Судовое масло

Судовое масло

Реферат

Область техники

Изобретение относится к цилиндровому маслу для двухтактного корабельного двигателя, которое может быть использовано как с высокосернистым, так и с низкосернистым жидким топливом. В частности, оно относится к маслу, имеющему достаточную способность к нейтрализации серной кислоты, образующейся при сгорании высокосернистого топлива, и в то же время ограничивающему образование отложений при использовании низкосернистого топлива.

Предшествующий уровень техники

Судовые масла, используемые в медленных двухтактных крейцкопфных двигателях, бывают двух типов. С одной стороны, цилиндровые масла, обеспечивающие смазку пневмоцилиндров, и, с другой стороны, системные масла, обеспечивающие смазку всех движущихся частей, за исключением пневмоцилиндра. Внутри пневмоцилиндра остаточные продукты сгорания, содержащие кислотные газы, контактируют с смазочным маслом.

Кислотные газы образуются при сгорании нефтяного топлива; в значительной мере они состоят из оксидов серы (SO₂, SO₃), которые затем гидролизуются при контакте с влагой, присутствующей в газообразных продуктах сгорания и/или в масле. Указанный гидролиз приводит к образованию сернистой кислоты (N₂SO₃) или серной кислоты (H₂SO₄).

Чтобы защитить поверхность гильз цилиндров и избежать избыточного коррозийного износа, необходимо нейтрализовать эти кислоты, что в общем случае может быть реализовано за счет реакции с основными центрами, включенными в масло.

Способность масла к нейтрализации измеряется его щелочным числом (BN - base number), характеризующим его основность. Его измеряют в соответствии со стандартом Американского общества по тестированию и материалам (ASTM) D-2896 и выражают в массовых эквивалентах поташа (карбоната калия) на грамм масла или мг КОН/г.

BN - стандартный критерий, позволяющий регулировать основность цилиндровых масел в зависимости от содержания серы в используемом жидком топливе, для того, чтобы иметь возможность нейтрализовать всю серу, содержащуюся в жидком топливе и способную превратиться в серную кислоту за счет горения и гидролиза.

Таким образом, чем выше содержание серы в жидком топливе, тем выше должно быть BN судового масла. Именно поэтому на рынке имеются судовые масла с BN в интервале от 5 до 100 мг КОН/г.

Экологические соображения привели в некоторых районах, особенно прибрежных, к требованиям, касающимся ограничения уровня серы в топливе, используемом на кораблях.

Так, в мае 2005 г. вступило в силу Приложение 6 к правилам МАРПОЛ (Нормативы по предотвращению загрязнения воздуха кораблями) ММО (Международной морской организации). Оно предусматривает максимальное содержание серы 4,5 масс.% для тяжелых топлив, а также создание районов с контролируемым выбросом оксидов серы, называемых SECA (зона контроля за содержанием оксидов серы в выбросах). Корабли, входящие в эти районы, обязаны использовать топлива с максимальным содержанием серы 1,5 масс.% или любые другие альтернативные способы обработки с целью ограничения выбросов оксидов серы для того, чтобы наблюдались определенные значения. Запись масс.% означает массовый процент соединения от общей массы топлива или смазочного состава, в которые оно входит.

Тогда корабли, выполняющие трансконтинентальные рейсы, будут использовать различные типы тяжелых топлив в зависимости от местных природоохранных ограничений, что позволит им оптимизировать расходы по эксплуатации.

Таким образом, большинство контейнеровозов, строящихся в настоящее время, предусматривают использование различных заправочных резервуаров, для топлив «открытого моря» с высоким содержанием серы, с одной стороны, и для топлив «SECA» с содержанием серы меньше или равным 1,5 масс.%, с другой стороны.

Переход между обеими категориями топлив может потребовать настройку условий работы двигателя, в частности, применение подходящих цилиндровых масел.

В настоящее время в присутствии высокосернистого топлива (3,5 масс.% и более) используются судовые масла с BN порядка 70.

В присутствии низкосернистого толива (1,5 масс.% и менее), используются судовые масла с BN порядка 40.

В обоих случаях достигается достаточная способность к нейтрализации, так как достигается необходимая концентрация основных центров, обеспечиваемая сверхщелочными детергентами судового масла, но необходимо заменять масло при каждой смене типа топлива.

Далее, каждое из этих масел имеет ограничения на использование, вызванные следующими наблюдениями: использование цилиндрового масла BN 70 в присутствии низкосернистого топлива (1,5 масс.% и менее) с заданным уровнем смазки приводит к значительному избытку основных центров (высокое BN) и риску дестабилизации неиспользованных мицелл сверхщелочного детергента, содержащих нерастворимые соли металлов. Эта дестабилизация приводит к образованию отложений нерастворимых солей металлов (например, карбоната кальция), главным образом на головке поршня и может в итоге привести к риску чрезмерного износа по типу полировки гильзы цилиндра.

Следовательно, оптимизация смазывания медленного двухтактного двигателя требует выбора масла с BN, подходящим к топливу и условиям работы двигателя. Эта оптимизация уменьшает гибкость эксплуатации двигателя и требует больших технических навыков команды при определении условий, при которых необходимо переходить от одного типа смазочного масла к другому.

Поэтому, чтобы упростить приемы работы, желательно иметь одно цилиндровое масло для двухтактного судового двигателя, которое можно было бы использовать как с высокосернистым, так и с низкосернистым жидким топливом.

Описание изобретения

Цель настоящего изобретения заключается в предоставлении смазочного масла, которое может обеспечить надлежащее смазывание цилиндра судового двигателя и выдерживать ограничения как высокосернистого, так и низкосернистого жидкого топлива.

С этой целью настоящее изобретение предлагает цилиндровое масло, имеющее BN, определенное согласно стандарту ASTM D-2896, не менее 40 миллиграмм поташа на грамм масла, состоящее из смазывающего базового масла для судового двигателя и по меньшей мере одного сверхщелочного детергента на основе щелочных или щелочноземельных металлов, характеризуемое дополнительно содержанием от 0,01 масс.% до 10 масс.%, предпочтительно от 0,1 масс.% до 2 масс.% относительно общей массы масла, одного или нескольких соединений (А), выбранных из сложных эфиров, предпочтительно моно- и диэфиров, насыщенных жирных монокислот, содержащих по меньшей мере 14 атомов углерода, и спиртов, содержащих не более 6 атомов углерода.

Неожиданно, Заявитель заметил, что введение определенных видов поверхностно-активных веществ в стандартный состав цилиндрового масла, имеющего определенное BN, приводит к значительному увеличению эффективности указанного стандартного масла в отношении нейтрализации серной кислоты, образующейся при сгорании любого типа топлива, для которого содержание серы составляет менее 4,5%, в двухтактном судовом двигателе. Увеличение производительности в частности относится к скорости или кинетике нейтрализации образующейся серной кислоты, которая значительно увеличивается.

Различие в производительности между традиционным маслом, взятым для сравнения, и тем же маслом с добавкой поверхностно-активного вещества характеризуется индексом эффективности нейтрализации, измеренным с помощью энтальпийного теста, описанного в примерах ниже.

Далее, Заявитель отметил, что введение этих поверхностно-активных веществ не влияло или практически не влияло на начальную величину BN указанного масла, измеренную по стандарту ASTM D-2896.

На самом деле, Заявитель заметил, что BN не кажется единственным определяющим критерием адаптируемости масла к содержанию серы в используемом топливе. Хотя BN и обеспечивает указание на способность к нейтрализации, оно не обязательно отражает наличие и доступность основных центров, составляющих BN, по отношению к молекулам кислоты, которые необходимо нейтрализовать.

Таким образом, не намереваясь ограничиваться какой-либо теорией, можно предположить, что эти поверхностно-активные вещества сами по себе не обеспечивают дополнительную основность масла, в котором они растворены. С другой стороны, их гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ) при введении их в масло с заданным BN приводит к увеличению доступности основных центров, содержащихся в сверхщелочных детергентах масла, и, как следствие, к большей эффективности реакции нейтрализации образующихся при сгорании топлива серосодержащих кислот.

Это дает возможность разработать цилиндровое масло для двухтактного судового двигателя, подходящее как для высокосернистого, так и низкосернистого топлива.

Предпочтительно, настоящее изобретение предлагает цилиндровое масло, имеющее определенное BN, заключенное в интервале от 40 до 70 миллиграмм поташа на грамм масла, предпочтительно от 45 до 60, предпочтительно от 50 до 58.

Согласно одному из воплощений изобретения BN масел в соответствии с настоящим изобретением составляет от 47 до 53, и предпочтительно равно 50.

Согласно другому воплощению изобретения BN масел в соответствии с настоящим изобретением составляет от 54 до 56, и предпочтительно равно 55.

Далее, BN масел в соответствии с настоящим изобретением может составлять от 55 до 59, предпочтительно от 56 до 58, предпочтительно равно 57.

Согласно воплощению изобретения соединения (А) выбирают из моно- и диэфиров насыщенных жирных монокислот, содержащих по меньшей мере 14 атомов углерода, и спиртов, содержащих не более 6 атомов углерода.

Предпочтительно, соединения (А) представляют собой сложные эфиры насыщенных жирных кислот, выбранных из миристиновой, пентадекановой, пальмитиновой, маргариновой, стеариновой, нонадециловой, арахиновой, генэйкозановой, бегеновой кислот.

Предпочтительно, соединения (А) представляют собой сложные эфиры спиртов, выбранных из этанола, метанола, пропанола, бутанола, этиленгликоля, неопентилгликоля, глицерина, пентаэритрита, гександиола, триэтиленгликоля.

Предпочтение будет отдано сложным эфирам миристиновой, пентадекановой, пальмитиновой, маргариновой, стеариновой, нонадециловой, арахиновой, генэйкозановой, бегеновой кислот и этанола, метанола, пропанола, бутанола, этиленгликоля, неопентилгликоля, глицерина, пентаэритрита, гександиола, триэтиленгликоля, в частности, моно- и диэфирам.

Согласно варианту осуществления изобретения моторное масло включает одну или более функциональных добавок, выбранных из диспергирующих, противоизносных, антипенных присадок, антиоксидантов и/или антикоррозийных присадок.

Согласно варианту осуществления изобретения цилиндровое масло содержит один или несколько сверхщелочных детергентов, выбранный из группы, содержащей карбоксилаты, сульфонаты, салицилаты, нафтенаты и смешанные сверхщелочные детергенты, совмещающие хотя бы два из этих типов детергентов, в частности, цилиндровое масло содержит по меньшей мере 10% одного или нескольких сверхщелочных соединений-детергентов.

Согласно воплощению изобретения сверхщелочные детергенты представляют собой соединения на основе металлов, выбранных из группы, образованной кальцием, магнием, натрием или барием, предпочтительно на основе кальция или магния.

Согласно воплощению изобретения детергенты приобретают сверхщелочные свойства за счет нерастворимых солей металлов, выбранных из группы, содержащей карбонаты, гидроксиды, оксалаты, ацетаты и глутаматы щелочных и щелочноземельных металлов. Предпочтительно сверхщелочные детергенты представляют собой карбонаты щелочных или щелочноземельных металлов, или, более того, по меньшей мере один из детергентов приобретает сверхщелочные свойства за счет карбоната кальция.

Согласно другому воплощению изобретения цилиндровое масло содержит по меньшей мере 0,1% диспергирующей присадки, выбранной из группы полиизобутиленсукцинимидов.

В соответствии с другим объектом изобретение относится к применению масла, как описано выше, в качестве единственного цилиндрового масла, которое можно использовать с любым типом топлива, для которого содержание серы составляет менее 4,5%, предпочтительно для которого содержание серы составляет от 0,5 до 4,5 масс.%.

Предпочтительно единственное цилиндровое масло может быть использовано как для топлива с содержанием серы менее 1,5 масс.%, так и для топлива с содержанием серы более 2,5 масс.%, предпочтительно более 3 масс.%

Предпочтительно единственное цилиндровое масло может быть использовано как для топлива с содержанием серы менее 1 масс.%, так и для топлива с содержанием серы более 2,5 масс.%, предпочтительно более 3 масс.%

В соответствии с другим объектом изобретение относится к применению масла как описано выше для предотвращения коррозии и/или уменьшения образования отложений нерастворимых солей металлов в двухтактных судовых двигателях при сжигании любого типа топлива, для которого содержание серы составляет менее 4,5 масс.%

В соответствии с другим объектом изобретение относится к применению одного или более соединений, выбранных из сложных эфиров насыщенных жирных монокислот, содержащих по меньшей мере 14 атомов углерода и спиртов, содержащих не более 6 атомов углерода, как поверхностно-активных веществ в цилиндровом масле, имеющем BN, измеренное согласно стандарту ASTM D-2896, составляющее не менее 40 миллиграмм поташа на грамм масла, для того, чтобы увеличить эффективность указанного цилиндрового масла по отношению к скорости нейтрализации серной кислоты, образующейся при сгорании любого типа топлива, для которого содержание серы составляет менее 4,5 масс.%, в двухтактном судовом двигателе.

Предпочтительно поверхностно-активное вещество присутствует в количестве от 0,01 масс.% до 10 масс.%, предпочтительно от 0,1 до 2 масс.% относительно общей массы масла.

В соответствии с другим объектом изобретение относится к способу получения масла как описано выше, отличающемуся тем, что соединение (А) добавляют в качестве отдельного компонента цилиндрового масла, имеющего BN, измеренное согласно стандарту ASTM D-2896, составляющее не менее 40 миллиграмм поташа на грамм масла, и необязательно включающего одну или несколько функциональных добавок.

Согласно другому воплощению изобретения масло готовят путем разбавления концентрата добавок для судового масла, в состав которого введено соединение (А).

В соответствии с другим объектом изобретение относится к концентрату добавок для цилиндрового масла, имеющего BN, определенное согласно стандарту ASTM D-2896, не менее 40 миллиграмм поташа на грамм масла, причем указанный концентрат содержит от 0,05 масс.% до 30 масс.%, предпочтительно от 0,5 масс.% до 25 масс.% относительно общей массы концентрата добавок одного или более соединений (А), выбранных из сложных эфиров насыщенных жирных монокислот, содержащих по меньшей мере 14 атомов углерода и спиртов, содержащих не более 6 атомов углерода.

Согласно другому варианту осуществления изобретения концентрат добавок содержит от 15 масс.% до 80 масс.% относительно общей массы концентрата добавок одного или нескольких соединений (А), выбранных из моно- и диэфиров насыщенных жирных монокислот, содержащих по меньшей мере 14 атомов углерода и спиртов, содержащих не более 6 атомов углерода.

Предпочтительно в концентратах добавок по изобретению сложные эфиры представляют собой моно-эфиры или диэфиры насыщенных жирных монокислот, содержащих по меньшей мере 14 атомов углерода и спиртов, содержащих не более 6 атомов углерода.

Предпочтительно соединения (А) концентратов добавок в соответствии с изобретением являются сложными эфирами насыщенных жирных кислот, выбранных из миристиновой, пентадекановой, пальмитиновой, маргариновой, стеариновой, нонадециловой, арахиновой, генэйкозановой, бегеновой кислот.

Предпочтительно соединения (А) концентратов добавок в соответствии с изобретением являются сложными эфирами спиртов, выбранных из этанола, метанола, пропанола, бутанола, этиленгликоля, неопентилгликоля, глицерина, пентаэритрита, гександиола, триэтиленгликоля.

В концентратах добавок согласно изобретению предпочтительны сложные эфиры миристиновой, пентадекановой, пальмитиновой, маргариновой, стеариновой, нонадециловой, арахиновой, генэйкозановой, бегеновой кислот и этанола, метанола, пропанола, бутанола, этиленгликоля, неопентилгликоля, глицерина, пентаэритрита, гександиола, триэтиленгликоля, в частности, моно- и диэфиры указанных выше кислот и спиртов.

Подробное описание изобретения

Сложные эфиры как поверхностно-активные вещества

Поверхностно-активные вещества представляют собой молекулы, имеющие, с одной стороны, липофильную (гидрофобную) цепь, а с другой стороны, гидрофильную группу (полярную «голову»).

Сложные эфиры, используемые в изобретении, являются неионогенными поверхностно-активными веществами, в которых гидрофильная полярная «голова» представляет собой структурную единицу, образованную сложноэфирными группами и, необязательно, неэтерефицированными гидроксогруппами, которые в связи с этим должны быть достаточно близко расположены друг к другу, чтобы образовать «полярную голову». Следовательно, в сложных эфирах согласно изобретению количество сложноэфирных групп ограничено, предпочтительно их одна или две, и предпочтительно они расположены на расстоянии не более четырех атомов углерода друг от друга, если считать от кислородной позиции сложноэфирной группы.

Количество неэтерифицированных гидроксильных групп также ограничено, предпочтительно не более четырех, и они должны быть расположены в бета- или гамма-позиции по отношении к атому кислорода сложноэфирной СОО-группы.

Липофильная часть представлена одной или более, предпочтительно не более чем двумя, углеродными цепями, происходящими от жирных кислот, которые по этой причине должны включать достаточное количество атомов углерода, чтобы придать достаточную липофильность молекуле, и предпочтительно в них не должно быть полярных или ненасыщенных групп.

В изобретении сложные эфиры используют отдельно или в виде смеси и выбирают из сложных эфиров насыщенных жирных монокислот, содержащих по меньшей мере 14 атомов углерода и спиртов, содержащих не более 6 атомов углерода, предпочтительно, выбирают из моно- и диэфиров.

Кроме того, алифатическая цепь насыщенных жирных кислот предпочтительно содержит от 14 до 22 атомов углерода, предпочтительно от 18 до 20 атомов углерода. Алифатическая цепь этих жирных кислот предпочтительно линейная, необязательно замещенная, предпочтительно метиловыми, этиловыми или пропиловыми группами.

Эти кислоты, например и предпочтительно, выбирают из миристиновой, пентадекановой, пальмитиновой, маргариновой, стеариновой, нонадециловой, арахиновой, генэйкозановой, бегеновой кислот.

Спирты, входящие в состав сложных эфиров, согласно изобретению, включают не более 6 атомов углерода. Это линейные или разветвленные одно- или многоатомные спирты. Предпочтительно, это не более чем четырехатомные спирты. Эти спирты предпочтительно выбирают из этанола, метанола, пропанола, бутанола, этиленгликоля, неопентилгликоля, глицерина, пентаэритрита, гександиола, триэтиленгликоля.

Предпочтительны сложные эсриры иристиновой, пентадекановой, пальмитиновой, маргариновой, стеариновой, нонадециловой, арахиновой, генэйкозановой, бегеновой кислот и этанола, метанола, пропанола, бутанола, этиленгликоля, неопентилгликоля, глицерина, пентаэритрита, гександиола, триэтиленгликоля, в частности моно- и диэфиры.

Среди предпочтительных сложных эфиров можно, например, отметить метиловый эфир стеариновой кислоты, моностеарат глицерина, моно- и диэфиры неопентилгликоля или этиленгликоля и маргариновой или стеариновой кислоты.

Из-за их низких поверхностно-активных свойств или сильной липофильности эти соединения стабилизируются в растворе в масляной матрице и ведут к смещению химического равновесия в сверхщелочных детергентах. Следовательно, основные центры, предоставляемые сверхщелочными детергентами, более доступны, что делает более эффективной реакцию нейтрализации серной кислоты этими основными центрами, предоставляемыми сверхщелочными детергентами.

Далее, отмечается, что эти соединения сами по себе не обеспечивают дополнительную основность маслу, в котором они растворены.

Количества поверхностно-активных веществ, используемых в изобретении, изменяются от 0,01 масс.% до 10 масс.% по отношению к общей массе масла.

Вязкость или уровень гелеобразования конечного масла может изменяться в зависимости от природы выбранного сложного эфира(ов), предпочтительно использовать количество в интервале от 0,1 масс.% до 2 масс.% одного или более сложных эфиров по отношению к общей массе масла. Таким образом, судовое масло согласно изобретению сможет в связи с этим поддерживать класс вязкости в соответствии с условиями использования.

BN масел согласно настоящему изобретению

BN масел согласно настоящему изобретению обеспечивается сверхщелочными детергентами на основе щелочных или щелочноземельных металлов. Величина BN в судовых маслах, измеренная в соответствии со стандартом ASTM D-2896, может изменяться от 5 до 100 мг КОН/г.

Масло с заданным значением BN будет выбираться в зависимости от условий применения указанного масла и, в частности, в соответствии с содержанием серы топлива, используемого совместно с цилиндровым маслом.

Масла согласно настоящему изобретению приспособлены к использованию в роли цилиндрового масла независимо от содержания серы в топливе, используемом как горючее для двигателя.

Следовательно, цилиндровые масла согласно изобретению для двухтактного судового двигателя имеют BN не менее 40, предпочтительно от 40 до 70.

В соответствии с предпочтительным воплощением изобретения уровень BN состава масла, измеренный в соответствии со стандартом ASTM D-2896, является промежуточным между уровнями, требуемыми для граничных содержаний серы в топливе, используемом в настоящее время, то есть BN находится в интервале от 45 до 60, предпочтительно от 50 до 58, предпочтительно равен 57 или, далее, 55.

В соответствии с воплощением изобретения BN масел согласно настоящему изобретению находится в интервале от 47 до 53, предпочтительно 50.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения BN масел в соответствии с настоящим изобретением находится в интервале от 54 до 56, предпочтительно равно 55.

Или далее BN масел согласно настоящему изобретению может находиться в интервале от 55 до 59, предпочтительно от 56 до 58, предпочтительно равно 57.

Составы масел согласно изобретению включают поверхностно-активные вещества типа сложных эфиров, как описано выше, позволяя увеличить доступность основных центров, предоставляемых сверхщелочными детергентами, для того чтобы нейтрализовать кислоту по меньшей мере так же эффективно, как общепринятые составы с более высокими BN.

Например, состав масла в соответствии с изобретением, имеющий BN, равный 55 или 57, будет иметь, по меньшей мере, ту же эффективность нейтрализации серной кислоты, что и традиционный состав с BN 70.

Обычные масла с BN 55 или 57, состав которых изменен в соответствии с изобретением дают возможность должным образом предотвращать проблемы, связанные с коррозией, при использовании высокосернистого топлива (порядка 3 масс.% или более).

Масло согласно настоящему изобретению также позволяет уменьшить образование отложений нерастворимых солей металлов, обеспечивающих сверхщелочность (например, CaCO₃), при использовании низкосернистого топлива (1,5 масс.% или менее, например, менее 1%), причем это уменьшение напрямую связано с уменьшением BN, которое стало возможным в настоящем составе.

Более того, масла в соответствии с настоящим изобретением сохраняют достаточную очищающую способность, будучи разработаны для использования как с низкосернистым, так и высокосернистым топливом, так как их BN (и, поэтому, имеющееся количество детергентов) можно установить на промежуточном уровне между уровнями, необходимыми для обеих категорий топлива.

Предпочтительно масла в соответствии с настоящим изобретением не находятся в форме эмульсии или микроэмульсии типа «масло в воде» или «вода в масле», для которых BN в основном определяется соединениями, присутствующими в водной фазе.

Сверхщелочные детергенты

Сверхщелочные детергенты, используемые в составе масел согласно настоящему изобретению, хорошо известны специалистам в данной области техники.

Детергенты, которые обычно используют при разработке смазочных составов, обычно являются анионными соединениями, включающими длинную липофильную углеводородную цепь и гидрофильную «голову». Связанный с ней катион представляет собой, как правило, катион щелочного или щелочноземельного металла.

Детергенты предпочтительно выбирают из солей щелочных или щелочноземельных металлов и карбоновых кислот, сульфонатов, салицилатов, нафтенатов, а также фенолятов.

Щелочные и щелочноземельные металлы представляют собой предпочтительно кальций, магний, натрий или барий.

Эти соли металлов могут содержать металл в приблизительно стехиометрическом количестве или, наоборот, в избытке (в количестве, большем стехиометрического). Во втором случае имеют дело с так называемыми сверхщелочными детергентами.

Этот избыток металла, обеспечивающий сверхщелочую природу детергента, существует в масле в виде нерастворимых солей металлов, например, карбонатов, гидроксидов, оксалатов, ацетатов, глутаматов, предпочтительно карбонатов.

В одном и том же сверхщелочном детергенте металлы, входящие в эти нерастворимые соли, могут быть как теми же, что и входящие в состав растворимых в масле детергентов, так и иными. Предпочтительно, их выбирают из кальция, магния, натрия или бария.

Таким образом, сверхщелочные детергенты имеют вид мицелл, состоящих из нерастворимых солей металлов, удерживаемых в виде суспензии в смазочном составе с помощью таких детергентов, как растворимые в масле соли металлов.

Эти мицеллы могут содержать один или несколько типов нерастворимых солей металлов, стабилизированных одним или более типами детергентов.

Сверхщелочные детергенты, включающие единственный тип детергента, являющегося растворимой солью металла, будут в общем обозначаться в соответствии с природой гидрофобной цепи последней.

Так, они будут называться фенолятный, салицилатный, сульфонатный, нафтенатный типом в зависимости от того, является ли детергент фенолятом, салицилатом, сульфонатом или нафтенатом, соответственно.

Понимается, что сверхщелочные детергенты имеют смешанный тип, если мицеллы состоят из нескольких типов детергентов, отличающихся друг от друга природой гидрофобной цепи.

Для использования в смазочных составах в соответствии с настоящим изобретением растворимыми в масле солями металлов будут предпочтительно феноляты, сульфонаты, салицилаты кальция, магния, натрия или бария, а также смешанные фенолятносульфонатные и/или салицилатные детергенты.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения нерастворимой солью металла, обеспечивающей сверхщелочной характер, является карбонат кальция.

Сверхщелочными детергентами, используемыми в смазочных составах в соответствии с настоящим изобретением, будут предпочтительно феноляты, сульфонаты, салицилаты или фенолятно-сульфонатно-салицилатные смешанные детергенты, сверхщелочные свойства которых обеспечиваются карбонатом кальция.

В соответствии с воплощением настоящего изобретения используется по меньшей мере 10% одного или более сверхщелочных соединений-детергентов, что обеспечивает достаточную основность масла для нейтрализации кислот, образующихся при горении.

Количество сверхщелочных детергентов определяют обычным способом так, чтобы достичь целевого BN.

Базовые масла.

Вообще, базовыми маслами, используемыми для составления масел в соответствии с настоящим изобретением могут быть минеральные, синтетические или растительные масла, а также их смеси.

Минеральные или синтетические масла, обычно используемые на практике, принадлежат к одному из классов, определенных в классификации Американского нефтяного института, как показано ниже:

	Содержание насыщенных веществ	Содержание серы	Показатель вязкости
Группа 1. Минеральные масла	<90%	>0,03%	80≤VI<120
Группа 2. Гидрокрекинговые масла	≥90%	≤0,03%	80≤VI<120
Группа 3. Гидроизомеризованные	≥90%	≤0,03%	≥120
масла
Группа 4	Поли-α-олефины
Группа 5	Иные базовые масла, не включенные в группы 1-4

Минеральные масла группы 1 могут быть получены перегонкой отборных нафтеновых или парафинистых нефтей с последующей очисткой дистиллятов такими методами как экстракция растворителями, депарафинизация растворителями или катализаторами, гидропереработка или гидрирование.

Масла групп 2 и 3 получают более интенсивными способами очистки, например, комбинацией гидропереработки, гидрокрекинга, гидрирования и каталитической депарафинизации.

Примеры синтетических базовых масел групп 4 и 5 включают поли-α-олефины, полибутены, полиизобутены, алкилбензолы.

Эти базовые масла могут быть использованы по отдельности или в смеси. Минеральное масло можно объединять с синтетическим.

Цилиндровые масла для двухтактных дизельных судовых двигателей имеют класс вязкости от SAE-40 до SAE-60, в общем, предпочтительно SAE-50, что эквивалентно кинематической вязкости при 100°С от 16,3 до 21,9 мм²/с. В зависимости от использования в профессии для двухтактных дизельных судовых двигателей предпочтителен состав масла, имеющий кинематическую вязкость при 100°С от 18 до 21,5, предпочтительно 19 и 21,5. Указанную вязкость можно получить, смешивая добавки и базовые масла, например, содержащие минеральные масла из группы 1, такие как базовые масла Neutral Solvent (например, 500NS или 600NS) и брайтсток. Можно использовать любую другую комбинацию минеральных, синтетических и растительных масел, имеющую в виде смеси с добавками вязкость, соответствующую классу SAE-50.

Как правило, обычный состав цилиндрового масла для медленных двухтактных судовых дизельных двигателей имеет класс от SAE 40 до SAE 60, предпочтительно SAE 50 (в соответствии с классификацией SAE J300) и состоит, по меньшей мере, на 50 масс.% из базового минерального и/или синтетического масла, адаптированного к применению в судовом двигателе, например, из группы 1 по классификации Американского нефтяного института, то есть полученного перегонкой отборных нефтей с последующей очисткой дистиллятов такими методами как экстракция растворителями, депарафинизация растворителями или катализаторами, гидропереработка или гидрирование. Их показатель вязкость (VI) заключен в интервале от 80 до 120; содержание серы в них больше 0,03% и содержание насыщенных соединений меньше 90%.

Функциональные добавки

Состав масла в соответствии с изобретением может также содержать функциональные добавки, подходящие для их применения, например, диспергирующие, противоизносные, антипенные присадки, антиоксиданты и/или антикоррозийные присадки. Последние известны специалистам в данной области техники. Эти добавки обычно присутствуют в количестве 0,1-5 масс.%.

Диспергирующие добавки

Диспергаторы представляют собой хорошо известные добавки, используемые в составах смазочных масел, особенно для применения в области морского дела. Их основная роль заключается в удержании суспезированных частиц, присутствующих в составе масла изначально или возникающих при его использовании в двигателе. Они предотвращают агломерацию, воздействуя на стерические препятствия. Они также могут оказывать синергетическое действие на нейтрализацию.

Диспергаторы, используемые в качестве добавок в масло, как правило, содержат полярную группу, связанную с относительно длинной углеводородной цепью, обычно содержащей от 50 до 400 атомов углерода. Полярная группа, как правило, содержит по меньшей мере один из следующих элементов: азот, кислород или фосфор.

В качестве диспергирующих добавок к маслу особенно часто используют производные янтарной кислоты. В частности используют сукцинимиды, получаемые конденсацией янтарного ангидрида и амидов, сложные эфиры янтарной кислоты, получаемые конденсацией янтарного ангидрида и спиртов или полиолов.

На эти соединения затем можно действовать различными соединениями, в первую очередь, серой, кислородом, формальдегидом, карбоновыми кислотами и соединениями, содержащими цинк или бор, с целью получить, например, сукцинимиды борной кислоты или блокированные цинком сукинимиды.

Основания Манниха, получаемые поликонденсацией алкилзамещенных фенолов, формальдегида и первичных или вторичных аминов, также используются в качестве диспергирующих добавок в маслах.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения используется по меньшей мере 0,1% диспергирующей добавки. Может быть использован, например, диспергатор из группы полиизобутиленсукцинимидов борной кислоты или блокированных цинком.

Другие функциональные добавки

В состав масел согласно настоящему изобретению могут также необязательно входить другие добавки.

Например, отметим противоизносные присадки, которые можно например выбрать из группы дитиофосфатов цинка; антиоксидантные/антикоррозийные добавки, например, органометаллические детергенты или тиадиазолы; антипенные присадки, противодействующие эффекту детергентов, которыми могут быть, например, полярные полимеры, такие как полиметилсилоксаны, полиакрилаты.

Согласно настоящему изобретению состав описанных масел относится к соединениям, взятым по отдельности до смешивания, что следует понимать в том смысле, что указанные соединения могут как сохранять, так и не сохранять ту же химическую форму после смешения, что и до него. Предпочтительно масла согласно настоящему изобретению, полученные смешением соединений, взятых по отдельности, не находятся в форме эмульсии или микроэмульсии.

Поверхностно-активные вещества, содержащиеся в маслах в соответствии с настоящим изобретением, могут, в частности, входить в масло как отдельная добавка, например, для увеличения эффективности нейтрализации уже известных стандартных составов масел.

Поверхностно-активные вещества в соответствии с настоящим изобретением в этом случае предпочтительно входят в стандартный состав цилиндрового масла для медленных двухтактных судовых дизельных двигателей классов от SAE 40 до SAE 60, предпочтительно SAE 50 (в соответствии с классификацией SAE J300).

Этот стандартный состав состоит из:

- по меньшей мере 50 масс.% минерального и/или синтетического базового масла, приспособленного для использования в судовом двигателе, например группы 1 по классификации API, то есть полученного перегонкой отборных неочищенных нефтей с последующей очисткой дистиллятов такими методами как экстракция растворителями, депарафинизация растворителями или катализаторами, гидропереработка или гидрирование. Их показатель вязкости (VI) заключен в интервале от 80 до 120; содержание серы в них составляет более 0,03% и содержание насыщенных соединений составляет меньше 90%;

- по меньшей мере 10% одного или более сверхщелочных соединений-детергентов, обеспечивающих достаточную основность масла для нейтрализации кислот, образующихся при горении, которые могут, например, быть выбраны из детергентов сульфонатного, фенолятного или салицилатного типа;

- по меньшей мере 0,1% диспергирующей добавки, которая может, например, быть выбрана из полиизобутиленсукцинимидов, и основная роль которой - удерживать суспензированными частицы, присутствующие в составе масла изначально или возникающие в составе масла при его использовании в двигателе, она также оказывает синергетическое действие на нейтрализацию;

- и, возможно, антипенные добавки, антиоксиданты и/или антикоррозийные и/или противоизносные агенты, напр