用于制备气缸油的方法和设备的制造方法
【专利说明】用于制备气缸油的方法和设备
[0001] 引言
[0002] 本发明涉及一种用于生产气缸油的方法，包括以下步骤：
[0003]-提供废油，
[0004]-提供新气缸油，以及
[0005]-将废油与新气缸油混合，
[0006] 其中，废油具有比新气缸油低的TBN值。
[0007] 本发明还涉及一种用于操作内燃机的方法，包括以下步骤：
[0008]-根据本文描述的用于生产气缸油的方法来制备气缸油，以及
[0009]-在内燃机中使用所述气缸油。
[0010] 本发明还涉及一种用于制备气缸油的设备，包括用于将废油与新气缸油混合的混 合装置，其中，所述混合装置与以下装置流体连通：
[0011] -包括废油的至少一个内燃机舱，或包括废油的至少一个储存舱，
[0012] -用于新气缸油的至少一个储存舱，以及
[0013]-至少一个内燃机气缸。
[0014] 本发明的另一方面涉及使用废油和新气缸油来制备气缸油的应用。
[0015] 本发明的方法、设备和应用特别适用于与安装在船上的两冲程十字头发动机和/ 或与安装在船上的四冲程辅助发动机一起使用。
【背景技术】
[0016] 气缸油是一种通常用于润滑内燃机中的气缸的油。气缸油具有多种功能。气缸油 的主要功能是在气缸和/或活塞环与气缸套之间提供润滑。因此，气缸油的目的是磨损控 制。气缸油的另一重要功能是防止气缸的材料的腐蚀和燃烧室的衬套或壁的材料的腐蚀。 气缸油自身应对热分解稳定，并且，气缸油应具有良好的抗氧化性能、良好的抗泡沫性能和 良好的水乳化性。压力性能对于气缸油来说也是重要的。
[0017] 通过添加剂来控制气缸油的这些特性中的大部分。运动粘度（kinematic viscosity)主要由油本身的成分控制。具有长碳链的碳氢化合物和具有支化碳链的碳氢化 合物趋向于具有更高的运动粘度。主要通过增加碱性有机化合物（例如胺等）来使气缸油 具有防腐蚀性能。如GB1,183,345A中描述的有机二亚胺（organicdi-imines)主要在气 缸油中用作添加剂以控制防腐蚀性能。碱性添加剂中和在燃烧室中燃烧的过程中由燃料中 含有的硫或含硫化合物形成的酸（例如，硫酸和其他酸）。气缸油可包括按重量计算〇. 1% 至30%的这些二亚胺。如在US2004/144355A中公开了增强耐磨损和耐腐蚀性能的合适 的添加剂是烷基胺-烷基膦酸酯（alkylamine-alkylphosphates)的另一实例。
[0018] 对于一些润滑应用（例如在采用全损耗润滑系统并燃烧具有大幅变化的含硫量 的重燃油的十字头柴油机中的润滑气缸中），发动机润滑需求的这种较大的程度并具有足 够频率的改变使得一种润滑剂剂型不能在整个工况范围内提供足够的性能。这种无能为力 会导致至少增加的发动机维护需求和更为常见的由于维修成本、停机时间和过度耗油所产 生的不必要的费用。因此，具有能够响应于发动机的实际润滑需求而改变润滑剂的组成的 需求。US2004/144355A提出了一种系统，其中，将添加剂添加至初级润滑剂以使耐腐蚀性 能适于燃料和发动机状况。文献中未公开废油的用途。
[0019] 气缸通常比发动机的其他零件具有更大程度的磨损，发动机具有更高的温度并且 燃烧过程对气缸油施加进一步严酷的条件。因此，气缸油通常比发动机其余部分中的油 (所谓的系统油）更受污染。在系统油与气缸油形成一体或与气缸油接触的发动机中，气缸 将大量的污染物带入系统油中。在能使用好几万升系统油的大型发动机中，气缸油和系统 油因而通常是分开的以防止系统油受到污染。在这种系统中，气缸油无法通过与系统油混 合而再生。因此，气缸油的质量快速恶化。为了保持气缸油的足够的质量，气缸油必须经常 交换，或者通过在所谓的"全损耗"润滑系统中的操作而仅使用一次气缸油。在全损耗系统 中，降低了系统油的成本，但是气缸油的成本仍较高。EP1 640 442B1提出了一种系统，其 中，将发动机的使用过的系统油与添加剂混合以产生气缸油。这种系统使用废油来生产气 缸油，从而降低成本和环境问题。虽然此系统能对所生产的气缸油的腐蚀性能提供足够的 控制并能利用多余的一般气缸油，但是该系统也具有缺点。由此方法生产的气缸油具有低 得多的运动粘度，并由此具有比一般气缸油更差的润滑性能。因此，必须大量使用这种气缸 油以提供相同的润滑性能。因此，这减弱了耗油量减小的效果。
[0020] 此外，所使用的添加剂具有非常高的运动粘度，在大于或等于100°C时通常接近 100mm2/s。如果将液体保温，那么仅可通过栗来移动这种液体。因此，与添加剂接触的油箱、 管道、混合器和其他设备需要装配加热器。在寒冷气候中，油罐车等向船或其他与添加剂接 触的装置运送添加剂的设备也需要装配加热器或需要进行良好的隔离。因此，当在现场使 用这种添加剂制造气缸油时，物流是一个主要问题。除了物流以外，始终存在容易发生且有 助于添加剂氧化的局部过热的危险，这将明显降低添加剂的质量从而影响生产的气缸油的 质量。
[0021] 技术问题
[0022] 本发明的目的是提供一种减小内燃机中使用的润滑剂的量的系统，特别是气缸油 和/或系统油的量。同时，本发明旨在提供一种当通过废油生产气缸油时可更好地控制运 动粘度的方法和设备。本发明的另一目的是改善磨损和腐蚀。
【发明内容】
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[0023] 本发明涉及一种用于生产气缸油的方法，包括以下步骤：
[0024] -提供废油，
[0025] _提供新气缸油，以及
[0026] -将废油与新气缸油混合，
[0027] 其中，所述废油具有比新气缸油低的TBN值。
[0028] 该方法允许将废油重新用作气缸油，从而降低了成本并减少了环境问题。该方法 同时还提供具有比现有技术中描述的方法更高的运动粘度的部分回收的气缸油，即，该部 分回收的气缸油的运动粘度更接近于一般气缸油的运动粘度。废油与气缸油的混合具有出 乎意料的有利效果，特别是对于系统油和气缸油的混合，因为仅可在系统油与气缸油分离 时才可获得气缸油的一般目的。因此，在本发明之前从未有人考虑过将这些油混合来产生 气缸油。
[0029] 根据本发明，气缸油是设计为用于内燃机中的气缸的润滑的油。气缸油优选地包 含碱性的（即含碱的）添加剂。优选地，通过本发明生产的气缸油是设计为用作全损耗油 (all-lossoil)的油。还优选地是，气缸油设计为在十字头柴油机中使用，特别是在两冲程 十字头柴油机中使用，特别是安装在船舶（例如轮船）上的柴油机。然而，该发动机也可安 装在固定系统中。可替代地，优选地的是，气缸油设计为在具有十字头或没有十字头的四冲 程柴油机中使用，特别是安装在船舶（例如轮船）上的柴油机。这种发动机可例如是船上 用于与发电机等结合产生能量的辅助发动机。
[0030] 进一步优选地，废油至少部分地包括来自至少一个十字头柴油机的使用过的系统 油，该十字头柴油机对气缸采用全损耗润滑系统。然而，最优选地，将内燃机安装在船上并 在船上执行该方法。进一步优选地，该发动机是采用用于气缸的全损耗润滑系统的十字头 柴油机。
[0031] 在本发明的上下文中，词语"新气缸油"表示不含未处理的废油的气缸油。然而， 新气缸油可包括已经在工厂处理过的再生油（即循环油）。这些实例是一般商业上可获得 的气缸油。优选地，本发明中使用的气缸油具有高TBN值和高粘度。特别有