CN104250574A - 压缩机油组合物及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压缩机油组合物及其用途，主要解决现有技术存在抗积炭性能差的问题。本发明通过采用以重量份数计，包括以下组份：a）100份矿物基础油；b）0.01～4份清净剂；c）0.01～5份分散剂；d）0.01～2.5份抗氧剂；所述清净剂由硫化烷基酚盐型清净剂和磺酸盐型清净剂组成的技术方案较好地解决了该问题，可用于往复式氢氮气压缩机、往复式循环气压缩机气缸油组合物的工业生产中。

Description

压缩机油组合物及其用途
技术领域
本发明涉及一种压缩机油组合物及其用途。 
背景技术
在合成氨生产中，通常使用往复式氮氢气压缩机、往复式循环气压缩机将氮气和氢气的混合气体压缩至特定的高压，然后输送到氨合成塔中进行反应。 
往复式氮氢气压缩机、往复式循环气压缩机排气温度一般在130～200℃之间，气缸内热作用很强烈，使润滑油受热后发生裂解，同时在冷凝水、金属等催化剂存在的条件下加速老化变质。另外，由于压缩介质之一的氢气大多是以煤为原料而制得的，因此含有较多数量的烟尘、灰分等固体杂质。在高温、高压的工作条件下，润滑油热分解、老化变质产物会与压缩气体中的固体杂质，以及润滑油中机械杂质、压缩机内磨损颗粒等物质相结合，生成积炭，并在活塞顶部、排气阀和排气管道等高温区域沉积，造成活塞环卡死、排气阀关闭不严等问题，影响压缩机正常运转，严重时甚至发生爆炸等安全事故。 
为了减少润滑油热分解、老化变质产物的影响，往复式压缩机气缸油都要求具有良好的热安定性和挥发性，并选用残炭小、馏分窄的基础油，但无法解决原料气杂质、以及已沉积在压缩机机件表面的积炭对压缩机的危害，因此现有压缩机油满足不了使用要求。 
在矿物油型压缩机油方面，通常主要考虑空气压缩机的使用要求，如CN92102699.4、CN200680046268.2、CN200780025594.X、CN200710175271.0等均强调具有良好的热/氧化安定性等,其中都未见清净剂组成。对于不会与氨气发生反应，并且在原料气中含有较多杂质的情况下，仍具有优良的清净分散性，积炭沉积少的润滑油组合物，国内外尚无专利报道。文献“往复式抗氨压缩机油的研制及应用,科技创新导报，2008年第30期，第73～74页”公开了一种往复式抗氨压缩机气缸油的添加剂，其组成为：清净分散剂2.8％、抗氧剂0.5％、极压抗磨剂1.3％、降凝 剂T803B0.2％，但未说明清净分散剂、抗氧剂和极压抗磨剂的具体成分。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术在压缩机排气温度较高、气缸内热作用强烈，同时在以煤为原料制得的原料气H2中含有较多数量杂质的情况下，压缩机油组合物存在抗积炭性能差，在活塞顶部、排气阀和排气管道等高温区域容易生成积炭，致使活塞环卡死、排气阀关闭不严，严重时甚至发生爆炸安全事故的问题，提供一种新的压缩机油组合物。该组合物具有清净分散性能强，能够将润滑油变质产物和原料气杂质分散和悬浮在油中，并随压缩气体排出机外，从而避免或减少积炭沉积在机件受热表面的特点。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的压缩机油组合物的用途。 
为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种压缩机油组合物，以重量份数计，包括以下组份： 
a）100份矿物基础油； 
b）0.01～4份清净剂； 
c）0.01～5份分散剂； 
d）0.01～2.5份抗氧剂； 
所述清净剂由硫化烷基酚盐型清净剂和磺酸盐型清净剂组成；硫化烷基酚盐型清净剂与磺酸盐型清净剂的重量比为(1：1)～(1：5)； 
所述分散剂选自单丁二酰亚胺、双丁二酰亚胺、多丁二酰亚胺或高分子量丁二酰亚胺中的至少一种； 
所述抗氧剂由酚型抗氧剂和胺型抗氧剂组成；酚型抗氧剂与胺型抗氧剂的重量比为(1：1)～(1：3)。 
上述技术方案中，优选地，以重量份数计，矿物基础油的用量为100份，清净剂的用量为1～3份，分散剂的用量为1～4份，抗氧剂的用量为0.5～1.5份。 
上述技术方案中，优选地，所述硫化烷基酚盐型清净剂选自中碱值硫化烷基酚钙或高碱值硫化烷基酚钙中的至少一种。 
上述技术方案中，优选地，所述磺酸盐型清净剂选自中碱值石油磺酸钙、高碱值石油磺酸钙、中碱值合成磺酸钙、高碱值合成磺酸钙或超高碱值合成磺酸钙中的至少一种； 
上述技术方案中，优选地，所述酚型抗氧剂选自2,6二叔丁基对甲酚、4,4-亚甲基双（2,6-二叔丁基酚）或3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙烯酸酯中的至少一种。 
上述技术方案中，优选地，所述胺型抗氧剂选自苯基-α-萘胺、烷基化苯基-α-萘胺、辛基丁基二苯胺或烷基化二苯胺中的至少一种。 
上述技术方案中，优选地，所述硫化烷基酚盐型清净剂与磺酸盐型清净剂的重量比为(1：1.5)～(1：3.5)。 
上述技术方案中，优选地，所述酚型抗氧剂与胺型抗氧剂的重量比为(1：1.5)～(1：2.5)。 
上述技术方案中，优选地，所述矿物基础油选自溶剂精制基础油或加氢矿物基础油中的至少一种，40℃运动黏度为90～170mm2/s。 
上述技术方案中，优选地，所述组合物中还包括选自极压抗磨剂或降凝剂的至少一种，以重量份数计，极压抗磨剂的用量为0.05～2份，降凝剂的用量为0.01～2份；其中，所述极压抗磨剂选自亚磷酸二丁酯或磷酸三甲酚酯中的至少一种，所述降凝剂选自烷基萘、聚α-烯烃或聚丙烯酸酯中的至少一种。 
上述技术方案中，优选地，以重量份数计，极压抗磨剂的用量为0.5～1.5份，降凝剂的用量为0.1～0.7份。 
本发明压缩机油组合物的制备方法为：将抗氧剂、清净剂、分散剂、极压抗磨剂和降凝剂在50～80℃温度下加入基础油中，搅拌0.5～2小时，使其全部溶解，即可得到本发明的组合物。 
为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：上述压缩机油组合物用于往复式压缩机。 
上述技术方案中，所述压缩机油组合物的组份、重量份数以及优选范围与解决技术问题之一所采取的技术方案相同。 
本发明组合物的清净分散性通过SH/T0645《柴油机油清净性测定法（热管氧化法）》来评价，试验条件为320℃，4小时。 
本发明组合物的抗氨性能通过SH/T0302来评价。 
本发明由于采用由硫化烷基酚盐型清净剂和磺酸盐型清净剂组成的混合清净剂，其中，所述硫化烷基酚盐型清净剂选自中碱值硫化烷基酚钙或高碱值硫化烷基酚钙中的至少一种；所述磺酸盐型清净剂选自中碱值石 油磺酸钙、高碱值石油磺酸钙、中碱值合成磺酸钙、高碱值合成磺酸钙或超高碱值合成磺酸钙中的至少一种，并与选自单丁二酰亚胺、双丁二酰亚胺、多丁二酰亚胺或高分子量丁二酰亚胺中的至少一种的分散剂复配，使得有原料气中含有较多杂质的情况下，组合物仍具有优良的清净分散性；同时，组合物仍具有优良的氧化安定性、极压抗磨性和防锈防腐性，取得了较好的技术效果。 
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。 
具体实施方式
【实施例1～7】 
按照表1中的重量份数，分别称取所需量的抗氧剂、极压抗磨剂、清净剂、分散剂和降凝剂加入至基础油中，在75℃下加热搅拌至完全均匀，得到所述压缩机油组合物。组合物中各组份的种类及用量，具体见表1。清净性和抗氨试验结果见表2。 
其中，T103为高碱值石油磺酸钙，T106为高碱值合成磺酸钙，T121为中碱值硫化烷基酚钙，T122为高碱值硫化烷基酚钙，T154为双丁二酰亚胺，T161为高分子量丁二酰亚胺，T501为2,6二叔丁基对甲酚，T511为4,4-亚甲基双（2,6-二叔丁基酚），T512为3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙烯酸酯，L-57为烷基化二苯胺，T531为苯基-α-萘胺，所述极压抗磨剂为磷酸三甲酚酯，T803B为聚α烯烃，T602为聚丙烯酸酯。 
【比较例1～5】 
组合物中各组份的种类及用量，具体见表1，清净性和抗氨试验结果见表2。 
表1 
表2 
实施例 清净性/级 抗氨试验
1 3.5 合格
2 4 合格
3 3.5 合格
4 3 合格
5 4 合格
6 3.5 合格
7 1 合格
比较例1 7.5 合格
比较例2 4 不合格
比较例3 5 合格
比较例4 5.5 合格
比较例5 5 合格
标准：清净性指标不大于4级，抗氨试验要求为合格。

Claims (9)

1.一种压缩机油组合物，以重量份数计，包括以下组份：
a）100份矿物基础油；
b）0.01～4份清净剂；
c）0.01～5份分散剂；
d）0.01～2.5份抗氧剂；
所述清净剂由硫化烷基酚盐型清净剂和磺酸盐型清净剂组成；硫化烷基酚盐型清净剂与磺酸盐型清净剂的重量比为(1：1)～(1：5)；
所述分散剂选自单丁二酰亚胺、双丁二酰亚胺、多丁二酰亚胺或高分子量丁二酰亚胺中的至少一种；
所述抗氧剂由酚型抗氧剂和胺型抗氧剂组成；酚型抗氧剂与胺型抗氧剂的重量比为(1：1)～(1：3)。
2.根据权利要求1所述压缩机油组合物，其特征在于以重量份数计，矿物基础油的用量为100份，清净剂的用量为1～3份，分散剂的用量为1～4份，抗氧剂的用量为0.5～1.5份。
3.根据权利要求1所述压缩机油组合物，其特征在于所述硫化烷基酚盐型清净剂选自中碱值硫化烷基酚钙或高碱值硫化烷基酚钙中的至少一种；所述磺酸盐型清净剂选自中碱值石油磺酸钙、高碱值石油磺酸钙、中碱值合成磺酸钙、高碱值合成磺酸钙或超高碱值合成磺酸钙中的至少一种；
所述酚型抗氧剂选自2,6二叔丁基对甲酚、4,4-亚甲基双（2,6-二叔丁基酚）或3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙烯酸酯中的至少一种；所述胺型抗氧剂选自苯基-α-萘胺、烷基化苯基-α-萘胺、辛基丁基二苯胺或烷基化二苯胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述压缩机油组合物，其特征在于所述硫化烷基酚盐型清净剂与磺酸盐型清净剂的重量比为(1：1.5)～(1：3.5)。
5.根据权利要求1所述压缩机油组合物，其特征在于所述酚型抗氧剂与胺型抗氧剂的重量比为(1：1.5)～(1：2.5)。
6.根据权利要求1所述压缩机油组合物，其特征在于所述矿物基础油选自溶剂精制基础油或加氢矿物基础油中的至少一种，40℃运动黏度为90～170mm2/s。
7.根据权利要求1所述压缩机油组合物，其特征在于所述组合物中还包括选自极压抗磨剂或降凝剂的至少一种，以重量份数计，极压抗磨剂的用量为0.05～2份，降凝剂的用量为0.01～2份；其中，所述极压抗磨剂选自亚磷酸二丁酯或磷酸三甲酚酯中的至少一种，所述降凝剂选自烷基萘、聚α-烯烃或聚丙烯酸酯中的至少一种。
8.根据权利要求7所述压缩机油组合物，其特征在于以重量份数计，极压抗磨剂的用量为0.5～1.5份，降凝剂的用量为0.1～0.7份。
9.权利要求1～8任一所述的压缩机油组合物用于往复式压缩机。
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