Lubricación de motores marinos.

Una composición de aceite lubricante para motores marinos de pistón tubular para mejorar el manejo de asfaltenos durante su uso, al hacer funcionar el motor cuando está alimentado por un gasóleo pesado, composición que tiene un TBN de 20 a 60 según se mide mediante ASTM D2896 y se elabora mezclando un aceite de viscosidad lubricante, en una cantidad principal, que contiene 50% en masa o más de una mezcla base que contiene más de o igual a 90% de saturados y menos de o igual a 0,03% de azufre o una de sus mezclas, y, en cantidades secundarias respectivas:

(A) un detergente de hidroxibenzoato metálico sustituido con hidrocarbilo sobrebasificado 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%;

donde el grado de carbonatación es el porcentaje de carbonato presente en el detergente de hidroxibenzoato metálico sustituido con hidrocarbilo sobrebasificado expresado como un porcentaje molar con relación al exceso de base total en el detergente; y

(B) de 5 a 500 % en masa de ingrediente activo, basado en la masa de ingrediente activo de (A) de un fenol sustituido con alquilo soluble en aceite, distinto de un fenol impedido, o un alquilnaftol;

en donde el nivel de tratamiento de los aditivos (A) y (B) contenidos en la composición de aceite lubricante está en el intervalo de 1 a 25% en masa.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/002622.

Solicitante: INFINEUM INTERNATIONAL LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

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

Inventor/es: WATTS, PETER, HARTLEY,JOSEPH, BERTRAM,RICHARD, DOWDING,PETER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la... > C10M163/00 (Composiciones lubricantes caracterizadas porque el aditivo es una mezcla de un compuesto macromolecular y de un compuesto de constitución indeterminada o incompletamente determinada, siendo cada uno de estos compuestos un compuesto esencial)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la... > Mezclas de materiales de base y de espesantes > C10M169/04 (Mezclas de espesantes y de aditivos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LA SUBCLASE C10M > Propiedades físicas o químicas particulares mejoradas... > C10N30/04 (Propiedades detergentes o dispersantes)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > SISTEMA DE INDEXACION ASOCIADO A LA SUBCLASE C10M > Utilización o aplicación particular de la composición... > C10N40/25 (Motores de combustión interna)

PDF original: ES-2537436_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Lubricación de motores marinos Campo de la invención Esta invención se refiere a una composición lubricante para motores marinos de pistón tubular para un motor marino de ignición por compresión (diésel) de cuatro tiempos de velocidad media y a la lubricación de tal motor.

Antecedentes de la invención Los motores marinos de pistón tubular usan generalmente gasóleo pesado ('HFO', por sus siglas en inglés) para la marcha en mar abierto. El gasóleo pesado es la fracción más pesada del destilado de petróleo y comprende una mezcla compleja de moléculas que incluye hasta 15% de asfaltenos, definidos como la fracción de destilado de petróleo que es insoluble en un exceso de hidrocarburo alifático (p. ej. heptano) pero que es soluble en disolventes aromáticos (p. ej. tolueno) . Los asfaltenos pueden entrar en el lubricante del motor como contaminantes bien a través del cilindro o bien a través de las bombas e inyectores de combustible, y entonces se puede producir la precipitación de asfaltenos, manifestada como 'pintura negra' o 'lodo negro' en el motor. La presencia de tales depósitos carbonosos sobre una superficie del pistón puede actuar como una capa aislante que puede dar como resultado la formación de grietas que a continuación se propagan a través del pistón. Si una grieta se desplaza a través del pistón, pueden entrar en el cárter gases de combustión calientes, posiblemente dando como resultado una explosión en el cárter.

Por lo tanto, es muy deseable que los aceites para motores de pistón tubular ('TPEO', por sus siglas en inglés) eviten o inhiban la precipitación de asfaltenos. La técnica anterior describe modos para hacer esto.

El documento WO 96/26995 divulga el uso de un fenol sustituido con hidrocarbilo para reducir la 'pintura negra' en un motor diésel. El documento WO 96/26996 divulga el uso de un demulsionante para emulsiones de agua en aceite, por ejemplo, un polioxialquilenpoliol, para reducir la 'pintura negra' en motores diésel. El documento US-B2

7.053.027 describe el uso de uno o más detergentes de carboxilato metálico sobrebasificados en combinación con un aditivo antidesgaste en un TPEO libre de dispersante.

El problema de la precipitación de asfaltenos es más agudo a niveles superiores de saturado de mezcla base. El documento WO 2008/128656 describe una solución mediante el uso de un detergente de hidroxibenzoato metálico sustituido con hidrocarbilo sobrebasificado que tienen un índice de basicidad de menos de 2 y un grado de carbonatación de 80% o más en un lubricante para motores marinos de pistón tubular para reducir la precipitación de asfaltenos en el lubricante. Se mencionan, pero no se ejemplifican, lubricantes que comprenden mezclas base del Grupo III y el Grupo IV, y se ejemplifican lubricantes que comprenden una mezcla base del Grupo IX, mezclas que tienen todas ellas altos niveles de saturados.

Sin embargo, la solución descrita anteriormente se restringe a una clase específica de detergentes. Se encuentra ahora, en la presente invención, que el problema en el documento WO 2008/128656 se resuelve para una gama diferente de detergentes de carboxilato metálico sobrebasificados empleando, en combinación con los mismos, un fenol sustituido con alquilo distinto de un fenol impedido.

Compendio de la invención Un primer aspecto de la invención es una composición de aceite lubricante para motores marinos de pistón tubular para mejorar el manejo de asfaltenos durante su uso, al hacer funcionar el motor cuando está alimentado por un gasóleo pesado, composición que tiene un TBN de 20 a 60 y se elabora mezclando un aceite de viscosidad lubricante, en una cantidad principal, que contiene 50% en masa o más de una mezcla base que contiene más de o igual a 90% de saturados y menos de o igual a 0, 03% de azufre o una de sus mezclas, y, en cantidades secundarias respectivas:

(A) un detergente de hidroxibenzoato metálico sustituido con hidrocarbilo sobrebasificado 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%;

donde el grado de carbonatación es el porcentaje de carbonato presente en el detergente de hidroxibenzoato metálico sustituido con hidrocarbilo sobrebasificado expresado como un porcentaje molar con relación al exceso de base total en el detergente; y (B) de 5 a 500, preferiblemente de 15 a 90, % en masa de ingrediente activo, basado en la masa de ingrediente activo de (A) de un fenol sustituido con alquilo soluble en aceite, distinto de un fenol impedido, o un alquilnaftol;

en donde el nivel de tratamiento de los aditivos (A) y (B) contenidos en la composición de aceite lubricante está en el

intervalo de 1 a 25% en masa.

Un segundo aspecto de la invención es el uso de un detergente (A) en combinación con un componente (B) según se define en, y en las cantidades indicadas en, el primer aspecto de la invención en una composición de aceite lubricante marino de pistón tubular para un motor marino de ignición por compresión de velocidad media, cuya composición tiene un TBN de 20 a 60 y comprende un aceite de viscosidad lubricante en una cantidad principal y contiene 50% en masa o más de una mezcla base que contiene más de o igual a 90% de saturados y menos de o igual a 0, 03% de azufre o una de sus mezclas, para mejorar el manejo de asfaltenos durante el funcionamiento del motor, alimentado por un gasóleo pesado, y su lubricación mediante la composición, en comparación con un funcionamiento análogo en el que se usa la misma cantidad de detergente (A) en ausencia de (B) .

Un tercer aspecto de la invención es un método para hacer funcionar un motor marino de ignición por compresión de velocidad media de pistón tubular que comprende

(i) alimentar el motor con un gasóleo 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 marino para pistones tubulares durante su lubricación de superficies de la cámara de combustión de un motor marino de ignición por compresión de velocidad media y el funcionamiento del motor, método que comprende

(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 gasóleo pesado en la cámara de combustión; y (iv) quemar el gasóleo pesado en la cámara de combustión. En esta memoria descriptiva, las siguientes palabras y expresiones, si se usan, tienen los significados atribuidos posteriormente:

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

"que comprende" o cualquier palabra afín especifica la presencia de particularidades, etapas o integrantes o componentes indicados, pero no impide la presencia o adición de uno o más particularidades, etapas, integrantes, componentes diferentes o grupos de los mismos; las expresiones "consiste en" o "consiste esencialmente en" o afines pueden estar abarcadas dentro de "comprende" o afines, en donde "consiste esencialmente en" permite la inclusión de sustancias que no afecten materialmente a las características de la composición a la que se aplica;

"cantidad principal" significa por encima de 50% en masa de una composición;

"cantidad secundaria" significa menos de 50% en masa de una composición;

"TBN" significa el índice de basicidad total según se mide mediante ASTM D2896. Por otra parte, en esta memoria descriptiva:

el "contenido de calcio" es según se mide mediante... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de aceite lubricante para motores marinos de pistón tubular para mejorar el manejo de asfaltenos durante su uso, al hacer funcionar el motor cuando está alimentado por un gasóleo pesado, composición que tiene un TBN de 20 a 60 según se mide mediante ASTM D2896 y se elabora mezclando un aceite de viscosidad lubricante, en una cantidad principal, que contiene 50% en masa o más de una mezcla base que contiene más de o igual a 90% de saturados y menos de o igual a 0, 03% de azufre o una de sus mezclas, y, en cantidades secundarias respectivas:

(A) un detergente de hidroxibenzoato metálico sustituido con hidrocarbilo sobrebasificado 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%;

donde el grado de carbonatación es el porcentaje de carbonato presente en el detergente de hidroxibenzoato metálico sustituido con hidrocarbilo sobrebasificado expresado como un porcentaje molar con relación al exceso de base total en el detergente; y (B) de 5 a 500 % en masa de ingrediente activo, basado en la masa de ingrediente activo de (A) de un fenol sustituido con alquilo soluble en aceite, distinto de un fenol impedido, o un alquilnaftol;

en donde el nivel de tratamiento de los aditivos (A) y (B) contenidos en la composición de aceite lubricante está en el intervalo de 1 a 25% en masa.

2. La composición según la reivindicación 1, en donde la composición incluye de 15 a 90% en masa de ingrediente activo, basado en la masa de ingrediente activo de (A) del fenol sustituido con alquilo soluble en aceite, distinto de un fenol impedido, o un alquilnaftol.

3. La composición según las reivindicaciones 1 o 2, en la que el sustituyente alquilo en (B) es un solo grupo alquilo que tiene de 9 a 30 átomos de carbono.

4. La composición según la reivindicación 3, en la que el sustituyente alquilo en (B) es un solo grupo alquilo de cadena lineal que tiene de 9 a 30 átomos de carbono.

5. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que (B) es un alquilbencenol.

6. La composición según la reivindicación 5, en la que la sustitución alquilo en el bencenol está en la posición 2 o en la posición 4.

7. La composición según la reivindicación 1, en la que la sustitución alquilo en el naftol está en la posición 1 o en la posición 2.

8. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3 o 4, en la que (B) es un alquilfenol con puente de metileno.

9. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que (B) se proporciona en (A) durante la etapa de sobrebasificación en la fabricación de (A) .

10. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que (B) se combina separadamente con (A) .

11. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que el metal en (A) es calcio.

12. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que el hidroxibenzoato sustituido con hidrocarbilo en (A) es un salicilato.

13. La composición según la reivindicación 12, en la que el salicilato es un salicilato sustituido con alquilo C9 a C30.

14. La composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en la que el aceite de viscosidad lubricante contiene más de 60% en masa de una mezcla base que contiene más de o igual a 90% de saturados y menos de o igual a 0, 03% de azufre o una de sus mezclas.

15. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, que tiene un TBN de 25 a 55.

16. El uso de un detergente (A) según se define en la reivindicación 1 en combinación con un componente (B) según se define en, y en la cantidad indicada en, la reivindicación 1, en una composición de aceite lubricante marino para pistones tubulares para un motor marino con ignición por compresión de velocidad media, composición que tiene un TBN de 20 a 60 y comprende un aceite de viscosidad lubricante en una cantidad principal y contiene 50% en masa o más de una mezcla base que contiene más de o igual a 90% de saturados y menos de o igual a 0, 03% de azufre o

una de sus mezclas, para mejorar el manejo de asfaltenos durante el funcionamiento del motor, alimentado por un gasóleo pesado, y su lubricación por la composición, en comparación con un funcionamiento análogo cuando se usa la misma cantidad de detergente (A) en ausencia de (B) .

17. Un método para hacer funcionar un motor marino de ignición por compresión de velocidad media de pistón 5 tubular, que comprende

(i) alimentar el motor con un gasóleo pesado; y

(ii) lubricar el cárter del motor con una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15

18. Un método para dispersar asfaltenos en una composición de aceite lubricante marino para pistones tubulares durante su lubricación de superficies de la cámara de combustión de un motor marino de ignición por compresión de 10 velocidad media y el funcionamiento del motor, método que comprende

(i) proporcionar una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15;

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

(iii) proporcionar gasóleo pesado en la cámara de combustión; y (iv) quemar el gasóleo pesado en la cámara de combustión.