Применение парафинового базового масла для уменьшения выбросов оксидов азота

Применение парафинового базового масла для уменьшения выбросов оксидов азота

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к применению парафинового базового масла для уменьшения выбросов оксидов азота в двигателе внутреннего сгорания. Более конкретно, это изобретение относится к применению парафинового базового масла для использования в двигателе внутреннего сгорания компрессионного воспламенения.

Уровень техники

В последние десятилетия применение двигателей внутреннего сгорания, в частности двигателей компрессионного воспламенения для транспорта и других средств генерации энергии, становится все более распространенным. Двигатели компрессионного воспламенения, которые в дальнейшем будут называться "Дизельные двигатели", по имени Рудольфа Дизеля, который изобрел первый двигатель компрессионного воспламенения в 1892 г., являются характерными для основных типов двигателей, применяемых для легковых автомобилей в Европе и в мире для работы в тяжелом режиме, а также для стационарного производства электроэнергии, вследствие их высокой эффективности.

Дизельный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания; более конкретно, это двигатель компрессионного воспламенения, в котором топливовоздушная смесь воспламеняется под действием сжатия, осуществляемого до тех пор, пока смесь не загорается за счет роста температуры, благодаря компрессии, а не под действием отдельного источника воспламенения, такого как свеча зажигания, как в случае бензиновых двигателей.

Растущее распространение дизельных двигателей привело к повышенным требованиям в отношении выбросов из двигателей; особенно, в связи с выхлопными газами и твердыми частицами в потоке выхлопных газов.

В последние годы были рассмотрены различные стратегии для регулирования и уменьшения выбросов, особенно твердых частиц, из дизельных двигателей. Эти стратегии включали применение топливных присадок, специфических топлив, произведенных из минеральной нефти с низким содержанием серы, и/или синтетических топлив, которые описаны, например, в документе US-A-20050154240. В этом документе раскрыто применение газойлей с высоким содержанием изо-парафиновых углеводородов, произведенных в синтезе Фишера-Тропша, для снижения выбросов твердых частиц из двигателей компрессионного воспламенения. Другие подходы включают разработку рецептуры малосернистых композиций смазочного масла, содержащих активные соединения, такие как ацилированные азотсодержащие соединения, описанные в документе WO-A-02/24842. Другие подходы к снижению выбросов твердых частиц были сфокусированы на регулировании двигателя, более конкретно, процессов инжекции и горения, как описано, например, в патенте № US-A-6651614. Тенденция к улучшенному регулированию двигателя в целом привела к повышенным температурам горения, в результате чего увеличилось образование оксидов азота. Показано, что оксиды азота (NOx) опасны как для растений, так и для здоровья животных, причем их превращение затруднено и замедлено в системах с неподвижным слоем катализатора, например, в тех, что описаны в патенте № US-A-6696389, и/или может потребоваться дополнительная громоздкая и сложная обработка, как описано, например, в документе ЕР-А-1010870.

Следовательно, существует потребность в дальнейшем снижении оксидов азота в выхлопных газах дизельных двигателей.

Авторы изобретения неожиданно установили, что с использованием специфического смазочного масла может быть существенно снижено содержание оксидов азота в выхлопных газах.

Сущность изобретения

Соответственно настоящее изобретение относится к применению композиции смазочного масла в дизельном двигателе, где смазочное масло включает в себя базовое масло, содержащее (i) ряд изо-парафинов, имеющих n, n+1, n+2, n+3 и n+4 атомов углерода, где значение n находится между 15 и 40.

На фиг.1 приведено сопоставление между четырьмя циклами испытаний дизеля в тяжелом режиме работы.

Настоящее изобретение относится к применению смазочного масла для смазывания двигателя внутреннего сгорания с компрессионным воспламенением, то есть дизельного двигателя, поршневого двигателя, роторного двигателя (также называемого двигателем Ванкеля) и двигателей аналогичной конструкции, в которых горение является периодическим.

Заявители обнаружили, что применение смазочного масла, содержащего базовое масло, произведенное в синтезе Фишера-Тропша, приводит к существенному и неожиданному снижению выделения оксидов азота из дизельного двигателя.

Дизельный двигатель, в котором применяют смазочное масло согласно изобретению, смазывают, то есть смазочное масло образует пленку между поверхностями деталей, движущихся относительно друг друга, с целью минимизации непосредственного контакта между ними. Эта смазывающая пленка снижает трение, износ и выделение избыточного тепла между движущимися деталями. Кроме того, будучи подвижным флюидом, смазочное масло отводит тепло от поверхностей смазанных деталей, выделенное под действием трения между деталями, движущимися относительно друг друга или относительно пленки масла. Обычно дизельный двигатель имеет картер, головку цилиндров и цилиндры. Типично, смазочное масло находится в картере, в котором коленчатый вал, подшипники и нижняя часть штока, соединяющая поршень с коленчатым валом, покрываются смазочным маслом. При быстром движении этих деталей происходит разбрызгивание смазочного масла, которое смазывает поверхности контакта между поршневыми кольцами и внутренней поверхностью цилиндров. Кроме того, пленка смазочного масла служит в качестве уплотнения между поршневыми кольцами и стенкой цилиндра, отделяя пространство горения в цилиндре от объема картера. Соответственно, она содержит один или несколько топливных компонентов, которые по диапазону кипения и другим показателям являются подходящими в качестве топлива для двигателей компрессионного воспламенения. Обычно в таких двигателях используется смазывание в наивысшей точке поршня, что предпочтительно, поскольку таким образом смазочное масло вносит вклад в охлаждение двигателя. В таких двигателях поршень обычно представляет собой литое изделие, имеющее верхнюю часть и полую часть боковых цилиндрических стенок, причем верхняя часть выполнена с поперечным полым пространством, в котором циркулирует смазочное масло для того, чтобы охладить верхнюю часть поршня. Смазочное масло поступает в полое пространство за счет разбрызгивания.

Не ограничиваясь конкретной теорией, полагают, что в присутствии остаточной пленки смазочного масла, при наличии синергетического действия специфического высокопарафинистого топлива снижается температура поршня и внешней поверхности цилиндра и, таким образом, уменьшается образование оксидов азота.

Топливная композиция является подходящей для двигателей внутреннего сгорания компрессионного воспламенения. Соответственно композиция содержит один или несколько топливных компонентов, которые по диапазону кипения и другим показателям являются подходящими в качестве топлива для двигателей компрессионного воспламенения. Таким образом, предпочтительно топливная композиция имеет цетановое число, по меньшей мере 40, содержание серы меньше, чем 100 ч/млн и температуру вспышки, по меньшей мере 68°C.

Топливная композиция согласно изобретению может содержать один или несколько топливных компонентов, из которых предпочтительно, по меньшей мере, один является парафиновым газойлевым компонентом. Предпочтительно топливо может содержать смесь двух или больше газойлевых и/или керосиновых компонентов, произведенных в синтезе Фишера-Тропша, необязательно в смеси с газойлем и/или керосином, произведенным не в синтезе Фишера-Тропша. Кроме того, топливная композиция может содержать традиционные присадки, используемые в топливе. В контексте настоящего изобретения термин «парафиновый газойлевый компонент» означает композицию, содержащую больше, чем 80 мас.% парафинов, более предпочтительно больше, чем 90 мас.% парафинов и еще более предпочтительно больше, чем 95 мас.% парафинов. Предпочтительно, отношение парафинов изо-/нормального строения, которые присутствуют в парафиновом топливе, превышает 0,3, более предпочтительно больше, чем 1, еще более предпочтительно больше, чем 3. Парафиновое топливо может почти полностью состоять из изо-парафинов.

Предпочтительно парафиновый газойлевый компонент содержит ряд изо-парафинов, имеющих n, n+1, n+2, n+3 и n+4 атомов углерода, в которых значение n находится между 8 и 25. Такие парафиновые газойли предпочтительно получаются в синтезе Фишера-Тропша, особенно те, что кипят в диапазоне газойлевой и/или керосиновой фракции. Предпочтительно парафиновый газойлевый компонент является газойлем, произведенным в синтезе Фишера-Тропша, или его смесью.

Согласно изобретению топливная композиция содержит смесь нормальных парафинов и изо-парафинов, причем нормальные парафины присутствуют в количестве меньше 99% от массы топливной композиции; и ароматические углеводороды присутствуют в количестве меньше 10% от массы газойлевого топлива. Еще более предпочтительно парафиновый газойлевый компонент имеет отношение изо-парафинов к н-парафинам по массе, которое обычно возрастает с увеличением числа атомов углерода в парафине от С₈ до С₁₈. Для топлив на основе таких парафиновых компонентов, при использовании в сочетании со смазочным маслом согласно изобретению, обычно наблюдается улучшенное снижение содержания вредных веществ, и более конкретно оксидов азота, в выхлопных газах.

Компоненты газойлевого топлива предпочтительно имеют температуру кипения в диапазоне типичного дизельного топлива ("газойль"), то есть приблизительно от 150 до 400°C или от 170 до 370°C. Предпочтительно 90% от массы топлива выкипают при температуре от 300 до 370°C.

Предпочтительно газойлевый компонент, используемый в топливной композиции, соответствующей настоящему изобретению, дополнительно содержит, по меньшей мере, 80 мас.%, более предпочтительно, по меньшей мере 90 мас.%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере 95 мас.%, парафиновых компонентов, предпочтительно изо- и нормальных парафинов. Отношение изо-парафинов к нормальным парафинам по массе предпочтительно будет составлять больше, чем 0,3 и может достигать значения 12; целесообразно чтобы оно составляло от 2 до 6.

Термин "произведенный в синтезе Фишера-Тропша" означает, что топливный компонент или базовое масло представляет собой продукт конденсационного синтеза Фишера-Тропша или произведен из него. Термин "произведенный не в синтезе Фишера-Тропша" можно интерпретировать соответственно. Кроме того, произведенное в синтезе Фишера-Тропша топливо может называться GTL (газ-в-жидкость) топливом. В процессе синтеза Фишера-Тропша монооксид углерода и водород превращаются в углеводороды с длинной цепочкой, обычно парафиновые углеводороды:

n(CO + 2H₂) = (-CH₂-)_n + nH₂O + теплота,

в присутствии соответствующего катализатора и обычно при повышенной температуре (например, от 125 до 300°C, предпочтительно от 175 до 250°C) и/или давлении (например, от 5 до 100 бар, предпочтительно от 12 до 50 бар). При необходимости могут быть использованы соотношения водород: монооксид углерода, отличающиеся от 2:1. В свою очередь, монооксид углерода и водород могут быть получены из органических или неорганических, природных или синтетических источников, обычно или из природного газа или из метана органического происхождения.

Фактическое значение этого соотношения будет определяться, отчасти, процессом гидрогенизационного превращения, который используется для получения газойля или топливного компонента, произведенного из продукта синтеза Фишера-Тропша. Предпочтительно газойлевое топливо, произведенное в синтезе Фишера-Тропша, содержит, по меньшей мере 50 мас.% изо-парафинов. Кроме того, может присутствовать некоторое количество циклических парафинов.

Предпочтительно газойль, произведенный в синтезе Фишера-Тропша, в среднем имеет больше, чем одноалкильное разветвление в молекуле парафина. Согласно изобретению газойль, произведенный в синтезе Фишера-Тропша, как описано выше, может быть получен непосредственно в синтезе Фишера-Тропша, или косвенно, например, путем фракционирования продуктов синтеза Фишера-Тропша или из гидроочищенных продуктов синтеза Фишера-Тропша. Гидроочистка может включать гидрокрекинг для того, чтобы отрегулировать диапазон кипения (например, смотрите документы GB-B-2077289 и ЕР-А-0147873), и/или гидроизомеризацию, которая может улучшить характеристики текучести на холоде за счет увеличения доли разветвленных парафинов. В документе ЕР-А-0583836 описан двухстадийный способ гидроочистки, в котором продукт синтеза Фишера-Тропша сначала подвергают гидрогенизационному превращению в таких условиях, что продукт не подвергается существенной изомеризации или гидрокрекингу (при этом гидрируются олефиновые и кислородсодержащие компоненты), и затем, по меньшей мере, часть полученного продукта подвергают гидрогенизационному превращению в таких условиях, что происходит гидрокрекинг и изомеризация, с образованием по существу парафинового углеводородного топлива. В последующем требуемая газойлевая фракция (фракции) может быть выделена, например, путем дистилляции.

Для модифицирования свойств конденсационных продуктов синтеза Фишера-Тропша могут быть использованы другие виды обработки после синтеза, такие как полимеризация, алкилирование, дистилляция, крекинг-декарбоксилирование, депарафинизация, изомеризация и гидрориформинг, как описано, например, в патентах US A-4125566 и US A-4478955. Типичные катализаторы синтеза парафиновых углеводородов по Фишеру-Тропшу содержат, в качестве каталитически активного компонента, металл из группы VIII Периодической системы элементов, в особенности рутений, железо, кобальт или никель. Такие подходящие катализаторы описаны, например, в патенте ЕР-А-0583836 (страницы 3 и 4).

Примером способа на основе синтеза Фишера-Тропша является способ SMDS (Shell Middle Distillate Synthesis), описанный в работе van der Burgt и др. "Процесс синтеза среднего дистиллята фирмы Shell" (см. выше). В этом способе (его также иногда называют технологией "газ в жидкое топливо" фирмы Shell или "GTL") получают продукты, относящиеся к диапазону среднего дистиллята, путем превращения синтез-газа, произведенного из природного газа (главным образом метана), в тяжелые углеводороды с длинной цепочкой, парафиновый воск, который затем может подвергаться гидроконверсии и фракционированию, с образованием жидких транспортных топлив, таких как газойли, которые можно использовать в композициях дизельного топлива. В настоящее время вариант способа SMDS, с использованием реактора с неподвижным слоем на стадии каталитической конверсии, эксплуатируется в г.Bintulu, Малайзия, причем полученный газойлевый продукт смешивают с газойлями нефтяного происхождения, получая промышленно доступные газойли для автомобильного топлива.

Газойли, полученные в способе SMDS, являются промышленно доступными продуктами, например, от фирмы Shell. Дополнительные примеры газойлей, произведенных в синтезе Фишера-Тропша, описаны в документах ЕР-А-0583836, ЕР-А-1101813, WO-A-97/14768, WO-A-97/14769, WO-A-00/20534, WO-A-00/20535, WO-A-00/11116, WO-A-00/11117, WO-A-01/83406, WO-A-01/83641, WO-A-01/83647, WO-A-01/83648 и US-A-6204426.

Благодаря процессу Фишера-Тропша, в произведенном в синтезе Фишера-Тропша топливе практически отсутствуют сера и азот, или их содержание ниже уровня детектирования, Соединения, содержащие эти гетероатомы, обладают отравляющим действием на катализаторы синтеза Фишера-Тропша, и поэтому их удаляют из сырья для получения синтез-газа. Это может дать топливным композициям согласно настоящему изобретению дополнительные преимущества, выражаемые в показателях работы катализатора.

Кроме того, в обычно эксплуатируемом синтезе Фишера-Тропша не образуются (или почти не образуются) ароматические компоненты. Типичное содержание ароматических углеводородов в топливе, произведенном в синтезе Фишера-Тропша, определенное по стандарту ASTM D4629, составляет ниже 1% по массе, предпочтительно ниже 0,5% по массе и более предпочтительно ниже 0,1% по массе.

В сущности, произведенные в синтезе Фишера-Тропша топлива имеют относительно низкое содержание полярных компонентов, в особенности полярных поверхностно-активных веществ, например, по сравнению с топливами нефтяного происхождения. Полагают, что это может дать вклад в улучшение антипенных свойств и характеристики помутнения. Такие полярные компоненты могут включать кислородсодержащие соединения и соединения, содержащие серу и азот. Обычно малое содержание серы в произведенном в синтезе Фишера-Тропша топливе указывает на низкий уровень кислородсодержащих и азотсодержащих соединений, поскольку все эти соединения удаляются в одинаковых процессах.

Как изложено выше, топливо согласно изобретению может включать смесь двух или более газойлей, произведенных в синтезе Фишера-Тропша, и керосиновое топливо. Компоненты газойля, произведенного в синтезе Фишера-Тропша (или их основная часть, например 95 мас.% или больше), предпочтительно имеют температуры кипения, которые находятся в диапазоне типичного дизельного топлива ("газойля"), то есть приблизительно от 150 до 400°C или от 170 до 370°C. Предпочтительно газойлевый компонент может иметь температуру дистилляции 90 мас.% от 300 до 370°C.

Предпочтительно парафиновый газойль имеет отношение изо-парафинов к н-парафинам по массе, которое обычно возрастает с увеличением числа атомов углерода в парафине от C8 до C18, причем топливо содержит меньше, чем 0,05 мас.% серы и меньше, чем 10 мас.% ароматических углеводородов. Предпочтительно, газойль в среднем имеет больше, чем одно алкильное разветвление в молекуле парафина. Предпочтительно это топливо содержит, по меньшей мере, 50 мас.% изо-парафинов.

Парафиновый газойль обычно будет иметь плотность от 0,76 до 0,79 г/см³ при 15°C; цетановое число (ASTM D613) по меньшей мере 65, предпочтительно больше, чем 70, целесообразно от 74 до 85; кинематическую вязкость (ASTM D445) от 2 до 4,5, предпочтительно от 2,5 до 4,0, более предпочтительно от 2,9 до 3,7 сантиСтокс при 40°C; и содержание серы (ASTM D2622) 5 вес. ч./млн или меньше, предпочтительно 2 вес. ч./млн или меньше.

Предпочтительно парафиновый газойль представляет собой продукт, полученный в синтезе Фишера-Тропша с использованием реакции конденсации метана при отношении водород/монооксид углерода меньше чем 2,5, предпочтительно меньше чем 1,75, более предпочтительно от 0,4 до 1,5, и идеально с использованием катализатора, содержащего кобальт. Этот продукт может быть получен из гидрокрекированного продукта синтеза Фишера-Тропша (например, как описано в документах GB-B-2077289 и/или ЕР-А-0147873), или более предпочтительно продукт получают в двухстадийном процессе гидроконверсии, таком как описано в ЕР-А-0583836 (см. выше). В последнем случае, предпочтительные признаки процесса гидроконверсии могут быть такими, как раскрыто на страницах от 4 до 6, и в примерах патента ЕР-А-0583836. Топливная композиция в соответствии с изобретением может включать смесь двух или более газойлей, произведенных в синтезе Фишера-Тропша. Топливо, произведенное в синтезе Фишера-Тропша, и любые другие топливные компоненты, присутствующие в композиции, все могут находиться соответственно в виде жидкости в условиях окружающей среды.

Настоящее изобретение может применяться в тех случаях, в которых топливная композиция является подходящей, и/или изобретение предназначено для использования в любой системе, которая может быть приведена в действие с помощью топлива, или потреблять топливо иным образом, в особенности композицию дизельного топлива. В частности, оно является подходящим и/или предназначается для использования в двигателях внешнего или (предпочтительно) внутреннего сгорания, более конкретно для применения в качестве автомобильного топлива и, наиболее конкретно, для использования в двигателе внутреннего сгорания компрессионного воспламенения (дизельного) типа.

Предпочтительно вся топливная композиция будет иметь низкое или очень низкое содержание серы, или может представлять собой топливную композицию, не содержащую серы, например, содержание серы самое большее 500 вес. ч./млн, предпочтительно не более чем 350 вес. ч./млн, наиболее предпочтительно, не более чем 100 или 50 вес. ч./млн, или даже 10 вес. ч./млн или меньше.

Если топливная композиция представляет собой топливную композицию для автомобильного дизеля, то предпочтительно ее характеристики удовлетворяют существующим стандартным техническим условиям, таким как, например, EN 590:99. Соответственно, композиция имеет плотность от 0,82 до 0,845 г/см³ при 15°C; точку конца кипения (ASTM D86) 360°C или ниже; цетановое число (ASTM D613) 51 или больше; кинематическую вязкость (ASTM D445) от 2 до 4,5 сангиСтокс при 40°C; содержание серы (ASTM D2622) 350 вес. ч./млн или меньше; и/или суммарное содержание ароматических углеводородов (IР 391 (мод)) меньше, чем 11.

Кроме того, топливная композиция может содержать до 30% по объему керосинового топлива, произведенного в синтезе Фишера-Тропша. Если не указано другое, все концентрации приведены в процентах от всей топливной композиции. Концентрации произведенного в синтезе Фишера-Тропша газойля обычно будут выбраны таким образом, чтобы обеспечить соответствие показателей плотности, цетанового числа, теплотворной способности и/или других соответствующих свойств суммарной топливной композиции требуемым диапазонам, например, в пределах промышленных или законодательно установленных технических условий.

Топливная композиция, используемая в комбинации смазочного масла и топлива в соответствии с настоящим изобретением, может содержать другие компоненты, кроме произведенного не в синтезе Фишера-Тропша топлива и топливных компонентов, произведенных в синтезе Фишера-Тропша.

Само базовое топливо может быть с добавкой (содержащим добавку) или без добавки (не содержащим добавку). Если топливо содержит добавку, оно может содержать одну или несколько присадок, выбранных, например, из антистатических присадок, агентов, снижающих гидравлическое сопротивление трубопровода; присадок, улучшающих текучесть (например, сополимеры этилена/винилацетата или сополимеры акрилатов и малеинового ангидрида), присадок, улучшающих смазывающую способность, ингибиторов окисления и агентов против осаждения парафинов.

Дизельное топливо с моющей присадкой является известным и промышленно доступным. Такие присадки могут быть введены в дизельное топливо в количествах, предназначенных для уменьшения, удаления или замедления образования отложений в двигателе. Примеры моющих средств, пригодных для использования в топливных добавках для целей настоящего изобретения, включают сукцинимиды, замещенные полиолефином, или сукцинамиды полиаминов, например, полиизобутилен-сукцинимиды или полиизобутиленамин-сукцинамиды, алифатические амины, основания Манниха или амины и полиолефин-(например, полиизобутилен)-малеиновые ангидриды. Сукцинимидные диспергирующие присадки описаны, например, в документах GB-A-960493, ЕР-А-0147240, ЕР-А-0482253, ЕР-А-0613938, ЕР-А-0557516 и WO-A-98/42808. Особенно предпочтительными являются сукцинимиды, замещенные полиолефином, такие как полиизобутилен-сукцинимиды.

Присадки могут содержать другие компоненты, кроме моющих средств. Примерами являются агенты, улучшающие смазывающую способность; средства от помутнения топлива, например, полимеры алкоксилированного фенола и формальдегида; противовспениватели (например, полисилоксаны, модифицированные простым полиэфиром); присадки, улучшающие воспламенение (присадки, повышающие цетановое число) (например, 2-этилгексилнитрат (ЭГН), циклогексилнитрат, ди-трет-бутилпероксид и добавки, раскрытые в патенте US 4208190 колонка 2, строка 27 - колонка 3, строка 21); антикоррозионные добавки (например, полуэфир пропан-1,2-диола и тетрапропенилянтарной кислоты, или эфиры полиатомных спиртов и производных янтарной кислоты, производные янтарной кислоты, имеющие, по меньшей мере, при одном из альфа-атомов углерода незамещенную или замещенную алифатическую углеводородную группу, содержащую от 20 до 500 атомов углерода, например, диэфир пентаэритрита и янтарной кислоты, замещенной полиизобутиленом); ингибиторы коррозии; дезодоранты; противоизносные добавки; антиоксиданты (например, фенольные, такие как 2,6-ди-трет-бутилфенол, или фенилендиамины, такие как N,N'-ди-втор-бутил-п-фенилендиамин); дезактиваторы металлов; и присадки, улучшающие горение. В частности, особенно предпочтительно, когда присадка включает в себя агент, улучшающий смазывающую способность, особенно когда топливная композиция имеет малое содержание серы (например, 500 вес. ч./млн или меньше). В топливной композиции с добавкой агент, улучшающий смазывающую способность, традиционно присутствует в концентрации меньше, чем 1000 вес. ч./млн, предпочтительно между 50 и 1000 вес. ч./млн, более предпочтительно между 100 и 1000 вес. ч./млн. Подходящие промышленно доступные агенты, улучшающие смазывающую способность, включают присадки на основе сложных эфиров и на основе кислот. Другие агенты, улучшающие смазывающую способность, описаны в патентной литературе, в особенности в связи с их использованием в дизельном топливе с низким содержанием серы, например, в документах:

- статья Danping Wei и Н.А. Spikes, "Смазывающая способность дизельного топлива", Wear, III (1986), с.217-235;

- WO-A-95/33805: агент, улучшающий текучесть на холоде для усиления смазывающей способности малосернистых топлив;

- WO-A-94/17160: некоторые сложные эфиры карбоновых кислот и спиртов, в которых кислота имеет от 2 до 50 атомов углерода и спирт содержит 1 или несколько атомов углерода, в частности моноолеат глицерина и ди-изодециловый эфир адипиновой кислоты, в качестве топливных добавок, снижающих износ инжекционной системы дизельного двигателя;

- US-A-5490864: некоторые диэфиры дитиофосфорной кислоты и диспиртов в качестве противоизносных добавок со смазывающей способностью для малосернистых дизельных топлив; и

- WO-A-98/01516: некоторые алкилароматические соединения, имеющие, по меньшей мере, одну карбоксильную группу, связанную с ароматическим ядром, с целью придания противоизносной смазывающей способности, особенно малосернистым дизельным топливам.

Кроме того, предпочтительно, чтобы добавка содержала противовспениватель, более предпочтительно, в сочетании с антикоррозионным агентом и/или ингибитором коррозии и/или смазывающей присадкой.

Если не указано другое, концентрация каждого такого дополнительного компонента (активного вещества) в топливной композиции с добавкой предпочтительно составляет до 10000 вес. ч./млн, более предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 1000 вес. ч./млн, выгодно от 0,1 до 300 вес. ч./млн, например, от 0,1 до 150 вес. ч./млн.

Концентрация любого средства от помутнения (активного вещества) в топливной композиции предпочтительно будет находиться в диапазоне от 0,1 до 20 вес. ч./млн, более предпочтительно от 1 до 15 вес. ч./млн, еще более предпочтительно от 1 до 10 вес. ч./млн, преимущественно от 1 до 5 вес. ч./млн. Концентрация любой присутствующей присадки, улучшающей воспламенение, (активного вещества) предпочтительно составляет 2600 вес. ч./млн или меньше, более предпочтительно 2000 вес. ч./млн или меньше, целесообразно от 300 до 1500 вес. ч./млн.

При необходимости перечисленные выше добавленные компоненты, могут быть смешаны, предпочтительно вместе с подходящим разбавителем (разбавителями), в концентрате добавки, причем концентрат добавки может быть диспергирован в топливе, в соответствующем количестве, чтобы получить композицию настоящего изобретения.

Например, в случае композиции дизельного топлива, обычно добавка будет содержать моющую присадку, необязательно вместе с другими компонентами, как описано выше, и совместимый с дизельным топливом разбавитель, который может быть несущим маслом (например, минеральным маслом), простым полиэфиром, который может быть блокированным или неблокированным, неполярным растворителем, таким как толуол, ксилол, нефтяной скипидар и продукты, поставляемые фирмой Shell с торговой маркой "SHELLSOL"; и/или полярным растворителем, таким как сложный эфир и, в особенности, спирт, например, гексанол, 2-этилгексанол, деканол, изотридеканол и спиртовые смеси, такие как продукты, поставляемые фирмой Shell с торговой маркой "LINEVOL", особенно спирт LINEVOL 79, который представляет собой смесь первичных спиртов C₇-C₉, или смесь C₁₂-C₁₄ спиртов, которая является промышленно доступной. Общее содержание добавок соответственно может составлять между 0 и 10000 вес. ч./млн и предпочтительно ниже 5000 вес. ч./млн.

Предпочтительно смазочное масло согласно изобретению включает в себя, по меньшей мере, одно базовое масло, имеющее содержание парафинов больше, чем 80 мас.% и содержание насыщенных углеводородов больше, чем 98 мас.%, и содержащее непрерывный ряд изо-парафинов, имеющих n, n+1, n+2, n+3 и n+4 атомов углерода. Предпочтительно базовое масло представляет собой произведенное в синтезе Фишера-Тропша базовое масло, имеющее содержание парафинов больше, чем 80 мас.%, содержание насыщенных углеводородов больше, чем 98 мас.%, и содержащее непрерывный ряд изо-парафинов, имеющих n, n+1, n+2, n+3 и n+4 атомов углерода, в которых значение n находится между 15 и 40. В случае базового масла, произведенного в синтезе Фишера-Тропша, это базовое масло содержит непрерывный ряд изо-парафинов, имеющих n, n+1, n+2, n+3 и n+4 атомов углерода. Наличие и содержание непрерывного ряда изо-парафинов, имеющих n, n+1, n+2, n+3 и n+4 атомов углерода в базовом масле или в базовом компоненте (i) может быть измерено с использованием метода Полевой десорбции/полевой ионизации (FD/FI). В этом методе образец масла сначала разделяют на полярную (ароматическую) фазу и неполярную (насыщенную) фазу с помощью жидкостной хроматографии высокого разрешения (ЖХВР), метод IP368/01, однако в качестве подвижной фазы используется пентан вместо гексана. Затем фракции насыщенных и ароматических углеводородов анализируют с использованием масс-спектрометра Finnigan MAT90, оборудованного интерфейсом Полевой десорбции/полевой ионизации (FD/FI), где используется методика "мягкой" ионизации FI для определения типов углеводородов в терминах числа атомов углерода и дефицита водорода. Типовая классификация соединений методом масс-спектрометрии определяется с помощью образовавшихся характеристических ионов и обычно классифицируется по "числу z". При этом общая формула для всех углеводородных частиц задается как: C_nH_2n+z. Поскольку насыщенную фазу анализируют отдельно от ароматической фазы, возможно определение содержания различных изо-парафинов, имеющих ту же самую стехиометрию или число n. Результаты масс-спектрометрического анализа обрабатывают с использованием коммерческого программного обеспечения (poly 32; поставляется фирмой Sierra Analytics LLC, 3453 Dragoo Park Drive, Modesto, California GA95350 USA) для того, чтобы определить относительные доли углеводородов каждого типа.

Базовое масло, содержащее непрерывный ряд изо-парафинов, который описан выше, получается путем гидроизомеризации парафинового воска, предпочтительно с последующей депарафинизацией типа, такой как депарафинизация растворителем или каталитическая депарафинизация. Парафиновый воск представляет собой воск, произведенный в синтезе Фишера-Тропша.

Описанные в изобретении базовые масла, произведенные из воска синтеза Фишера-Тропша, в дальнейшем описании изобретения будут именоваться как базовые масла, произведенные в синтезе Фишера-Тропша. Примерами процессов Фишера-Тропша, которые, например, могут быть использованы для приготовления описанного выше базового масла являются так называемые промышленные технологии получения дистиллята в суспензионной фазе фирмы Sasol, процесс синтеза среднего дистиллята фирмы Shell и процесс "AGC-21" фирмы Exxon Mobil. Эти и другие процессы более подробно описаны, например, в документах ЕР-А-776959, ЕР-А-668342, US-A-4943672, US-A-5059299, WO-A-9934917 и WO-A-9920720. Обычно эти продукты синтеза Фишера-Тропша будут содержать углеводороды, имеющие от 1 до 100 и даже больше, чем 100 атомов углерода. Эти углеводородные продукты могут включать в себя нормальные парафины, изо-парафины, кислородсодержащие продукты и ненасыщенные продукты. Если базовые масла представляют собой один из требуемых изо-парафиновых продуктов, то может быть целесообразно использование относительно тяжелого сырья, произведенного в синтезе Фишера-Тропша. Это относительно тяжелое сырье, произведенное в синтезе Фишера-Тропша, содержит, по меньшей мере 30 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 50 мас.%, и более предпочтительно по меньшей мере 55 масс.% соединений, имеющих по меньшей мере 30 атомов углерода. Кроме того, весовое отношение соединений, имеющих, по меньшей мере, 60 или больше атомов углерода, и соединений, имеющих, по меньшей мере, 30 атомов углерода в сырье, произведенном в синтезе Фишера-Тропша, предпочтительно составляет, по меньшей мере 0,2, более предпочтительно, по меньшей мере 0,4 и наиболее предпочтительно, по меньшей мере 0,55. Предпочтительно сырье, произведенное в синтезе Фишера-Тропша, содержит фракцию C₂₀ ⁺, имеющую величину фактора ASF-альфа (фактора роста цепи Андерсона-Шульца-Флори), по меньшей мере 0,925, предпочтительно по меньшей мере 0,935, более предпочтительно по меньшей мере 0,945, еще более предпочтительно, по меньшей мере 0,955. Такое сырье, произведенное в синтезе Фишера-Тропша, может быть получено в любом процессе, в котором образуется относительно тяжелый продукт синтеза Фишера-Тропша, который описан выше. Такой тяжелый продукт образуется не во всех процессах Фишера-Тропша. Пример подходящего синтеза Фишера-Тропша описан в документе WO-A-9934917. В базовом масле, произведенном в синтезе Фишера-Тропша, будут отсутствовать сернистые и азотсодержащие соединения (или их содержание очень мало). Это типично для продукта, произведенного в синтезе Фишера-Тропша, в котором используют синтез-газ, почти не содержащий примесей. Обычно содержание серы и азота будет ниже уровня детектирования, который в настоящее время составляет 5 мг/кг для серы и 1 мг/кг для азота соответственно.

Обычно способ будет включать в себя синтез Фишера-Тропша, стадию гидроизомеризации и необязательную стадию снижения температуры текучести, причем указанную стадию гидроизомеризации и необязательную стадию снижения температуры текучести осуществляют таким образом: (а) гидрокрекинг/гидроизомеризация продукта синтеза Фишера-Тропша, (b) разделение продукта стадии (а), по меньшей мере, на одну или несколько фракций дистиллятного топлива и базового масла или промежуточной фракции базового масла.

Если вязкость и температура текучести базового масла, полученного на стадии (b), соответствуют требуемым показателям, то дальнейшая обработка не нужна, и масло может быть использовано в качестве базового масла согласно изобретению. В случае необходимости температуру текучести промежуточной фракции базового масла дополнительно снижают на стадии (с) с помощью растворителя или предпочтительно путем каталитической депарафинизации масла, полученного на стадии (b), для того чтобы получить масло, предпочтительно имеющего низкую температуру текучести. Требуемая вязкость базового масла может быть получена путем выделения с использованием дистилляции из промежуточной фракции базового масла или из депарафинизированного масла продукта с подходящим диапазоном кипения, который соответствует требуемой вязкости. Стадия дистилляции может быть стадией вакуумной дистилляции.

Процесс гидрогенизационного превращения/гидроизомеризации на стадии (а) предпочтительно проводят в присутствии водорода и катализатора, причем этот катализатор может быть выбран из подходящих для этого процесса известных специалистам в этой области техники, причем некоторые из них будут описаны ниже более подробно. В принципе, катализатор может быть любым катализатором, который известен из уровня техники как подходящий для процесса изомеризации парафиновых молекул. Обычно, подходящими катализаторами гидрогенизационного превращения и гидроизомеризации являются те, которые содержат гидрирующий компонент, нанесенный на тугоплавкий оксидный носитель, такой как аморфный алюмосиликат (ААС), оксид алюминия, фторированный оксид алюминия, молекулярные сита (цеолиты) или смеси двух или больше эт