CN101341233B - 具有低冷启动模拟器粘度的低灰份润滑油 - Google Patents

Abstract

润滑油，其包含：a)至少5wt％的由蜡质原料制成的润滑基础油，该润滑基础油具有大于10wt％的具有环烷属官能团的分子、大于20的具有单环烷属官能团的分子与具有多环烷属官能团的分子的比例；和b)DI添加剂包；其中所述润滑油含有小于0.2wt％的粘度指数改进剂，和其中所述润滑油具有低的硫酸盐灰分和低的-20℃下的CCS粘度。在100℃下的运动粘度为12.5-16.3cSt且CCS粘度低的润滑油包含：a)由蜡质原料制成的粘度指数大于150的润滑基础油，b)至多75wt％的非常规的石油衍生的光亮油，c)低灰份DI添加剂包，和d)小于0.2wt％的粘度指数改进剂。具有低硫酸盐灰分和低CCS粘度的润滑油的制备方法。

Description

具有低冷启动模拟器粘度的低灰份润滑油

发明领域

本发明涉及具有低冷启动模拟器粘度的低灰份润滑油组合物，其优选用于天然气发动机中。 

发明背景 

2003年12月23日提交的美国专利申请10/743932教导了具有低于8wt％的VI改进剂的成品润滑剂，其有由费托蜡制成的润滑基础油和至少一种润滑剂添加剂，其中所述费托蜡具有特别合意的芳族和环烷属分子组成。然而，该申请没有教导不含有粘度指数改进剂的具有低冷启动模拟器粘度的低灰份润滑油。 

2004年9月23日提交的美国专利申请10/949779教导了多等级发动机油，其包含：(a)费托基础油，其特征在于100℃下的运动粘度为约2.5-约8cSt，且具有合意的环烷属分子的组成；(b)降低倾点基础油调和组分；和(c)设计用来达到ILSAC GF-3规格的添加剂包；和(d)无其它倾点抑制剂或粘度指数改进剂。没有关于调和适于在天然气发动机中使用的不含任何粘度指数改进剂且具有低冷启动模拟器粘度的低灰份润滑油的教导。 

PCT申请WO 2004/053030和PCT申请WO2004/033606教导了使用由费托蜡制成的基础油而制造的成品润滑剂，所述润滑剂具有高粘度指数和低冷启动模拟器粘度。没有关于调和适于在天然气发动机中使用的不含任何粘度指数改进剂的低灰份润滑油的教导。 

希望得到适于在天然气发动机中使用的冷启动模拟器粘度比当前SAE 40油有所改进的低灰份润滑油。此外，消费者希望得到达到SAE15W-40具有更好的低温性质的低灰份润滑油。例如，大多数达到SAE15W-40规格的当前的天然气发动机油(NGEO)要求加入可在使用中产生切变的粘度指数改进剂。此外，一些天然气创新设备制造商(OEM) 要求在天然气发动机油中不使用常规的石油衍生的光亮油，因此，具有良好的粘度性质而不含常规的石油衍生的光亮油的调和物是优选的。 

发明概述 

我们已经发明了润滑油，其包含：(a)至少5wt％的由蜡质原料制成的润滑基础油，其具有：i.大于10wt％的具有环烷属官能团的分子，ii.大于20的具有单环烷属官能团的分子与具有多环烷属官能团的分子的比例；和iii.粘度指数大于由如下公式所计算的量：粘度指数＝28×Ln(100℃下的运动粘度)+95；和(b)低灰份DI添加剂包，所述低灰份DI添加剂包含有分散剂、清净剂、磨损抑制剂和氧化抑制剂；其中所述润滑油含有小于0.2wt％的粘度指数改进剂，所述粘度指数改进剂是数均分子量为15000-1百万原子质量单位的均聚物或共聚物或它们的衍生物；且其中所述润滑油具有由ASTM D 874-00所测为1.0wt％或更低的硫酸盐灰分，和在-20℃下小于9000cP的冷启动模拟器粘度。 

在另一个实施方案中，我们发明了润滑油，其包含：(a)5-95wt％的由蜡质原料制成的润滑基础油，其中所述由蜡质原料制成的润滑基础油的粘度指数大于150；(b)至多23.22wt％的粘度指数大于120的非常规的石油衍生的光亮油；(c)5-12wt％的低灰份DI添加剂包，所述低灰份DI添加剂包含有分散剂、清净剂、磨损抑制剂和氧化抑制剂；和(d)小于0.2wt％的粘度指数改进剂，所述粘度指数改进剂是数均分子量为15000-1百万原子质量单位的均聚物或共聚物或它们的衍生物；其中，所述润滑油具有由ASTM D 874-00所测为1.0wt％或更低的硫酸盐灰分，在100℃下的运动粘度为12.5-16.3cSt，且在-20℃下的冷启动模拟器粘度小于8000cP。 

此外，我们发明了制备润滑油的方法，该方法包括：(a)选择由蜡质原料制成的润滑基础油，其具有：i.大于10wt％的具有环烷属官能团的分子，ii.大于20的具有单环烷属官能团的分子与具有多环烷属官能团的分子的比例；和iii.粘度指数大于由如下公式所计算的量：粘度指数＝28×Ln(100℃下的运动粘度)+95；和(b)将所述润滑基础油与如下组分进行调和：i.低灰份DI添加剂包，所述低灰份DI添加剂包含有分散剂、清净剂、磨损抑制剂和氧化抑制剂；ii.小于0.2wt％的粘度指数改进剂，所述粘度指数改进剂是数均分子量为15000-1百万原子质量单位的均聚物或共聚物或它们的衍生物；其中所述润滑油具有由ASTM D 874-00所测为1.0wt％或更低的硫酸盐灰分，和在-20℃下小于9000cP的冷启动模拟器粘度。 

发明详述 

我们已经发明了低灰份SAE 15W-40润滑油(1.0-0.0％灰份)，其VI含量非常低(或甚至没有VI改进剂)，和，其还或者没有常规的石油衍生的光亮油或者具有，粘度指数大于120的非常规的光亮油，所述润滑油给出比当前低灰份SAE 40润滑油更好的冷启动性质。这些新润滑油提供极好的低温性质和低的废气排放，这对于遥远的气田应用和所选择的以压缩天然气运转的燃烧备用燃料的车辆来说是尤其需要的。此外，剪切稳定性是极好的，因为没有向它们中加入任何粘度指数改进剂。 

天然气发动机油通常具有给出良好的氧化和硝化性能的D I添加剂包，且油的粘度在其寿命内保持恒定。对于需要改进的低温性能的位于遥远位置的终端用户来说，过去它们不得不用粘度改进剂对油进行调和。该粘度改进剂将会分解(剪切分解)且油的粘度将降低到低于发动机制造商的推荐界限。这将导致磨损和维护增加。本发明给出改进的低温性能而不降低粘度或增加磨损。 

本发明的润滑油需要非常少或不需要粘度指数改进剂。这是由于在它们的配方中使用的由蜡质原料制成的润滑基础油具有非常高的粘度和极好的低温性质。粘度指数改进剂的消除降低了该配制的产品的总成本，改进了冷启动模拟器粘度，改进了该润滑油的剪切稳定性并给出更低的磨损和维护。此前，低灰份润滑油的早期配制者并没有意识到当使用具有更合意的环烷烃组成的润滑基础油时会得到这种改进。 

天然气发动机制造商已经把重点主要放在降低它们的设备的废气(NOx)排放上。他们已经通过要求使用排放催化剂和灰份更低的天然气润滑油来实现该目标。在本公开中，低灰份是指硫酸盐灰分为1.0-0.0wt％。硫酸盐灰分由ASTM D 874-00来测定。硫酸盐灰分高于1.0wt％的天然气发动机油可能与在现代天然气发动机中使用的排放催化剂不兼容。硫酸盐灰分高于该范围的天然气发动机油还可能导致过量的燃烧室沉积物、预点火、爆炸、火花塞结焦、气缸头沉积物和汽门沉积物。 

本发明中所使用的润滑油添加剂主要有两种：DI添加剂包(清净剂抑制剂添加剂包)和VI改进剂(粘度指数改进剂)。DI添加剂包起到悬浮油杂质和燃烧副产物的作用以及防止油氧化生成漆膜和油泥沉积物。VI改进剂通过降低随温度增加而变稀的速率和随温度降低而变稠的速率来改进润滑剂的粘性性质。因此，VI改进剂在低温和高温下提供增强了的性能。在许多多等级发动机油应用中，VI改进剂不得不与DI添加剂包一起使用。DI添加剂包可从添加剂供应商处得到。添加剂包是配制的以使得当它们与具有合意性质的润滑基础油或基础油调和物共混时，所得到的发动机油有可能达到OEM要求。 

DI添加剂包： 

DI添加剂包通常含有分散剂、清净剂、磨损抑制剂和氧化抑制剂。可包括其它组分。在本发明中使用的DI添加剂包是低灰份的。当与共混到发动机油中时，低灰份DI发动机油添加剂包提供低灰份润滑油，其硫酸盐灰分为约0.0-1.0wt％。硫酸盐灰分由ASTM D 874-00来测定。所谓的“无灰”DI添加剂包提供含有小于0.15wt％的硫酸盐灰分的“无灰”润滑油。使润滑油中硫酸盐灰分小于0.15wt％的在本发明中使用的DI添加剂包的实例在美国专利6,001,780中有述，将其引入本文。其它在本发明中使用的低灰份DI添加剂包的实例在美国专利5,726,133和6,756,348中有述，将它们引入本文。 

当混入润滑油中时，该低灰份DI添加剂包提供增强的氧化抑制性、硝化抑制性、总碱保持性、酸生成的降低和该润滑油的粘度增加百分比的降低。该低灰份DI添加剂包以在该润滑油中5-12wt％的量使用，优选以6-10wt％的量使用。 

本发明的DI添加剂包的一个实施方案可由本文所述的一种或多种分散剂、一种或多种清净剂、一种或多种磨损抑制剂和一种或多种氧化抑制剂所组成。 

本发明润滑油可包含DI添加剂包，该DI添加剂包使所述润滑油具有本文所述的约1-约8wt％的一种或多种分散剂、约1-约8.5wt％的一种或多种清净剂、约0.2-约1.5wt％的一种或多种磨损抑制剂和 约0.2-约3wt％的一种或多种氧化抑制剂。本发明的DI添加剂包还可包含在润滑油工业中常用的其它添加剂。 

本发明的润滑油另一个实施方案可包含DI添加剂包，该DI添加剂包使所述润滑油具有本文所述的约1.25-约6wt％的一种或多种分散剂、约2-约6wt％的一种或多种清净剂、约0.3-约0.8wt％的一种或多种磨损抑制剂和约0.6-约2.5wt％的一种或多种氧化抑制剂。这些组分构成本发明的DI添加剂包的一个实施方案。本发明的DI添加剂包还可包含在润滑油工业中常用的其它添加剂。 

本发明的DI添加剂包可包含稀释油。向添加剂制剂中加入稀释油是本领域已知的，这称作“修整”该添加剂制剂。可以使用工业中常用的任何稀释油来修整优选的实施方案。所述稀释油可以是组I或组I以上的油。稀释油的优选的量可占约4.00wt％。 

A.清净剂 

在本发明中可使用任何在润滑油中通常使用的清净剂。这些清净剂可以或可以不是高碱性清净剂或它们可以是低、中性、中等或高碱性清净剂。例如，本发明的清净剂可以包括磺酸盐、水杨酸盐和苯酚盐。优选金属磺酸盐、水杨酸盐和苯酚盐。当关于本文的磺酸盐、水杨酸盐和苯酚盐而使用术语“金属”时，它是指钙、镁、锂、镁、钾和钡。 

所述清净剂可以以约1.0-约8.5wt％、优选约2-约6wt％的量混入到本发明的润滑油中。 

B.分散剂 

本发明的润滑油的优选实施方案可包含一种或多种含氮的无灰分散剂，其类型通常由琥珀酰亚胺(例如PIBSA分子量为约700-2500的聚异丁烯琥珀酸/酸酐(PIBSA)-多胺)来代表。所述分散剂可以或可以不是硼酸酯化的或非硼酸酯化的。所述分散剂可以以约1-约8wt％、更优选约1.5-约6wt％的量混入到本发明的润滑油中。用于本发明的优选的分散剂包含一种或多种数均分子量(mw)为约1000-约5000的无灰分散剂。由分子量为约1000-约5000的聚异丁烯(PIB)所制 备的分散剂是这类优选的分散剂。 

本发明优选的分散剂可以是一种或多种琥珀酰亚胺。术语“琥珀酰亚胺”在本领域中被理解为包括酰胺、酰亚胺等物质中的多种，其也可由琥珀酸酐与胺反应而生成并就这样在这里使用。然而，主要的产物是琥珀酸亚胺，且该术语已经被广泛承认为意味着烯基或烷基取代的琥珀酸或酸酐与多胺的反应产物。烯基或烷基琥珀酰亚胺在许多文献中公开，且是本领域所公知的。某些基本类型的琥珀酰亚胺和术语“琥珀酰亚胺”所包含的相关物质在美国专利No.2,992,708、3,018,250、3,018,291、3,024,237、3,100,673、3,172,892、3,219,666、3,272,746、3,361,673、3,381,022、3,912,764、4,234,435、4,612,132、4,747,965、5,112,507、5,241,003、5,266,186、5,286,799、5,319,030、5,334,321、5,356,552、5,716,912中有所教导，将它们的公开内容通过参考引入本文。 

本发明可以包含一种或多种琥珀酰亚胺，其可以或者是单琥珀酰亚胺或者是双琥珀酰亚胺。本发明可包括包含一种或多种已经或者没有被后处理的琥珀酰亚胺分散剂的润滑油。 

C.磨损抑制剂 

可以包括磨损抑制剂，例如：金属二硫代磷酸盐(例如二烷基二硫代磷酸锌，ZDDP)、金属二硫代氨基甲酸盐、金属黄原酸盐或三甲苯基磷酸盐。磨损抑制剂的存在量可以占所述润滑油的约0.24-1.5wt％，更优选约0.3-约0.80wt％，最优选约0.35-约0.75wt％。优选的磨损抑制剂是二硫代磷酸锌。可包括的其它磨损抑制剂是二烷基二硫代磷酸锌和/或二芳基二硫代磷酸锌(ZnDTP)。磨损抑制剂可以以占所述润滑油约0.2-1.5wt％、更优选约0.3-约0.8wt％的量混入到本发明的润滑油中。这些值可以包括在二硫代磷酸锌的制备中使用的少量烃油。成品润滑油中磷的范围优选为约0.01-约0.11wt％，更优选约0.02-约0.07wt％。 

所述二烷基二硫代磷酸锌中的烷基可以是例如约2-约18个碳原子的直链或支化的伯、仲或叔烷基。所述烷基的实例包括：乙基、丙 基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十二烷基和十八烷基。所述二烷芳基二硫代磷酸锌中的烷芳基可以是例如具有约2-约18个碳原子的烷基的苯基，例如丁基苯基、壬基苯基和十二烷基苯基。 

D.氧化抑制剂 

氧化抑制剂可存在于所述低灰份DI添加剂包中以最小化并延迟润滑剂氧化分解的开始。在优选的实施方案中，本发明的DI添加剂包可包含一种或多种受阻酚氧化抑制剂。受阻酚(苯酚系的)氧化抑制剂的实例包括： 

4，4′-亚甲基-双(2，6-二-叔丁基苯酚)、4，4′-双(2，6-二-叔丁基苯酚)、4，4′-双(2-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2′-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4′-亚丁基-双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4′-异亚丙基-双(2，6-二-叔丁基苯酚)、2，2′-亚甲基-双(4-甲基-6-壬基苯酚)、2，2′-异亚丁基-双(4，6-二甲基苯酚)、2，2′-亚甲基-双(4-甲基-6-环己基苯酚)、2，6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、2，6-二-叔丁基-4-乙基苯酚、2，4-二甲基-6-叔丁基-苯酚、2，6-二-叔-1-二甲基氨基-p-甲酚、2，6-二-叔-4-(N，N′-二甲基氨基甲基苯酚)、4，4′-硫代双(2-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2′-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、双(3-甲基-4-羟基-5-叔丁基苄基)-硫醚和双(3，5-二-叔丁基-4-羟基苄基)。 

DI添加剂包的另一实施方案包含氧化抑制剂2-(4-羟基-3，5-二-叔丁基苄基硫羟)乙酸酯，它可从位于540 White Plains Road，Terrytown，NY10591的Ciba Specialty Chemicals以商品名IRGANOXL118

商购得到，且该实施方案中不含其它氧化抑制剂。 

也可使用额外的或其它类型的氧化抑制剂。额外的氧化抑制剂可进一步降低润滑油在使用中变质的倾向。所述DI添加剂包可以包括但不限于诸如金属二硫代氨基甲酸盐(例如二硫代氨基甲酸锌)、亚甲基双(二硫代氨基甲酸二丁酯)和二苯胺之类的氧化抑制剂。二苯胺氧化抑制剂包括但不限于烷基化的二苯胺、苯基-α-萘基胺和烷基化的α-萘基胺。在某些配方中，可能观察到不同氧化抑制剂之间(例如 在烷基化的二苯胺和受阻酚氧化抑制剂之间)的协同作用。 

一种或多种氧化剂可以以约0.05-约5wt％、优选约0.2-约3wt％、更优选约0.6-约2.5wt％的量混入到本发明的润滑油中。 

其它添加剂组分 

如下其它添加剂组分是可在本发明中有利地采用的一些组分的实例。提供添加剂的这些实例以说明本发明，但不打算限制本发明： 

A.磨损抑制剂 

除了在DI添加剂包部分中所提到的磨损抑制剂以外，可使用其它常规的磨损抑制剂。如它们的名字所暗示，这些试剂减少运动金属零件的磨损。这种试剂的实例包括但不限于：磷酸盐、亚磷酸盐、氨基甲酸盐、酯、含硫化合物和钼络合物。 

B.锈蚀抑制剂(防锈剂) 

可使用的锈蚀抑制剂包括： 

1.非离子型聚氧化乙烯表面活性剂：聚氧化亚乙基月桂基醚、聚氧化亚乙基高级醇醚、聚氧化亚乙基壬基苯基醚、聚氧化亚乙基辛基苯基醚、聚氧化亚乙基辛基十八烷基醚、聚氧化亚乙基油烯基醚、聚氧化亚乙基山梨醇单硬脂酸酯、聚氧化亚乙基山梨醇单油酸酯和聚氧化亚乙基二醇单油酸酯；和 

2.其它化合物：硬脂酸和其它脂肪酸、二羧酸、金属皂、脂肪酸胺盐、重磺酸的金属盐、多元醇的部分羧酸酯和磷酸酯。 

C.破乳剂 

可用的破乳剂包括烷基苯酚和环氧乙烷的额外产物、聚氧化亚乙基烷基醚和聚氧化亚乙基脱水山梨醇酯。 

D.极压剂(EP剂) 

可用的EP剂包括二烷基二硫代磷酸锌(伯烷基、仲烷基和芳基型)、硫化油、二苯基硫醚、三氯硬脂酸甲酯、氯化的萘、氟化烷基聚硅氧烷和环烷酸铅。 

E.摩擦改性剂 

脂肪醇、脂肪酸、胺、硼酸酯和其它酯。 

F.多功能添加剂 

可以使用硫化的二硫代氨基甲酸氧钼、硫化的二硫代有机磷酸氧钼、单甘油醚氧钼、二乙基酰胺氧钼、胺-钼络合物化合物和含硫的钼络合物化合物。 

G.倾点抑制剂 

可以使用聚甲基丙烯酸甲酯。 

H.泡沫抑制剂 

可以使用甲基丙烯酸烷基酯聚合物和二甲基硅氧烷聚合物。 

粘度指数改进剂(VI改进剂) 

通常，VI改进剂是是数均分子量为约15000-1百万原子质量单位(amu)的烯烃均聚物或共聚物或它们的衍生物，通常以约0.1-10wt％的浓度加入到润滑油中。它们通过对加入了它们的润滑油在高温下比在低温下增稠更多来起作用，由此将润滑剂粘度随温度的变化保持在比不加入它们的情况下更恒定的水平。粘度随温度的变化通常由粘度指数(VI)来表示，高VI(例如140)的油的粘度随温度的变化比低VI(例如90)的油要小。 

VI改进剂的主要种类包括：甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的聚合物和共聚物；乙烯-丙烯共聚物；苯乙烯-二烯共聚物；和聚异丁烯，还经常对VI改进剂进行加氢以除去残留的烯烃。VI改进剂衍生物包括分散剂VI改进剂，其含有极性官能团例如接枝的琥珀酰亚胺基团。 

本发明的润滑油具有小于0.5wt％、优选小于0.4wt％、更优选小于0.2wt％的VI改进剂。最优选所述润滑油根本不含VI改进剂。 

基础油 

在本公开中讨论了三种类型的光亮油：常规的石油衍生的光亮油、非常规的石油衍生的光亮油和费托衍生的光亮油。发现常规的石油衍生的光亮油导致天然气发动机中的汽门堵塞，且一些天然气发动机制造商已经规定在它们的发动机中使用的润滑油不可以含常规的石油衍生的光亮油。石油衍生的光亮油(既有常规的又有非常规的)按照210℉下的SUS粘度来命名，其粘度在40℃下高于180cSt，优选在40℃下 高于250cSt，且更优选在40℃下为500-1100cSt。常规的石油衍生的光亮油的粘度指数为120或更低。非常规的石油衍生的光亮油(例如衍生自大庆原油的光亮油)的粘度指数高于120。费托衍生的光亮油在100℃下的运动粘度为约15-约40cSt，且粘度指数高于120，优选高于145。其在40℃下的粘度通常不如在100℃下粘度相近的石油衍生的光亮油那么高。 

2001年6月的SAE J300含有用于SAE粘度等价的当前规格。本发明的润滑油优选是多等级的。优选地，它们是SAE 15-XX、20-XX和25-XX之一，其中XX选自40、50或60。更优选地，它们是SAE 15W-40或SAE 20W-40粘度等级；和最优选地，它们是SAE 15W-40粘度等级。15W-40粘度等级在100℃下的运动粘度至少为12.5cSt且小于16.3cSt，和-20℃下的最大冷启动模拟器粘度为7000cP。20W-40粘度等级在100℃下的运动粘度至少为12.5cSt且小于16.3cSt，和-15℃下的最大冷启动模拟器粘度为9500cP。25W-40粘度等级在100℃下的运动粘度至少为12.5cSt且小于16.3cSt，和-10℃下的最大冷启动模拟器粘度为13000cP。在优选的实施方案中，本发明的润滑油将达到用于天然气发动机制造商的种类I、II和III的规格，这些天然气发动机制造商包括Cummins L10，M11、Detroit Diesel Series 50G、Waukesha、Caterpillar、Jenbacher、Deutz、WartsilaSuperior、MAN、Niigata、Perkins、Dorman、Guascor，UlsteinBergen，and Dresser-Rand。 

本发明的润滑油可以含有5-95wt％的由蜡质原料制成的基础油。在优选的实施方案中，所述由蜡质原料制成的润滑基础油具有：小于0.06wt％的芳族化合物，大于10wt％的具有环烷属官能团的分子，和大于20的具有单环烷属官能团的分子与具有多环烷属官能团的分子的比例。 

冷启动模拟器粘度 

本发明的发动机油具有低的冷启动模拟器粘度。冷启动模拟器粘度是用来测量基础油和发动机油在低温和高剪切下的粘性性质的测 试。确定冷启动模拟器粘度的测试方法是ASTM D5293-02。结果以厘泊cP来表示。已发现冷启动模拟器粘度与发动机低温启动有关。2001年6月修订的SAEJ300针对发动机油规定了最大冷启动模拟器粘度规格。本发明的发动机油在-20℃下测量的冷启动模拟器粘度是低的，通常低于9000cP，优选低于7000cP或8000cP，并更优选低于6000cP。 

由蜡质原料制成的润滑基础油 

在本发明的润滑油中使用的润滑基础油由蜡质原料制成。在本发明的实践中所使用的蜡质原料通常将包含至少40wt％的正构链烷烃，优选高于50wt％的正构链烷烃，和更优选高于75wt％的正构链烷烃。正构链烷烃的wt％通常由气相色谱法确定，例如在2004年7月22日提交的美国专利申请10/897906中所描述的，通过参考引入本文。所述蜡质原料可以是常规的石油衍生的原料，例如疏松石蜡，或它可以衍生自合成的原料，例如由费托合成的制备的原料。所述原料的主要部分应该在高于650℉下沸腾，至少80wt％的所述原料将在高于650℉下沸腾，和最优选至少90wt％的所述原料将在高于650℉下沸腾。在实施本发明中所使用的高度链烷属的原料通常将具有高于0℃的初始倾点，更通常高于10℃。 

术语“费托衍生的”是指产物、馏分或原料衍生于或产生于费托工艺的某些阶段。用于费托工艺的原料可来自于多种烃资源，包括天然气、煤、页岩油、石油、市政废物、它们的衍生物和它们的组合物。 

疏松石蜡可通过润滑油馏分的加氢裂化或溶剂精炼由常规的石油衍生的原料得到。通常，疏松石蜡回收自通过这些工艺之一所制备的溶剂脱蜡原料。通常优选加氢裂化，因为加氢裂化还会把氮含量降低至低值。对于衍生自溶剂精炼油的疏松石蜡，可以使用脱油来降低氮含量。可对疏松石蜡进行加氢处理以降低氮和硫含量。取决于油含量和制备该疏松石蜡的起始材料，疏松石蜡具有非常高的粘度指数，通常为约140-200。因此，疏松石蜡适于制备粘度指数非常高的润滑基础油。 

在本发明中有用的蜡质原料优选具有小于25ppm的氮和硫的总 含量。通过在氧化燃烧前熔融该蜡质原料和用ASTM D4629-96化学发光检测来测量氮。该测试方法进一步在US 6,503,956中有述，将其引入本文。通过在紫外荧光法之前熔融该蜡质原料由ASTM D 5453-00测量硫。该测试方法进一步在US 6,503,956中有述，将其引入本文。 

预计在不远的将来，随着大规模费托合成工艺投入生产，用于本发明中的蜡质原料是丰富的且相对有成本竞争力的。由费托工艺制备的合成原油包含多种固体、液体和气体烃的混合物。这些费托产物将在含有高比例的蜡的润滑基础油的范围内沸腾，这使得它们成为加工成润滑基础油的理想候选物。因此，根据本发明的方法，费托蜡代表了用于制备高品质润滑基础油的极好的原料。费托蜡在室温下通常为固体，因此，显示出差的低温性质，例如倾点和浊点。然而，对蜡进行加氢异构化之后，可制备具有极好的低温性质的费托衍生的润滑基础油。适宜的加氢异构化脱蜡工艺的概述可参见美国专利No.5,135,638和5,282,958；和12月23日提交的美国专利申请10/744870，将这些专利引入本文。 

通过使蜡质原料与加氢异构化催化剂在加氢异构化条件下在异构化区域中接触来实现加氢异构化。所述加氢异构化催化剂优选包含择形中孔分子筛、贵金属加氢组分和耐高温氧化物载体。所述择形中孔分子筛优选选自SAPO-11、SAPO-31、SAPO-41、SM-3、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48、ZSM-57、SSZ-32、菱钾沸石、镁碱沸石和它们的组合。特别优选SAPO-11、SM-3、SSZ-32、ZSM-23和它们的组合。优选地，所述贵金属加氢组分是铂、钯或它们的组合。 

加氢异构化条件取决于所使用的蜡质原料、所使用的加氢异构化催化剂、该催化剂是否被硫化、所希望的收率和所希望的润滑基础油的性质。用于本发明中的优选的加氢异构化条件包括：温度260-约413℃(500-约775℉)，总压15-3000psig，和氢气与原料的比例为约0.5-30MSCF/bbl，优选约1-约10MSCF/bbl，更优选约4-约8MSCF/bbl。通常，将氢气与产物分离并再循环到异构化区域中。 

优选对加氢异构化条件进行定制以生产一种或多种馏分，所述馏 分具有大于5wt％的具有单环烷属官能团的分子，更优选具有大于10wt％的具有单环烷属官能团的分子。所述馏分优选具有大于20的具有单环烷属官能团的分子与具有多环烷属官能团的分子的比例。所述馏分的粘度指数通常大于由如下公式所计算的量：VI＝28×Ln(100℃下的运动粘度)+95，和其倾点小于0℃。优选倾点小于-10℃。VI公式中的“Ln”是指以e为底的自然对数。粘度指数由ASTM D2270-93(1998)来测定。 

任选地，可对由加氢异构化生产的润滑基础油进行加氢精制。该加氢精制可在一个或多个步骤进行，可在将该润滑基础油分馏为一种或多种馏分之前或之后。加氢精制意图通过除去芳族化合物、烯烃、有色体和溶剂来改进产品的氧化稳定性、UV稳定性和外观。对加氢精制的概述可参见引入本文的美国专利No.3,852,207和4,673,487。可能需要加氢精制步骤以将润滑基础油中的烯烃的重量百分比减少至小于10％，优选小于5％，更优选小于1％，且最优选小于0.5％。还可能需要加氢精制步骤来将芳族化合物的重量百分比减少至小于0.3％，优选小于0.06％，更优选小于0.02％，且最优选小于0.01％。 

在优选的实施方案中，对本发明的方法中的加氢异构化和加氢精制的条件进行定制以生产一种或多种选定的润滑基础油馏分，该选定的润滑基础油馏分具有大于10wt％的具有环烷属官能团的分子和大于20的具有单环烷属官能团的分子与具有多环烷属官能团的分子的比例。 

所述润滑基础油馏分具有大于50wt％的非环状异链烷烃。它们具有通过FIMS测量的可测量的不饱和分子的数量。它们优选具有大于10wt％的具有环烷属官能团的分子，更优选大于20wt％。它们优选具有大于20的具有单环烷属官能团的分子的重量百分比与具有多环烷属官能团的分子的重量百分比的比例，更优选大于20，甚至更优选大于30。在润滑基础油馏分中主要存在具有单环烷属官能团的环烷属分子，这提供了优异的氧化稳定性、低Noack挥发度以及所希望的添加剂溶解度和弹性体相容性。该润滑基础油馏分具有小于10wt％的烯 烃，优选小于5wt％，更优选小于1wt％，且最优选小于0.5wt％。该润滑基础油馏分具有小于0.3wt％的芳族化合物，更优选小于0.06wt％，且最优选小于0.02wt％。 

用于本发明的润滑基础油与聚α烯烃的明显不同之处在于它们是由蜡质原料制成的。聚α烯烃与用于本发明的润滑基础油之间的另一个明显区别在于聚α烯烃不含有具有连续碳原子数目的烃分子。聚α烯烃是1-烯烃的三-、四-或五-低聚物。聚α烯烃是在2-、4-、6-等位置(位置取决于低聚的程度)具有长烷基支链的小的脂族分子。与聚α烯烃不同，用于本发明中的润滑基础油含有具有连续碳原子数目的烃分子。 

通过FIMS测分子组成： 

通过场离子化质谱(FIMS)来将本发明的由含蜡原料制成的润滑基础油表征为烷烃和具有不同不饱和数的分子。通过FIMS确定该油馏分中的分子的分布。经由固体探针，优选通过将少量的(约0.1mg)待测试的润滑基础油放在玻璃毛细管内，将样品导入。该毛细管放在质谱仪的固体探针的尖端，并在操作在约10-6托下的质谱仪中以100℃/分钟的速率将该探针从约50℃加热到600℃。该质谱仪以5秒/十个的速率从m/z为40扫描到m/z为1000。 

所用的质谱仪是Micromass Time-of-Flight。对于所有化合物类型的响应因子假定为1.0，以便从面积百分比确定重量百分比。累加所得到的质谱图以生成一个“平均化的”谱图。 

通过FIMS来将本发明的润滑基础油表征为烷烃和具有不同不饱和数的分子。该具有不同不饱和数的分子可由环烷烃、烯烃和芳族化合物组成。如果芳族化合物以显著的量存在于该润滑基础油中，它们会在FIMS分析中被主要鉴别为4-不饱和。当烯烃以显著的量存在于该润滑基础油中，它们会在FIMS分析中被主要鉴别为1-不饱和。来自FIMS分析的1-不饱和、2-不饱和、3-不饱和、4-不饱和、5-不饱和和6-不饱和的总数，减去由¹H NMR测得的烯烃的wt％，并减去由HPLC-UV测得的芳族化合物的wt％，是本发明的润滑基础油中具有环 烷属官能团的分子的总重量百分比。注意，如果芳族化合物含量没有测量，假定其小于0.1wt％并且其不包括在对于具有环烷属官能团的分子的总重量百分比的计算中。 

具有环烷属官能度的分子是指任何单环的或稠合多环的饱和烃基团，或含有一个或多个单环的或稠合多环的饱和烃基团作为取代基的分子。该环烷属基团可任选地被一个或多个取代基所取代。代表性实例包括但不限于：环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、十氢萘、八氢并环戊二烯、(6-十五烷基)环己烷、3，7，10-三环己基十五烷、1-(6-十五烷基)十氢萘等。 

具有单环烷属官能度的分子是指具有3-7个环碳的单环饱和烃基的任何分子或被单个具有3-7个环碳的单环饱和烃基取代的任何分子。该环烷属基团可任选地被一个或多个取代基所取代。代表性实例包括但不限于：环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、(6-十五烷基)环己烷等。 

具有多环烷属官能度的分子是指任何具有两个或多个稠合环的稠合多环饱和烃环基的分子、任何被一个或多个由2个或更多个稠合环组成的稠合多环饱和烃环基取代的分子、或任何被多于1个的具有3-7个环碳的单环饱和烃基取代的分子。该稠合多环饱和烃环基优选具有2个稠合的环。该环烷属基团可任选地被一个或多个取代基所取代。代表性实例包括但不限于：十氢萘、八氢并环戊二烯、3，7，10-三环己基十五烷、1-(6-十五烷基)十氢萘等。 

烯烃的wt％： 

以质子-NMR通过以下步骤A-D来确定本发明的润滑基础油中的烯烃的wt％： 

A.制备5-10％的测试烃在氘代氯仿中的溶液。 

B.获取至少12ppm谱宽并精确地参照化学位移(ppm)轴的正常质子谱。该仪器必须具有足够的增益范围以获得信号而无接收器/ADC的过载。当使用30度的脉冲时，该仪器必须具有65000的最小信号数字化动态范围。优选地，该动态范围将是260000或更多。 

C.测量下面范围内的积分强度： 

6.0-4.5ppm(烯烃) 

2.2-1.9ppm(烯丙基型) 

1.9-0.5ppm(饱和的) 

D.使用通过ASTM D 2503确定的测试物质的分子量来计算： 

1.饱和烃的平均分子式 

2.烯烃的平均分子式 

3.总积分强度(＝所有积分强度的和) 

4.每样品氢的积分强度(＝总积分/分子式中的氢的数目) 

5.烯烃氢的数目(＝烯烃积分/每个氢的积分) 

6.双键的数目(＝烯烃氢×烯烃分子式中的氢/2) 

7.通过¹H NMR测得的烯烃的wt％＝100×双键的数目×典型的烯烃分子中的氢的数目/典型的测试物质分子中的氢的数目。 

通过¹H NMR计算烯烃的wt％的程序D，在烯烃结果低(小于约15wt％)时工作得最好。所述烯烃必须是“常规的”烯烃，即氢与双键碳相连的那些烯烃类型的分布式的混合物，例如：α、亚乙烯基、顺式、反式和三取代的烯烃。这些烯烃类型具有1-约2.5的可检测的烯丙基与烯烃积分的比例。当该比例超过约3时，它表明存在较高百分比的三或四取代的烯烃，且必须做出不同的假设以计算样品中的双键数目。 

通过HPLC-UV测量芳族化合物： 

用于测量本发明的润滑基础油中的低含量的具有至少一个芳族官能团的分子的方法使用Hewlett Packard 1050系列四梯度高效液相色谱(HPLC)系统，该系统与HP 1050二极管阵列紫外-可见光检测器相连，界面为HP化学工作站。基于它们的UV光谱的图案和它们的洗脱时间，来鉴别高度饱和的润滑基础油中各芳族种类。用于本分析的氨基柱主要基于芳族分子的环的数目(或更准确地，双键数目)来区分芳族分子。因此，含有单环的芳族化合物的分子将首先被洗脱，然后是多环的芳族化合物按照每分子的双键数目渐增的顺序被洗脱。对于具有相似的双键特征的芳族化合物，环上仅具有烷基取代的那些将比 具有环烷基取代的那些洗脱得更快。 

从各种基础油芳烃的UV吸收谱明确地鉴别它们是通过辨认它们的峰电子跃迁相对于纯模型化合物类似物的全部红移程度来实现，该红移的程度取决于环系统上的烷基和环烷基取代基的量。众所周知这些红移是芳环中的π-电子的烷基离域化引起的。由于很少有未取代的芳族化合物在润滑剂范围内沸腾，对于被鉴定的所有主要的芳基，一定程度的红移是预料之中的且观察的到的。 

通过积分色谱图来对洗脱的芳族化合物进行定量，其中该色谱图由在该芳族化合物的恰当的保留时间窗口内的波长制成，该波长针对每个大类的化合物进行过优化。通过人工评价洗脱的化合物在不同时间的各自的吸收谱并基于它们与模型化合物吸收谱的定性的相似处将它们归属为恰当的芳族类，由此来确定对于每个芳族类的保留时间窗口界限。极少例外，在高度饱和的API组II和III润滑基础油中仅观察到5类芳族化合物。 

HPLC-UV校准： 

HPLC-UV被用来鉴定甚至非常低含量的这些类的芳族化合物。多环芳族化合物的吸收一般比单环芳族化合物的吸收强10-200倍。烷基取代也影响吸收约20％。因此，使用HPLC来分离和鉴定各种芳族化合物并且知道它们如何有效地吸收是重要的。 

鉴定了5类芳族化合物。除了在最高度保留的烷基-1-环芳族环烷烃和最不高度保留的烷基萘类之间有小的重叠以外，所有的芳族化合物种类是基线分辨的。通过垂线下落方法(perpendicular dropmethod)在272nm确定对于所述共洗脱的1-环和2-环芳族化合物的积分界限。通过从纯模型化合物混合物建立Beer定律图，基于与所述取代的芳族类似物最相近的光谱峰值吸光度，首先确定每个芳族化合物大类的依赖于波长的响应因子。 

例如，润滑基础油中的烷基-环己基苯分子在272nm显示出清楚的峰值吸光度，这相应于未取代的1，2，3，4-四氢化萘模型化合物在268nm处发生的相同的(受禁)跃迁。通过假设烷基-1-环芳族环烷烃 在272nm处的摩尔吸光度响应因子与从Beer定律图计算的1，2，3，4-四氢化萘在268nm处的摩尔吸光度近似相等，计算润滑基础油样品中烷基-1-环芳族环烷烃的浓度。通过假设每一芳族化合物类的平均分子量近似等于整个基础油样品的平均分子量，来计算芳族化合物的重量百分比浓度。 

通过经由耗尽性的HPLC色谱直接从润滑剂基础油中分离所述1-环芳族化合物，进一步改进所述校准方法。直接用这些芳族化合物进行校准消除了与模型化合物相关联的假设和不确定性。如所预期的，分离的芳族化合物样品具有比模型化合物更低的响应因子，因为它是更高度取代的。 

更具体地，为了精确地校准所述HPLC-UV方法，使用Waters半制备HPLC装置从所述润滑剂基础油本体中分离出取代的苯芳族化合物。将10g样品在正己烷中1∶1稀释，并注射到氨基键合的二氧化硅柱(5cm×22.4mm ID的保护柱)，然后通过两个8-12微米的氨基键合的二氧化硅颗粒的25cm×22.4mm ID柱(由Rainin Instruments，Emeryville，California制备)，采用流量为18ml/min的正己烷作为流动相。基于来自设定在265nm和295nm的双波长UV检测器的检测器响应，将柱洗提液分级。收集饱和物级分直到265nm吸光度显示0.01吸光度单位的变化，这是单环芳族化合物的洗脱开始的信号。收集单环芳族化合物级分直到265nm和295nm间的吸光度比降到2.0，这表明双环芳族化合物的洗脱开始。通过将所述单环芳族化合物级分重新进行色谱，分离出由于HPLC柱过载而导致的“拖尾的”饱和物级分，来进行所述单环芳族化合物级分的纯化和分离。 

这种纯化的芳族“标准物”显示，相对于未取代的1，2，3，4-四氢化萘，烷基取代使摩尔吸光度响应因子降低约20％。 

通过NMR确认芳族化合物： 

在所述纯化的单芳族标准物中的具有至少一个芳族官能团的所有分子的重量百分比通过长持续时间(long duration)的¹³CNMR分析确认。NMR比HPLC UV更容易校准，因为它简单地测量芳族碳，所以 其响应不依赖于被分析的芳族化合物的种类。通过已知高度饱和的润滑剂基础油中的95-99％的芳族化合物是单环芳族化合物，将NMR结果从％芳族碳换算成％芳族分子(为了与HPLC-UV和D2007一致)。 

需要高功率、长持续时间和好的基线分析，以精确地测量低至0.2％芳族分子的芳族化合物。 

更具体地，为了通过NMR精确地测量低水平的具有至少一个芳族官能团的所有分子，标准的D 5292-99方法被修改以给出500∶1的最小碳敏感度(通过ASTM标准程序E386)。采用在具有10-12mm Nalorac探针的400-500MHz NMR上的15小时持续时间的运行。使用Acorn PC积分软件来定义基线的形状并一致地积分。在运行中改变一次载波频率，以避免源自脂族峰在芳族区域的成像的非自然信号。通过在所述载波谱的两侧进行摄谱，分辨率被显著改善。 

本发明的润滑油还可在配方中包含光亮油。如果所述光亮油是粘度指数小于120的光亮油，它优选以小于10wt％的含量包括在所述配方中。如果所述光亮油是粘度指数大于120的光亮油，例如衍生自大庆原油的非常规的光亮油(其粘度指数为约135)，它可以以至多75wt％的含量包括在所述润滑油中。一个优选的润滑油配方是具有费托衍生的光亮油的配方。 

在本发明的一个实施方案中，由降低倾点的调和组分制备所述润滑油。该降低倾点的调和组分是一种由含蜡原料制备的润滑基础油。该降低倾点的调和组分是异构化的蜡质产品，其具有相对高的分子量和独特的支化性质，因此它降低了含有它们的润滑基础油调和物的倾点。该降低倾点的基础油调和组分可衍生自费托或石油产品。在一个实施方案中，该降低倾点的调和组分是异构化的石油衍生的基础油，其沸程高于约950℉(约510℃)并含有至少50wt％的链烷烃。优选地，该降低倾点的基础油调和组分的沸程将高于约1050℉(约565℃)。在第二个实施方案中，该降低倾点的调和组分是异构化的费托衍生的底部产物，其倾点比与其调和的馏出物基础油的倾点至少高3℃。可满意地用作降低倾点的调和组分的优选的异构化的费托衍生的底部产 物具有约600-约1100的平均分子量，且其分子中的平均支化程度为约6.5-约10个烷基支链每100个碳原子。在2003年11月7日提交的美国专利申请10/704031和2004年5月4日提交的10/839396中详细描述了降低倾点的调和组分，二者均全文引入本文。本发明的润滑油可含有1-80wt％的降低倾点的基础油调和组分。优选地，它们不含有常规的倾点抑制剂添加剂。常规的倾点抑制剂添加剂通过使蜡网状物的形成最小化并由此减少限制在该网状物中的油的量而起作用。常规的倾点抑制剂添加剂的实例包括聚甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯酯聚合物、烷基化的萘、乙烯醋酸乙烯酯共聚物和聚富马酸酯。常规的倾点抑制剂添加剂的处理比率通常小于0.5wt％。 

节能： 

在优选实施方案中，本发明的润滑油与使用由常规组I或组II基础油制备的相同SAE粘度等级的润滑油相比，所用的能量减少至少0.5％，优选大于至少1％。能量使用中的减少可高达15％。这是由于由蜡质原料制备的特定的基础油的牵引系数低。当在该发动机油中使用的由蜡质原料制备的润滑基础油的牵引系数小于以下面的公式计算的数量时，本发明的润滑油会减少能量的使用。该公式为：牵引系数＝0.009×Ln(以cSt表示的运动粘度)-0.001，其中在该公式中的以cSt表示的运动粘度是在牵引系数的测量过程中的运动粘度，且它为2-50cSt；且其中牵引系数在平均3m/s的滚动速度、滑动与滚动的比例为40％和20牛顿的负载下测量。此外，该由蜡质原料制备的基础油的EHD膜厚度可大于由下面公式计算的数量：以纳米表示的EHD膜厚度＝(10.5×以cSt表示的运动粘度)+20，其中在该公式中的以cSt表示的运动粘度是在EHD膜厚度的测量过程中的以cSt表示的运动粘度，且它为2-50cSt；在3m/s的拖曳速度、滑动与滚动的比例为0％和20牛顿的负载下进行测量。在2004年4月29日提交的美国专利申请10/835219中教导了具有这些低牵引系数和相对厚的EHD膜厚度的由蜡质原料制备的润滑基础油，并将它们引入本文。 

使用来自于PCS Instruments，Ltd.的MTM牵引测量系统来得到牵 引数据。该装置配有与直径46mm的平坦的抛光的盘(SAE AISI 52100钢)成22°角的直径19mm的抛光的球(SAE AISI 52100钢)。在40℃、70℃、100℃和120℃下进行测量。钢球和盘通过两个马达独立驱动，平均滚动速度为3m/s且滑动与滚动的比例为40％(定义为球和盘之间的滑动速度的差除以球和盘的平均速度。SRR＝(速度1-速度2)/((速度1+速度2)/2))。球/盘上的负载为20牛顿，这导致估计的平均接触压力为0.546GPa和最大接触压力为0.819GPa。 

将每种油的牵引系数数据对其各自在每个测试温度(40℃、70℃、100℃和120℃)下的运动粘度数据作图。即，油的40℃下的运动粘度(x坐标)与其40℃下的牵引数据(y坐标)相成对，等等。由于通常仅可得到40℃和100℃下的运动粘度信息，使用众所周知的Walther公式[Log10(Log10(粘度+0.6))＝a-c×Log10(温度，K)]来从40℃和100℃下的数据估算70℃和120℃下的运动粘度。该Walther公式是最广泛使用的公式，用于估算在不固定的温度下的粘度并形成ASTM D341粘度-温度图表的基础。每种油的结果表示为log牵引系数数据对以cSt表示的运动粘度的线性拟合。从这些曲线和表格中读出每种油在15cSt的运动粘度和其它运动粘度下的牵引系数结果。 

实施例： 

实施例1： 

在试验工厂内生产由费托衍生的蜡质原料的加氢异构化制备的润滑基础油的一个蒸馏馏分(FT-6.4)和两个蒸馏底部馏分(FT-14和FT-16)。在Micromass Time-of-Flight分光光度计上进行F IMS分析。该Micromass Time-of-Flight上的发射器是设计用于FI操作的Carbotec 5um发射器。经由细毛细管将恒定流量的作为密闭物质(lockmass)的五氟氯苯输送到质谱中。以100℃/min的速率将探针从约50℃加热到600℃。这些润滑基础油的性质概括于表I。 

FT-6.4、FT-14和FT-16全是用于本发明的天然气发动机油的润 滑基础油的实例。它们具有小于0.06wt％的芳族化合物、大于10wt％的具有环烷属官能团的分子，和大于20的具有单环烷属官能度的分子与具有多环烷属官能度的分子的比例。FT-6.4和FT-14的粘度指数都大于150。FT-6.4的粘度指数大于由公式VI＝28×Ln(100℃下的运动粘度)+95＝147所定义的量。此外，FT-14和FT-16还是降低倾点的基础油调和组分的组合物，且FT-16是费托衍生的光亮油。FT-16是粘度指数大大高于120的费托衍生的光亮油。 

实施2： 

使用FT-6.4和/或FT-14基础油的三种不同的天然气发动机油调和物(NGEO)与低灰份DI天然气发动机油添加剂包调和。所述天然气发动机油调和物全部具有约0.5wt％的硫酸盐灰分，和小于350ppm的锌和磷。所述三种不同的调和物都不包括粘度指数改进剂。所述三种不同的天然气发动机油调和物的配方概述于表II。 

表II 

所述三种调和物的每一种的粘性性质示于表III。 

表III 

NGEO A、NGEO B和NGEO C是本发明的天然气发动机油的实例。NGEO A、NGEO B和NGEO C包含由蜡质原料制成的粘度指数大于150的润滑基础油。所有三种这些实例还包含由蜡质原料制成的润滑基础 油，其具有小于0.06wt％的芳族化合物、大于10wt％的具有环烷属官能团的分子和大于20的具有单环烷属官能团的分子与具有多环烷属官能团的分子的比例。NGEO A、NGEO B和NGEO C都不含有任何光亮油，这是高度希望的。NGEO B是尤其优选的天然气发动机油，因为它是SAE 15W-40粘度等级的，它具有非常低的-20℃下的冷启动模拟器(CCS)粘度。 

实施例3： 

将衍生自大庆原油的非常规的组III光亮油(即大庆光亮油，其性质示于表IV)与一种或多种费托衍生的润滑基础油和在实施例2中使用的同样的低灰份DI添加剂包相调和。大庆光亮油是非常规的石油衍生的光亮油，因为它在40℃下的运动粘度大于180cSt，且VI大于120。调和了三种不同的低灰份SAE 40天然气发动机油。所述三种调和物的配方细节示于表V，和所述三种调和物的粘性性质示于表VI。 

表IV 

表V 

表VI 

NGEO D、NGEO E和NGEO F是本发明的润滑油的实施方案的优选的实例，尽管它们含有光亮油。该光亮油的粘度指数大于120。它们都达到了SAE 15W-40发动机油的运动粘度和CCS粘度规格。它们都包含由蜡质原料制成的粘度指数大于150的润滑基础油。此外，在这些调和物中使用的由蜡质原料的润滑基础油具有小于0.06wt％的芳族化合物、大于10wt％的具有环烷属官能团的分子和大于20的具有单环烷属官能团的分子与具有多环烷属官能团的分子的比例。尽管它们含有非常规的石油衍生的光亮油且不含粘度指数改进剂，它们仍在-20℃下具有非常低的CCS粘度。 

实施例4 

将FT-6.4和FT-16与在前面实施例中使用的同样的低灰份DI添加剂包相混合，由此制备具有SAE 15W-40粘度等级的天然气发动机油调和物。该调和物不含粘度指数改进剂或常规的倾点抑制剂添加剂。测试该天然气发动机油在100℃下的运动粘度和在-20℃下的冷启动模拟器粘度。配方组成概述于表VII和测试数据概述于表VIII中。 

表VII 

表VIII 

该天然气发动机油的实例具有比在前面实施例中具有大庆光亮油的调和物更低的CCS粘度。这是由于两种不同的合意的润滑基础油的组合，其中一种是粘度指数大于120的费托衍生的光亮油(FT-16)，和另一种(FT-6.4)是由蜡质原料制成的粘度指数大于150并也具有优选的芳族化合物和环烷烃组成的润滑基础油。 

Claims (21)

1.润滑油，其包含：

(a)至少5wt％的由蜡质原料制成的润滑基础油，其具有：

i.大于10wt％的具有环烷属官能团的分子，

ii.大于20的具有单环烷属官能团的分子与具有多环烷属官能团的分子的比例；和

iii.粘度指数大于由如下公式所计算的量：粘度指数＝28×Ln(100℃下的运动粘度)+95；和

(b)低灰份DI添加剂包，所述低灰份DI添加剂包含有分散剂、清净剂、磨损抑制剂和氧化抑制剂；

其中所述润滑油含有小于0.2wt％的粘度指数改进剂，所述粘度指数改进剂是数均分子量为15000-1百万原子质量单位的均聚物或共聚物或它们的衍生物；且其中所述润滑油具有由ASTM D 874-00所测为1.0wt％或更低的硫酸盐灰分，和在-20℃下小于9000cP的冷启动模拟器粘度。

2.权利要求1的润滑油，其中所述润滑油具有由ASTM D 874-00所测为0.15wt％或更低的硫酸盐灰分。

3.权利要求1的润滑油，其中所述-20℃下的冷启动模拟器粘度小于7000cP。

4.权利要求1的润滑油，其中所述润滑基础油具有小于0.06wt％的芳族化合物。

5.权利要求1的润滑油，其不含常规的石油衍生的光亮油。

6.权利要求1的润滑油，其在100℃下的运动粘度为12.5-16.3cSt。

7.权利要求6的润滑油，其为SAE 15W-40粘度等级。

8.权利要求1的润滑油，其中所述润滑基础油是降低倾点的基础油调和组分。

9.权利要求1的润滑油，其中所述蜡质原料是费托衍生的。

10.权利要求1的润滑油，还包含降低倾点的基础油调和组分。

11.权利要求1的润滑油，其中与由常规组I或组II基础油制成的相同粘度等级的润滑油相比，所述润滑油将所使用的能量降低了至少1％。

12.润滑油，其包含：

(a)5-95wt％的由蜡质原料制成的润滑基础油，其中所述由蜡质原料制成的润滑基础油的粘度指数大于150；

(b)至多23.22wt％的粘度指数大于120的非常规的石油衍生的光亮油；

(c)5-12wt％的低灰份DI添加剂包，所述低灰份DI添加剂包含有分散剂、清净剂、磨损抑制剂和氧化抑制剂；和

(d)小于0.2wt％的粘度指数改进剂，所述粘度指数改进剂是数均分子量为15000-1百万原子质量单位的均聚物或共聚物或它们的衍生物；

其中，所述润滑油具有由ASTM D 874-00所测为1.0wt％或更低的硫酸盐灰分，在100℃下的运动粘度为12.5-16.3cSt，且在-20℃下的冷启动模拟器粘度小于8000cP。

13.权利要求12的润滑油，其中所述电蜡质原料制成的润滑基础油是费托衍生的。

14.权利要求12的润滑油，其中所述由蜡质原料制成的润滑基础油具有小于0.06wt％的芳族化合物。

15.权利要求12的润滑油，其中所述由蜡质原料制成的润滑基础油具有大于10wt％的具有环烷属官能团的分子和大于20的具有单环烷属官能团的分子与具有多环烷属官能团的分子的比例。

16.权利要求12的润滑油，其中所述由蜡质原料制成的润滑基础油是两种或更多种在100℃下具有不同的运动粘度的润滑基础油的调和物。

17.制备润滑油的方法，其包括：

(a)选择由蜡质原料制成的润滑基础油，其具有：

i.大于10wt％的具有环烷属官能团的分子，

ii.大于20的具有单环烷属官能团的分子与具有多环烷属官能团的分子的比例；和

iii.粘度指数大于由如下公式所计算的量：粘度指数＝28×Ln(100℃下的运动粘度)+95；和

(b)将所述润滑基础油与如下组分进行调和：

i.低灰份DI添加剂包，所述低灰份DI添加剂包含有分散剂、清净剂、磨损抑制剂和氧化抑制剂；

ii.小于0.2wt％的粘度指数改进剂，所述粘度指数改进剂是数均分子量为15000-1百万原子质量单位的均聚物或共聚物或它们的衍生物；

其中所述润滑油具有由ASTM D 874-00所测为1.0wt％或更低的硫酸盐灰分，和在-20℃下小于9000cP的冷启动模拟器粘度。

18.权利要求17的方法，其中所述润滑油具有由ASTM D 874-00所测为0.15wt％或更低的硫酸盐灰分。

19.权利要求17的方法，其中所述润滑基础油具有小于0.06wt％的芳族化合物。

20.权利要求17的方法，其包括向所述润滑基础油中加入粘度指数大于120的非常规的石油衍生的或费托衍生的光亮油的额外步骤。

21.权利要求17的方法，其中所述润滑油在-20℃下的冷启动模拟器粘度小于7000cP。