KR20010034566A - 고점도 세정제를 함유하는 선박용 실린더 오일 - Google Patents

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Abstract

선박용 실린더 오일은 상대적으로 높은 점도를 요하고, 따라서 일반적으로 고가이기는 하지만 100℉에서 적어도 약 2000 내지 4000 SUS의 고점도 윤활유를 포함한다. 고점도, 과염기화된 칼슘 설포네이트 및 페네이트와 같은, 100℃에서 적어도 약 180 cST의 점도를 갖는 과염기화된 세정제의 사용은 고점도 윤활유의 상당량의 필요를 감소시키고 바람직한 완성된 선박용 실린더 오일 점도를 달성하는 것을 밝혀졌다. 선박용 실린더 오일 중의 고점도 오일의 중량%는 예정된 선박용 실린더 오일 점도를 위해서 세정제 및 윤활유의 점도에 균형잡히게 반비례한다. 본 발명은 고점도 세정제의 사용에 의해 고가의 고점도 또는 브라이트 원유를 약 12 내지 16 중량% 이상 감소시키면서 100℃에서 적어도 약 15 내지 25 cST의 점도를 갖는 선박용 실린더 오일을 제공한다.

Description

고점도 세정제를 함유하는 선박용 실린더 오일 {Marine cylinder oils containing high viscosity detergents}
선박용 실린더 오일은 가혹 환경에 적용되어 매 행정(stroke)마다 약 0.9g/hphr(1.20g/kwhr)의 전형적인 속도로 소비된다. 선박용 실린더 오일은 통상적인 윤활유와는 달리, 전 실린더 라이너 표면을 분산시키는 능력, 온도, 압력, 산소, 수분 및 연소 산물의 영향에 대항하는 능력, 피스톤 링, 피스톤 및 실린더 라이너 사이에 오일 필름을 유지하는 능력 및 또한 부식 마모를 방지하고, 극한 조건하에서 산화를 방지하는 능력을 포함하여 매우 광범위한 작용을 수행해야 한다.
전술한 가혹한 요구조건 외에도, 선박용 실린더 오일 기술은 특히 다소비로 인한 저가의 제품을 매우 원한다.
보고된 시험 데이터에 따르면 실린더 라이너 마모와 피스톤 링 마모가 선박용 실린더 오일 점도의 증가와 더불어 감소함이 밝혀졌다. 상기 선행기술들은 점도 및 기타 특성들을 개선시키기 위한 첨가제 패키지에 관련되어 있다. 그러나, 첨가제는 고가의 성분이다.
필수 점도를 달성하기 위한 다른 선행 기술 해결책은 100℉에서 단지 약 500 SUS의 점도를 갖는 저가, 저점도의 정제된 중성 용매 파라핀 오일과 조합시 100℉에서 적어도 약 2000 내지 4000 SUS의 점도를 갖는, 상당량의 고점도 윤활 기재 오일을 제공하는 것이다. 그러나, 브라이트 원유(bright stock oil)와 같은 고점도 기재 오일은 중성 용매 오일보다 좀더 비싸고 고온에서 덜 안정하다.
다른 선행기술은 개선된 여과능 및 감소된 점도를 갖는 과염기화된 세정제가 요구되는 윤활유에 관한 것이고, 따라서, 고점도 세정제의 사용으로부터 방향을 잡는다. 이러한 선행기술의 방향은 1991년 4월 30일에 팹케(Papke) 등에게 허여된 미국 특허 제5,011,618호 및 1983년 6월 7일에 레낙(Lenack) 등에게 허여된 미국 특허 제4,387,033호에 기재되어 있다.
본 발명은 고점도 기재 오일 양의 감소와 더불어 개선된 선박용 실린더 오일 점도를 제공하고 이로 인해 비용 유효성을 달성한다.
본 발명은 고출력 역환경 엔진에서 피스톤 링과 실린더 벽 사이의 윤활용의 과염기화(overbased)된 세정제를 함유하는 선박용 실린더 오일에 관한 것이다.
특히 급속한 마모는 고출력 선박용 엔진 또는 외양항행 선박 디젤 엔진에서, 구체적으로 이러한 역환경 엔진이 상당한 양의 황 및 아스팔텐(asphalten)을 함유하는 연료에서 작동하는 경우에 발생한다. 이러한 역 실린더와 피스톤 링 환경에 속하는 오일이 선박용 실린더 오일 또는 실린더 오일로서 알려져 있다. 그러므로, 다양한 가혹 환경들을 충족시키는 선박용 실린더 오일이 필요하다. 선박용 실린더 오일은 일반적으로 말해서 과염기화된 칼슘 설포네이트와 과염기화된 칼슘 페네이트와 같은 세정제를 포함하는 고점도의 기재 오일과 중성 용매 또는 파라핀 오일의 혼합물이다.
발명의 요약
광범위하게 말하면, 본 발명은 선박용 실린더 오일에 있어서의 고점도 세정제의 사용이다. 본 발명은 제 1의 광범위한 양태에서, 예정된 선박용 오일 점도를 위해 윤활유의 중량%가 윤활유 및 세정제의 점도에 균형잡히게 반비례하는, 고점도 윤활 기재 오일과 고점도 세정제를 포함하는 선박용 실린더 오일이다. 본 발명은 제 2의 광범위한 양태에서, 예정된 선박용 오일 점도를 위해 선박용 오일 중의 제 1 오일의 중량%가 과염기화된 세정제의 점도에 균형잡히게 반비례하는, 제 1 점도를 갖는 제 1 오일과 제 2 점도를 갖는 제 2 오일의 선박용 실린더 오일 혼합물(제 1 오일 점도는 실질적으로 제 2 오일 점도 보다 더 높음)과 고유의 고점도를 갖는 과염기화된 세정제를 포함한다. 본원에서 이전에 또는 이후에 윤활유 점도의 맥락에서 사용되는 "실질적으로 더 높은"이라는 용어는 제 1 오일 점도가 100℉에서 적어도 약 800 SUS이거나 제 2 오일 점도 보다 높음을 의미한다. 고점도 성분 윤활유의 점도는 100℉에서 적어도 약 2000 SUS이다. 선박용 실린더 오일은 또한 제 1 세정제 외에도 훨씬 더 높은 점도의 제 2 세정제를 포함할 수 있다. 제 1 세정제는 바람직하게는 100℃에서 적어도 약 180 cST의 점도를 갖는 과염기화된 칼슘 설포네이트일 수 있고 제 2 세정제는 바람직하게는 100℃에서 적어도 약 200 cST, 좀더 바람직하게는 적어도 약 250 cST의 점도를 갖는 과염기화된 칼슘 페네이트일 수 있다. 최종 선박용 오일 혼합물은 바람직하게는 100℃에서 적어도 약 15 내지 25 cST의 점도를 갖는다.
바람직한 완성된 선박용 오일 점도를 달성하게 위한 비용 효과적인 방법은 상대적으로 상당량의 값이 싼 저점도의 오일과 브라이트 원유와 같은 값비싼 고점도 오일을 혼합하는 것이다. 이러한 방법으로, 본 발명의 선박용 실린더 오일 조성물은 약 35 중량% 이하의 브라이트 원유를 포함할 수 있다. 완성된 선박용 실린더 오일은 바람직하게는 고점도 과염기화된 칼슘 설포네이트와 고점도 과염기화된 칼슘 페네이트의 조합 또는 원하는 경우 100%의 과염기화된 칼슘 설포네이트를 포함할 수 있다. 고점도 과염기화된 페네이트가 일반적으로 고점도 과염기화된 설포네이트 보다 더욱 고가인 한, 페네이트와 설포네이트의 혼합물이 점도와 경제성 모두의 최적화를 제공한다.
선박용 실린더 오일
본 발명의 선박용 실린더 오일은 일양태에서 예정된 선박용 실린더 오일 점도를 위해서 선박용 실린더 오일 중의 윤활유의 중량%가 세정제 및 윤활유의 점도에 균형잡히게 반비례하는, 100℉에서 적어도 약 2000 SUS의 점도를 갖는 윤활 기재 오일과 100℃에서 적어도 약 180 cST의 점도를 갖는 고유의 고점도 과염기화된 세정제이다.
본 발명의 선박용 실린더 오일은 다른 양태에서 100℉에서 약 500 SUS 이하의 상대적으로 낮은 점도를 갖는 중성 용매 파라핀 또는 유사 오일, 100℉에서 적어도 약 2000 SUS의 상대적으로 높은 점도를 갖는 브라이트 원유 또는 유사 오일, 및 칼슘 페네이트 또는 칼슘 설포네이트, 바람직하게는 칼슘 설포네이트와 칼슘 페네이트의 조합과 같은 고유의 고점도 과염기화된 세정제의 혼합물이다. 칼슘 설포네이트는 바람직하게는 100℃에서 적어도 약 180 내지 500 cST, 100℃에서 800 cST 이상의 점도를 갖고, 칼슘 페네이트는 바람직하게는 100℃에서 적어도 약 200 내지 800 cST 이상, 가장 바람직하게는 100℃에서 적어도 약 250 내지 600 cST의 점도를 갖는다. 선박용 실린더 오일 혼합물은 약 35 중량% 이하, 바람직하게는 약 30 중량% 이하의 고점도 오일을 포함하고, 100℃에서 적어도 약 15 내지 25 cST의 바람직한 선박용 실린더 오일 혼합물 점도를 달성한다. 선박용 실린더 오일 혼합물 중의 브라이트 원유의 중량%는 과염기화된 칼슘 설포네이트 및 칼슘 페네이트의 점도에 균형잡히게 반비례한다. 선박용 실린더 오일 혼합물은 적어도 약 10, 바람직하게는 적어도 50 내지 90 이상의 TBN을 갖는다. 과염기화된 칼슘 설포네이트와 과염기화된 칼슘 페네이트는 바람직한 TBN을 제공하기 위해서 혼합된다.
과염기화된 세정제는 선박용 실린더 오일에 약 2 내지 23 중량%, 바람직하게는 약 10 내지 20 중량%의 양으로 존재한다. 세정제의 조합이 사용되는 경우, 선박용 실린더 오일에 존재하는 전체 세정제는 바람직하게는 약 10 내지 25 중량%의 양이다.
상대적으로 저가, 저점도(즉, 100℉에서 500 SUS 이하) 중성 용매 오일은 선박용 실린더 오일에 약 40 중량% 이상, 바람직하게는 80 중량% 이상의 양으로 존재할 수 있고, 고유의 고점도 과염기화된 세정제가 존재한다. 저점도 중성 용매 오일은 바람직하게는 100℉에서 약 900 SUS 이하의 점도를 갖는다.
본 발명의 선박용 실린더 오일이 선행 기술 혼합물의 점도에 필적할만한 점도를 달성하지만 고점도 윤활유(예를 들어, 브라이트 원유) 성분 요구를 적어도 10 중량%, 일반적으로 12 내지 16 중량% 이상 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 이는 완성된 선박용 실린더 오일의 비용을 균형잡히게 실질적으로 감소시킨다.
완성된 선박용 실린더 오일에서, 분산제, 주입 강하제, 산화방지제, 유제, 발포방지제와 같은 기타 첨가제 및 이들의 혼합물이 포함될 수 있다. 바람직한 분산제는 알킬 숙신이미드이고, 약 1 내지 2 %의 양으로 첨가된다. 포함될 수 있는 훨씬 더 특이적인 첨가제는 중합체성 디메틸 실리콘 발포방지제이다. 실리콘 중합체 발포방지제는 바람직하게는 약 100 내지 1000 ppm의 양으로 사용된다.
본 발명의 선박용 실린더 오일은 바람직하게는 고비용의 점도 지수 개량제를 실질적으로 함유하지 않을 수 있다.
고점도 과염기화된 칼슘 설포네이트
과염기화된 칼슘 설포네이트는 설폰산, 탄화수소 용매, 알콜, 물의 혼합물로부터 형성되는데, 설폰산과 반응하도록 요구되는 화학양론적 과량의 칼슘 하이드록사이드를 첨가하고, 혼합물을 이산화탄소원으로 80 내지 150 ℉의 특정 온도 범위에서 탄화시킨 다음, 여과시키고 스트리핑시켜, 100℃에서 약 180 내지 500 cST 이상의 고유의 고점도를 갖는 400 TBN 칼슘 설포네이트를 생성한다.
고유의 고점도 과염기화된 칼슘 설포네이트의 제조방법은 설폰산을 반응기에 공급하고; 중화 및 과염기화를 위해 칼슘 하이드록사이드 또는 칼슘 옥사이드를 반응기에 첨가하고; 저급의 지방족 C1내지 C4알콜과 탄화수소 용매를 첨가하여 약 80℉ 이하 범위의 온도에서 반응기에 공정 혼합물을 형성시키고; 반응의 발열을 80 내지 150℉, 바람직하게는 110 내지 125 ℉로 유지하면서 실질적으로 모든 석회가 탄화될 때까지 이산화탄소를 반응기에 주입하고; 반응된 혼합물에 소정량의 오일을 첨가하여 산물 혼합물을 형성하고; 고체를 여과시키고, 휘발성 탄화수소 용매와 물을 증류시킴으로써 산물 혼합물을 정화하는 단계;들을 포함하여, 밝은색의 투명한 매우 과염기화된 고유의 고점도 칼슘 설포네이트를 형성시킨다.
설폰산은 천연 또는 합성 설폰산일 수 있고 설폰산의 칼슘염을 포함할 수 있다. 중요한 일양태에서, 본 발명은 적어도 50, 바람직하게는 80 중량% 이상의 설폰산이 천연 설폰산이 되도록 제공한다. 설폰산은 석유 산물을 황산 또는 SO3로 처리함으로써 제조한다. 설폰화된 석유 산물 중의 화합물은 오일 용해 그룹을 함유한다. 이렇게 하여 수득된 산이 석유 설포네이트(petroleum sulfonate)로 알려져 있다. 알킬아릴 화합물의 염과 같은 설폰산의 염이 설포네이트의 의미내에 포함된다. 이들 산은 알킬아릴 화합물을 황산 또는 SO3로 처리함으로서 제조된다. 아릴 화합물의 적어도 하나의 알킬 치환체는 상기의 오일 용해 그룹이다. 이렇게 하여 수득된 산이 알킬아릴 설폰산으로, 그 염이 알킬아릴 설포네이트로 알려져 있다. 알킬이 직쇄 알킬인 설포네이트는 선형 알킬 설포네이트(LAS)로 잘 알려져 있다. 이어서 산은 특히 칼슘 하이드록사이드를 포함하여 칼슘 화합물로의 중화에 의해 산의 금속염으로 전환된다.
설포네이트는 고점도를 갖는 것 외에도 매우 과염기화되어 있다. 과염기화된 물질은 과염기화된 것으로 언급되는 화학양론의 칼슘 및 특정 유기 화합물에 따라 존재하는 양을 초과하는 금속 함량을 특징으로 한다. 따라서, 유용성 모노설폰산(oil soluble monosulfonic acid)은 칼슘 화합물로의 중화시 산의 각 당량에 대해 칼슘 일당량을 함유하는 노말 설포네이트를 생성할 것이다. 다시 말해서, 노말 설포네이트는 모노설폰산 각 2 몰에 대해 칼슘 1 몰을 함유할 수 있다. 익히-공지된 절차를 적용시킴으로써 설폰산의 "과염기화된" 또는 "염기성" 착물이 수득될 수 있다. 이러한 과염기화된 물질은 산을 중화시키기 위해서 요구되는 양을 다수배 초과하는 금속 양을 함유할 수 있다. 이러한 화학양론적 과량은 반응물 및 공정 조건에 따라 예를 들면, 0.1 내지 30 당량 이상으로 상당히 다양할 수 있다. 고도로 과염기화된 칼슘 설포네이트는 약 200 내지 약 500, 바람직하게는 400 이상의 범위의 TBN(ASTM D 2896) 값을 갖는다.
석회 반응물은 칼슘 하이드록사이드의 형태로 수화된 석회를 포함할 수 있다.
전형적으로, 저급 지방족 알콜 반응물은 탄소수 1 내지 4의 알칸올로 이루어진 그룹 중에서 선택된 알콜일 수 있고, 바람직한 양태에서 저급 지방족 알콜은 메탄올이다. 반응 혼합물에 첨가된 C1내지 C4알칸올 또는 저급 지방족 알콜의 양은 총 프로모터에 대한 양이 공정의 최종 단계에서 형성된 완성된 산물의 수율의 약 15 중량% 이하가 되도록 하는 양이다. C1내지 C4알칸올은 완성된 산물의 약 8% 내지 10%, 보통 약 12% 이하의 범위로 존재한다.
석유 탄화수소 용매는 특히 160 내지 330 ℉의 비점 범위를 갖는 파라핀 용매를 포함한다.
고점도 과염기화된 칼슘 페네이트
고점도 과염기화된 칼슘 설포네이트 외에도, 고점도 과염기화된 칼슘 페네이트가 또한 바람직하게 선박용 실린더 오일에 단독으로 또는 설포네이트와 조합되어 존재할 수 있다. 과염기화된 칼슘 페네이트는 100℃에서 적어도 약 180 cST, 바람직하게는 100℃에서 200 내지 800 cST, 가장 바람직하게는 100℃에서 250 내지 600 cST의 점도를 갖는다. 유용한 과염기화된 칼슘 페네이트의 생성방법은 1994년 1월 25일에 크로포드(Crawford) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,281,345호, 1990년 2월 14일에 공개된 EPO 0 354 647호 및 1978년 8월 1일에 Burnop(버놉)("Burnop")에게 허여된 미국 특허 제 4,104,180호에 기재되어 있다. 고점도 과염기화된 세정제가 당분야에 공지되어 있지만, 이들은 종종 회피된다. 버놉은 실시예로서 이러한 고점도 페네이트 생성을 피하는 것에 관한 기재를 포함한다.
본 발명은 주로 고점도 설포네이트 및 페네이트에 대해서 기재되지만, 고점도 카복실레이트(carboxylate)가 또한 본 발명의 범주 내에 속한다. 설포네이트, 페네이트 및 카복실레이트는 그들의 1족 및 2족 금속염의 형태로 선박용 오일내에 존재한다. 세정제 형성에 유용한 1족 금속에는 리튬, 나트륨 및 칼륨이 포함된다. 세정제 형성에 유용한 2족 금속에는 마그네슘, 칼슘 및 바륨이 포함되고, 칼슘이 가장 바람직하다.
본 발명은 하기의 실시예에 의해서 추가로 설명되지만, 제한하는 것으로서 해석되어서는 안된다. "부" 또는 "퍼센트(%)"에 관한 모든 언급은 달리 표현하여 나타내지 않으면 중량부 또는 중량%를 언급하는 것이다.
실시예 1 내지 4
과염기화된 칼슘 설포네이트
설폰산을 100℉에서 310 내지 700 SUS의 석유를 설폰화함으로써 제조된 설폰산 50 내지 95 중량%와 칼슘 하이드록사이드, 알킬레이트 용매 및 메탄올의 존재하에 탄화된 합성 알킬 벤젠으로 제조된 설폰산 5 내지 50 중량%로부터 제조하였다.
하기의 표 1은 상기에 언급된 천연 및 합성 설폰산의 혼합물 95/5 중량부를 135℉의 초기 반응기 온도로 탄화시키고, 약 145℉ 이하로 반응을 유지하기 위해서 발열을 조절한 결과를 나타낸다.
충전물 중량%
혼합된 설폰산 18.7
오일 45.5
조(crude) 헵탄 65.2
메탄올 10.0
석회 45.0
이산화탄소 16.0
탄화 온도 135-148 ℉
탄화 시간 90분
여과 및 스트리핑 후 결과
TBN 393
칼슘 설포네이트(중량%) 18.5
100℃에서 열역학적 점도(cST) 75
하기의 표 2는 상기에 언급된 천연 및 합성 설폰산의 혼합물 95/5 중량부를 130℉의 초기 반응기 온도로 탄화시키고, 135℉ 이하로 반응을 유지하기 위해서 발열을 조절한 결과를 나타낸다.
충전물 중량%
혼합된 설폰산 18.7
오일 45.5
조 헵탄 65.2
메탄올 10.0
석회 45.0
이산화탄소 16.0
탄화 온도 130-135 ℉
탄화 시간 90분
여과 및 스트리핑 후 결과
TBN 399
칼슘 설포네이트(중량%) 18.8
100℃에서 열역학적 점도(cST) 224
하기의 표 3은 상기에 언급된 천연 및 합성 설폰산의 혼합물 50/50 중량부를 135℉의 초기 반응기 온도로 탄화시키고, 145℉ 이하로 반응을 유지하기 위해서 발열을 조절한 결과를 나타낸다.
충전물 중량%
혼합된 설폰산 17.7
합성 설포네이트 1.0
오일 45.5
조 헵탄 65.2
메탄올 10.0
석회 45.0
이산화탄소 16.0
탄화 온도 135-145 ℉
탄화 시간 90분
여과 및 스트리핑 후 결과
TBN 409
칼슘 설포네이트(중량%) 19.2
100℃에서 열역학적 점도(cST) 65.5
하기의 표 4는 상기에 언급된 천연 및 합성 설폰산의 혼합물 50/50 중량부를 110℉의 초기 반응기 온도로 탄화시키고, 115℉ 이하로 반응을 유지하기 위해서 발열을 조절한 결과를 나타낸다.
충전물 중량%
혼합된 설폰산 17.7
합성 설포네이트 1.0
오일 45.5
조 헵탄 65.2
메탄올 10.0
석회 45.0
이산화탄소 16.0
탄화 온도 110-115 ℉
탄화 시간 90분
여과 및 스트리핑 후 결과
TBN 400.1
칼슘 설포네이트(중량%) 18.0
100℃에서 열역학적 점도(cST) 275
실시예 1 내지 4는 반응기 온도를 탄화 도중 110 내지 140 ℉, 바람직하게는 약 110 내지 125℉의 온도로 엄밀히 조절함으로써 고유의 고점도를 갖는 400 TBN의 과염기화된 칼슘 설포네이트가 생성됨을 나타낸다. 하기의 실시예 5에서 설명되는 바와 같이, 고점도 과염기화된 설포네이트의 사용으로 더욱 저가의 선박용 실린더 오일을 수득하는 것으로 밝혀졌다.
실시예 5
선박용 오일 혼합물
100℃에서 80 cST의 산물 및 100℃에서 260 cST의 본 발명의 제품을 수득하기 위해서 공정 온도 조건을 변화시킴으로써 450 TBN의 과염기화된 칼슘 설포네이트 제품을 제조했다. 이러한 과염기화된 칼슘 설포네이트를 전형적인 선박용 실린더 오일 혼합물에서 평가했다. 혼합물을 70 TBN으로 제조했다. 혼합물의 최종 점도는 100℃에서 19.5 cST였다. 이것은 100℉에서 500 SUS 점도의 중성 용매 오일과 3000 SUS 점도의 브라이트 원유의 조합을 사용함으로써 달성되었다. 이러한 혼합물의 결과가 표 5에 요약되어 있다.
조성물 중량%
중성 용매 오일(100℉에서 500 SUS) 44.6 40.0
브라이트 원유(100℉에서 3000 SUS) 32.9 37.5
405 TBN 칼슘 설포네이트(100℃에서 260 cST) 8.7 -
405 TBN 칼슘 설포네이트(100℃에서 80 cST) - 8.7
255 TBN Oloa219(올로아219)(페네이트)(100℃에서 400 cST) 13.8 13.8
올로아 219는 미국 캘리포니아 리치몬드 체브론 유에스에이, 인크(Chevron USA, Inc.)의 오로나이트부에서 시판됨.
결과
TBN 70 70
100℃에서의 점도(cST) 19.5 19.5
이러한 선박용 오일 혼합물의 비교는 고점도 과염기화된 칼슘 설포네이트를 저점도 과염기화된 칼슘 설포네이트 대신에 사용함으로써 선박용 실린더 오일 혼합물의 점도를 100℃에서 19.5 cST로 유지하면서 브라이트 원유를 12.1 중량% 감소시킴을 나타낸다.
실시예 6
선박용 실린더 오일 혼합물
400 TBN 칼슘 설포네이트와 상이한 점도의 칼슘 페네이트를 70 TBN 및 100℃에서 19.5 cST 점도의 선박용 실린더 오일 혼합물로 혼합하였다. 과염기화된 페네이트의 점도 효과가 표 6에 예시되어 있다.
조성물 중량%
중성 용매 오일(100℉에서 500 SUS) 41.4 43.5 45.6
고점도 오일(100℉에서 3300 SUS) 41.3 39.2 37.1
400 TBN 칼슘 설포네이트(100℃에서 76 cST) 8.7 8.7 8.7
400 TBN 칼슘 페네이트(100℃에서 164 cST) 8.6 - -
400 TBN 칼슘 설포네이트(100℃에서 314 cST) - 8.6 -
400 TBN 칼슘 페네이트(100℃에서 495 cST) - - 8.6
결과
TBN 69.5 69.8 69.6
100℃에서의 점도(cST) 19.4 19.5 19.5
실시예 5 및 6에서 나타난 바와 같이, 본 발명은 증가된 점도 또는 고점도 세정제의 사용에 의해서 고비용의 고점도 또는 브라이트 원유를 약 12 중량% 이상 16 중량% 이하 감소시키면서 100℃에서 적어도 약 15 내지 25 cST의 점도를 갖는 선박용 실린더 오일을 제공한다.
선행 기술이 고비용의 고점도 오일 다량을 선박용 오일에 포함되게 하지만, 이러한 필요는 본 발명의 고유의 고점도 과염기화된 세정제에 의해서 실질적으로 감소된다.

Claims (23)

  1. 예정된 선박용 오일 점도를 위해 윤활유의 중량%가 윤활유 및 세정제의 점도에 균형잡히게 반비례하는, 100℉에서 적어도 약 2000 SUS의 점도를 갖는 윤활유를 포함하고, 100℃에서 적어도 약 180 cST의 점도를 갖는 세정제를 더 포함하는 선박용 실린더 오일.
  2. 제 1 항에 있어서,
    선박용 오일 점도가 100℃에서 15 내지 25 cST인 선박용 실린더 오일.
  3. 제 1 항에 있어서,
    세정제가 과염기화된 칼슘 설포네이트를 포함하는 선박용 실린더 오일.
  4. 제 3 항에 있어서,
    세정제가 적어도 약 400의 TBN을 갖는 선박용 실린더 오일.
  5. 제 1 항에 있어서,
    100℃에서 적어도 약 200 cST의 점도를 갖는 제 2 세정제를 더 포함하는 선박용 실린더 오일.
  6. 제 1 항에 있어서,
    제 2 윤활유를 더 포함하고, 상기 제 1 윤활유의 점도가 제 2 윤활유의 점도 보다 실질적으로 더 높은 선박용 실린더 오일.
  7. 제 6 항에 있어서,
    제 1 오일 점도가 제 2 오일 점도 보다 더 높은, 100℉에서 적어도 800 SUS인 선박용 실린더 오일.
  8. 제 1 항에 있어서,
    세정제가 과염기화된 칼슘 설포네이트와 과염기화된 칼슘 페네이트를 포함하는 선박용 실린더 오일.
  9. 제 8 항에 있어서,
    과염기화된 칼슘 페네이트가 100℃에서 적어도 약 250 cST의 점도를 갖는 선박용 실린더 오일.
  10. 예정된 선박용 오일 점도를 위해 선박용 오일 중의 제 1 오일의 중량%가 과염기화된 세정제의 점도에 균형잡히게 반비례하는, 제 1 점도를 갖는 제 1 오일과 제 2 점도를 갖는 제 2 오일(제 1 점도는 실질적으로 제 2 점도 보다 더 높음) 및 100℃에서 약 180 cST 이상의 점도를 갖는 과염기화된 세정제를 포함하는 선박용 실린더 오일.
  11. 제 10 항에 있어서,
    선박용 실린더 오일이 100℃에서 적어도 약 15 내지 25 cST의 점도를 갖는 선박용 실린더 오일.
  12. 제 10 항에 있어서,
    제 1 오일이 선박용 실린더 오일의 약 35 중량% 이하의 양으로 존재하는 선박용 실린더 오일.
  13. 제 10 항에 있어서,
    제 2 세정제를 더 포함하는 선박용 실린더 오일.
  14. 제 13 항에 있어서,
    제 1 세정제가 과염기화된 설포네이트를 포함하고 제 2 세정제가 과염기화된 페네이트를 포함하는 선박용 실린더 오일.
  15. 제 10 항에 있어서,
    세정제가 적어도 50 중량%의 천연 설폰산을 포함하는 설폰산의 칼슘 설포네이트를 포함하는 선박용 실린더 오일.
  16. 제 10 항에 있어서,
    제 2 오일이 100℉에서 약 900 SUS 이하의 점도를 갖는 중성 용매를 포함하는 선박용 실린더 오일.
  17. 제 16 항에 있어서, 제 1 오일이 100℉에서 적어도 약 2000 SUS의 점도를 갖는 선박용 실린더 오일.
  18. 제 17 항에 있어서,
    선박용 실린더 오일이 100℃에서 적어도 약 15 내지 25 cST의 점도를 갖는 선박용 실린더 오일.
  19. 제 18 항에 있어서,
    세정제가 100℃에서 적어도 약 180 cST의 점도를 갖는 과염기화된 칼슘 설포네이트를 포함하고, 상기 세정제가 100℃에서 적어도 약 200 cST의 점도를 갖는 과염기화된 칼슘 페네이트를 더 포함하는 선박용 실린더 오일.
  20. 제 10 항에 있어서,
    제 1 오일이 브라이트 원유를 포함하고, 제 2 오일이 중성 용매 오일을 포함하며, 제 1 오일이 선박용 오일에 약 35 중량% 이하의 양으로 존재하고, 중성 용매 오일이 적어도 약 40 중량%의 양으로 존재하며, 100℃에서 적어도 약 15 내지 25 cST의 점도를 갖는 선박용 실린더 오일.
  21. 제 1 점도를 갖는 제 1 오일과 제 2 점도를 갖는 제 2 오일을 포함하고, 여기에서, 제 1 점도가 실질적으로 제 2 점도 보다 높으며, 또한, 100℃에서 약 180 cST 보다 높은 점도를 갖는 제 1 세정제를 포함하고, 100℃에서 약 200 cST 보다 높은 점도를 갖는 제 2 세정제를 더 포함하며, 또한 여기에서, 예정된 선박 실린더 오일 점도를 위해 선박용 오일 중의 제 1 오일의 중량%가 제 1 및 제 2의 과염기화된 세정제의 점도에 균형잡히게 반비례되는 선박용 실린더 오일.
  22. 제 21 항에 있어서,
    제 1 세정제가 과염기화된 칼슘 설포네이트를 포함하고, 제 2 세정제가 과염기화된 칼슘 페네이트를 포함하는 선박용 실린더 오일.
  23. 제 21 항에 있어서,
    제 1 오일이 브라이트 원유를 포함하고, 제 2 오일이 중성 용매 오일을 포함하며, 제 1 오일이 선박용 오일에 약 35 중량% 이하의 양으로 존재하고, 중성 용매 오일이 적어도 약 40 중량%의 양으로 존재하며, 100℃에서 적어도 약 15 내지 25 cST의 점도를 갖는 선박용 실린더 오일.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITPN20030009U1 (it) * 2003-04-04 2004-10-05 Mgm Spa Pattino con ruote in linea, particolarmente da competizione.
JP4803740B2 (ja) 2003-10-30 2011-10-26 ザ ルブリゾル コーポレイション スルホネートおよびフェネートを含有する潤滑組成物
WO2005042677A1 (en) * 2003-10-30 2005-05-12 The Lubrizol Corporation Process for preparing an overbased detergent
US7678746B2 (en) * 2003-10-30 2010-03-16 The Lubrizol Corporation Lubricating compositions containing sulphonates and phenates
US20050124510A1 (en) * 2003-12-09 2005-06-09 Costello Michael T. Low sediment friction modifiers
EP1778824B1 (en) 2004-07-29 2015-09-02 The Lubrizol Corporation Method of lubricating a two-stroke marine engine
EP1903093B1 (en) 2006-09-19 2017-12-20 Infineum International Limited A lubricating oil composition
US8114822B2 (en) 2006-10-24 2012-02-14 Chemtura Corporation Soluble oil containing overbased sulfonate additives
CN101318915B (zh) * 2008-06-20 2011-04-27 辽宁天合精细化工股份有限公司 一种高碱值(tbn400)合成烷基苯磺酸钙的制备方法
KR20170052703A (ko) 2009-10-26 2017-05-12 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. 윤활 조성물
CN102676273B (zh) * 2011-03-10 2013-10-16 中国石油天然气股份有限公司 一种船用气缸油复合剂
DK2986694T3 (da) * 2013-04-17 2020-03-30 Lubrizol Corp Fremgangsmåde til smøring af cylinder og stempel i en intern to-taktsforbrændingsmotor
CN106520264A (zh) * 2015-09-11 2017-03-22 中国石油天然气股份有限公司 混合型清净剂的制备方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3480550A (en) * 1967-01-17 1969-11-25 Shell Oil Co Lubricant containing mixture of low and high molecular weight sulfonates
US3537996A (en) 1967-12-12 1970-11-03 Texaco Inc Manufacture of overbased calcium sulfonate lubricating oil compositions
US3779920A (en) * 1971-02-05 1973-12-18 Atlantic Richfield Co Lubricating oil composition
BE792976A (fr) * 1972-12-19 1973-04-16 Labofina Sa Lubrifiants pour moteurs diesel marins.
US4104180A (en) * 1975-05-23 1978-08-01 Exxon Research & Engineering Co. Production of overbased metal phenates
US4086170A (en) 1976-10-08 1978-04-25 Labofina S. A. Process for preparing overbased calcium sulfonates
US4131551A (en) * 1977-08-15 1978-12-26 Standard Oil Company Railway lubricating oil
GB2033923B (en) * 1978-10-13 1982-12-22 Exxon Research Engineering Co Diesel lubricating oil compositions
US4328111A (en) * 1978-11-20 1982-05-04 Standard Oil Company (Indiana) Modified overbased sulfonates and phenates
US4288336A (en) * 1980-08-28 1981-09-08 Chevron Research Company Process for preparing overbased alkaline earth metal sulfonates
GB2082619A (en) * 1980-08-29 1982-03-10 Exxon Research Engineering Co Basic calcium sulphonate
US4358387A (en) * 1981-08-10 1982-11-09 Texaco Inc. Cylinder lubricating oil composition
US4420407A (en) * 1981-10-22 1983-12-13 Texaco Inc. Method of lubricating upper cylinder of marine diesel engine
US4375417A (en) * 1981-10-27 1983-03-01 Texaco Inc. Cylinder lubricating oil composition
DD298520A5 (de) * 1987-12-30 1992-02-27 Addinol Mineraloel Gmbh Luetzkendorf,De Hochleistungsschmieroele fuer tauchkolben- und kreuzkopfdieselmotoren
GB8804171D0 (en) * 1988-02-23 1988-03-23 Exxon Chemical Patents Inc Dispersant for marine diesel cylinder lubricant
GB8814013D0 (en) 1988-06-14 1988-07-20 Bp Chemicals Additives Chemical process
GB8917094D0 (en) * 1989-07-26 1989-09-13 Bp Chemicals Additives Chemical process
US5011618A (en) * 1989-09-05 1991-04-30 Texaco Inc. Process for producing an overbased sulfonate
GB9413005D0 (en) * 1994-06-28 1994-08-17 Exxon Research Engineering Co Luybricating oil compositions or concentrates therefor providing enhanced water-shedding properties
GB9611318D0 (en) * 1996-05-31 1996-08-07 Exxon Chemical Patents Inc Overbased metal-containing detergents
GB9611428D0 (en) * 1996-05-31 1996-08-07 Exxon Chemical Patents Inc Overbased metal-containing detergents
GB9709006D0 (en) * 1997-05-02 1997-06-25 Exxon Chemical Patents Inc Lubricating oil compositions

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Publication number Publication date
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EP1086195B1 (en) 2004-06-09
AU3312199A (en) 1999-09-27
WO1999046355A1 (en) 1999-09-16
AU763386B2 (en) 2003-07-24
CA2323666A1 (en) 1999-09-16
ATE268808T1 (de) 2004-06-15
DE69917902T2 (de) 2005-05-25
BR9908679A (pt) 2000-12-19
CA2323666C (en) 2009-06-16

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