CN101955841A - 一种压缩多组份混合烃类气体的合成压缩机油 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种压缩多组份混合烃类气体的合成压缩机润滑油，其是以聚烷撑乙二醇类合成油为基础油，再配以添加剂组成，其中各成分的重量比如下：聚烷撑乙二醇类合成油：90～97%、抗氧剂：0.05～2%、防锈剂：0.01～2%、油性剂：0.5～3%、金属减活剂：0.01～0.5%、极压抗磨剂：0.5～5%、抗泡剂：0.001～0.01%。本发明提供的合成压缩机油既可抵抗烃类气体对润滑油的稀释，又能适应对非烃类气体的压缩，对含水蒸汽的混合气体具有良好的包容性，满足用户多组份混合烃类气体(如火炬气)压缩机系统用油的特殊要求。成功解决了多组份混合烃类气体(如火炬气或瓦斯气)对润滑油的稀释问题，从根本上杜绝了因粘度降低导致的压缩机停机、抱轴等事故，减少企业的停工损失和工人的劳动强度。

Description

一种压缩多组份混合烃类气体的合成压缩机油 

技术领域

本发明涉及一种以聚醚合成油为基础油的压缩机润滑油组合物，压缩介质为石化炼厂火炬气或油气田瓦斯气等轻烃类气体。更确切的说，本发明涉及一种用于压缩多组份混合烃类气体（如炼油厂火炬气）的合成压缩机油。 

背景技术

烃类气体的压缩在现代工业中得到普遍的应用：如油田伴生气的压缩和输送，天然气的收集和传送，乙烯、丙烯的聚合循环气，炼厂气的回收以及化工过程中都会遇到烃类气体的压缩。轻烃混合气所含有的成分除轻质烷烃外，还包含氮气、一氧化碳、氧气、氢气、水蒸汽等组分。 

在炼油厂和石化厂，其火炬气压缩机组都是整个尾气管网的重要设备，其主要作用是将低压管网中的尾气搜集压缩后，对外供气，用作能源，以达到节能和环保的目的，同时，也可以创造经济效益。如果在末端没有火炬气压缩机或工作不正常，则尾气会白白烧掉，既会造成能源的损失，也会对环保不利。火炬气组分不但含有从管网各装置收集的轻烃气，还携带一定量的水分和少量固体杂质。由于上述原因，使压缩机的工作条件变得十分苛刻，导致压缩机油变质较快，严重制约生产的正常进行。 

用于炼厂多组份混合烃类气体如（火炬气）系统的压缩机油，目前国内仍以烃类压缩机油为主（如合成烃、矿物油等）。由于烃类气体的特殊性，一般压缩机所用的矿油型压缩机油不能满足压缩机的润滑要求,在对多组份混合烃类气体（如火炬气）进行压缩的过程中存在气体对压缩机油的稀释引起油品粘度严重下降，从而使油膜厚度变薄，导致磨损；在螺杆式压缩机中还因密封不严导致压缩气体回窜，引起压缩机效率下降，因而该发明用于对轻烃气体的压缩时会存在很大的隐患。 

专利CN1703500公开了用于压缩机润滑剂的高分子添加剂，所述添加剂能够减小润滑剂被压缩气体夹带并被作为压缩气系统(例如压缩空气、天然气和压缩冷冻系统)中细小分散的液滴带出的倾向。 

专利WO2004031331该专利公布了用于压缩机的润滑剂组合物。所述的润滑剂用于压缩气体系统的压缩机上，如压缩天然气或压缩制冷系统里。但该发明在对多组份混合烃类气体（如火炬气）的应用上未见具体体现。 

日本公布了一项专利JP09255981润滑油组合物，其为聚醚或酯类合成油。该润滑油用于作为压缩机制冷系统上，如压缩机的一些滑动的部件上等。在作为冷冻机油的聚二醇等合成油中添加0.1～10%重量的碘化n-丁基等碘化合物以及0.5～10%重量的环氧十六烷等环氧化合物调制成的润滑油组合物。该专利主要应用于制冷系统，而没有体现对混合烃类的应用。 

日本公布了一项专利JP09324187，特征在于用于烃类气体压缩机的润滑油组合物，该润滑油组合物含有聚醚类作为其基础油的组分，其在轻烃和水里有低的溶解度。 

专利主要针对某一结构的聚醚作基础油的压缩机油，结构如下: 

R1和R2分别表示氢原子或碳原子数1～6的烷基，无论相互相同还是不同均可，EO为氧乙烯基，RO为碳数3～6的氧烷撑基。a和b为满足5≦a+b≦1000的整数。

10×X+15≦Y≦10×X+40 

式中X为R1和R2的碳数，0≦X≦6。Y为分子中EO的摩尔分率，Y=a/（a+b）×100。

该专利组合物可用于烃类气体的压缩，但没有体现混合烃类及杂质较多的火炬气系统的应用。 

此外，由于烃类气体中的重烃在压力下会凝缩成液态，液态的烃类会将摩擦副表面的润滑油膜冲刷掉，从而造成磨损；在压缩天然气或其它烃类气体作气体涡轮发动机的燃料时，气体中夹带的矿油还会在涡轮发动机的气体进口处产生积碳，抑制气流，导致火灾；烃类气体中的某些杂质与压缩机油中的某些添加剂发生化学反应，导致这些添加剂暂时或永久的失效，而这些添加剂对保证压缩机油的润滑性和抗磨性是必不可少的。 

发明内容

本发明的目的在于提出一种压缩多组份混合烃类气体的合成压缩机油，解决多组份混合烃类气体（如火炬气或瓦斯气）对润滑油的稀释问题，从根本上杜绝因粘度降低导致的压缩机停机、抱轴等事故，减少企业的停工损失和工人的劳动强度。 

本发明提出的合成压缩机润滑油是以聚醚类（聚烷撑乙二醇类）合成油为基础油，再配以添加剂组成，其中各成分的重量比如下： 

聚烷撑乙二醇类合成油：90～97%，优选93～97%

抗氧剂：0.05～2%，优选0.5～1.5%

防锈剂：0.01～2%，优选0.05～1.5%

油性剂：0.5～3%，优选0.5～2%

金属减活剂：0.01～0.5%，优选0.01～0.3%

极压抗磨剂：0.5～5%，优选0.5～3.5%

抗泡剂：0.001～0.01%，优选0.001～0.005%

聚醚类合成油是指聚烷撑二醇或简称为聚二醇的衍生物为基础的一类合成油，其40℃运动粘度范围在15～1500mm²/s或更高；是一类环氧化物与一类链起始剂为核心，通过醚键连接到聚合物上，从而生成许多结构不同的聚醚，以适应不同的功能。本发明涉及的聚醚类合成油，常用的环氧化物有：环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、四氢呋喃、长链1，2-环氧烷。其是采用90～97%的聚烷撑二醇类基础油，并复配抗氧剂、防锈剂、油性剂、金属减活剂、极压抗磨剂和抗泡剂等添加剂，得到一种压缩机润滑油组合物，使其具有良好的润滑、防锈及与多组份混合烃类气体具良好的混合分离能力，满足该类设备的润滑要求。

本发明所述的聚醚类合成油，常用的链起始剂有：胺类、羧酸酰胺类、醇类、硫醇类、羧酸类。组份为其中的一种或几种。最好选自甲醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或多乙烯多胺。 

本发明所述的合成压缩机油的抗氧剂为有机酚类、胺类化合物、硫氮型复合物、有机硒化物，选取其中的一种或几种组份。比较好的是采用烷基酚类或烷基胺类抗氧剂，进一步所述抗氧剂采用位阻酚或烷基二苯胺，最好是选自2，6二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基-α-二甲氨基-对甲酚、辛基二苯胺、N-苯基萘胺或胺酚复合剂。 

本发明所述的合成压缩机油的防锈剂为磺酸盐、脂肪酸及其衍生化合物、复合磷酸酯类化合物，选取其中的一种或几种组份。较好的是选自石油磺酸盐或合成磺酸盐。最好是选自石油磺酸钡、石油磺酸钠、合成磺酸钡、合成磺酸钠。 

本发明所述的合成压缩机油的油性剂为苯三唑脂肪胺类化合物、复合磷酸酯类化合物、脂肪酸及其衍生化合物、长链脂肪胺及其衍生化合物、长链脂肪醇。选取其中的一种或几种组份。最好选自苯三唑脂肪胺、长链脂肪酸如油酸、棕榈酸及其盐、长链脂肪胺如十八胺、长链脂肪醇等。 

本发明所述的合成压缩机油的金属减活剂为苯三唑衍生物类、噻二唑衍生物、有机胺类。选取其中的一种或几种组份。最好是选自烷基苯三唑、三氮茚（T706）。 

本发明所述的合成压缩机油的极压抗磨剂选用磷酸酯类或亚磷酸酯类化合物、有机硫化物、磷氮复合型或硫磷氮复合型化合物、有机氯化物。选取其中的一种或几种组份。最好是选自磷酸三甲苯酯、磷酸三丁酯、亚磷酸二丁酯、亚磷酸二辛酯、二卞基二硫、二烷基二硫代磷酸锌或二硫代氨基甲酸钼中的一种或几种。 

本发明所述的合成压缩机油的抗泡剂选用硅型或非硅型抗泡剂。选取其中的一种或几种组份。其中硅油抗泡剂可选自500#～12000#甲基硅油，非硅油抗泡剂选自聚甲基丙烯酸酯。 

本发明提供的合成压缩机油，经过大量试验证明，成功解决了多组份混合烃类气体（如火炬气或瓦斯气）对润滑油的稀释问题，从根本上杜绝了因粘度降低导致的压缩机停机、抱轴等事故，减少企业的停工损失和工人的劳动强度。本发明所述的合成压缩机油具有如下优点： 

极好的抗稀释性能，满足对轻烃气的压缩，抵抗轻烃气对润滑油的稀释。

优异的粘温性能，满足冬夏季通用，减少粘度牌号的更替。 

优异的润滑性能，更好的保护压缩机的摩擦副。 

良好的防锈性能，保护系统。 

良好的抗携带能力，减少系统运行时润滑油的消耗。 

本发明涉及的组合物既可抵抗烃类气体对润滑油的稀释，又能适应对非烃类气体的压缩，对含水蒸汽的混合气体具有良好的包容性，满足用户多组份混合烃类气体（如火炬气）压缩机系统用油的特殊要求。 

具体实施方式

实施例1：该产品是以聚醚合成油为基础油，再配以添加剂组成，其中各组份的重量配比如下： 

聚醚A225：94.645%

2，6二叔丁基对甲酚（T501）：0.05%

石油磺酸钠防锈剂：2%

苯三唑脂肪酸盐：1%

噻二唑金属减活剂：0.3%

二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）：2%

10000号甲基硅油抗泡剂：0.005% 。

实施例2：该产品是以聚醚合成油为基础油，再配以添加剂组成，其中各组份的重量配比如下： 

聚醚F-6：94.997%                       

2，6-二叔丁基-α-二甲氨基-对甲酚：0.5%

棕榈油酸：0.2%

苯三唑十二胺：1%

噻二唑衍生物T561：0.3%

二硫代氨基甲酸钼：3%

10000#二甲基硅油抗泡剂：0.003% 。

实施例3：该产品是以聚醚合成油为基础油，再配以添加剂组成，其中各组份的重量配比如下： 

NPE-108：93.995%

二烷基二苯胺：1%

石油磺酸钡：1%

苯三唑十八胺：1%

三氮茚（T706）：0.5%

磷酸三丁酯极压抗磨剂：2.5%

聚甲基丙烯酸酯抗泡剂：0.005% 。

实施例4：该产品是以聚醚合成油为基础油，再配以添加剂组成，其中各组份的重量配比如下： 

聚醚NPE-105：95.385%

2，6二叔丁基对甲酚（T501）：0.5%

合成石油磺酸钠：0.6%

甲基苯三唑：0.01%

十八胺：0.5%

二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）：3 %

500#甲基硅油抗泡剂：0.005% 。

实施例5：该产品是以聚醚合成油为基础油，再配以添加剂组成，其中各组份的重量配比如下： 

聚醚N220-3：95.385%

2，6二叔丁基对甲酚（T501）：0.5%

合成磺酸钠：0.6%

甲基苯三唑：0.01%

十八胺：0.5%

二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）：3 %

500#甲基硅油抗泡剂：0.005% 。

实施例6：该产品是以聚醚合成油为基础油，再配以添加剂组成，其中各组份的重量配比如下： 

聚醚105A: 96.545%

N-苯基萘胺：0.8%

苯三唑脂肪酸盐：1.0%

合成磺酸钡：0.5%

三氮茚（T706）：0.15

二卞基二硫：1.0%

10000号甲基硅油抗泡剂：0.005% 。

实施例7：该产品是以聚醚合成油为基础油，再配以添加剂组成，其中各组份的重量配比如下： 

聚醚N220:94.497%   

胺酚复合剂：1.0%

十八胺：1.6%

石油磺酸钡：0.6%

噻二唑:0.3%

磷酸三甲苯酯:1.5%

亚磷酸二丁酯:0.5%

500#甲基硅油:0.003% 。

实施例8：该产品是以聚醚合成油为基础油，再配以添加剂组成，其中各组份的重量配比如下： 

聚醚JA-1：96.196%

二异辛基二苯胺：1.2%

棕榈油酸：0.7%

石油磺酸钠：0.8%

三氮茚（T706）：0.3%

亚磷酸二辛酯：0.8%

聚甲基丙烯酸酯：0.004% 。

实施例9：该产品是以聚醚合成油为基础油，再配以添加剂组成，其中各组份的重量配比如下： 

聚醚3310：95.199%

2，6-二叔丁基-α-二甲氨基-对甲酚：1.3%

十八胺：1.5%

石油磺酸钡：1.2%

噻二唑：0.3%

二硫代氨基甲酸钼：0.5%

10000号甲基硅油抗泡剂：0.001% 。

实施例10：该产品是以聚醚合成油为基础油，再配以添加剂组成，其中各组份的重量配比如下： 

聚醚305A：93.498%

胺酚复合剂：1.1%

苯三唑脂肪酸盐：1.2%

合成磺酸钠：1.5%

三氮茚（T706）：0.1%

噻二唑：0.1%

磷酸三甲苯酯：2.5%

500#甲基硅油：0.002% 。

实施例数据： 

Claims (10)

1.一种压缩多组份混合烃类气体的合成压缩机润滑油，其特征在于其是以聚烷撑乙二醇类合成油为基础油，再配以添加剂组成，其中各成分的重量比如下：

聚烷撑乙二醇类合成油：90～97%

抗氧剂：0.05～2%

防锈剂：0.01～2%

油性剂：0.5～3%

金属减活剂：0.01～0.5%

极压抗磨剂：0.5～5%

抗泡剂：0.001～0.01%

所述抗氧剂选自有机酚类、胺类化合物、硫氮型复合物和有机硒化物中的一种或几种；

所述防锈剂选自磺酸盐、脂肪酸及其衍生化合物、复合磷酸酯类化合物中的一种或几种；

所述油性剂选自苯三唑脂肪胺类化合物、复合磷酸酯类化合物、脂肪酸及其衍生化合物、长链脂肪胺及其衍生化合物、长链脂肪醇中的一种或几种；

所述金属减活剂选自苯三唑衍生物类、噻二唑衍生物、有机胺类中的一种或几种；

所述极压抗磨剂选用磷酸酯类或亚磷酸酯类化合物、有机硫化物、磷氮复合型或硫磷氮复合型化合物、有机氯化物中的一种或几种；

所述抗泡剂选用硅型或非硅型抗泡剂中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的压缩多组份混合烃类气体的合成压缩机润滑油，其特征在于：所述聚烷撑乙二醇类合成油是指聚烷撑二醇的衍生物为基础的一类合成油，其40℃运动粘度范围在15～1500mm²/s或更高，是一类环氧化物与一类链起始剂为核心，通过醚键连接到聚合物上，从而生成许多结构不同的聚醚；

所述的环氧化物是指：环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、四氢呋喃、长链1，2-环氧烷；

所述链起始剂是指：胺类、羧酸酰胺类、醇类、硫醇类和羧酸类中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的压缩多组份混合烃类气体的合成压缩机润滑油，其特征在于：所述链起始剂是采取醇或胺作链起始剂的聚醚，选自甲醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或多乙烯多胺。

4.根据权利要求3所述的压缩多组份混合烃类气体的合成压缩机润滑油，其特征在于：所述润滑油的各成分重量比如下：

聚醚类合成油：93～97%

抗氧剂：0.5～1.5%

防锈剂：0.05～1.5%

油性剂：0.5～2%

金属减活剂：0.01～0.3%

极压抗磨剂：0.5～3.5%

抗泡剂：0.001～0.005% 。

5.根据权利要求1或4所述的压缩多组份混合烃类气体的合成压缩机润滑油，其特征在于：所述抗氧剂是采用烷基酚类或烷基胺类抗氧剂。

6.根据权利要求1或4所述的压缩多组份混合烃类气体的合成压缩机润滑油，其特征在于：所述抗氧剂选自2，6二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基-α-二甲氨基-对甲酚、辛基二苯胺、N-苯基萘胺或胺酚复合剂。

7.根据权利要求1或4所述的压缩多组份混合烃类气体的合成压缩机润滑油，其特征在于：所述防锈剂选自石油磺酸盐或合成磺酸盐。

8.根据权利要求1或4所述的压缩多组份混合烃类气体的合成压缩机润滑油，其特征在于：所述防锈剂选自石油磺酸钡、石油磺酸钠、合成磺酸钡、合成磺酸钠。

9.根据权利要求1或4所述的压缩多组份混合烃类气体的合成压缩机润滑油，其特征在于：所述的合成压缩机油的金属减活剂选自烷基苯三唑、三氮茚（T706）。

10.根据权利要求1或4所述的压缩多组份混合烃类气体的合成压缩机润滑油，其特征在于：所述的合成压缩机油的极压抗磨剂选自磷酸三甲苯酯、磷酸三丁酯、亚磷酸二丁酯、亚磷酸二辛酯、二卞基二硫、二烷基二硫代磷酸锌或二硫代氨基甲酸钼中的一种或几种。