CN102311848B - 一种超高压乙烯压缩机油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超高压乙烯压缩机油，包括以下重量百分比的成分：聚醚类合成油：93％～99％；抗氧剂：0.1％～2％；防锈剂：0％～5％。本发明提供的超高压乙烯压缩机油以聚醚类合成油为基础油，加入特定的添加剂组合物，可抵抗乙烯气体的稀释，又能在极高的压力下控制粘度的升高，实现良好的润滑；具有良好的热氧化安定性和润滑性，低的积碳倾向和低生物毒性，可以保证操作人员的身体健康以及由极少量该组合物混入聚乙烯产品的安全卫生，满足超高压压缩机系统用油的特殊要求。

Description

一种超高压乙烯压缩机油及其制备方法

技术领域

本发明涉及润滑油领域，具体涉及一种超高压乙烯压缩机油及其制备方法。

背景技术

聚乙烯英文名称：polyethylene，简称PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯的性能取决于它的聚合方式，中等压力(15-30大气压)有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)；在高压力(100-300MPa)，过氧化物催化条件下自由基聚合，生产出的则是低密度聚乙烯(LDPE)，它是支化结构的，高压法用来生产低密度聚乙烯，这种方法开发的早，用此法生产的聚乙烯至今约占聚乙烯总产量的2/3。

高压低密度聚乙烯的生产过程是经2级压缩将乙烯气体由接近常压压缩至约200～300MPa送入反应器进行聚合反应。其中，1级压缩由一次压缩机将乙烯气体的压力提高至约20～100MPa左右；2级压缩由二次压缩机将乙烯气体的压力提高至200～300MPa。乙烯装置中的二次压缩机属于超高压压缩机，是聚乙烯生产过程中的关键设备之一，其中往复式压缩机填料盘是动密封环，借助于密封前后的气体压力差来获得自紧密封，它是超高压压缩机中最重要的零部件之一，也是压缩机最主要的外泄漏途径之一。

由于聚乙烯生产过程中的复杂性和危险性，对压缩机使用油品的可靠性和效率性的要求很高。压缩机的润滑共有两个系统：一是运动部件的润滑系统称为外部油润滑；二是气缸和填料的润滑系统称为内部油润滑，简称气缸润滑，其作用有两个，一是冷却和冲洗活塞，在活塞环与气缸之间能起到良好的润滑和密封作用，二是冷却、润滑填料环和填料盘。

用于乙烯超高压压缩机气缸润滑的压缩机油，目前国内仍以烃类压缩机油为主，如稠化白油、聚异丁烯等。乙烯气是一种烃类气体，按照相似相溶原理，与通常的稠化白油或聚异丁烯压缩机油相溶，使油品被稀释，粘度下降，从而使油膜厚度变薄，导致气缸受到磨损，压缩机油消耗变大，运行成本增加，此外还会使密封不严导致乙烯气体泄漏，引起压缩机效率下降，严重的可导致机组停车，产生很大的隐患。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种超高压乙烯压缩机油，在用于聚乙烯生产时不会被乙烯气稀释，杜绝因压缩机油粘度降低导致的压缩机停机、乙烯泄露等事故。本发明还提供了该超高压乙烯压缩机油的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种超高压乙烯压缩机油，包括以下重量百分比的成分：

聚醚类合成油：93％～99％；

抗氧剂：0.1％～2％；

防锈剂：0％～5％。

作为优选，所述抗氧剂为烷基酚、烷基胺、硫氮复合抗氧剂中的一种或几种。

作为优选，所述防锈剂为石油磺酸盐或合成磺酸盐。

作为优选，所述防锈剂为石油磺酸钡、石油磺酸钠、合成磺酸钡或合成磺酸钠中的一种或几种。

一种超高压乙烯压缩机油的制备方法，包括以下步骤：

步骤a)将聚醚类合成油抽空、加热，升温至80℃～95℃；

步骤b)向步骤a)的聚醚类合成油中加入抗氧剂、防锈剂，升温至100℃～135℃，脱水后降温至80℃以下，停止抽空、搅拌；

各成分的重量百分比为：聚醚类合成油：93％～99％，抗氧剂：0.1％～2％，防锈剂：0％～5％；

步骤c)将步骤b)得到的油品进行过滤。

作为优选，所述步骤c)具体为将步骤b)得到的油品取出少量，加入助滤剂搅拌，进行循环过滤，使助滤剂形成滤饼后，再对剩下的油品进行循环过滤。

作为优选，所述助滤剂的加入量为步骤b)得到的油品的重量的0.03％～0.05％。

本发明提供的超高压乙烯压缩机油以聚醚类合成油为基础油，加入特定的添加剂组合物，可抵抗乙烯气体的稀释，又能在极高的压力下控制粘度的升高，实现良好的润滑；具有良好的热氧化安定性和润滑性，低的积碳倾向和低生物毒性，可以保证操作人员的身体健康以及由极少量该组合物混入聚乙烯产品的安全卫生，满足超高压压缩机系统用油的特殊要求。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

压缩机油一般由基础油和添加剂两部分组成，基础油是压缩机油的主要成分，决定着压缩机油的基本性质，是起到润滑作用的主要物质；添加剂则可弥补和改善润滑油的使用性能，满足更高的应用要求，一般能够延长压缩机油的使用寿命，对于超高压压缩机来说，更重要的是减少残碳，减少灰份，润滑、冷却延超高压压缩机气缸的同时，延长超高压压缩机填料使用寿命。因此添加剂的选择是至关重要的，是作为压缩机油的重要组成部分。但考虑到超高压压缩机用油的特殊工况，涉及到后续工艺的反应催化剂、以及产品质量要求，对添加剂的有一定的选择性，通常常用的压缩机油添加剂有抗氧剂、防锈剂等。

本发明提供的压缩机油包括以下重量百分比的成分：

聚醚类基础油：93％～99％；抗氧剂：0.1％～2％；防锈剂：0％～5％。

本发明的超高压乙烯压缩机油的基础油聚醚类合成油。聚醚类基础油又称聚烷撑二醇或聚乙二醇，是以环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或四氢呋喃、长链1，2-环氧烷等为原料，在催化作用下，开环均聚或共聚制得的聚合物，具有良好的润滑性能，粘温特性好，粘度指数高，凝点低，低温流动性好，挥发性低，使用温度高，在高温下氧化不产生沉淀物，剪切安定性好，对金属和橡胶的作用小，且无毒，用于超高压压缩机能够抵抗乙烯气对压缩机油的稀释，具有很好的抗携带能力，减少系统运行时压缩机油的消耗，在本发明的组成中重量百分比优选为93％～99％。

压缩机油在使用中，由于受高温、高压和金属催化作用，容易氧化、老化和变质，生成各种酸类和沉淀物，压缩机油抗氧化性能的好坏不仅影响油品的使用寿命，还影响压缩机运行的安全可靠性。通过添加抗氧剂，能够延缓压缩机油在贮存和使用过程中的氧化，本发明的抗氧剂可选用烷基酚、烷基胺、硫氮复合抗氧剂中的一种或几种。

防锈剂是一些极性化合物，对金属有很强的吸附力，能够在金属表面形成防锈保护膜，隔绝水分、潮气和酸性物质的侵蚀，使金属不致锈蚀，还能阻止氧化、防止酸性氧化物的生成，起到防锈的作用。本发明选用石油磺酸盐或合成磺酸盐，具体可优选为石油磺酸钡、石油磺酸钠、合成磺酸钡或合成磺酸钠中的一种或几种。

本发明还提供一种超高压乙烯压缩机油的制备方法，包括如下步骤：

步骤a)将聚醚类合成油用齿轮泵送入调配釜中，抽空、搅拌、加热，升温至80℃～95℃；

步骤b)向步骤a)的聚醚类合成油中加入抗氧剂、防锈剂，继续升温至100℃～135℃，优选在-0.09MPa～-0.07MPa下脱水，然后降温至80℃以下，停止抽空、搅拌；

步骤c)将步骤b)得到的油品进行过滤，具体过滤过程为：将步骤b)得到的油品取出少量，加入助滤剂搅拌，进行循环过滤，使助滤剂在滤机中形成滤饼后，再对釜中剩下的油品进行循环过滤，直至油品清亮透明，无机械杂质，得到油气润滑油，助滤剂的加入量为所有油品重量的0.03％～0.05％，助滤剂优选为硅藻土、珍珠岩、纤维素、石棉、石墨粉、锯屑、氧化镁、石膏、活性炭、酸性白土中的一种或几种。

实施例1：

步骤a)将重量百分比为93％的聚醚NPE-105用齿轮泵送入调配釜中，抽空、搅拌、加热，升温至85℃；

步骤b)向步骤a)的聚醚类合成油中加入2％的二烷基二苯胺、5％的T702(合成磺酸钠)，继续升温至105℃，在-0.08MPa下脱水，然后降温至70℃，停止抽空、搅拌；

步骤c)将步骤b)得到的油品进行过滤，具体过滤过程为：将步骤b)得到的油品取出少量，加入所有油品重量的0.03％的硅藻土助滤剂搅拌，进行循环过滤，使助滤剂在滤机中形成滤饼后，再对釜中剩下的油品进行循环过滤，直至油品清亮透明，无机械杂质，得到油气润滑油。

实施例2：

步骤a)将重量百分比为95％的聚醚NPE-108用齿轮泵送入调配釜中，抽空、搅拌、加热，升温至80℃；

步骤b)向步骤a)得到的基础油中加入1％的T501(2，6-二叔丁基对甲酚)、4％的二壬基萘磺酸钡，继续升温至125℃，在-0.09MPa下脱水，然后降温至65℃，停止抽空、搅拌；

步骤c)将步骤b)得到的油品进行过滤，具体过滤过程为：将步骤b)得到的油品取出少量，加入所有油品重量的0.035％的珍珠岩助滤剂搅拌，进行循环过滤，使助滤剂在滤机中形成滤饼后，再对釜中剩下的油品进行循环过滤，直至油品清亮透明，无机械杂质，得到油气润滑油。

实施例3：

步骤a)将重量百分比为96％的聚醚F-6用齿轮泵送入调配釜中，抽空、搅拌、加热，升温至85℃；

步骤b)向步骤a)得到的基础油中加入1.25％的2，6-二叔丁基-α-二甲氨基-对甲酚、2.75％的重烷基苯磺酸钠，继续升温至110℃，在-0.07MPa下脱水，然后降温至70℃，停止抽空、搅拌；

步骤c)将步骤b)得到的油品进行过滤，具体过滤过程为：将步骤b)得到的油品取出少量，加入所有油品重量的0.04％的活性炭助滤剂搅拌，进行循环过滤，使助滤剂在滤机中形成滤饼后，再对釜中剩下的油品进行循环过滤，直至油品清亮透明，无机械杂质，得到油气润滑油。

实施例4：

步骤a)将重量百分比为97％的聚醚NPE-108用齿轮泵送入调配釜中，抽空、搅拌、加热，升温至85℃；

步骤b)向步骤a)得到的基础油中加入0.75％的ZDDP(二烷基二硫代磷酸锌)、2.25％的石油磺酸钠，继续升温至132℃，在-0.08MPa下脱水，然后降温至65℃，停止抽空、搅拌；

步骤c)将步骤b)得到的油品进行过滤，具体过滤过程为：将步骤b)得到的油品取出少量，加入所有油品重量的0.05％的石棉助滤剂搅拌，进行循环过滤，使助滤剂在滤机中形成滤饼后，再对釜中剩下的油品进行循环过滤，直至油品清亮透明，无机械杂质，得到油气润滑油。

分别对各实施例制备的油气润滑油进行性能测试，测试方法为本领域技术人员所公知，实验结果见表1：

表1压缩机油性能检测数据

本发明所制备的压缩机油采用聚醚合成油作为基础油，加入具有不同功能的添加剂组合而成，表1所列数据为实施例所制备的压缩机油的相关性能，可以看到本发明制备的压缩机油低温流动性较好；具有优异的粘温性能，满足冬夏季通用，可减少粘度牌号的更替；无腐蚀性，防锈蚀性好，含杂质少；具有良好的热氧化安定性，较低的积碳倾向和生物毒性。通过使用证明，本发明的压缩机油能够抵抗乙烯气体的稀释，杜绝因压缩机油粘度降低导致的压缩机停机、乙烯泄露等事故，并具有优异的润滑性能，更好的保护压缩机的摩擦副，不但可用于乙烯高压、超高压往复压缩机气缸内部润滑油，还可用于其它烃类气体压缩机的润滑。

以上对本发明所提供的超高压乙烯压缩机油及其制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种用于乙烯超高压压缩机气缸润滑的超高压乙烯压缩机油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a）将重量百分比为93%的聚醚NPE-105用齿轮泵送入调配釜中，抽空、搅拌、加热，升温至85℃；

步骤b）向步骤a）的聚醚类合成油中加入2%的二烷基二苯胺、5%的合成磺酸钠，继续升温至105℃，在-0.08MPa下脱水，然后降温至70℃，停止抽空、搅拌；

步骤c）将步骤b）得到的油品进行过滤，具体过滤过程为：将步骤b）得到的油品取出少量，加入所有油品重量的0.03%的硅藻土助滤剂搅拌，进行循环过滤，使助滤剂在滤机中形成滤饼后，再对釜中剩下的油品进行循环过滤，直至油品清亮透明，无机械杂质，得到油气润滑油；

或包括以下步骤：

步骤a）将重量百分比为95%的聚醚NPE-108用齿轮泵送入调配釜中，抽空、搅拌、加热，升温至80℃；

步骤b）向步骤a）得到的基础油中加入1%的2,6-二叔丁基对甲酚T501、4%的二壬基萘磺酸钡，继续升温至125℃，在-0.09MPa下脱水，然后降温至65℃，停止抽空、搅拌；

步骤c）将步骤b）得到的油品进行过滤，具体过滤过程为：将步骤b）得到的油品取出少量，加入所有油品重量的0.035%的珍珠岩助滤剂搅拌，进行循环过滤，使助滤剂在滤机中形成滤饼后，再对釜中剩下的油品进行循环过滤，直至油品清亮透明，无机械杂质，得到油气润滑油；

或包括以下步骤：

步骤a）将重量百分比为96%的聚醚F-6用齿轮泵送入调配釜中，抽空、搅拌、加热，升温至85℃；

步骤b）向步骤a）得到的基础油中加入1.25%的2，6-二叔丁基-α-二甲氨基-对甲酚、2.75%的重烷基苯磺酸钠，继续升温至110℃，在-0.07MPa下脱水，然后降温至70℃，停止抽空、搅拌；

步骤c）将步骤b）得到的油品进行过滤，具体过滤过程为：将步骤b）得到的油品取出少量，加入所有油品重量的0.04%的活性炭助滤剂搅拌，进行循环过滤，使助滤剂在滤机中形成滤饼后，再对釜中剩下的油品进行循环过滤，直至油品清亮透明，无机械杂质，得到油气润滑油；

或包括以下步骤：

步骤a）将重量百分比为97%的聚醚NPE-108用齿轮泵送入调配釜中，抽空、搅拌、加热，升温至85℃；

步骤b）向步骤a）得到的基础油中加入0.75%的二烷基二硫代磷酸锌ZDDP、2.25%的石油磺酸钠，继续升温至132℃，在-0.08MPa下脱水，然后降温至65℃，停止抽空、搅拌；

步骤c）将步骤b）得到的油品进行过滤，具体过滤过程为：将步骤b）得到的油品取出少量，加入所有油品重量的0.05%的石棉助滤剂搅拌，进行循环过滤，使助滤剂在滤机中形成滤饼后，再对釜中剩下的油品进行循环过滤，直至油品清亮透明，无机械杂质，得到油气润滑油。