JP5158971B2 - 船舶用ディーゼルエンジンを潤滑する方法 - Google Patents
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Description
本発明は、0.3〜1.2g/kW・時未満の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤供給速度で、船舶用ディーゼルエンジンを潤滑する方法に関する。
船舶用ディーゼルエンジンを潤滑して、摩耗を減少させ、清浄性を改善する目的から、潤滑粘度を有する油に種々の添加物を添加することが知られている。一般的に、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤は、1.2〜1.3g/kW・時、即ち、1kW当たり1.2〜1.3g/時のエンジン出力でエンジンに計量供給される。SOx(硫黄酸化物)、NOx(窒素酸化物)、及び燃料に由来する煤煙及び硫黄酸化物等の微粒子状物質の排出に関する環境問題、並びに運転費用削減の要望から、船舶用ディーゼルエンジンをより低い潤滑剤処理速度で潤滑するのが望ましいと考えられる。燃料中の硫黄を減少させることによって、SOx及び/又はNOxの排出削減がもたらされる場合があり;潤滑剤処理速度を減少させることを可能にする。しかし、潤滑剤の供給速度を減少させるだけでは、耐摩耗剤及び付着物制御添加剤を含めた他の添加剤の処理速度も低下させてしまう。その結果、潤滑剤処理速度が減少することによって、界面活性剤量の減少(TBN量の減少をもたらす)、耐摩耗添加剤の減少、及び付着剤制御添加剤の減少の少なくとも1つがエンジンにもたらされると考えられる。TBN量が減少することによって、潤滑剤中の未中和酸の量が増加する可能性がある。未中和酸量が蓄積するにつれて、エンジンの摩耗(腐食性、摩耗性又は付着性損耗を含む)の増大、付着物形成の増大、及び清浄度の低下がもたらされる。
一実施形態において、本発明は、船舶用ディーゼルエンジンを潤滑する方法であって、前記エンジンに船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤組成物を、0.3g/kW・時〜1.2g/kW・時未満の供給速度で供給することを含み、前記潤滑剤組成物が、12.5を超えるΣ(過塩基性界面活性剤の重量%)/Σ(耐摩耗添加剤由来のホウ素の重量%+リン含有耐摩耗添加剤の重量%)の比率を有する、方法を提供する。
本発明は、上に定義した通り、0.3g/kW・時〜1.2g/kW・時未満の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤の供給速度で船舶用ディーゼルエンジンを潤滑する方法を提供する。
有効エンジンTBN=V×(RFR/STDFR)
(式中、
Vは、船舶用ディーゼルエンジンに添加する以前の潤滑剤組成物のTBN(総塩基数)であり;
RFRは、0.3g/kW・時〜1.2g/kW・時未満の所望の低下したエンジン潤滑剤組成物供給速度であり;
STDFRは、エンジン製造業者によって規定された標準的なエンジン潤滑剤組成物供給速度であって、一般的には1.2g/kW・時〜1.3g/kW・時の範囲である)。
過塩基性界面活性剤
過塩基性界面活性剤は、過塩基性界面活性剤を製造するプロセスと同じく既知である。過塩基性界面活性剤は一般的に、金属塩基の化学量論的過剰量を有する。一般的に、過塩基性界面活性剤は、少なくとも200のTBNを有する。
スルホナート界面活性剤
一実施形態において、過塩基性界面活性剤は、スルホナート界面活性剤を含む。本発明のスルホナート界面活性剤は、既知である。スルホナート界面活性剤は、300以上、350以上、400以上、又は少なくとも450のTBNを有する場合がある。スルホナート界面活性剤のTBNは一般的に、300〜600、又は350〜550、又は375〜550、又は400〜550の範囲にある。
ホウ素及びリン含有耐摩耗添加剤
ホウ素及びリン含有耐摩耗添加剤は、灰を含む場合もあれば、無灰、即ち、実質的に金属を含まない場合もある。
潤滑粘度を有する油
本発明は更に、潤滑粘度を有する油も含む。このような油としては、天然及び合成油、水素化分解、水素添加及び水素化仕上げにより誘導される油、未精製油、精製油及び再精製油、並びにこれらの混合物が挙げられる。
他の性能添加剤
場合により潤滑剤組成物は、上述の物とは除いた、金属不活性化剤、過塩基性界面活性剤以外の界面活性剤、分散剤、抗酸化剤、耐摩耗剤、腐食阻害剤、耐スカッフィング剤、極圧剤、抑泡剤、乳化破壊剤、摩擦調整剤、流動点降下剤、及びこれらの混合物からなる群から選択される、少なくとも1つの他の性能添加剤を含む場合がある。一般的に、十分に配合された潤滑油は、これらの性能添加剤の1つ以上を含むことになる。
界面活性剤
潤滑剤組成物は場合により更に、他の界面活性剤(上述の物を除く)、特に中性界面活性剤、即ち、非過塩基性界面活性剤を含む場合もある。一般的に中性界面活性剤は、200未満のTBNを有する。好適な界面活性剤基質としては、サリキサレート、サリチル酸塩、カルボン酸、亜リン酸、モノ及び/又はジチオリン酸、アルキルフェノール、硫黄共役アルキルフェノール化合物、又はサリゲニンが挙げられる。
分散剤
分散剤は、無灰型分散剤として知られることが多い。何故なら、潤滑油組成物に混合する前に、これらは灰形成金属を含まず、通常は潤滑剤及び重合性分散剤に添加した時に、如何なる灰形成金属も生じないためである。無灰型分散剤は、比較的分子量の大きい炭化水素鎖と結合する極性基を有することを特徴とする。一般的な無灰分散剤としては、N置換長鎖アルケニルコハク酸イミドが挙げられる。N置換長鎖アルケニルコハク酸イミドの例としては、数平均分子量350〜5000又は500〜3000の範囲のポリイソブチレン置換基を有するポリイソブチレンコハク酸イミドが挙げられる。コハク酸イミド分散剤及びこれらの調製物については、例えば米国特許第4,234,435号に開示されている。一般的に、コハク酸イミド分散剤は、ポリアミン、一般的にはポリ(エチレンアミン)から形成されるイミドである。
抗酸化剤
抗酸化化合物は既知であり、ジフェニルアミン、ヒンダードフェノール、モリブデン化合物(モリブデンジチオカルバミン酸塩等)、及びこれらの混合物が挙げられる。抗酸化化合物は、単独で又は組み合わせて使用される場合がある。
耐摩耗剤
潤滑剤組成物は場合により更に、少なくとも1つの他の耐摩耗剤、即ち、ホウ素含有又はリン含有耐摩耗剤を除いた耐摩耗剤を含む場合もある。その他の任意の耐摩耗剤は、Σ(過塩基性界面活性剤の重量%)/Σ(耐摩耗添加剤由来のホウ素の重量%+リン含有耐摩耗添加剤の重量%)の比率を求める計算には含まれていない。
耐スカッフィング剤
潤滑剤組成物は又、耐スカッフィング剤を含む場合もある。耐スカッフィング剤化合物は、粘着性摩耗を減少させると考えられ、硫黄含有化合物であることが多い。一般的に、硫黄含有化合物としては、ジベンジルジスルフィド、ビス−(クロロベンジル)ジスルフィド、ジブチルテトラスルフィド、ジ−tert−ブチルポリスルフィド、オレイン酸の硫化メチルエステル、硫化アルキルフェノール、硫化ジペンテン、硫化テルペン、硫化Diels−Alder付加物、アルキルスルフェニルN’N−ジアルキルジチオカルバミン酸塩、ポリアミンと多塩基酸エステルとの反応生成物、2,3−ジブロモプロポキシイソ酪酸のクロロブチルエステル、ジアルキルジチオカルバミン酸のアセトキシメチルエステル、及びキサントゲン酸のアシルオキシアルキルエーテル等の有機スルフィド及びポリスルフィド、並びにこれらの混合物が挙げられる。
極圧剤
油溶性極圧(EP)剤としては、硫黄及び塩化硫黄含有EP剤、塩素化炭化水素系EP剤、並びにリンEP剤が挙げられる。このようなEP剤の例としては、塩素化ワックス;ジベンジルジスルフィド、ビス−(クロロベンジル)ジスルフィド、ジブチルテトラスルフィド、オレイン酸の硫化メチルエステル、硫化アルキルフェノール、硫化ジペンテン、硫化テルペン、硫化Diels−Alder付加物等の有機スルフィド及びポリスルフィド;硫化リンとテレピン又はオレイン酸メチルとの反応生成物等のリン硫化炭化水素;ジ炭化水素及びトリ炭化水素亜リン酸塩等のリンエステル、例えば亜リン酸ジブチル、亜リン酸ジヘプチル、亜リン酸ジシクロヘキシル、亜リン酸ペンチルフェニル;亜リン酸ジペンチルフェニル、亜リン酸トリデシル、亜リン酸ジステアリル及びポリプロピレン置換亜リン酸フェノール;ジオクチルジチオカルバミン酸亜鉛及びヘプチルフェノール二塩基酸バリウム等のチオカルバミン酸金属塩;ホスホロジチオン酸の亜鉛塩;例えばジアルキルジチオリン酸とプロピレンオキシドとの反応生成物のアミン塩を含めたアルキル及びジアルキルリン酸のアミン塩;並びにこれらの混合物が挙げられる。
本発明の潤滑剤組成物は、0.3g/kW/時〜1.2g/kW/時未満の船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤供給速度を有する船舶用ディーゼルエンジンにおいて有用である。船舶用ディーゼルエンジンは、2ストローク又は4ストロークである場合がある。一実施形態において、船舶用ディーゼルエンジンは、2−ストロークエンジンである。
(i)炭化水素置換基、即ち、脂肪族(例えば、アルキル又はアルケニル)、脂環式(例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル)置換基、及び芳香族、脂肪族及び脂環式置換芳香族置換基、並びに環状置換基であって、前記環が分子の別の部分を介して完成している(例えば、2つの置換基が共に環を形成する)、置換基;
(ii)置換炭化水素置換基、即ち、本発明において、置換基の主に炭化水素の性質を変えない非炭化水素基(例えばハロ(特にクロロ及びフルオロ)、ヒドロキシ、アルコキシ、メルカプト、アルキルメルカプト、ニトロ、ニトロソ、及びスルホキシ)を含む、置換基;
(iii)へテロ置換基、即ち、本発明において、主に炭化水素の性質を有するが、その他の場合に炭素原子から構成される環又は鎖に炭素以外を含む、置換基。ヘテロ原子としては、硫黄、酸素、窒素が挙げられ、ピリジル、フリル、チエニル及びイミオダゾリルのような置換基を包含する。一般的に、2を超えない、好ましくは1を超えない、非炭化水素置換基が、ヒドロカルビル基中の10個の炭素原子毎に存在し;一般的に、ヒドロカルビル基には、非炭化水素置換基が存在しない。
Claims (15)
- 船舶用ディーゼルエンジンを潤滑する方法であって、船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤組成物を、0.6g/kW・時〜0.9g/kW・時の供給速度で該エンジンに供給することを含み、該潤滑剤組成物が、17.5〜3000のΣ(過塩基性界面活性剤の重量%)/Σ(耐摩耗添加剤由来のホウ素の重量%+リン含有耐摩耗添加剤の重量%)の比率を有する、方法。
- 前記潤滑剤組成物がリン含有耐摩耗剤を含まない場合に、前記潤滑剤組成物の比率がΣ(過塩基性界面活性剤の重量%)/Σ(耐摩耗添加剤由来のホウ素の重量%)の比率から導き出される、請求項1に記載の方法。
- 前記Σ(過塩基性界面活性剤の重量%)/Σ(耐摩耗添加剤由来のホウ素の重量%)の比率が少なくとも250である、請求項2に記載の方法。
- 前記潤滑剤組成物がホウ素含有耐摩耗剤を含まない場合に、前記潤滑剤組成物の比率がΣ(過塩基性界面活性剤の重量%)/Σ(リン含有耐摩耗添加剤の重量%)の比率から導き出される、請求項1に記載の方法。
- 前記潤滑剤組成物が、少なくとも20のΣ(過塩基性界面活性剤の重量%)/Σ(リン含有耐摩耗添加剤の重量%)の比率を有する、請求項4に記載の方法。
- 前記過塩基性界面活性剤がスルホナート界面活性剤を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記スルホナート界面活性剤が350以上のTBNを有する、請求項6に記載の方法。
- 前記過塩基性界面活性剤が、(i)全過塩基性界面活性剤の総量の55重量%未満の過塩基性石炭酸塩;及び(ii)45重量%を超える過塩基性スルホン酸塩を含む、請求項1に記載の方法。
- 船舶用ディーゼルエンジンに添加される前記潤滑剤組成物が、少なくとも100のTBNを有する、請求項1に記載の方法。
- 前記潤滑剤組成物が、前記船舶用ディーゼルエンジンを潤滑する場合に、35〜90の範囲の有効エンジンTBNを有する、請求項1に記載の方法。
- 存在する粘度調整剤及びブライトストックの総合計量が0重量%〜10重量%未満である、請求項1に記載の方法。
- 前記潤滑剤組成物がブライトストック及び/又は粘度調整剤に由来する基油を含まない、請求項1に記載の方法。
- 船舶用ディーゼルエンジンを潤滑する方法であって、該エンジンに船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤組成物を、0.6g/kW・時〜0.9g/kW・時の供給速度で供給することを含み、該潤滑剤組成物が、17.5〜3000のΣ(過塩基性界面活性剤の重量%)/Σ(耐摩耗添加剤由来のホウ素の重量%+リン含有耐摩耗添加剤の重量%)の比率を有し、該過塩基性界面活性剤がスルホナート界面活性剤を含む、方法。
- 前記Σ(過塩基性界面活性剤の重量%)/Σ(耐摩耗添加剤由来のホウ素の重量%+リン含有耐摩耗添加剤の重量%)の比率が22.5〜2000である、請求項1に記載の方法。
- 前記エンジンに船舶用ディーゼルシリンダー潤滑剤組成物を、0.65g/kW・時〜0.85g/kW・時の供給速度で供給することを包含する、請求項1に記載の方法。
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