专利名称：改性使用过的烃流体以产生汽缸油的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及产生全损耗润滑剂的方法。此外，本发明涉及产生全损耗润滑剂的系统。
背景技术：
用于航海或固定式应用的两冲程十字头发动机装配两个单独的润滑油系统。一个润滑系统包括所谓的循环系统润滑油，该循环系统润滑油通常用于发动机轴承和例如油冷却活塞的润滑和冷却以及用于各种阀的活化和/或控制等。其它润滑系统包括通常用于发动机汽缸，活塞环和活塞裙的润滑的全损耗润滑剂(汽缸油)。
在典型的两冲程十字头发动机中，汽缸油连续地由发动机的每次运转消耗，而循环系统润滑油原则上不被消耗(较少的非故意泄漏除外)。由于油消耗，包括汽缸油的润滑系统也通常称为“全损耗”润滑系统。循环系统润滑油和汽缸油两者的使用和各种类型是本领域熟知的。
汽缸油典型地包含某些添加剂，该添加剂起降低、最小化或中和汽缸系统的酸浓度的作用。
典型汽缸油的SAE(汽车工程学会(Society of AutomotiveEngineering))粘度等于约50和总碱值(TBN)通常为约40-70用于在燃烧过程中产生的酸产物的中和。典型循环系统润滑油的SAE粘度通常为约30及具有相对低的TBN含量，典型地小于10。这些例示数值可依赖于油在其中使用的系统的应用和具体设计而变化。
在近来涉及阀的电子和/或液压控制和/或激活等的两冲程十字头发动机设计中，循环系统润滑油的最小性能要求与使用传统机械控制/激活的较早设计相比显著增加。
然而在四冲程筒状活塞式(柴油)发动机中，典型地仅使用单一油类型用于润滑和冷却。这样的发动机用作船舶上，或在固定式发电或液体/气体传输应用中的第二/辅助或推进发动机。这样使用过的油的SAE粘度典型地为约30或40。尽管两冲程十字头发动机的循环系统润滑油典型地保持在它的规定性能极限内延长的时间，筒状活塞式发动机油持续地由对燃烧过程的曝露所影响。然而，由于两冲程十字头发动机的固有设计，废汽缸润滑剂总是经过活塞杆填料箱泄漏，而污染循环系统润滑油。因此，筒状活塞式发动机和循环系统润滑油两者的有用性能随时间劣化和最终必须补充或完全更换油。相似地，船上容器或在固定位置使用的其它润滑剂，如液压液、齿轮油、汽轮机油、重负荷柴油机油、循环系统润滑油、筒状活塞式发动机油、压缩机油等由于如污染、氧化、水解等而随时间劣化和因此必须以一定间隔补充或更换。
润滑剂的性能水平典型地周期性测量和可不超过某些极限，条件是不应当危害加油组件的条件。性能损失的重要原因由粒子污染引起。这些粒子包括燃烧副产物和磨损组件，它可实际由油分离器脱除。然而，在两冲程十字头发动机的情况下，一个污染来源是经过填料箱的废汽缸油泄漏，引起循环系统润滑油的粘度和碱值两者随时间增加，这是不能由分离器逆转的过程。
柴油发动机的摩擦损失主要具有粘性特征。循环系统润滑油粘度的增加因此导致减少的效率，增加的燃料消耗和增加的排放。
为制造汽缸油，现有技术方法和系统典型地共混合适的基础油和合适的添加剂和/或添加剂组配物以获得全配方汽缸润滑剂。这典型在专用润滑剂共混装置进行而获得的汽缸润滑剂必须输送到船舶或离岸装置以用于发动机。
除提及的汽缸油和循环系统润滑油的不可避免混合以外，现有技术方法和系统不另外混合这些类型的油。此外，一些现有技术方法/系统也建议适应于实际发动机条件的润滑剂流量或性能的变化，参照如US6779505。然而，这样的方法和系统没有解决由于污染或其它过程的油劣化和再使用这些使用过的油作为汽缸油的可能性。
本发明的目的和概述本发明的目的是提供产生汽缸油的方法(和对应的系统)，该方法解决现有技术的上述(和其它)缺点。进一步的目的是采用成本有效和简化的方式提供该方法(和对应的系统)。
本发明的进一步目的是能够实现非全损耗润滑剂随时间的改进性能和因此更有效使用非全损耗润滑剂和汽缸油两者。
这些目的尤其由产生汽缸油的方法(和对应的系统)达到，该方法包括由如下方式改性至少一种初始流体测定至少一种初始流体的TBN，确定汽缸油的所需TBN，和因此通过共混至少一种初始流体与合适的添加剂而调节至少一种初始流体的TBN。
采用此方式，获得仅调节TBN而改性初始流体以产生汽缸油的方法。
由于否则必须废弃的润滑剂可以再用作全损耗汽缸润滑剂，这提供显著的经济益处。此外，并不必须购买汽缸油。用于共混汽缸油的油具有更一致的质量，这是由于它(与传统实践相反)而被补充，这降低机器磨损等。因此，初始流体的补充提供初始流体的提高和一致性能，导致极大降低的组件磨损和设备寿命循环成本。甚至进一步，提供更环境友好的方法/系统，这是因为长时间使用后被抛弃的废油形式的废料因为被转化成汽缸油而减少。
优选，至少一种初始流体是至少部分使用过的油。由此，全配方汽缸润滑剂通过改进此使用过的初始流体的TBN而获得。
在优选的实施方案中，合适的添加剂包括至少一种碱。
在进一步优选的实施方案中，至少一种碱包括1.碱或碱土元素的碱性盐，和/或2.清净剂和/或3.分散剂。
碱/碱土元素可以是例如K、Na、Ca、Ba、Mg等。碱性盐可属于如氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐等的无机化学类别。清净剂可属于如磺酸盐、水杨酸盐、酚盐、磺基酚盐、曼尼希碱等的有机化学类别。分散剂可属于琥珀酰亚胺等的有机化学类别。
在优选的实施方案中，汽缸油用于往复式内燃机，该往复式内燃机用于航海或固定式应用。
在仍然另一个实施方案中，往复式内燃机是两冲程十字头发动机。
优选，根据本发明的方法和其实施方案离岸、现场或在陆地装置中使用。
优选，产生TBN适应于燃料油特性和/或实际发动机操作要求的汽缸油。
在另一个优选的实施方案中，汽缸油的TBN根据燃料油的硫含量选择。
优选，初始流体是烃流体。在一个实施方案中，烃流体是润滑剂。
在优选的实施方案中，润滑剂是使用过的润滑剂，即至少在别处部分使用的润滑剂。
优选，使用过的润滑剂选自润滑剂，如液压液、齿轮油、循环系统润滑油、筒状活塞式发动机油、汽轮机油、重负荷柴油机油、压缩机油等。
在优选的实施方案中，产生的汽缸油基于两冲程发动机循环系统润滑油，该循环系统润滑油连续、接近连续或间断地从现有系统放出(tap)并在该现有系统中补充循环系统润滑油。
在另外的优选实施方案中，产生的汽缸油基于润滑剂的混合物，该润滑剂的混合物连续、接近连续或间断地从现有系统放出，并且在该现有系统中补充润滑剂。
用作初始流体的油可以是例如使用过的或可另外是未使用过的，即直接来自任何新鲜润滑剂贮存罐等。
在另一个实施方案中，该方法进一步包括使用合适仪表以控制成品润滑剂质量的步骤。
本发明还涉及对应于本发明的方法并具有与本发明的方法相同优点的系统。更具体地，本发明还涉及提供汽缸油的系统，该系统包括由如下方式改性至少一种初始流体的装置测定至少一种初始流体的TBN，确定汽缸油的所需TBN，和因此通过共混至少一种初始流体与合适的添加剂而调节至少一种初始流体的TBN。
根据本发明的系统的有利实施方案在从属权利要求中定义并在下面详细描述。系统的实施方案对应于方法的实施方案并由于相同的原因具有相同的优点。
附图简述本发明的这些和其它方面从附图中显示的说明性实施方案是显然的和关于附图中显示的说明性实施方案而说明，其中
图1显示根据本发明的一个实施方案的简要框图。
优选实施方案的描述图1显示根据本发明的一个实施方案的简要框图。显示了全损耗汽缸润滑剂供应，其包括汽缸油(102)，碱添加剂(103)和包括至少一种初始流体(101)的循环系统润滑油回路。进一步显示两冲程十字头发动机(100)，废料罐(106)，新鲜循环系统润滑油罐(105)，分离器(107)和进行本发明的共混设备(104)。
根据本发明由如下方式改性至少一种初始流体(101)而产生汽缸油测定至少一种初始流体的TBN，确定汽缸油(102)的所需TBN，和因此通过共混至少一种初始流体(101)与合适的添加剂(103)而调节至少一种初始流体(101)的TBN。这优选由共混设备(104)进行。优选，至少一种初始流体是至少部分使用过的油。由此，通过改性使用过的油的TBN获得全配方汽缸润滑剂。
调节TBN优选包括调节至少一种添加剂水平或加入一种或多种添加剂，其中添加剂包括至少一种碱(包含碱或碱土元素的碱性盐)，和/或清净剂和/或分散剂。
碱/碱土元素可以是例如K、Na、Ca、Ba、Mg等。碱性盐可属于如氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐等的无机化学类别。清净剂可属于如磺酸盐、水杨酸盐、酚盐、磺基酚盐、曼尼希碱等的有机化学类别。分散剂可属于琥珀酰亚胺等的有机化学类别。
如提及的那样，汽缸油可用于往复式内燃机(如两冲程十字头发动机)，它用于航海或固定式应用。汽缸油的产生是由于它的简便和对所要求的初始流体和添加剂正常的可获得性非常适于离岸或现场应用。
汽缸油的产生也可考虑另外的方面如实际发动机要求和燃料的硫含量。
使用过的初始流体可以是例如液压液、齿轮油、循环系统润滑油、筒状活塞式发动机油、汽轮机油、重负荷柴油机油、压缩机油等。
优选，初始流体是循环系统润滑油和全损耗润滑剂是汽缸油。
在一个实施方案中，产生的汽缸油基于两冲程发动机循环系统润滑油，该循环系统润滑油连续、接近连续或间断地从现有系统放出，并且在该现有系统中补充循环系统润滑油。
或者，产生的汽缸油基于油的混合物，该油的混合物连续、接近连续或间断地从现有系统放出，并且在该现有系统中补充油。
油可以是例如使用过的或可另外是未使用过的，即直接来自任何新鲜润滑剂贮存罐等。
本发明的显著优点在于仅必须向主发动机提供全配方新鲜循环系统润滑油。循环系统润滑油然后用于它的传统目的并将一些循环系统润滑油与添加剂共混而调节TBN，使得它适合于根据本发明的汽缸油。这增加所需要的油地理上的可获得性和增加在油供应商之间的竞争，这是由于通过使用本发明，所有目前已知的两冲程循环系统润滑油可用作汽缸油的初始油。此外，由于在适当的情况下，其它初始流体，如但不限于使用过的液压、齿轮、筒状活塞式发动机或压缩机油可以包括在产生汽缸油的方法中，可以相当降低采购成本。
此外，由于一些初始流体现在再用于制造汽缸油(如与它们的传统用途相对照)必须补充它们，因此最小化或避免逐渐劣化的问题。
在优选的实施方案中，提出循环系统润滑油从两冲程主发动机和/或任何其它合适初始流体的连续、接近连续或间断放出以使用这些初始流体作为根据本发明的汽缸油产生的基础。
用于改性剂的添加剂或添加剂组配物可服务几个目的，但通常总是用于调节油TBN。该方法也可用于提供灵活的TBN水平，如由实际燃料油性能和发动机操作参数所要求。
根据本发明的汽缸油/汽缸油的产生由于它的简便非常适于现场产生，如在船上/容器，离岸设备，固定装置等。
在权利要求中，在两个圆括号之间布置的任何参考符号应当不解释为限制权利要求。单词“包括”不排除权利要求中所列那些以外的要素或步骤的存在。在要素之前的单词“一个”或“一种”不排除多个这样要素的存在。
权利要求
1.产生汽缸油的方法，该方法包括由如下方式改性至少一种初始流体(101)测定至少一种初始流体的TBN，确定汽缸油(102)的所需TBN，和因此通过共混至少一种初始流体(101)与合适的添加剂(103)而调节至少一种初始流体(101)的TBN。
2.根据权利要求1的方法，其中至少一种初始流体是至少部分使用过的油。
3.根据权利要求1-2的方法，其中合适的添加剂包括至少一种碱。
4.根据权利要求3的方法，其中至少一种碱包括●碱或碱土元素的碱性盐，和/或●清净剂和/或●分散剂。
5.根据权利要求1-4的方法，其中汽缸油用于往复式内燃机，该往复式内燃机用于航海或固定式应用。
6.根据权利要求5的方法，其中该往复式内燃机是两冲程十字头发动机。
7.根据权利要求1-6的方法，其中该方法离岸、现场或在陆地装置中使用。
8.根据权利要求1-7的方法，其中产生TBN适应于燃料油特性和/或实际发动机操作要求的汽缸油。
9.根据权利要求1-8的方法，其中基于燃料油的硫含量选择汽缸油的TBN。
10.根据权利要求1-9的方法，其中该初始流体是烃流体。
11.根据权利要求10的方法，其中该烃流体是润滑剂。
12.根据权利要求11的方法，其中润滑剂是使用过的润滑剂。
13.根据权利要求12的方法，其中使用过的润滑剂选自液压液、齿轮油、循环系统润滑油、筒状活塞式发动机油、汽轮机油、重负荷柴油机油、压缩机油等。
14.根据权利要求1-13的方法，其中产生的汽缸油基于两冲程发动机循环系统润滑油，该循环系统润滑油连续、接近连续或间断地从现有系统放出，并且在该现有系统中补充循环系统润滑油。
15.根据权利要求1-13的方法，其中产生的汽缸油基于润滑剂的混合物，该润滑剂的混合物连续、接近连续或间断地从现有系统放出，并且在该现有系统中补充润滑剂。
16.根据权利要求1-15的方法，其中该方法进一步包括如下步骤使用合适的仪表以控制成品润滑剂的质量。
17.提供汽缸油的系统，该系统包括由如下方式改性至少一种初始流体(101)的装置(104)测定至少一种初始流体的TBN，确定汽缸油(102)的所需TBN，和因此通过共混至少一种初始流体(101)与合适的添加剂(103)而调节至少一种初始流体(101)的TBN。
18.根据权利要求17的系统，其中至少一种初始流体是至少部分使用过的油。
19.根据权利要求17-18的系统，其中合适的添加剂包括至少一种碱。
20.根据权利要求19的系统，其中至少一种碱包括●碱或碱土元素的碱性盐，和/或●清净剂和/或●分散剂。
21.根据权利要求17-20的系统，其中汽缸油用于往复式内燃机，该往复式内燃机用于航海或固定式应用。
22.根据权利要求21的系统，其中该往复式内燃机是两冲程十字头发动机。
23.根据权利要求17-22的系统，其中系统离岸、现场或在陆地装置中使用。
24.根据权利要求17-23的系统，其中产生TBN适应于燃料油特性和/或实际发动机操作要求的汽缸油。
25.根据权利要求17-24的系统，其中基于燃料油的硫含量选择汽缸油的TBN。
26.根据权利要求17-25的系统，其中该初始流体是烃流体。
27.根据权利要求26的系统，其中该烃流体是润滑剂。
28.根据权利要求27的系统，其中润滑剂是使用过的润滑剂。
29.根据权利要求28的系统，其中使用过的润滑剂选自液压液、齿轮油、循环系统润滑油、筒状活塞式发动机油、汽轮机油、重负荷柴油机油、压缩机油等。
30.根据权利要求17-29的系统，其中产生的汽缸油基于两冲程发动机循环系统润滑油，该循环系统润滑油连续、接近连续或间断地从现有系统放出，并且在该现有系统中补充循环系统润滑油。
31.根据权利要求17-29的系统，其中产生的汽缸油基于润滑剂的混合物，该润滑剂的混合物连续、接近连续或间断地从现有系统放出，并且在该现有系统中补充润滑剂。
32.根据权利要求17-31的系统，其中系统进一步包括可用于控制成品润滑剂质量的合适仪表。
全文摘要
本发明涉及产生汽缸油的方法(和对应的系统)，该方法包括由如下方式改性至少一种初始流体(101)测定至少一种初始流体的TBN，确定汽缸油(102)的所需TBN，和因此通过共混至少一种初始流体(101)与合适的添加剂(103)而调节至少一种初始流体(101)的TBN。采用此方式，获得通过调节TBN改性初始流体以产生汽缸油的方法(和系统)。由于否则必须废弃的润滑剂可以再用作全损耗汽缸润滑剂，这提供显著的经济益处。并不必须购买另外的汽缸油。用于共混汽缸油的油具有更一致的质量，这是由于它与传统实践相反而被补充，这降低机器磨损等。因此，初始流体的补充提供初始流体的提高和一致性能，导致极大降低的组件磨损和设备寿命循环成本。甚至进一步，提供更环境友好的方法/系统，这是因为长时间使用后被抛弃的废油形式的废料因为被转化成汽缸油而减少。
文档编号C10M175/00GK101048484SQ200480044298
公开日2007年10月3日 申请日期2004年12月7日 优先权日2004年9月24日
发明者G·纳托利, G·G·波梅托, A·邦乔利尼, H·H·彼得森, J·德拉格斯泰德, N-H·林德高, C·M·奥勒森, K-W·达姆 申请人:A·P·穆勒-马士基有限公司