组分也可以是通过溶剂萃取从所述脱沥青的组分分离得到的芳族萃取物。
所述矿物衍生的残留产物也可以是对在以上所指的溶剂萃取工艺中所得到的萃余物进行溶剂脱蜡而得到的矿物光亮油。已经发现，当具体使用这种矿物光亮油时，可得到极好的齿轮油，该齿轮油也显示出增加的氧化稳定性。如果齿轮油基于本发明的其它调和物，即DAO或DACO基的调和物，与矿物衍生的油相比，磨损性能仍是极好的，然而在某些场合氧化稳定性对于某些应用来说是不够的。
优选地，使DAO产物、它的芳族萃取物或在溶剂萃取工艺中得到的萃余物经过脱蜡工艺。该脱蜡工艺例如是溶剂脱蜡工艺。所述矿物衍生的残留的且脱沥青的油组分的倾点优选低于-3℃。
该DAO产物可经过温和的溶剂萃取工艺以除去一些芳族化合物。已经发现，当得到的(任选的脱蜡的)矿物衍生的残留的且脱沥青的油组分的极性化合物含量由IP 368所测适当地为60-80wt％时，可省略溶剂萃取。所述油调和物中的极性化合物的含量由IP 368所测优选低于60wt％。
申请人发现，可使用商购得到的待萃取的光亮油作为矿物油组分，该商购得到的待萃取的光亮油不符合矿物光亮油的规格，即其粘度指数低于95，当与链烷属油调和时，所得到的调和物如果没有胜过，一般至少符合就氧化稳定性和粘度指数而言的光亮油规格。这可有利地采用以增加矿物油收率。
因为在这种矿物油组分中可存在相对高含量的极性化合物，可实现所述油的相对高粘度。所述油在100℃下的运动粘度优选为40-55mm2/s。所述矿物衍生的残留的且脱沥青的油组分的粘度指数优选为50-85。在优选的实施方案中，所述矿物衍生的残留的且脱沥青的油组分是溶剂脱蜡的DAO，该油没有经过溶剂萃取工艺。当提到溶剂萃取工艺时，是指诸如糠醛或NMP溶剂萃取工艺等工艺或其它溶剂萃取工艺例如在以上提到的题目为“Lubricant base oil and waxprocessing”的教科书的第5章中所描述的。
所述链烷属基础油组分的粘度指数优选为125-180。该链烷属基础油在100℃下的运动粘度大于8，优选大于12mm2/s，更优选大于15mm2/s。粘度指数和粘度的组合对于优选的链烷属基础油是典型的，并区分所述链烷属基础油和在该粘度范围内VI值低得多的环烷属基础油。对于粘度，没有优选的上限。然而，申请人发现，衍生自费-托蜡的在100℃下运动粘度为12-25mm2/s且更优选为15-25mm2/s的链烷属基础油被用作链烷属基础油组分。该链烷属基础油的倾点优选低于0℃，更优选低于-9℃。该倾点将适宜地高于-50℃。
优选地，所述链烷属基础油组分的浊点和倾点的差大于25℃，且其中所述基础油调和物的浊点和倾点的差小于25℃。
更优选地，所述链烷属基础油由对在费-托合成步骤中制备的链烷烃蜡进行加氢异构化并对从所述加氢异构化工艺的流出物中分离出来的残留组分进行脱蜡而制备。适合于制备所述链烷属基础油的这类方法的实例在WO-A-2004/007647、US-A-US2004/0065588、WO-A-2004/033595和WO-A-02070627中有述，将这些出版物通过参考形式并入本文。由这两种方法所制备的链烷属基础油的混合物也可适宜地用作所述链烷属基础油。这类混合物举例说明于以上提到的US-A-20040178118中。US-A-20040178118的方法的缺点在于为了得到所希望的链烷属基础油的高粘度，首先必须通过两种不同的方法制备高粘度和低粘度的两种基础油。更优选的是在一种方法中制备所述链烷属基础油，该一种方法包括对在费-托合成步骤中制备的相对重的链烷属蜡进行加氢异构化并对从所述加氢异构化工艺的流出物中分离出来的残留组分进行脱蜡。
进入所述加氢异构化步骤的这种相对重的原料具有至少60个或更多个碳原子的化合物与具有至少30个碳原子的化合物的重量比例至少为0.2，优选至少为0.4和更优选至少为0.55。而且，该原料具有至少30wt％、优选至少50wt％和更优选至少55wt％的具有至少30个碳原子的化合物。这类原料优选包括费-托产物，该费-托产物顺序包括ASF-α值(Anderson-Schulz-Flory链增长因子)至少为0.925、优选至少0.935、更优选至少0.945、甚至更优选至少0.955的C20+馏分。所述原料的初沸点优选低于200℃。优选地，在所述原料中不存在任何具有4个或更少碳原子的化合物和任何沸点在那个范围内的化合物。所述原料也可包括工艺再循环和/或脱蜡后所得到的不符合规格的基础油馏分。
可生成相对重的费-托产物的适宜的费-托合成工艺，在例如WO-A-9934917中有述。
本方法通常将包括为得到费-托蜡的费-托合成步骤、加氢异构化步骤和残余馏分的倾点降低步骤，包括：
(a)费-托蜡的加氢裂化/加氢异构化，
(b)从步骤(a)的产物中分离蒸馏残留物和
(c)对该蒸馏残留物进行脱蜡以得到链烷属基础油，和任选地
(d)再蒸馏该链烷属基础油以除去轻端物质，由此得到具有满意的粘度的残余链烷属基础油。
步骤(a)的加氢转化/加氢异构化反应优选在氢气和催化剂的存在下进行，该催化剂可选自本领域技术人员已知的适合于该反应的那些，其中一些将在下文中更具体地描述。原则上，该催化剂可以是本领域已知的适合用于异构化链烷属分子的任何催化剂。通常，适宜的加氢转化/加氢异构化催化剂是包括负载在耐高温氧化物载体上的加氢组分的那些，所述载体例如无定形二氧化硅-氧化铝(ASA)、氧化铝、氟化氧化铝、分子筛(沸石)或这些的两种或多种的混合物。根据本发明，在所述加氢转化/加氢异构化步骤中使用的一种类型的优选催化剂是加氢转化/加氢异构化催化剂，该催化剂包括作为加氢组分的铂和/或钯。非常优选的加氢转化/加氢异构化催化剂包括负载在无定形二氧化硅-氧化铝(ASA)载体上的铂和钯。铂和/或钯的适宜的存在量为0.1-5.0wt％，更适宜地为0.2-2.0wt％，wt％以元素计并基于载体的总重量。如果二者都存在，铂与钯的重量比可在宽范围内变化，但适宜地为0.05-10，更适宜地为0.1-5。例如，在WO-A-9410264和EP-A-0582347中公开了ASA上适宜的贵金属催化剂的实例。在例如US-A-5059299和WO-A-9220759中公开了其它适宜的贵金属基的催化剂，例如氟化的氧化铝载体上的铂。
第二种类型的适宜的加氢转化/加氢异构化催化剂是包括至少一种第VIB族金属(优选钨和/或钼)和至少一种非贵金属的第VIII族金属(优选镍和/或钴)作为加氢组分的那些。两种金属都可以作为氧 化物、硫化物或它们的组合而存在。所述第VIB族金属的存在量适宜地为1-35wt％，更适宜地为5-30wt％，wt％以元素计并基于载体的总重量。所述非贵金属的第VIII族金属的的存在量适宜地为1-25wt％，更适宜地为2-15wt％，wt％以元素计并基于载体的总重量。已经发现特别适宜的这种类型的加氢转化催化剂是包括负载在氟化的氧化铝上的镍和钨的催化剂。
以上非贵金属金属基的催化剂优选以它们的硫化物形式使用。为了在使用过程中维持该硫化物形式，原料中需要存在一些硫。原料中优选存在至少10mg/kg和更优选50-150mg/kg的硫。
可以非硫化物形式使用的优选的催化剂包括负载在酸性载体上的非贵金属的第VIII族金属(例如，铁、镍)结合以第IB族金属(例如铜)。优选存在铜以抑制链烷烃氢解为甲烷。该催化剂的孔容由水吸收所测优选为0.35-1.10ml/g，表面积由BET氮吸附所测优选为200-500m2/g，和堆密度为0.4-1.0g/ml。该催化剂载体优选由无定形二氧化硅-氧化铝制成，其中氧化铝可以在5-96wt％的宽范围内存在，优选20-85wt％。作为SiO2的二氧化硅含量优选为15-80wt％。而且，该载体可以含有少量的，例如20-30wt％的粘合剂，例如氧化铝、二氧化硅、第IVA族金属氧化物和各种类型的粘土、氧化镁等，优选氧化铝或二氧化硅。
在Ryland，Lloyd B.，Tamele，M.W.，和Wilson，J.N.，Cracking Catalysts，Catalysis：volume VII，Ed.Paul H.Emmett，Reinhold Publishing Corporation，New York，I960，页5-9中已经描述了无定形二氧化硅-氧化铝微球的制备。
将来自溶液的这些金属共浸渍到载体上，在100-150℃下干燥，并在空气中在200-550℃下煅烧，由此制备所述催化剂。第VIII族金属的存在量为约15wt％或更少，优选1-12wt％，而第IB族金属的存在量通常更少，例如与第VIII族金属的重量比为1∶2至约1∶20。
典型的催化剂如下所示：
Ni，wt％    2.5-3.5
Cu，wt％          0.25-0.35
Al2O3-SiO2wt％    65-75
Al2O3(粘合剂)wt％ 25-30
表面积            290-325m2/g
孔容(Hg)          0.35-0.45ml/g
堆密度            0.58-0.68g/ml
另一类适宜的加氢转化/加氢异构化催化剂是基于沸石类材料的那些，适宜地包括至少一种第VIII族金属组分，优选Pt和/或Pd，作为加氢组分。于是，适宜的沸石类和其它硅铝酸盐材料包括沸石β、沸石Y、超稳Y、ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-48、MCM-68、ZSM-35、SSZ-32、镁碱沸石、丝光沸石和二氧化硅-磷酸铝，例如SAPO-11和SAPO-31。适宜的加氢异构化/加氢异构化催化剂的实例在例如WO-A-9201657中有述。这些催化剂的组合也是可能的。非常适宜的加氢转化/加氢异构化方法是包括第一步骤和第二步骤的那些，其中在第一步骤中使用沸石β基的催化剂，在第二步骤中使用ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-48、MCM-68、ZSM-35、SSZ-32、镁碱沸石、丝光沸石基的催化剂。在后者中ZSM-23、ZSM-22和ZSM-48是优选的。这类方法的实例在US-A-2004/0065581和US-A-2004/0065588中有述。在US-A-2004/0065588中的方法中，使用相同的ZSM-48基的催化剂来实施在本说明书的上下文中所指的步骤(a)和(c)。
费-托产物首先经过使用所述无定形催化剂的第一加氢异构化步骤，该无定形催化剂包括如上所述的二氧化硅-氧化铝载体，然后经过使用包括所述分子筛的催化剂的第二加氢异构化步骤，两个步骤的组合已经被确定为制备在本发明中使用的所述基础油的优选方法。更优选地，所述第一和第二加氢异构化步骤在连续流中进行。
在步骤(a)中，原料与氢气在所述催化剂的存在下在升高的温度和压力下接触。温度一般为175-380℃，优选高于250℃和更优选为 300-370℃。压力一般为10-250巴和优选为20-80巴。氢气可以以100-10000Nl/l/h、优选500-5000Nl/l/h的气体小时空速来提供。烃原料可以以0.1-5kg/l/h、优选高于0.5kg/l/h和更优选低于2kg/l/h的重时空速来提供。氢气与烃原料的比例可为100-5000Nl/kg和优选为250-2500Nl/kg。
步骤(a)的转化率至少为20wt％，优选至少25wt％，但优选不高于80wt％，更优选不高于65wt％，其中转化率定义为单程反应成为在低于370℃下沸腾的馏分的在高于370℃下沸腾的原料的重量百分比。在以上定义中所使用的原料是进料到步骤(a)中的总烃原料，因此，也包括可在步骤(b)中得到的高沸点组分的任何任选的再循环。
在步骤(b)中，将残留物从步骤(a)的产物中分离出来。这里的残留物是指在步骤(a)的流出物中所存在的沸点最高的化合物作为该残留物的一部分。可如WO-A-02/070627所示在常压下进行蒸馏或如WO-A-2004/007647所示在减压下进行蒸馏。
步骤(c)可通过溶剂脱蜡或催化脱蜡而实施。溶剂脱蜡是有利的，因为然后可得到不混浊的链烷属油，例如WO-A-0246333中所示。不混浊的基础油定义为浊点低于15℃的组合物。混浊的链烷属基础油的浊点为15℃及以上。催化脱蜡可得到混浊的链烷属基础油，如WO-A-2004/033595和2004/0065588中所示。然而催化脱蜡比溶剂脱蜡是优选的，因为它操作更简单。因此，已经开发了从由催化脱蜡所得到的混浊的链烷属基础油中除去混浊物的方法。所述方法的实例是US-A-6051129、US-A-2003/0075477和US-A-6468417。申请人现在发现，当使用由催化脱蜡所制备的混浊的链烷属基础油来制备所述调和油时，得到澄清且光亮的产物。因此，发现了由费-托蜡而得到的这种混浊的链烷属基础油的非常有趣的用途。
优选通过催化脱蜡来进行脱蜡。催化脱蜡是本领域读者公知的，且适合地在氢气和适宜的非均相催化剂的存在下进行，其中所述适宜的非均相催化剂包括分子筛并任选地结合以具有加氢功能的金属，例 如第VIII族金属。分子筛，和更适宜的中等孔尺寸的沸石，已经显示出良好的催化能力以在催化脱蜡条件下降低基础油前体组分的倾点。优选地，所述中等孔尺寸的沸石的孔直径为0.35-0.8纳米。适宜的中等孔尺寸的沸石是丝光沸石、ZSM-5、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、SSZ-32、ZSM-35和ZSM-48。另一种优选的分子筛组是二氧化硅-磷酸铝(SAPO)材料，其中SAPO-11是最优选的，如例如US-A-4859311中所述。ZSM-5可任选地以其不含任何第VIII族金属的HZSM-5形式使用。其它分子筛优选与所加入的第VIII族金属组合使用。适宜的第VIII族金属是镍、钴、铂和钯。可能的组合的实例是Ni/ZSM-5、Pt/ZSM-23、Pd/ZSM-23、Pt/ZSM-48和Pt/SAPO-11。适宜的分子筛和脱蜡条件的进一步细节和实例在例如WO-A-9718278、US-A-5053373、US-A-5252527、US-A-4574043、US-A-5157191、WO-A-0029511、EP-A-832171中有述。
催化脱蜡条件是本领域已知的，且一般包括：操作温度为200-500℃，适宜地为250-400℃，氢气压力为10-200巴，优选40-70巴，重时空速(WHSV)为0.1-10kg油/升催化剂/小时(kg/l/hr)，适宜地为0.2-5kg/l/hr，更适宜地为0.5-3kg/l/hr，和氢气与油的比例为100-2,000升氢气/升油。
从步骤(c)的流出物中可直接得到具有所要求的粘度的所希望的链烷属基础油。如果需要，可在步骤(d)中通过蒸馏除去任何沸点较低的化合物以满足以上所规定的粘度要求。
本发明还涉及以上所述的油调和物的制备方法，该方法包括以下步骤：对矿物衍生的减压渣油进行脱沥青以得到脱沥青的油，由溶剂萃取工艺从所述脱沥青的油中萃取芳族萃取物，和将所述链烷属基础油组分与所述芳族萃取物进行调和。如果需要，所述芳族萃取物在调和之前首先经过溶剂脱蜡。如果要改进所得到的调和物的冷流性质，可能需要脱蜡。可选地，芳族萃取物和链烷属基础油组分或链烷属基础油前体组分的调和物可经过溶剂脱蜡或催化脱蜡步骤以得到所述光亮油调和物。所述链烷属基础油前体组分优选由费-托蜡通过包括步骤 (a)和(b)的方法得到。在(b)中得到的残留物可以被部分脱蜡以使得该前体材料更易于在运输中处理和增加其重油含量。优选地，所述链烷属基础油前体材料的倾点为0-100℃，更优选为20-60℃。
更优选地，上述油调和物制备如下：对矿物衍生的减压渣油进行脱沥青步骤以得到脱沥青的油，对所述脱沥青的油进行溶剂脱蜡以得到脱蜡的脱沥青的油组分，和将所述链烷属基础油组分与所述脱蜡的脱沥青的油组分进行调和。这种方法是有利的，因为光亮油型产品可不必实施溶剂萃取步骤而制备。溶剂萃取是非常复杂的工艺，且通过能够省略这个工艺，可得到成本上非常有效的方法。此外，通过使用重质芳族化合物分子(要不然，该重质芳族化合物分子将通过溶剂萃取工艺来萃取)，可增加所述调和的基础油的矿物组分的收率。
申请人还发现，有可能使用如上所述的混浊的链烷属基础油。已经发现，当在大于50℃下实施涉及该混浊的链烷属基础油的调和时，可得到清澈的油调和物。优选地，所述链烷属基础油组分的浊点和倾点的差大于25℃。在备选的方法中，本发明的油调和物制备如下：对矿物衍生的减压渣油进行脱沥青步骤以得到脱沥青的油，将如上所述的链烷属基础油组分或链烷属基础油前体组分与所述脱沥青的油组分混合，和对所述混合物进行催化脱蜡步骤或优选溶剂脱蜡步骤。所述油调和物也可作为电缆油使用。
申请人还发现，如果所述矿物衍生的光亮油是基于脱沥青的油的萃余物的残余的基础油，其中该萃余物已经被进一步溶剂脱蜡，所得到的与所述链烷属基础油的调和物可配制成齿轮油，该齿轮油的磨损稳定性和氧化稳定性都惊人地得到提高。
因此，本发明还涉及本发明的光亮油调和物作为工业齿轮油的组分的用途，且还涉及包括本发明的光亮油调和物的工业齿轮油制剂。适宜的齿轮油的实例是根据ISO 320或ISO 460的齿轮润滑剂制剂。
另一个优选的应用是作为气缸油的一部分。气缸油优选在一次性通过的基础上通过注射装置来使用，该注射装置将该气缸油施加到位于慢速柴油机的气缸衬里周围的注油器。通常，柴油机可分离为慢速、中速或高速发动机，其中慢速种类用于最大的、吃水深的船舶和用于工业应用中。慢速柴油机通常是直接连接的、直接回动的、操作在约57-250rpm下的两冲程循环发动机，并通常使用残留的燃料。这些发动机具有带隔板的十字头构造和填塞料箱，该填塞料箱将动力气缸与曲柄轴箱隔开以防止燃烧产物进入曲柄轴箱和与曲柄轴箱油相混合。中速发动机通常操作在250-约1100rpm下并可在四冲程或两冲程循环上操作。这些发动机是柱塞设计，且也可以残留的燃料来运转。它们也可以以含有很少或不含残留物的蒸馏燃料来运转。在深海船舶上，这些发动机可用于推进、辅助应用或二者都用。慢速和中速船舶柴油机也广泛地用于电厂操作中。本发明也适用于它们。
每种类型的柴油机采用润滑油来润滑活塞环、气缸衬里、曲柄轴和连接杆的轴承、气门机构机械装置(包括凸轮和气门挺柱)、其它运动元件。该润滑剂防止零件磨损，移走热量、中和并分散燃烧产物、防止生锈和腐蚀，并防止淤泥的生成或沉积。在慢速船舶十字头柴油机中，气缸和曲柄轴箱是分别润滑的，气缸润滑在一次性通过的基础上通过注射装置来提供，该注射装置将该气缸油应用到位于气缸衬里周围的注油器。这称作“全损失”润滑***。所述气缸油通常是配制的以提供良好的氧化和热稳定性、水反乳化率、腐蚀保护和良好的防起泡性能。也存在碱清净剂添加剂以中和在燃烧过程中生成的酸。通过使用适宜的添加剂，还可提供分散、抗氧化、防起泡、抗磨损和极压(EP)性能。
本发明的气缸油包括(i)光亮油调和物、链烷属基础油组分或混浊的链烷属基础油组分，和(ii)一种或多种添加剂，所述添加剂选自分散剂、高碱性的清净剂、抗磨损剂、降摩擦剂、粘度改进剂、增粘剂、金属钝化剂、酸螯合剂和抗氧剂。更优选存在所有列出的添加剂。这些添加剂的实例在例如US-B-6596673中有述，将该出版物以参考形式引入本文。
申请人发现，不仅本发明的光亮油调和物，而且所述链烷属基础油本身也可有利地用作气缸油制剂的一部分。申请人还发现，如上所述的混浊的链烷属油也可用做这类气缸油的基础油组分。混浊物的存 在，尤其是当在气缸油制剂中也存在高碱性的清净剂时，不会对气缸油的性质在其预期用途上产生负面影响。优选地，链烷属基础油(任选的是混浊的)是所述气缸油制剂中的唯一的基础油组分。在气缸油仅基于所述链烷属基础油的情况下，该充分配制的油在100℃下的运动粘度为12-22mm2/s。
这种链烷属油组分的存在，任选地作为光亮油调和物的一部分，将使气缸油具有高粘度指数。该高VI将给出增加的益处，与类似的全矿物的较低VI的制剂相比，高VI的气缸油在低温条件下更易于从润滑油箱中泵送出来，以及在气缸内的高温操作条件下油膜厚度更厚。
本发明将通过如下非限制性实施例来举例说明。
实施例1
使用表1中所列出的基础油制备油调和物A-D。室温(20℃)下，所有的调和物是清澈的和光亮的。这些调和物的性质列于表3。
表1
Figure 2006800237504A00800131
(*)该油在环境条件下显示出混浊
表1的脱蜡的DAO得自于Shell Nederland Verkoop MaatschappijBV，其商业化产品名为“MVIP 1300”。该产品通过使残留的原油馏分经过丙烷脱沥青步骤然后使用(50体积％/50体积％)甲乙酮溶剂脱蜡而制备。
表1的混浊的链烷属基础油通过如下方法得到。从加氢异构化的费-托蜡中分离出蒸馏残留物，其性质列于表2中。
表2
以上残留物与脱蜡催化剂接触，该脱蜡催化剂由0.7wt％的铂、25wt％ZSM-12和二氧化硅粘合剂组成。脱蜡条件为40巴氢压、WHSV＝1kg/l.h，和氢气速率为500Nl/kg原料。实验在300和325℃下实施。从流出物中分离出沸点高于490℃的残留物以得到表1的混浊的基础油。使在325℃下得到的油在-20℃下经过溶剂脱蜡。溶剂为50体积％的甲乙酮和50体积％的甲苯，以得到表1的清澈的且光亮油的基础油。
表3
Figure 2006800237504A00800142
实施例2：通过加热如下组分至50℃并将它们调和在一起来制备两种调和物：所述组分是两种不同的矿物衍生的光亮油(它们在100 ℃下的运动粘度为32mm2/s)和混浊的链烷属基础油(其在100℃下的运动粘度为19mm2/s，异链烷烃与正链烷烃的比例大于3∶1，采用本文上述的重质原料通过费-托工艺而生产)。
调和物A包括58.36wt％的上述的链烷属基础油和41.64wt％的中东矿物油衍生的光亮油(表4中的光亮油1)
调和物B包括53.70wt％的上述的链烷属基础油和46.30wt％的不那么苛刻萃取的Kaspian矿物油衍生的光亮油(表4中的光亮油2)。
这些光亮油的性质如下(参见表4)：
表4：光亮油性质
Figure 2006800237504A00800151
对比调和物A由基础油和由中东矿物油衍生的光亮油组成。特别地，该调和物包括20.5wt％的在60℃下粘度为105雷德伍德秒的组I高粘度指数基础油、20.5wt％的在60℃下粘度为160雷德伍德秒的组I高粘度指数基础油(在工业上也称作ISO 100等级基础油)和57.2wt％的在60℃下粘度为650雷德伍德秒的光亮油(在工业上也称作150BS，即在98.9℃下粘度为150塞波特秒的光亮油)。
这些调和物是清澈的和光亮的，且各自在100℃下的运动粘度约为25mm2/s(cSt)，在40℃下的运动粘度约为260mm2/s(cSt)，和粘度指数为125。
将这些调和物配制成ISO 220和ISO 460工业齿轮油制剂(使用商购得到的抗氧剂和磨损改进剂添加剂包)，并通过调节最终的制剂粘度以满足ISO 220或ISO 460粘度要求。作为对比例，采用矿物衍 生的高粘度指数光亮油和蒸馏基础油制剂来制备制剂。然后对该齿轮油制剂按照ASTM D2893在121℃下进行氧化测试13天，并按照ASTMD4998进行修改的FZG磨损性能测试(参见表5)。
表5：多种ISO 220油的氧化和磨损测试对比
Figure 2006800237504A00800161
表5表明，齿轮油的氧化稳定性以及磨损性能都得到改进。通过在齿轮油制剂中使用矿物衍生的光亮油和链烷属油组分的调和物，后者改进了约2倍。

Claims (21)

1.光亮油基础油调和物，其包括在100℃下运动粘度为12-25mm2/s并衍生自费-托蜡的链烷属基础油组分，和矿物衍生的残留的且脱沥青的油组分。
2.权利要求1的基础油调和物，其中所述矿物衍生的残留的且脱沥青的油组分的量占所述油调和物总重量的40-99wt％。
3.权利要求1或权利要求2的基础油调和物，其中所述调和物在100℃下的运动粘度大于30mm2/s且粘度指数大于95。
4.权利要求3的基础油调和物，其中所述粘度指数为100-110。
5.权利要求1或权利要求2的基础油调和物，其中所述调和物在100℃下的运动粘度小于40mm2/s。
6.权利要求1或权利要求2的基础油调和物，其中所述矿物衍生的残留的且脱沥青的油组分的倾点低于-3℃，粘度指数为70-85且由IP 368所测得的极性化合物含量为60-80wt％。
7.权利要求1或权利要求2的基础油调和物，其中所述链烷属基础油组分的粘度指数为125-180。
8.权利要求1或权利要求2的基础油调和物，其中所述调和物中的极性化合物含量由IP 368所测低于60wt％。
9.权利要求1或权利要求2的基础油调和物，其中所述链烷属基础油组分的浊点和倾点的差大于25℃，且其中所述基础油调和物的浊点和倾点的差小于25℃。
10.权利要求1-9的任一项的调和物的制备方法，该方法包括如下步骤：对矿物衍生的减压渣油进行脱沥青步骤以得到脱沥青的油，对所述脱沥青的油进行溶剂脱蜡以得到脱蜡的脱沥青的油组分，和将所述链烷属基础油组分与所述脱蜡的脱沥青的油组分进行调和。
11.权利要求1-9的任一项的调和物的制备方法，该方法包括如下步骤：对矿物衍生的减压渣油进行脱沥青步骤以得到脱沥青的油，由溶剂萃取工艺从所述脱沥青的油中萃取芳族萃取物，和将所述链烷属基础油组分与所述芳族萃取物进行调和。
12.权利要求1-9的任一项的调和物的制备方法，该方法包括如下步骤：对矿物衍生的减压渣油进行脱沥青步骤以得到脱沥青的油或此外从所述脱沥青的油得到芳族萃取物，将所述链烷属基础油组分或链烷属基础油前体组分与所述脱沥青的油组分或所述芳族萃取物混合，和对所述混合物进行溶剂脱蜡步骤。
13.权利要求1-9的任一项的调和物的制备方法，该方法包括如下步骤：
(i)对矿物衍生的减压渣油进行脱沥青步骤以得到脱沥青的油，和
(ii)由溶剂萃取工艺从所述脱沥青的油中萃取芳族萃取物以得到萃取物和萃余物，和
(iii)对在(ii)中得到的萃余物进行溶剂脱蜡以得到光亮油，和
(iv)和将所述光亮油与所述链烷属基础油组分进行调和。
14.权利要求10-13的任一项的方法，其中所述链烷属基础油组分的浊点和倾点的差大于25℃，和其中在大于50℃的温度下进行调和。
15.齿轮油制剂，其包括权利要求1-9的基础油调和物，且还包括一种或多种添加剂，所述添加剂选自分散剂、高碱性的清净剂、抗磨损剂、降摩擦剂、粘度改进剂、增粘剂、金属钝化剂、酸螯合剂和抗氧剂。
16.权利要求15的齿轮油制剂，其中所述矿物衍生的残留的且脱沥青的油组分按照权利要求13的方法而得到。
17.在慢速柴油机中使用的气缸油制剂，其包括(i)权利要求1-9的任一项的基础油调和物、链烷属基础油组分或混浊的链烷属基础油组分，和(ii)一种或多种添加剂，所述添加剂选自分散剂、高碱性的清净剂、抗磨损剂、降摩擦剂、粘度改进剂、增粘剂、金属钝化剂、酸螯合剂和抗氧剂。
18.权利要求17的气缸油，其中所述油包括高碱性的清净剂、分散剂和混浊的链烷属基础油，且其中所述气缸油制剂在100℃下的运动粘度为12-22mm2/s。
19.橡胶组合物，其包括权利要求1-8的任一项的基础油调和物，且还包括至少一种橡胶或橡胶组分。
20.权利要求1-9的任一项的基础油调和物用作橡胶填充油的用途。
21.权利要求1-9的任一项的基础油调和物的下列用途：在bunberry混合机中作为捏合器油、在印刷油墨中作为载体油、作为添加剂的载体油、作为金属铸造的砂粘合剂、作为炭黑的载体油、作为电线和电缆绝缘材料的填充油、和作为铺路用油。
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