專利名稱：錳從潤滑劑源到燃料燃燒系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將潤滑劑源中的錳轉(zhuǎn)移到燃料燃燒系統(tǒng)或燃燒系統(tǒng)產(chǎn)生的廢氣中的裝置和方法。依據(jù)本發(fā)明，潤滑劑中的錳將與燃燒產(chǎn)物中的磷、硫和/或鉛相互作用。通過這一方式，錳可以將進入燃料或燃燒產(chǎn)物中的有害物質(zhì)清除或者使它們失去活性，否則這些有害物質(zhì)會危害催化轉(zhuǎn)化器、傳感器和/或車載檢測裝置。本發(fā)明還將提高廢氣后處理系統(tǒng)的耐久性。
背景技術(shù)：
燃料燃燒系統(tǒng)存在的一個問題是，燃燒時燃料含有、或者獲得、或者產(chǎn)生一種或多種金屬(例如鉛)、硫、和/或磷污染物，這些污染物將危害或惡化催化轉(zhuǎn)化器、傳感器或車載檢測裝置。
上述污染物導(dǎo)致的另一個問題是不合乎需要地增加了廢氣中的某些燃燒產(chǎn)物或副產(chǎn)物的含量。
還有一個問題就是上述污染物對后處理系統(tǒng)所產(chǎn)生的損害。這些污染物可能包括處在燃料或者空氣中的元素磷、鉛和硫，或者上述物質(zhì)的化合物。污染物還可能從發(fā)動機或者燃燒系統(tǒng)的潤滑劑中進入燃料、或者燃燒室、或者燃燒排出氣流中，所說的潤滑劑通常含有含磷和含硫的添加劑，以及與燃燒系統(tǒng)磨損有關(guān)的鉛化合物。
眾所周知的一個現(xiàn)象就是，車輛和其它燃燒系統(tǒng)消耗(即發(fā)動機燃燒)作為發(fā)動機或者燃燒系統(tǒng)運動部件的潤滑劑的油類。潤滑油進入燃燒系統(tǒng)和/或其排出氣流中的途徑也有很多種。很明顯，潤滑油中的多種組分或者添加劑也將被消耗或燃燒，而這些組分或者添加劑將對燃燒系統(tǒng)的催化劑、后處理系統(tǒng)和排放量產(chǎn)生不利的影響。
因此希望能抑止、減少或防止組分(例如來源于潤滑劑源、空氣或者燃料或者進入燃燒過程的其它物質(zhì)中的磷、鉛和/或硫)與燃燒排出氣流之間的不利的相互作用，從而防止催化劑中毒、后處理系統(tǒng)故障和排放量增加。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施方式中，本發(fā)明提供了一種方法來抑止、減少或防止組分(例如來源于潤滑劑源、任何加工助劑或輔劑、燃料、燃料添加劑、空氣或者進入燃燒過程的其它物質(zhì)中的磷、鉛和/或硫)與燃燒排出氣流之間的不利的相互作用，從而防止催化劑中毒、后處理系統(tǒng)故障和/或排放量增加。
在另一個實施方式中，本發(fā)明提供了一種可以清除來自燃料或者燃料燃燒產(chǎn)物中的磷、鉛和/或硫的系統(tǒng)。
而且，本發(fā)明還涉及一種可以提高燃燒系統(tǒng)后處理裝置的耐久性的方法，該方法包括將烴類燃料的燃燒產(chǎn)物與含有錳的潤滑劑接觸，其中，潤滑劑中的錳的量足以使錳和燃燒產(chǎn)物中的一種或多種選自磷、硫、鉛或它們的化合物的污染物進行相互作用，并因此降低與后處理設(shè)備接觸的一種或多種污染物的量。
本文中“錳”是指任何有機錳化合物或材料，包括但不局限于甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳(MMT，購自Ethyl Corporation)、磺酸錳、石炭酸錳、水楊酸錳、烷基環(huán)戊二烯基三羰基錳、有機三羰基錳衍生物、烷基環(huán)戊二烯基錳衍生物、中性和高堿性的水楊酸錳、中性和高堿性的石炭酸錳、中性和高堿性的磺酸錳、羧酸錳，以及上述物質(zhì)的組合物和混合物。錳優(yōu)選以油溶性添加劑的形式存在于潤滑劑中，其能夠揮發(fā)并藉此進入燃燒室或排出氣流中。它也可通過“大量”消耗的方式，也就是以通過閥導(dǎo)承或者圍繞活塞環(huán)的方式進入燃燒室。在一個實施方式中，用少量的錳處理燃料或者其燃燒排出氣，例如，在燃料或者燃燒排出氣中錳的含量大約為20ppm或者更少。
本文中“基礎(chǔ)油”是指可以選自下述物質(zhì)的基礎(chǔ)油石蠟基礎(chǔ)油、環(huán)烷基基礎(chǔ)油、芳族基礎(chǔ)油、聚α-烯烴、合成酯類和多羥基酯類，以及它們的混合物。在一個優(yōu)選實施方式中，基礎(chǔ)油含有少于或等于0.03wt％的硫，以及大于或等于90wt％的飽和物，其粘度指數(shù)大于或等于80并且小于或等于120。在另一個實施方式中，基礎(chǔ)油含有小于或者等于0.03wt％的硫，以及大于或等于90wt％的飽和物，其粘度指數(shù)大于或等于120。而在一個更優(yōu)選的實施方式中，基礎(chǔ)油基本上不含硫。
本文中“清除”是指通過接觸、結(jié)合、反應(yīng)、摻混、化學(xué)鍵合、物理鍵合、粘附、聚結(jié)、附著、使失活、使惰性、消耗、合金化、收集、清洗、消耗或者任何其它方式或途徑，使得第一種材料能使第二種材料不可利用或者利用性降低。
本文中“相互作用”是指清除。
本文中“使失去活性”是指清除。
本文中“烴類燃料”所指的烴類燃料例如，但不局限于柴油燃料、噴氣式發(fā)動機燃料、醇類、醚類、煤油、低硫燃料、合成燃料(如Fischer-Tropsch燃料)、石油液化氣、源自煤的燃料、基因工程生物燃料和農(nóng)作物以及它們的提取物、天然氣、丙烷、丁烷、發(fā)動機和航空無鉛汽油、以及所謂的重整汽油(reformulated gasoline)，其一般含有汽油沸程內(nèi)的烴和可溶于燃料的氧化摻合劑，如醇、醚和其它合適的含氧有機化合物。適用于本發(fā)明的燃料的氧化劑包括甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、混合醇、甲基叔丁基醚、叔戊基甲基醚、乙基叔丁基醚和混合的醚類。使用時，重整汽油燃料中存在的氧化劑的量通常低于約25％(體積)，其量優(yōu)選可在總?cè)剂现刑峁┘s0.5％～約5％(體積)的氧含量。這里，本文中“烴類燃料”或“燃料”也指汽油、船用燃料、煤(灰或漿)、原油、煉油“殘渣”和副產(chǎn)物、原油提取物、危險廢棄物、庭院修剪物和廢棄物、木屑和鋸末、農(nóng)業(yè)廢棄物、飼料、青貯飼料、塑料、和其它有機廢品和/或副產(chǎn)物，以及上述物質(zhì)的混合物，和它們在水、酒精和其它載流流體中的乳液、懸浮液和分散體。本文中“柴油燃料”是指選自以下物質(zhì)的一種或多種燃料柴油燃料、生物柴油、生物柴油衍生物燃料、合成柴油燃料，以及它們的混合物。烴類燃料優(yōu)選基本上不含硫，這是指燃料中硫的含量平均不超過約30ppm。
本文中“燃燒系統(tǒng)”和“裝置”是指，例如但不局限于，任何柴油-電力混合動力汽車、汽油-電力混合動力汽車、兩沖程發(fā)動機、任何和所有燃燒器或燃燒裝置，例如包括但不限于靜態(tài)燃燒器、垃圾焚化爐、柴油燃料燃燒器、柴油燃料發(fā)動機、汽車柴油發(fā)動機、汽油燃料燃燒器、汽油燃料發(fā)動機、電廠發(fā)電機等。可能從本發(fā)明中獲得益處的烴類燃料燃燒系統(tǒng)包括所有的燃燒裝置、系統(tǒng)、設(shè)備和/或燃燒燃料的發(fā)動機。本文中“燃燒系統(tǒng)”也是指所有內(nèi)部和外部燃燒設(shè)備、機器、發(fā)動機、渦輪發(fā)動機、噴氣式發(fā)動機、焚化爐、鍋爐、蒸發(fā)燃燒器、等離子燃燒系統(tǒng)、等離子弧、靜態(tài)燃燒器等可以燃燒烴類燃料或烴類燃料可以在其中燃燒的裝置。
本文中“接觸”是指接觸、使聚集、反應(yīng)、絡(luò)合、配合、結(jié)合、摻合、混合等的可以使兩種或者更多種材料之間發(fā)生聯(lián)系的方式，無論該方式是否發(fā)生物理或者化學(xué)反應(yīng)或變化。
本文中“基本上不含磷和磷的化合物”是指元素磷或者磷的化合物在潤滑劑中的含量小于約10ppm。磷的這種低含量在很多現(xiàn)有的潤滑劑配方中是理想的，而且可以預(yù)料到，更低磷含量的潤滑劑將是我們不斷尋求的，或許是我們需要的。潤滑劑中磷的含量優(yōu)選介于1ppm和約1500ppm之間。潤滑劑中更優(yōu)選的磷含量介于500ppm和1200ppm之間。
本文中“后處理系統(tǒng)”或者“后處理裝置”是指設(shè)計為對燃燒產(chǎn)物進行氧化、還原或其它方式的處理來接觸來自燃燒室的燃燒產(chǎn)物的任何裝置或系統(tǒng)。這種后處理系統(tǒng)例如但不局限于是汽車三元催化轉(zhuǎn)化器、貧NOx捕捉器，催化柴油顆粒過濾器和連續(xù)再生技術(shù)柴油顆粒過濾器?！昂筇幚硐到y(tǒng)”也包括象O2傳感器和NOx傳感器這樣的輔助傳感器。類似的汽油燃燒后處理系統(tǒng)是已知的，而且由于從本發(fā)明中獲得了益處而被包含在上述的“后處理系統(tǒng)”中。
應(yīng)該理解的是，前面的概述以及下面的詳述都只是示例性和解釋性的，其目的都是對本發(fā)明所要求保護的內(nèi)容提供更進一步的解釋。


圖1表示排出氣中含或不含錳對催化劑上沉積的磷量的影響。
圖2表示排出氣中存在或不存在錳時，突圍的烴、一氧化碳和NOx排放物的百分含量。
圖3表示燃燒含錳汽油與燃燒不含錳的燃料的汽車相比的CO和NOx排放量。
具體實施例方式
在一個更具體的實施方式中，本發(fā)明提供了一種方法來減少至少一種污染物的含量或者降低其有害影響，這些污染物選自磷、鉛、硫及它們的化合物，它們存在于用潤滑劑潤滑的燃燒系統(tǒng)中烴類燃料燃燒時所產(chǎn)生的排出氣流中。該方法包括如下步驟(a)用潤滑劑潤滑燃燒系統(tǒng)，該潤滑劑含有大量的、具有潤滑粘度的基礎(chǔ)油，和少量的一種或幾種添加劑，所述的添加劑含有(i)至少一種有機硫化合物，或者至少一種有機磷化合物，或者此二者，和(ii)至少一種錳源；(b)在燃燒系統(tǒng)中燃燒烴類燃料以產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物，所述燃燒產(chǎn)物中含有至少一種選自硫、鉛、磷和它們的化合物的物質(zhì)；和(c)將錳與燃燒產(chǎn)物中的硫、鉛、磷和它們的化合物進行接觸，從而使錳與硫、鉛、磷和/或它們的化合物發(fā)生相互作用。而正是錳與硫、鉛、磷及它們的化合物之間的相互作用導(dǎo)致了污染物質(zhì)被清除，并因此獲得了很多有益效果。通過清除污染物獲得的有益效果包括保持了催化轉(zhuǎn)化器、傳感器、LNT以及DPF的性能。
如果汽車在燃料中含有錳的情況下行駛，例如汽油中加入了MMT燃料添加劑的情況，發(fā)現(xiàn)有較少的磷沉積到汽車的催化轉(zhuǎn)化器上(參見圖1)。圖1中的圖表顯示，當(dāng)燃料中的錳被燃燒時催化劑上沉積的磷較少。更具體地說，圖1說明，當(dāng)排出氣中含有錳時，催化劑上沉積的磷的量減少了50％以上(從略小于4wt％到約1.5wt％)。這與前面的數(shù)據(jù)是一致的，表明錳在燃燒或排出氣流中與磷結(jié)合形成了不會在催化劑上形成不滲透性釉層的、穩(wěn)定的錳-磷或者硫酸錳類物質(zhì)。催化劑上的磷越少，“突圍”(即以未被轉(zhuǎn)化的排放物形式通過)的排放物就越少。因此在排出氣流中含有錳是我們所期望的。
圖2中的排放數(shù)據(jù)表示的是廢氣中存在錳或不存在錳時，突圍的烴、一氧化碳和NOx排放物的百分含量。隨著磷危害的減少，催化劑的活性增加，突圍出催化劑的污染物的量減少，從而導(dǎo)致排放量降低。圖2清楚地表明，在含錳燃料燃燒所產(chǎn)生的排出氣流中，不良排放量明顯降低了。
圖1和圖2所示的試驗是1993 Toyota Camry汽車靠基礎(chǔ)燃料或是靠基礎(chǔ)燃料加8.3mg Mn/L行駛100,000英里的試驗。在累計行駛100,000英里之后拆開催化轉(zhuǎn)化器并進行分析，以確定其長度方向各離散點上磷的重量。同時，也通過測量未轉(zhuǎn)化的突圍排放物的百分含量來對催化劑進行分析，以確定催化劑的效率。燃料中有錳(源自MMT)的汽車的催化轉(zhuǎn)化器上沉積的磷較少，從而也導(dǎo)致未經(jīng)轉(zhuǎn)化的突圍排放物較少。
從Ethyl Corporation進行的1992/1993 EPA Waiver Fleet測試中，可以得到更進一步的證據(jù)來表明在含錳潤滑劑的燃燒產(chǎn)物中存在錳可以防磷和降低排放量。在該測試中，燃燒含錳汽油(錳來自8.3mg Mn/L的MMT燃料添加劑)的汽車與燃燒不含MMT錳源的基線燃料的汽車相比，其CO和NOx的排放量更低。(參見圖3，其中使用22輛汽車(成對)；1993 Ford EscortTLEV，1993Toyota Camry，1992 Crown Victoria，1993 Honda Civic TLEV；汽車的選擇是基于Automotive Company和EPA的評價，Public Docket A-9241，1993年11月9日；里程表計量燃料-300ppm S-使用汽油潔凈劑-噴濺混入MMT；所有汽車用相同的檢定燃料完成排放量檢測)。轉(zhuǎn)化器中催化劑的表面不能區(qū)分錳是源自燃料還是源自潤滑劑，因為這兩種材料同時在遠離催化劑的上游燃燒。
在另一個測驗中，兩輛Ford Taurus汽車按照EPA通用動力試驗驅(qū)動序列(Universal Dynamometer Driving Sequence，UDDS)進行了7個循環(huán)以上的行駛，之后分別收集全部的懸浮顆粒狀(TSP)排出氣顆粒排放物，并在LawrenceLivermore國家實驗室用X射線吸收光譜(XAS)對過濾器進行分析，以確定排出氣中存在的錳的種類。表1的數(shù)據(jù)表明了分析結(jié)果，其中主要的錳種類是磷酸鹽和硫酸鹽，這表明錳是與發(fā)動機潤滑劑和燃料中的磷和硫相結(jié)合的。
表1 由XAS測得的錳的種類(在排出氣顆粒物中的wt％)汽車 磷酸鹽+硫酸鹽1 842 82表1中的質(zhì)量分析的置信度為95％+/-5％。
應(yīng)該理解的是，那些依據(jù)本發(fā)明被潤滑劑中的錳清除掉的污染物質(zhì)可能來源于烴類燃料燃燒時使用的空氣。在另一個實施方式中，那些依據(jù)本發(fā)明被錳清除掉的污染物可能來源于烴類燃料。而在本發(fā)明的另外一個實施方式中，被錳清除掉的污染物可能來源于用以潤滑燃燒系統(tǒng)的潤滑劑。
在一個具體實施方式
中，用以清除污染物的潤滑劑擔(dān)載的錳可以通過放入、“漏入”、流入、滲入、推入或壓入、抽入、浸入，或者吸入，或者其它有意或無意的方式而進入燃燒系統(tǒng)的燃燒室。在這一實施方式中，污染物在燃燒過程中間或者燃燒過程之后與錳相遇并發(fā)生相互作用，從而使污染物被清除。因此，當(dāng)含錳的潤滑劑在燃燒系統(tǒng)中的閥門周圍溢出時，也就完成了本發(fā)明的方法的這一實施方式，其中閥門例如可以是，但不局限于汽車發(fā)動機的進氣閥或排氣閥。通過這種方式，錳與污染物相遇并相互作用，從而將污染物清除。
在另一個實施方式中，使錳有意或者無意地在含有污染物的燃燒產(chǎn)物離開燃燒室的途中與之相遇，通過這一方式可使得清除過程發(fā)生在燃燒系統(tǒng)的燃燒室外部。
在本發(fā)明的另一個實施方式中，錳從潤滑劑中揮發(fā)出來，并被轉(zhuǎn)移到含有燃料的燃燒室內(nèi)。
在另一個實施方式中，燃燒系統(tǒng)采用了一個精密的再循環(huán)過程，曲軸箱中的蒸汽再循環(huán)進入燃燒室的多個進氣歧管之一。以這種方式，使含有硫、磷和/或鉛污染物的任何潤滑劑在燃燒時或者在廢氣中與錳相遇并發(fā)生相互作用。
這樣，在另一個測試中，一輛1997 Ford Taurus汽車按照EPA UDDS行駛了7個以上的循環(huán)，測驗時使用的燃料含有8.3mg Mn/L，曲軸箱使用的發(fā)動機油含有1,000ppm的磷，通過質(zhì)量平衡稱量測試中消耗的磷和錳的總質(zhì)量。收集廢氣排放物的TSP并進行分析，以確定過濾器上存在的錳和磷的質(zhì)量。由此確定，在TSP過濾器上存在的磷與錳的摩爾比與二者在燃料和油中消耗的質(zhì)量相等或相當(dāng)。表2說明了計算出的消耗的P∶Mn摩爾比和過濾器上收集到的質(zhì)量。
表2汽車行駛，油料消耗，錳消耗和摩爾比P∶Mn摩爾比過濾器上測得的P∶Mn0.270.32本發(fā)明的另一個實施方式中提供了一種裝置，用以實施一種能使排出氣中存在的至少一種選自磷、鉛、硫和它們的化合物的污染物的含量降低，或者能減少這些污染物質(zhì)的有害作用的方法，其中該裝置含有(a)適于燃燒烴類燃料的燃燒室；(b)將烴類燃料引入燃燒室的裝置；(c)將燃燒產(chǎn)物移出燃燒室的裝置；和(d)一種潤滑劑，含有大量具有潤滑粘度的基礎(chǔ)油和少量的一種或幾種添加劑，其中添加劑含有(i)至少一種有機硫化合物，或者至少一種有機磷化合物，或者此二者，和(ii)至少一種錳源。該裝置還可含有一個后處理裝置或系統(tǒng)。
依據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，潤滑劑中的有機硫化合物可以選自硫化烯烴，硫化的脂肪和植物油，硫化的不飽和酯和酰胺，無灰且含金屬的二硫代氨基甲酸鹽，取代的噻二唑，硫化的位阻酚，硫化烷基酚，中性含金屬磺酸鹽洗滌劑，高堿性含金屬磺酸鹽洗滌劑，中性含金屬石炭酸鹽洗滌劑，和高堿性含金屬石炭酸鹽洗滌劑，或者上述物質(zhì)的結(jié)合物和混合物。
依據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，潤滑劑中的有機磷化合物可以選自中性和高堿性的伯、仲及芳基二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)，三烷基-及三芳基亞磷酸鹽，混合烷基/芳基亞磷酸鹽，烷基和芳基偶磷硫羥硫代硫酸鹽，以及烷基和芳基偶磷硫代硫酸鹽，以及上述物質(zhì)的結(jié)合物或混合物。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)燃燒系統(tǒng)的排出氣流中存在源自甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳的錳時，在催化劑之類的部件上檢測到的磷可以大幅度減少。具體地說，本發(fā)明可以使后處理設(shè)備上檢測到的這些污染物的量減少20％(重量)以上，更優(yōu)選可減少60％到80％(重量)。這就使上述后處理設(shè)備或系統(tǒng)的耐久性能獲得巨大的、非常令人滿意的提高。
附圖1、2和3是對本發(fā)明的多個方面的進一步說明，而并非對發(fā)明的限制。
通過研究本文所公開的本發(fā)明的說明書、附圖和實施例，本發(fā)明的其它實施方式對于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員而言是顯而易見的。我們的意圖是僅將說明書和附圖認為是示范性的，而本發(fā)明的實際范圍和精神由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種減少烴類燃料在由潤滑劑進行潤滑的燃燒系統(tǒng)中燃燒時所產(chǎn)生的排出氣流中至少一種選自磷、鉛、硫及它們的化合物的污染物的危害作用的方法，該方法包括如下步驟(a)用潤滑劑潤滑燃燒系統(tǒng)，該潤滑劑含有大量具有潤滑粘度的基礎(chǔ)油和少量的一種或幾種添加劑，所述的添加劑含有(i)至少一種有機硫化合物，或者至少一種有機磷化合物，或者此二者，和(ii)至少一種錳源；(b)在燃燒系統(tǒng)中燃燒烴類燃料以產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物，所述燃燒產(chǎn)物中含有至少一種選自硫、鉛、磷和它們的化合物的物質(zhì)；(c)將錳與燃燒產(chǎn)物中的硫、鉛、磷和它們的化合物進行接觸，由此使錳與硫、鉛、磷及它門的化合物發(fā)生相互作用。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中燃燒產(chǎn)物中的硫、鉛、磷及它們的化合物源自燃料。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中燃燒產(chǎn)物中的硫、鉛、磷及它們的化合物源自燃料燃燒時所用的空氣。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中燃燒產(chǎn)物中的硫、鉛、磷及它們的化合物源自潤滑劑。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中的排出氣流基本上不含磷及其化合物。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中的燃燒系統(tǒng)還包括后處理系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中后處理系統(tǒng)選自催化柴油顆粒過濾器和連續(xù)再生技術(shù)柴油顆粒過濾器。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中的燃燒系統(tǒng)選自任何一種柴油-電力混合動力汽車、汽油-電力混合動力汽車、兩沖程發(fā)動機、任何一種燃燒器或燃燒裝置、靜態(tài)燃燒器、垃圾焚化爐、柴油燃料燃燒器、柴油燃料發(fā)動機、汽車柴油發(fā)動機、汽油燃料燃燒器、汽油燃料發(fā)動機、電廠發(fā)電機、任何一種內(nèi)部和外設(shè)的燃燒設(shè)備、機器、發(fā)動機、渦輪發(fā)動機、噴氣式發(fā)動機、鍋爐、焚化爐、蒸發(fā)燃燒器、等離子燃燒系統(tǒng)、等離子弧、靜態(tài)燃燒器，以及可以燃燒烴類燃料或者烴類燃料在其中被燃燒的裝置。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中的烴類燃料選自柴油燃料、生物柴油、生物柴油衍生物燃料、合成柴油燃料、噴氣式發(fā)動機燃料、醇類、醚類、煤油、低硫燃料、合成燃料、Fischer-Tropsch燃料、液化石油氣、源自煤的燃料、基因工程生物燃料和農(nóng)作物以及它們的提取物、天然氣、丙烷、丁烷、無鉛發(fā)動機和航空汽油、含有汽油沸程內(nèi)的烴和燃料可溶性的氧化摻和劑的重整汽油、汽油、船用燃料、煤(灰或漿)、原油、煉油“殘渣”和副產(chǎn)物、原油提取物、危險廢棄物、庭院修剪物和廢棄物、木屑和鋸末、農(nóng)業(yè)廢棄物、飼料、青貯飼料、塑料、有機廢品，和上述物質(zhì)的混合物，以及它們在水、酒精和其它載流流體中的乳液、懸浮液和分散體。
10.一種用以實施如權(quán)利要求1所述方法的裝置，該裝置包括(a)適于燃燒烴類燃料的燃燒室；(b)將烴類燃料引入燃燒室的裝置；(c)將燃燒產(chǎn)物移出燃燒室的裝置；和(d)一種潤滑劑，含有大量具有潤滑粘度的基礎(chǔ)油和少量的一種或幾種添加劑，其中添加劑含有(i)至少一種有機硫化合物，或者至少一種有機磷化合物，或者此二者，和(ii)至少一種錳源。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，還包括后處理系統(tǒng)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中的后處理系統(tǒng)選自催化柴油顆粒過濾器和連續(xù)式再生技術(shù)柴油顆粒過濾器。
13.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中裝置選自任何一種柴油-電力混合動力汽車、汽油-電力混合動力汽車、兩沖程發(fā)動機、任何一種燃燒器或燃燒裝置、靜態(tài)燃燒器、垃圾焚化爐、柴油燃料燃燒器、柴油燃料發(fā)動機、汽車柴油發(fā)動機、汽油燃料燃燒器、汽油燃料發(fā)動機、電廠發(fā)電機、任何一種內(nèi)部和外設(shè)的燃燒設(shè)備、機器、發(fā)動機、渦輪發(fā)動機、噴氣式發(fā)動機、鍋爐、焚化爐、蒸發(fā)燃燒器、等離子燃燒系統(tǒng)、等離子弧、靜態(tài)燃燒器，以及可以燃燒烴類燃料或者烴類燃料在其中被燃燒的裝置。
14.一種提高燃燒系統(tǒng)的后處理裝置的耐久性的方法，該方法包括將烴類燃料在燃燒系統(tǒng)中燃燒的產(chǎn)物與含有足夠量的錳的潤滑劑接觸，其中，潤滑劑中的錳的量足以使錳和燃燒產(chǎn)物中的一種或多種選自磷、硫、鉛或它們的化合物的污染物進行相互作用，從而降低與后處理設(shè)備接觸的一種或多種污染物的量。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中后處理裝置上檢測到的磷的量，與潤滑劑中不含錳時檢測到的磷量相比，減少了20重量％到80重量％。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中后處理裝置上檢測到的硫的量，與潤滑劑中不含錳時檢測到的硫量相比，減少了20重量％到80重量％。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中后處理裝置上檢測到的鉛的量，與潤滑劑中不含錳時檢測到的鉛量相比，減少了20重量％到80重量％。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，其中潤滑劑中的有機硫化合物選自硫化烯烴，硫化的脂肪和植物油，硫化的不飽和酯和酰胺，無灰且含金屬的二硫代氨基甲酸鹽，取代的噻二唑，硫化的位阻酚，硫化烷基酚，中性含金屬的磺酸鹽洗滌劑，高堿性含金屬磺酸鹽洗滌劑，中性含金屬石炭酸鹽洗滌劑，和高堿性含金屬石炭酸鹽洗滌劑，或者上述物質(zhì)的結(jié)合物和混合物。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，其中潤滑劑中的有機磷化合物選自中性和高堿性的伯、仲和芳基二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)，三烷基-和三芳基亞磷酸鹽，混合烷基/芳基亞磷酸鹽，烷基和芳基偶磷硫羥硫代硫酸鹽，以及烷基和芳基偶磷硫代硫酸鹽，以及上述物質(zhì)的結(jié)合物或混合物。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，其中潤滑劑中的錳源選自甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳，烷基環(huán)戊二烯基三羰基錳，有機三羰基錳的衍生物，烷基環(huán)戊二烯基錳的衍生物，中性和高堿性的水楊酸錳，中性和高堿性的石炭酸錳，中性和高堿性磺酸錳，羧酸錳，以及上述物質(zhì)的結(jié)合物和混合物。
21.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，基礎(chǔ)油選自石蠟基礎(chǔ)油、環(huán)烷基礎(chǔ)油、芳族基礎(chǔ)油、聚α-烯烴、合成酯類和多羥基酯類，以及它們的混合物。
22.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，基礎(chǔ)油含有小于或等于0.03wt％的硫，以及大于或等于90wt％的飽和物，其粘度指數(shù)大于或等于80并且小于或等于120。
23.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，基礎(chǔ)油含有小于或等于0.03wt％的硫，以及大于或等于90wt％的飽和物，其粘度指數(shù)大于或等于120。
24.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，基礎(chǔ)油基本上不含硫。
25.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，烴類燃料含有少量的硫。
26.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，烴類燃料基本上不含硫。
27.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，烴類燃料含有少量的硫，并且進一步用氧化劑進行了處理。
28.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，烴類燃料基本上不含硫，并且進一步用氧化劑進行了處理。
29.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，烴類燃料含有少量的硫，并且進一步用少量的錳進行了處理。
30.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，烴類燃料基本上不含硫，并且進一步用少量的錳進行了處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將潤滑劑源中的錳轉(zhuǎn)移到燃料燃燒系統(tǒng)或燃燒系統(tǒng)產(chǎn)生的廢氣中的裝置和方法。依據(jù)本發(fā)明，潤滑劑中的錳將與燃燒產(chǎn)物中的磷、硫和/或鉛相互作用。通過這一方式，錳可以將進入燃料或燃燒產(chǎn)物中、而且還會危害催化轉(zhuǎn)化器、傳感器和/或車載檢測裝置的有害物質(zhì)清除或者使它們失去活性。本發(fā)明還將提高廢氣后處理系統(tǒng)的耐久性。
文檔編號C10M129/10GK1506614SQ0313277
公開日2004年6月23日 申請日期2003年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月6日
發(fā)明者G·H·圭恩特, J·W·羅斯, V·J·加托, G H 圭恩特, 加托, 羅斯 申請人:乙基公司