DE60030772T2

DE60030772T2 - Schmieröl mit langer lebensdauer unter verwendung von reinigungsmischungen

Info

Publication number: DE60030772T2
Application number: DE60030772T
Authority: DE
Inventors: Gary Alan Sarnia BLAHEY; Walter James Sarnia FINCH; James Stanley Sarnia CARTWRIGHT
Original assignee: ExxonMobil Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2020-12-14
Also published as: EP1252275B1; CA2393820A1; JP2003517092A; NO20022841D0; NO20022841L; DK1252275T3; DE60030772D1; ATE339490T1; CA2393820C; ES2272347T3; US6140281A; EP1252275A1; EP1252275A4; WO2001044417A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Schmieröle mit verlängerter Lebensdauer, die sich durch eine Reduktion des Viskositätsanstiegs, der Nitrierung und TBN-Abnahme zeigt, und gleicher oder verbesserter Oxidations- und TAN-Anstiegsleistung relativ zu handelsüblichen Ölen, wobei das Schmieröl ein Basisöl mit Schmierviskosität und eine spezielle Kombination von Detergentien enthält.
Hintergrund der Erfindung
Erdgasbetriebene Motoren sind groß, mit bis zu 16 Zylindern, und erzeugen oft zwischen 500 und 3000 Pferdestärken. Die Motoren werden in der Regel in der Öl- und Gasindustrie verwendet, um Erdgas an Bohrlochköpfen und entlang Pipelines zu komprimieren. Durch die Art dieser Anwendung laufen die Motoren oft kontinuierlich nahe Volllastbedingungen, wobei sie nur zur Wartung abgeschaltet werden, wie für Ölwechsel. Dieser Zustand des kontinuierlichen Betriebs unter nahezu Volllast stellt an den Schmierstoff hohe Anforderungen. Da der Schmierstoff einer Hochtemperaturumgebung ausgesetzt ist, ist die Lebensdauer des Schmierstoffs oft durch Öloxidationsprozesse begrenzt. Da erdgasbetriebene Motoren zudem mit hohen Emissionen an Stickoxiden (NO_x) laufen, kann die Lebensdauer des Schmierstoffs auch durch Ölnitrierungsprozesse begrenzt sein. Es ist daher erwünscht, dass die Gasmotorenöle durch verbesserte Beständigkeit gegen Öloxidation und Nitrierung eine lange Lebensdauer haben.
Die Verbrennung von Dieselkraftstoff führt oft zu einem geringen Grad an unvollständiger Verbrennung (z. B. Parti kelmaterial im Abgas). Die unverbrannten Materialien liefern der Grenzfläche zwischen Abgasventil und Ventilsitz einen geringen, jedoch entscheidenden Schmierungsgrad, wodurch die Dauerhaftigkeit von sowohl Zylinderköpfen als auch Ventilen gewährleistet ist. Die Verbrennung von Erdgas verläuft oft sehr vollständig, wobei es praktisch keine unverbrannten Materialien gibt. Die Dauerhaftigkeit von Zylinderkopf und Ventil wird daher durch die Eigenschaften des Schmierstoffs und dessen Verbrauchsrate kontrolliert. Aus diesem Grund werden Gasmotorenöle gemäß ihrem Aschegehalt klassifiziert, da es die Schmierstoffasche ist, die als fester Schmierstoff wirkt, um die Grenzfläche zwischen Ventil und Ventilsitz zu schützen. Die Ölindustrie hat Richtlinien anerkannt, die Gasmotorenöle gemäß ihrem Aschegehalt klassifiziert. Die Klassifikationen sind:
Der Aschegehalt des Schmierstoffs wird oft durch seine Formulierungskomponenten bestimmt, wobei metallhaltige Detergentien (z. B. Barium, Calcium) und metallhaltige Antiverschleißadditive zu dem Aschegehalt des Schmierstoffs beitragen. Für korrekten Motorenbetrieb definieren Gasmotorenhersteller Schmierstoffascheanforderungen als Teil der Schmierstoffspezifikationen. Hersteller von Zweitaktmotoren fordern beispielsweise oft, dass das Gasmotoröl aschefrei sein soll, um das Ausmaß an schädlichen Ablagerungen zu minimieren, die sich auf dem Kolben und im Bereich der Verbrennungskammer bilden. Hersteller von Viertaktmotoren fordern oft, dass die Gas motorenöle aschearm, mit mittlerem oder hohem Aschegehalt sein sollen, um die richtige Ausgewogenheit von Motorsauberkeit und Dauerhaftigkeit des Zylinderkopfs und der Ventile zu liefern. Das Betreiben des Motors mit einem zu niedrigen Aschegehalt führt wahrscheinlich zu verkürzter Lebensdauer der Ventile oder des Zylinderkopfs. Das Betreiben des Motors mit einem zu hohen Aschegehalt führt wahrscheinlich zu übermäßigen Ablagerungen in der Verbrennungskammer und dem oberen Kolbenbereich.
Gasmotorenöl mit erhöhter Lebensdauer, wie durch einen Anstieg der Beständigkeit des Öls gegen Oxidation, Nitrierung und Ablagerungsbildung deutlich wird, ist der Gegenstand von US-A-5 726 133. Das Gasmotorenöl jenes Patents ist ein aschearmes Gasmotorenöl, das eine größere Menge Basisöl mit Schmierviskosität und eine geringere Menge Additivmischung enthält, die eine Mischung von Detergentien enthält, die mindestens ein Alkali- oder Erdalkalimetallsalz mit einer Gesamtbasenzahl (TBN) von etwa 250 und weniger und ein zweites Alkali- oder Erdalkalimetallsalz mit einer TBN unter derjenigen der genannten Komponente enthält. Die TBN dieses zweiten Alkali- oder Erdalkalimetallsalzes ist in der Regel etwa die Hälfte oder weniger von derjenigen der genannten Komponente.
Das vollständig formulierte Gasmotorenöl von US-A-5 726 133 kann in der Regel auch andere Standardadditive enthalten, die Fachleuten bekannt sind, einschließlich Dispergiermitteln (etwa 0,5 bis 8 Vol.-%), phenolischen oder aminischen Antioxidantien (etwa 0,05 bis 1,5 Vol.-%), Metalldeaktivatoren wie Triazolen, alkylsubstituierten Dimercaptothiadiazolen (etwa 0,01 bis 0,2 Gew.-%), Antiverschleißadditiven wie Metalldithiophosphaten, Metalldithiocarbamaten, Metallxanthaten oder Tricresylphosphaten (etwa 0,05 bis 1,5 Vol.-%), Stockpunktsenkungsmitteln wie Poly(meth)acrylaten oder alkylaromatischen Polymeren (etwa 0,05 bis 0,6 Vol.-%), Antischaummitteln wie Silikon-Antischaummitteln (etwa 0,005 bis 0,15 Vol.-%) und Viskositätsindexverbesserern, wie Olefincopolymeren, Polymethacrylaten, Styrol-Dien-Blockcopolymeren und Sterncopolymeren (bis zu etwa 15 Vol.-%, vorzugsweise bis zu etwa 10 Vol.-%).
EP-A-0 860 495 beansprucht und offenbart ein Schmierbasisöl und bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmierölzusammensetzung: (A) 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-% eines Metallsalicylats mit einer Gesamtbasenzahl (TBN) von 100 mg KOH/g bis 195 mg KOH/g; (B) 0,1 bis 10 Gew.-% von mindestens einem Oxidationsinhibitor ausgewählt aus Aminverbindungen; (C) 0,1 bis 10 Gew.-% von mindestens einer Verbindung ausgewählt aus gehinderten Phenolverbindungen und (D) 1 bis 10 Gew.-% Polyalkenylsuccinimid und/oder ein borhaltiges Polyalkenylsuccinimid. Die Zusammensetzung kann auch (E) 0,1 bis 10 Gew.-% eines Metallphenolats mit einer Gesamtbasenzahl von 100 bis 300 mg KOH/g enthalten. Die Schmieröle von EP-A-0 860 495 sind zur Verwendung in Gasmotorwärmepumpen vorgesehen.
Die vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren zur Erhöhung der Lebensdauer eines Schmieröls zur Verwendung in einem erdgasbetriebenen Motor. Das Verfahren ist in Anspruch 1 des der vorliegenden Beschreibung folgenden Satzes von Ansprüchen definiert. Optionale und/oder bevorzugte Merkmale der Erfindung bilden den Gegenstand von anderen Ansprüchen des Satzes von Ansprüchen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Lebensdauer eines Schmieröls zur Verwendung in einem erdgasbetriebenen Motor, die sich durch Reduktionen der Nitrierung, des Viskositätsanstiegs und der TBN-Abnahme und gleichwertige oder verbesserte Oxidations- und TAN-Leistung relativ zu aktuellen handelsüblichen Ölen und Referenzöl zeigt, und das eine größere Menge eines Basisöls mit Schmierviskosität und eine geringere Menge einer Mischung von einem oder mehreren Metallsulfonat(en) und/oder Metallphenolaten und einem oder mehreren Metallsalicylatdetergens (bzw. -detergentien) enthält. Das Schmieröl kann zur Verwendung als Gasmotoröl besonders brauchbar sein.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Das Schmierbasismaterial ist jegliche natürliche oder synthetische Schmierbasisölmaterialfraktion, die in der Regel eine kinematische Viskosität bei 100°C von etwa 5 bis 20 cSt, insbesondere etwa 7 bis 16 cSt, am meisten bevorzugt etwa 9 bis 13 cSt hat. In einer bevorzugten Ausführungsform ermöglicht die Verwendung des Viskositätsindexverbesserers das Weglassen von Öl mit einer Viskosität von etwa 20 cSt oder mehr bei 100°C aus der Schmierbasisölfraktion, die zur Herstellung der vorliegenden Formulierung verwendet wird. Ein bevorzugtes Basisöl enthält daher wenig, falls überhaupt schwere Fraktion, z. B. wenig, falls überhaupt Schmierölfraktion mit einer Viskosität von 20 cSt oder höher bei 100°C.
Das Schmierölbasismaterial kann von natürlichen Schmierölen, synthetischen Schmierölen oder Mischungen davon abgeleitet sein. Zu geeigneten Schmierölbasismaterialien gehören Basismaterialien, die durch Isomerisierung von synthetischem Wachs und Rohparaffin erhalten werden, sowie hydrierend gecrackte Basismaterialien, die durch Hydrocracken (statt Lösungsmittelextrahieren) der aromatischen und polaren Komponenten des Rohmaterials hergestellt worden sind. Geeignete Basismaterialien schließen jene der API-Kategorien I, II und III ein, deren Gehalt an gesättigten Materialien und Viskositätsindex wie folgt sind:
Gruppe I – weniger als 90% beziehungsweise 80–120,
Gruppe II – mehr als 90% beziehungsweise 80–120, und
Gruppe III – mehr als 90% beziehungsweise mehr als 120.
Zu natürlichen Schmierölen gehören tierische Öle, pflanzliche Öle (z. B. Rapsöl, Castoröle und Specköl), Petrolöle, Mineralöle und Öle, die von Kohle oder Schiefer abgeleitet sind.
Synthetische Öle schließen Kohlenwasserstofföle und halogensubstituierte Kohlenwasserstofföle wie polymerisierte und interpolymerisierte Olefine, Alkylbenzole, Polyphenyle, alkylierte Diphenylether, alkylierte Diphenylsulfide sowie ihre Derivate, Analoga und Homologe ein, und dergleichen. Synthetische Schmieröle schließen auch Alkylenoxidpolymere, -interpolymere, -copolymere und Derivate davon ein, wobei die endständigen Hydroxylgruppen durch Veresterung, Veretherung, usw. modifiziert worden sind. Eine weitere geeignete Klasse synthetischer Schmieröle stellen die Ester von Dicarbonsäuren mit verschiedenen Alkoholen. Als synthetische Öle brauchbare Ester schließen auch jene ein, die aus C₅- bis C₁₂-Monocarbonsäuren und Polyolen und Polyolethern hergestellt sind. Trialkylphosphatesteröle wie jene, für die Tri-n-butylphosphat und Triisobutylphosphat beispielhaft sind, sind zur Verwendung als Basisöle auch geeignet.
Öle auf Siliciumbasis (wie die Polyalkyl-, Polyaryl-, Polyalkoxy- oder Polyaryloxysiloxanöle und Silikatöle) bilden eine weitere brauchbare Klasse synthetischer Schmieröle. Andere synthetische Schmieröle schließen flüssige Ester phosphorhaltiger Säuren, polymere Tetrahydrofurane, Poly-α-olefine und dergleichen ein.
Das Schmieröl kann von unraffinierten, raffinierten, erneut raffinierten Ölen oder Mischungen davon abgeleitet sein. Unraffinierte Öle werden direkt aus einer natürlichen Quelle oder synthetischen Quelle (z. B. Kohle, Schiefer oder Teersandbitumen) ohne weitere Reinigung oder Behandlung erhalten. Zu Beispielen für unraffinierte Öle gehören Schieferöl, das direkt aus einem Retortenverfahren erhalten wurde, Erdöl, das direkt aus der Destillation erhalten wurde, oder Esteröl, das direkt aus einem Veresterungsverfahren erhalten wurde, wobei jedes hiervon dann ohne weitere Behandlung verwendet wird. Raffinierte Öle sind den unraffinierten Ölen ähnlich, außer dass raffinierte Öle in einer oder mehreren Reinigungsstufen behandelt worden sind, um eine oder mehrere Eigenschaften zu verbessern. Geeignete Reinigungstechniken schließen Destillation, Hydrotreating, Entparaffinieren, Lösungsmittelextraktion, Säure- oder Basenextraktion, Filtration und Perkolation ein, die alle dem Fachmann bekannt sind. Erneut raffinierte Öle werden erhalten, indem raffinierte Öle in Verfahren behandelt werden, die denjenigen ähnlich sind, die zum Erhalt der raffinierten Öle verwendet wurden. Diese erneut raffinierten Öle sind auch als aufgearbeitete oder wiederaufbereitete Öle bekannt und werden oft zusätzlich mit Techniken zur Entfernung verbrauchter Additive und Ölabbauprodukte verarbeitet.
Schmierölbasismaterialien, die von der Hydroisomerisierung von Wachs abgeleitet sind, können entweder allein oder in Kombination mit den genannten natürlichen und/oder synthetischen Basismaterialien ebenfalls verwendet werden. Derartiges Wachsisomeratöl wird durch Hydroisomerisierung von natürlichen oder synthetischen Wachsen oder Mischungen davon über einem Hydroisomerisierungskatalysator hergestellt.
Natürliche Wachse sind in der Regel die Rohparaffine, die durch Lösungsmittelentparaffinieren von Mineralölen gewonnen werden; synthetische Wachse sind in der Regel das nach dem Fischer-Tropsch-Verfahren produzierte Wachs.
Das resultierende Isomeratprodukt wird in der Regel Lösungsmittelentparaffinierung und Fraktionierung unterzogen, um verschiedene Fraktionen mit speziellem Viskositätsbereich zu gewinnen. Wachsisomerat ist auch dadurch gekennzeichnet, dass es sehr hohe Viskositätsindizes besitzt, allgemein einen VI von mindestens 130, vorzugsweise mindestens 135 und höher hat, und nach dem Entparaffinieren einen Stockpunkt von etwa –20°C und darunter hat.
Die Produktion von Wachsisomeratöl, das die Anforderungen der vorliegenden Erfindung erfüllt, ist in US-A-5 049 299 und US-A-5 158 671 offenbart und beansprucht.
Das Detergens ist eine Mischung von einem oder mehreren Metallsulfonat(en) und/oder Metallphenolaten mit einem oder mehreren Metallsalicylaten. Die Metalle sind jegliche Alkali- oder Erdalkalimetalle, z. B. Calcium, Barium, Natrium, Lithium, Kalium, Magnesium, insbesondere Calcium, Barium und Magnesium.
Die Mischung kann ein oder mehrere Metallsulfonat(e) und/oder Metallphenolat in Kombination mit einem oder mehreren Metallsalicylat(en) enthalten, wobei jedes des einen oder der mehreren Metallsalze eine TBN unter 100 hat. Eine Mischung von Sulfonat und/oder Phenolat mit Salicylat ist nicht nur aus Salzen mit einer TBN unter 100 zusammengesetzt, sondern jedes Salz hat eine TBN, die im Wesentlichen die gleiche wie diejenige der anderen Salze in der Mischung ist, z. B. ein Sulfonat mit einer TBN von 60 kombiniert mit einem Salicylat mit einer TBN von 64, oder ein Phenolat mit einer TBN von 65 in Kombination mit einem Salicylat mit einer TBN von 64. Die individuellen Salze haben somit weder TBNs am extrem entgegengesetzten Ende der anzuwendenden TBN-Kategorie noch weichen sie wesentlich voneinander ab.
Die TBNs der Salze unterscheiden sich um nicht mehr als etwa 15%, vorzugsweise nicht mehr als etwa 12%, insbesondere nicht mehr als etwa 10% oder weniger.
Das eine oder die mehreren Metallsulfonate und/oder Metallphenolate und das eine oder die mehreren Metallsalicylate werden in dem Detergens als Mischung in beispielsweise einem Verhältnis in Anteilen von 5:95 bis 95:5, vorzugsweise 10:90 bis 90:10, insbesondere 20:80 bis 80:20 verwendet.
Die Mischung von Detergentien wird der Schmierölformulierung in einer Menge bis zu etwa 10 Vol.-% zugefügt, bezogen auf den aktiven Bestandteil in der Detergensmischung, vorzugsweise in einer Menge bis zu etwa 8 Vol.-%, bezogen auf den aktiven Bestandteil, insbesondere bis zu etwa 6 Vol.-%, bezogen auf den aktiven Bestandteil in der Detergensmischung, am meisten bevorzugt zwischen etwa 0,3 und 3 Vol.-%, bezogen auf den aktiven Bestandteil in der Detergensmischung.
Die erfindungsgemäßen Schmieröle können zusätzlich zu der genannten Detergensmischung andere Additive enthalten, die typischerweise in Schmierölen verwendet werden, wie Antioxidantien, Dispergiermitteln, Metalldeaktivatoren, Antiverschleißadditiven, Stockpunktsenkungsmitteln, Antischaummitteln, Viskositätsindexverbesserern, usw.
Das vollständig formulierte Schmieröl kann zusätzliche typische Additive enthalten, die Fachleuten in der Industrie bekannt sind und auf Basis wie erhalten verwendet werden.
Das vollständig formulierte Öl kann somit Dispergiermittel des Typs enthalten, der allgemein durch Succimide wiedergegeben wird (z. B. Polyisobutylenbernsteinsäure/anhydrid- (PIBSA)-Polyamin mit einem PIBSA-Molekulargewicht von etwa 700 bis 2500). Die Dispergiermittel können boriert oder nicht-boriert sein. Das Dispergiermittel kann in der Menge von etwa 0, 5 bis 8 Vol.-%, insbesondere in der Menge von etwa 1 bis 6 Vol.-%, am meisten bevorzugt in der Menge von etwa 2 bis 4 Vol.-% vorhanden sein.
Antioxidantien können vom Typ Phenol (z. B. o,o'-Di-tert.-alkylphenol, wie Di-tert.-butylphenol) oder Amin (z. B. Dialkyldiphenylamin wie Dibutyl-, Octylbutyl- oder Dioctyldiphenylamin) sein, oder Mischungen davon. Die Antioxidantien sind insbesondere gehinderte Phenole oder Arylamine, die sulfuriert sein können oder nicht. Antioxidantien können in der Menge von etwa 0,05 bis 2,0 Vol.-%, insbesondere in der Menge von etwa 0,1 bis 1,75 Vol.-%, am meisten bevorzugt in der Menge von etwa 0,5 bis 1,5 Vol.-% vorhanden sein.
Metalldeaktivatoren können die Arylthiazine, Triazole oder alkylsubstituierten Dimercaptothiadiazole (DMTD's) oder Mischungen davon sein. Metalldeaktivatoren können in der Menge von etwa 0,01 bis 0,2 Vol.-%, insbesondere in der Menge von etwa 0,02 bis 0,15 Vol.-%, am meisten bevorzugt in der Menge von etwa 0,05 bis 0,1 Vol.-% vorhanden sein.
Antiverschleißadditive wie Metalldithiophosphate (z. B. Zinkdialkyldithiophosphat, ZDDP), Metalldithiocarbamate, Metallxanthate oder Tricresylphosphate können zugefügt werden. Antiverschleißadditive können in der Menge von etwa 0,05 bis 1,5 Vol.-%, insbesondere in der Menge von etwa 0,1 bis 1,0 Vol.-%, am meisten bevorzugt in der Menge von etwa 0, 2 bis 0, 5 Vol.-% vorhanden sein.
Stockpunktsenkungsmittel wie Poly(meth)acrylate oder alkylaromatische Polymere können zugefügt werden. Stockpunktsenkungsmittel können in der Menge von etwa 0,05 bis 0,6 Vol.-%, insbesondere in der Menge von etwa 0,1 bis 0,4 Vol.-%, am meisten bevorzugt in der Menge von etwa 0,2 bis 0,3 Vol.-% vorhanden sein.
Antischaummittel wie Silikon-Antischaummittel können in der Menge von etwa 0,001 bis 0,2 Vol.-%, insbesondere in der Menge von etwa 0,005 bis 0,15 Vol.-%, am meisten bevorzugt in der Menge von etwa 0,05 bis 0,1 Vol.-% vorhanden sein.
Viskositätsindexverbesserer (VIIs) können jegliches Polymer sein, das dem fertigen Öl multifunktionale Viskositätseigenschaften verleiht, einschließlich Materialien wie Olefincopolymeren, Polymethacrylaten, Styrol/Dien-Blockcopolymeren und Sterncopolymeren. Die VIIs können auch multifunktional sein, indem sie Sekundärschmierleistungsmerkmale liefern, wie zusätzliche Dispergierfähigkeit. VIIs können in der Menge von bis zu 15 Vol.-%, insbesondere in der Menge von bis zu 13 Vol.-%, am meisten bevorzugt in der Menge von bis zu 10 Vol.-% vorhanden sein.
Schmieröladditive sind allgemein in "Lubricants and Related Products" von Dieter Klamann, Verlag Chemie, Deerfield, Florida, USA, 1984, und auch in "Lubricant Additives" von C. V. Smalheer und R. Kennedy Smith, 1967, Seiten 1–11 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung wird weiter in den folgenden nicht-einschränkenden Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben.
Experimenteller Teil
a) Testergebnisse aus dem Labor-Nitrierungsscreening
Ein Labor-Nitrierungsscreeningtest wurde in Erstexperimenten verwendet, um bei der Auswahl von Antioxidantien und Viskositätsindexverbesserern (VIIs) eine Richtung vorzugeben. Die Testergebnisse geben eine Reihe von Parametern zur Bewertung der Leistung des verwendeten Öls an, einschließlich Viskositätsanstieg, Oxidation, Nitrierung, TAN-Anstieg und TBN-Abnahme. Alle Messungen sind auf relativer Basis (wenn nicht anders angegeben) angegeben, so dass Ergebnisse größer als 1 (z. B. Viskositätsanstieg oder TBN-Abnahme) für höhere Grade des Schmierstoffabbaus stehen. Numerisch niedrigere relative Ergebnisse geben somit ein Maß für längere Lebensdauer des Öls wieder. Bei jedem Test wurde immer ein Referenzöl getestet, wenn nicht anders angegeben. Die Ergebnisse sind als Verhältnis des Ergebnisses des getesteten Öls, geteilt durch das Ergebnis des Referenzöls, angegeben. Wenn ein getestetes Öl beispielsweise ein Oxidationsergebnis von 1,0 hat, dann hat es eine Oxidationsleistung, die derjenigen des Referenzöls entspricht. Wenn das getestete Öl ein Oxidationsergebnis kleiner als 1,0 hat, dann zeigt das getestete Öl eine Oxidationsleistung, die derjenigen des Referenzöls überlegen ist.
Referenzöl A ist ein Öl, das als Basisöl eine Mischung von hydrierend gecracktem 600 N Basisöl und lösungsmittelraffiniertem 1200 N Basisöl verwendet, dem ein Stockpunktsenkungsmittel und etwa 9,6 Vol.-% eines handelsüblichen Additivs, Oloa 1255, zugefügt worden ist. Oloa 1255 ist eines der am häufigsten verkauften Gasmotorenöl-Additivpakete und repräsentiert daher einen "Prüfstand-Standard", gegen den andere Formulierungen gemessen werden können. Referenzöl B basiert auf einer Mischung von lösungsmittelextrahierten und hydrierend gecrackten Basisölen, die die in Tabelle 2 aufgeführten Additive enthält, und wird als "Prüfstand" verwendet, mit dem die Testformulierung auf Basis der hydrierend gecrackten Basisöle verglichen wird. Referenzöl B* ist eine andere Charge des Referenzöls B, die zu einer anderen Zeit, jedoch mit den gleichen Bestandteilen und auf die gleiche Formulierungsspezifikation gemischt wurde.
Beispiel 1
Die Testergebnisse aus dem Labor-Nitrierungsscreening und Oxidationsscreening sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Ein erfindungsgemäßes Öl wird mit einem handelsüblichen Öl und drei Vergleichsölen verglichen. Testergebnisse aus dem Nitrierungsscreening sind (wo angegeben) relativ zu einem Referenzöl an gegeben, dessen Leistung in jeder bewerteten Leistungskategorie als 1 angesehen wird.
Die Ergebnisse zeigen, dass das erfindungsgemäße Öl, das Öl, welches die Mischung aus Sulfonat- und Salicylatdetergentien mit im Wesentlichen derselben TBN enthielt, hervorragende Beständigkeit gegen Nitrierung, Viskositätsanstieg und prozentuale TBN-Abnahme zeigte, verglichen mit allen anderen angegebenen Ölen (handelsübliches Öl und Vergleichsöle 1, 2 und 3), die andere Detergentien oder Mischungen von Detergentien verwendeten, und verbesserte Oxidation und TAN-Anstieg (TAN-Einheiten) in Bezug auf das handelsübliche Öl und Vergleichsöl 1 zeigte. In Bezug auf Vergleichsöle 2 und 3 erreichte das erfindungsgemäße Öl hervorragende Beständigkeit gegen Nitrierung, Viskositätsanstieg und TBN-Abnahme sowie hervorragende Oxidationsleistung, verglichen mit Vergleichsölen 1 und 2. Obwohl Vergleichsöle 2 und 3 hervorragenden (d. h. niedrigeren) TAN-Anstieg zeigten und Vergleichsöl 3 hervorragende Oxidationsleistung zeigte, übertraf das erfindungsgemäße Öl diese Öle insgesamt unter Berücksichtigung aller Messbereiche.
Das erfindungsgemäße Öl, das eine Mischung aus Metallsulfonat- und Metallsalicylatdetergentien enthielt, übertraf jene Öle, die Kombinationen von Metallsulfonat- mit Metallphenolatdetergentien oder nur Metallsulfonat- oder Metallsalicylatdetergentien enthielt, in Bezug auf Nitrierung, Viskositätsanstieg und TBN-Abnahme (%).
In dem Oxidationsscreeningtest (Seq. III-E Test) übertraf das erfindungsgemäße Öl das handelsübliche Öl (ein Öl, das eine Mischung aus Metallsulfonat und Metallphenolat enthielt) und Vergleichsöl 1 (ein Öl, das eine Mischung aus Metallsulfonat und Metallphenolat enthielt).
Beispiel 2
Die Ergebnisse in Tabelle 2 für die dort wiedergegebenen Formulierungen zeigen, dass das erfindungsgemäße Öl, welches die Kombination von Metallphenolat mit Metallsalicylat mit derselben oder ähnlichen TBN enthielt, in der Leistung Referenzöl B und Vergleichsöl 4 überlegen ist (Ölen, die die gleiche Kombination von lösungsmittelextrahierten und hydrierend gecrackten Basisölen verwenden, aber jeweils eine Mischung aus Phenolat mit höherer TBN und Sulfonat mit niedrigerer TBN oder Phenolat mit hoher TBN und Salicylat mit niedrigerer TBN verwenden). Das erfindungsgemäße Öl, das eine Mischung aus Metallphenolatdetergens mit niedriger TBN und Salicylatdetergens mit niedriger TBN enthielt, lieferte hervorragende Kontrolle von Oxidation, Nitrierung und Viskositätsanstieg relativ zu jenen Ölen, die Mischungen aus Metallphenolat und Metallsulfonat oder Metallphenolat und Metallsalicylat mit nicht ähnlicher TBN enthielten.

Claims

Verfahren zur Erhöhung der Lebensdauer eines Schmieröls zur Verwendung in einem mit Erdgas betriebenen Motor, bei dem dem Schmieröl, das eine größere Menge eines Öls mit Schmierviskosität enthält, eine geringere Menge einer Mischung von Metallsalzdetergentien zugefügt wird, die ein oder mehrere Metallsalicylat(e) und ein oder mehrere Metallsulfonate und/oder ein oder mehrere Metallphenolate enthält, wobei jedes des einen oder der mehreren Metallsalzdetergentien eine Gesamtbasenzahl (TBN) von weniger als 100 hat, und wobei sich die TBNs der Metallsalzdetergentien um nicht mehr als 15% unterscheiden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Metallkomponenten der Metallsalzdetergentien gleich oder verschieden sind und ausgewählt sind aus den Alkalimetallen und den Erdalkalimetallen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die Metallsalzdetergentien in einem Sulfonat-zu-Salicylat-Verhältnis oder Phenolat-zu-Salicylat-Verhältnis in Anteilen von 5:95 bis 95:5 verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Sulfonat- und/oder Phenolat-zu-Salicylatverhältnis in Anteilen 10:90 bis 90:10 ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Mischung von einem oder mehreren Metallsulfonat(en) und/oder Metallphenolat(en) und dem einen oder den mehreren Metallsalicylat(en) in einer Menge von bis zu 10 Vol.-% in der fertigen Ölformulierung verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Mischung in einer Menge von bis zu 8 Vol.-% in der fertigen Ölformulierung verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Mischung der Metallsalzdetergentien in einer Menge von bis zu 6 Vol.-% in der fertigen Ölformulierung verwendet wird, und das Sulfonat und/oder Phenolat und das Salicylat in einem Verhältnis in Anteilen von 20:80 bis 80:20 vorliegen.