Lubricación de motor marino.

Una composición lubricante para motores marinos de pistón troncal para mejorar la manipulación de asfalteno en el uso de los mismos,

en el funcionamiento del motor cuando se llena con un aceite combustible pesado, y dicha composición comprende o se prepara mezclando un aceite de viscosidad de lubricación, en una cantidad mayoritaria, que contiene 50 % en peso o más de una existencia básica que contiene más que o igual a 90% de compuestos saturados y menos que o igual a 0,03% de azufre o una de sus mezclas, y, en cantidades minoritarias respectivas: (A) (8) un detergente de hidroxibenzoato metálico sustituido con hidrocarbilo con exceso de base que tiene: (A1) un índice de basicidad de dos o más y un grado de carbonatación de 80% o más; o (A2) un índice de basicidad de dos o más y un grado de carbonatación de menos de 80%;

o (A3) un Indice de basicidad de menos de dos y un grado de carbonatación de menos de 80%;

en el que el grado de carbonatación es un porcentaje de carbonato presente en el detergente de hidroxibenzoato metálico sustituido con hidrocarbilo con exceso de base expresado como un porcentaje en moles con respecto al exceso total de base en el detergente; y

un ácido carboxflico sustituido con hidrocarbilo o uno de sus anhldridos, en el que el grupo hidrocarbilo o al menos uno grupo hidrocarbilo contiene al menos ocho átomos de carbono;

constituyendo el ácido o el anhídrido al menos 1 y hasta 10% en peso de la composición de aceite lubricante;

en el que el Indice de tratamiento de los aditivos (A) y (8) en la composición de aceite lubricante está comprendido en el intervalo de 2 a 20% en peso.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/002131.

Solicitante: INFINEUM INTERNATIONAL LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: PO Box 1 Milton Hill Oxford OX13 6BB REINO UNIDO.

Inventor/es: WATTS, PETER, GARNER,TERRY, GREGORY,LAURA, HARTLEY,JOSEPH.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C10M169/04 QUIMICA; METALURGIA.C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA.C10M COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la perforación de pozos C09K 8/02 ); UTILIZACION DE SUSTANCIAS, YA SEA SOLAS, O COMO INGREDIENTES LUBRICANTES EN UNA COMPOSICION LUBRICANTE (agentes de desmoldeo, es decir, de separación, para metales B22C 3/00, para materias plásticas o para sustancias en estado plástico, en general B29C 33/56, para el vidrio C03B 40/02; lubricantes para textiles D06M 11/00, D06M 13/00, D06M 15/00; aceites de inmersión para microscopia G02B 21/33). › C10M 169/00 Composiciones lubricantes caracterizadas porque contienen como constituyentes una mezcla de al menos dos tipos de ingredientes, cubiertos por los grupos precedentes, escogidos entre materiales de base, espesantes o aditivos, siendo cada uno de estos compuestos un compuesto esencial. › Mezclas de materiales de base y de aditivos.
  • C10N10/04 C10 […] › C10N SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LA SUBCLASE C10M.C10N 10/00 Metales presentes como tales o en sus compuestos. › Grupos 2 o 12.
  • C10N30/04 C10N […] › C10N 30/00 Propiedades físicas o químicas particulares mejoradas por el aditivo que caracteriza a la composición lubricante, p. ej. aditivos multifuncionales. › Propiedades detergentes o dispersantes.
  • C10N40/25 C10N […] › C10N 40/00 Utilización o aplicación particular de la composición lubricante. › Motores de combustión interna.

PDF original: ES-2425957_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Lubricación de motor marino Esta invención se refiere a una composición lubricante para motores marinos de pistón troncal para un motor marino (diesel) de encendido por compresión de cuatro tiempos de velocidad medida y a la lubricación de dicho motor.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los motores marinos de pistón troncal usan Aceite Combustible Pesado (`HFO´ del inglés Heavy Fuel Oil) para funcionar en alta mar. El aceite combustible pesado es la fracción más pesada del destilado de petróleo y comprende una mezcla compleja de moléculas que incluyen hasta un 15% de asfaltenos , definidos como la fracción de destilado de petróleo que es insoluble en exceso de compuestos hidrocarbonados alifáticos (por ejemplo, heptano) pero que es soluble en disolventes aromáticos (por ejemplo, tolueno) . Los asfaltenos pueden entrar en el lubricante de motores como contaminantes o bien por el cilindro o por las bombas de combustible e inyectores, y se puede producir la precipitación de asfalteno, manifestado como un “pintura negra” o un “lodo negro” en el motor. La presencia de dichos depósitos carbonosos en la superficie del pistón puede actuar como una capa aislante que puede dar lugar a la formación de grietas que luego se propagan por el pistón. Si una grieta se desplaza a través del pistón, los gases calientes pueden entrar en el cárter, lo que da lugar posiblemente a una explosión del cárter.

Es por lo tanto muy deseable que los aceites para motor de pistón troncal (“TPEO”) eviten o inhiban la precipitación de asfalteno. La técnica anterior describe maneras de hacer esto.

El documento WO 96/26995 describe el uso de un fenol sustituido con hidrocarbilo para reducir la “pintura negra” en un motor diesel. El documento WO 96/26996 describe el uso de un desemulsificante para emulsiones de agua en aceite, por ejemplo, un poliol de polioxialquileno, para reducir la “pintura negra” en motores diesel. El documento USB2-7.053.027 describe el uso de uno o más detergentes de carboxilatos metálicos con exceso de base en combinación con un aditivo antidesgaste en un TPEO libre de dispersante.

El problema de la precipitación de asfalteno es más grave a niveles de compuestos saturados de existencia básica más altos. El documento WO 2008/128656 describe una solución mediante el uso de un detergente de hidroxibenzoato metálico sustituido con hidroxicarbilo con exceso de base, que tiene un índice de basicidad de menos de 2 y un grado de carbonatación de 80% o superior en un lubricante para motor marino de pistón troncal para reducir la precipitación de asfalteno en el lubricante. Se mencionan, pero no se ponen como ejemplo, los lubricantes que comprenden existencias básicas del Grupo III y Grupo IV, y se ponen como ejemplos lubricantes que contienen existencias básicas del Grupo II, teniendo todas las existencias básicas altos niveles de compuestos saturados.

Sin embargo, la solución descrita anteriormente está limitada a un tipo específico de detergentes. Se ha encontrado ahora, en la presente invención, que el problema en el documento WO 2008/128656 se resuelve para un intervalo diferente de detergentes de carboxilatos metálicos con exceso de base empleando, en combinación con los mismos, un ácido carboxílico, anhídrido, éster o amida sustituidos con hidrocarbilo en existencias básicas con alta cantidad de compuestos saturados.

El documento WO-A-2008/021737 describe la lubricación de un motor de combustión interna con una composición que incluye al menos 0, 5% en peso de un ácido carboxílico o un anhídrido del mismo. Pone como ejemplo dichas composiciones que incluyen un fenato con exceso de base y un sulfonato con exceso de base y proporciona sus datos de ensayo de depósitos de coque sobre panel. Sin embargo, no aborda la presencia de aceite combustible pesado en la composición.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

Un primer aspecto de la invención es una composición de aceite lubricante para un motor marino de pistón troncal para mejorar la manipulación de asfalteno en su uso, en el funcionamiento del motor cuando es alimentado con un aceite combustible pesado, y dicha composición comprende o se prepara mezclando un aceite de viscosidad de lubricación, en una cantidad mayoritaria, que contiene 50% en peso o más de una existencia básica que contiene más que o igual a 90% de compuestos saturados y menos que o igual a 0, 03% de azufre o una de sus mezclas, y en cantidades minoritarias respectivas:

(A) un detergente de hidroxibenzoato metálico sustituido con hidrocarbilo con exceso de base que tiene: (A1) un índice de basicidad de dos o más y un grado de carbonatación de 80% o más; o (A2) un índice de basicidad de dos o más y un grado de carbonatación inferior a 80%; o (A3) un índice de basicidad de menos de dos y un grado de carbonatación de menos de 80%, en el que el grado de carbonatación es el porcentaje de carbonato presente en el detergente de hidroxibenzoato metálico sustituido con hidrocarbilo con exceso de base, expresando como un porcentaje en moles con respecto al exceso de base total en el detergente; y

(B) un ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo o uno de sus anhídridos, en el que el grupo hidrocarbilo o al menos un grupo hidrocarbilo contiene al menos ocho átomos de carbono: constituyendo el ácido o el anhídrido al menos de 1 hasta 10 % en peso de la composición de aceite lubricante;

en el que el índice de tratamiento de los aditivos (A) y (B) en la composición de aceite lubricante está en el intervalo de 2 a 20% en peso.

Un segundo aspecto de la invención es el uso de un detergente (A) en combinación con un ácido o anhídrido carboxílico (B) como se define, y en las cantidades establecidas, en el primer aspecto de la invención en una composición de aceite lubricante para un motor marino de pistón troncal para un motor marino de encendido por compresión de velocidad media, y dicha composición comprende un aceite de viscosidad de lubricación en una cantidad mayoritaria y contiene 50% en peso o más de una existencia básica que contiene mas que o igual a 90% de compuestos saturados y menos que o igual a 0, 03% de azufre o una de sus mezclas, para mejorar la manipulación de asfalteno durante el funcionamiento del motor, alimentado por un aceite combustible pesado, y su lubricación por dicha composición, en comparación con una operación análoga cuando se usa la misma cantidad de detergente (A) en ausencia de (B) .

Un tercer aspecto de la invención es un método de funcionamiento de un motor marino de encendido por compresión de velocidad media de pistón troncal, que comprende:

(i) alimentar dicho motor con un aceite combustible pesado; y

(ii) lubricar el cárter del motor con una composición como la definida en el primer aspecto de la invención.

Un cuarto aspecto de la invención es un método para dispersar asfaltenos en una composición de aceite lubricante para un motor marino de pistón troncal durante la lubricación de las superficies de la cámara de combustión de un motor marino de encendido por compresión de velocidad media y el funcionamiento de dicho motor, comprendiendo dicho método:

(i) proporcionar una composición como la definida en el primer aspecto de la invención;

(ii) proporcionar la composición en la cámara de combustión;

(iii) proporcionar aceite combustible pesado en la cámara de combustión; y

(iv) quemar el aceite combustible pesado en la cámara de combustión,

En esta memoria, las siguientes palabras y expresiones, si se usan y cuando se usan, tienen los significados descritos a continuación:

“ingredientes activos” o “ (a.i.) ”· se refiere a un material aditivo que no es un diluyente o un disolvente;

“que comprende” o cualquier expresión similar especifica la presencia de características, etapas, o partes enteras o componentes establecidos, pero no excluye la presencia o adición de uno o más de otras características, etapas, partes enteras, componentes, o sus grupos; las expresiones “consiste en “ o “consiste esencialmente en“ o similares puede estar abarcadas en “comprende” o similares, donde “consiste esencialmente en” permite la inclusión de sustancias que no afecten sustancialmente a las características de la composición a la que se aplican:

“cantidad mayoritaria” significa en exceso de 50% en peso de una composición;

“cantidad minoritaria” significa menos que 50% en peso de una composición;

“TBN” significa un número base total medido mediante ASTM D2896.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición lubricante para motores marinos de pistón troncal para mejorar la manipulación de asfalteno en el uso de los mismos, en el funcionamiento del motor cuando se llena con un aceite combustible pesado, y dicha composición comprende o se prepara mezclando un aceite de viscosidad de lubricación, en una cantidad mayoritaria, que contiene 50 % en peso o más de una existencia básica que contiene más que o igual a 90% de compuestos saturados y menos que o igual a 0, 03% de azufre o una de sus mezclas, y, en cantidades minoritarias respectivas:

(A) un detergente de hidroxibenzoato metálico sustituido con hidrocarbilo con exceso de base que tiene: (A1) un índice de basicidad de dos o más y un grado de carbonatación de 80% o más; o (A2) un índice de basicidad de dos o más y un grado de carbonatación de menos de 80%; o (A3) un Indice de basicidad de menos de dos y un grado de carbonatación de menos de 80%; en el que el grado de carbonatación es un porcentaje de carbonato presente en el detergente de hidroxibenzoato metálico sustituido con hidrocarbilo con exceso de base expresado como un porcentaje en moles con respecto al exceso total de base en el detergente; y

(8) un ácido carboxflico sustituido con hidrocarbilo o uno de sus anhldridos, en el que el grupo hidrocarbilo o al menos uno grupo hidrocarbilo contiene al menos ocho átomos de carbono; constituyendo el ácido o el anhídrido al menos 1 y hasta 10% en peso de la composición de aceite lubricante;

en el que el Indice de tratamiento de los aditivos (A) y (8) en la composición de aceite lubricante está comprendido en el intervalo de 2 a 20% en peso 2. La composición según la reivindicación 1, en la que el metal en (A) es calcio.

3. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en la que el hidroxibenzoato sustituido con hidrocarbilo en (A) es salicilato.

4. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el aceite de viscosidad de lubricación contiene más de 60% en peso de una existencia básica que contiene más que o igual a 90% de compuestos saturados y menos que o igual a 0, 03% de azufre o una de sus mezclas.

5. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el grupo hidrocarbilo en (8) tiene de 8 a 400, tal como de 12 a 100, especialmente de 16 a 64, átomos de carbono.

6. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que en el ácido o derivado (8) , el sustituyente hidrocarbilo se deriva de una poliolefina.

7. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que (8) es un ácido succínico o un anhldrido succlnico.

8. La composición según la reivindicación 7, en la que (8) es un ácido o anhídrido poliisobuteno-succínico.

9. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que tienen un T8N de 20 a 60, tal como 25 a 55.

10. El uso de un detergente (A) como el definido en la reivindicación 1 en combinación con un ácido o anhídrido carboxílico (8) como el definido en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, y en una cantidad establecida en la reivindicación 1, en una composición de aceite lubricante para motores marinos de pislón troncal para un motor marino de encendido por compresión de velocidad media, cuya composición comprende un aceite de viscosidad lubricante en una cantidad mayoritaria y contiene 50% en peso o más de una existencia básica que contiene más que o igual a 90% de compuestos saturados y menos que o igual a 0, 03% de azufre o una de sus mezclas, para mejorar la manipulación de asfalteno durante el funcionamiento del motor, que utiliza como combustible un aceite combustible pesado, y su lubricación mediante la composición, en comparación con un funcionamiento análogo cuando se usa la misma cantidad de detergente (A) en ausencia de (8) .

11. Un método para hacer funcionar un motor marino de encendido por compresión de velocidad media, que comprende

(i) llenar el motor con un aceite combustible pesado,

(ii) lubricar el cárter del motor con una composición como la definida en cualquiera de las reivindicaciones 1 a

9.

12. Un método para dispersar asfaltenos en una composición de aceite lubricante para motores marinos de pistón troncal durante su lubricación de las superficies de la cámara de combustión de un motor marino de encendido por compresión de velocidad media y el funcionamiento de dicho moto, comprendiendo dicho método:

(i) proporcionar una composición como la definida en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9;

(ii) proporcionar la composición en la cámara de combustión;

(iii) proporcionar aceite combustible pesado en la cámara de combustión; y

(iv) quemar el aceite combustible pesado en la cámara de combustión.


 

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