CN104651026B - 一种抗结焦型涡轮机油及其制备方法 - Google Patents

一种抗结焦型涡轮机油及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抗结焦型涡轮机油，由加氢精炼基础油、合成基础油、极压抗磨剂、抗氧剂、降凝剂、破乳剂、抗泡剂组成，所述加氢精炼基础油是指APIⅡ、Ⅲ类基础油，所述合成基础油是环氧丙烷聚烷撑醚，所述极压抗磨剂是无灰复合添加剂和酸性硫化物的组成物，所述抗氧剂是硫醚基液体高分子量酚、烷基二苯胺或其衍生物的混合物，所述降凝剂是聚α烯烃，所述的破乳剂是聚醚型破乳剂，所述的抗泡剂是复合抗泡剂；按重量百分比各组份组成为加氢精炼基础油70‑95％，合成基础油0‑30％，极压抗磨剂0.3‑1.5％，抗氧剂0.5‑2％，降凝剂0.1‑1％，破乳剂0.01‑0.05％，抗泡剂0.01‑0.04％。本发明具有优异的抗结焦倾向，高温不易形成黑色漆膜；极佳的热、氧化安定性能。

Description

一种抗结焦型涡轮机油及其制备方法
技术领域
本发明涉及涡轮机润滑油，特别涉及一种轴瓦高温不易结焦的涡轮机润滑油及其制备方法。
背景技术
近年来，随着能源工业的迅猛发展使得燃气轮机和蒸汽、燃气联合循环式发电技术广泛应用。应节能、环保的要求，涡轮机的工作参数越来越高，涡轮机油的运行环境日渐苛刻，一些重负荷涡轮机的漆膜问题有上升的趋势。
漆膜同油泥一样都是油品氧化变质的产物，区别在于：油泥是低温氧化产物，其中含有相当的水分；漆膜是高温氧化产物，它是一种高分子聚合物，有极性、易粘附在摩擦副金属表面，对设备运行产生不良影响：减小摩擦副表面间隙，使摩擦增大，严重时可导致阀芯粘结、操作失灵而故障停机；影响散热，使油温升高、氧化劣变加速；易堵塞过滤器，造成油流不畅，设备润滑不良；粘附油中的金属磨粒或污染物颗粒，使设备发生磨粒磨损。
导致漆膜问题产生的原因有以下几个方面：
1)涡轮机工作时存在局部高温，蒸汽轮机的平均油温为45-65℃，局部过热油温可达80-150℃；重负荷燃气轮机循环油温比蒸汽轮机油温高，平均油温为50-95℃，局部过热油温可达150-280℃。高温会引发油品氧化变质形成漆膜。
2)加氢基础油的广泛使用。由于此类基础油的性能优异，高温下自身产生的氧化产物较I类基础油少很多，但是饱和度比I类基础油高，对极性的氧化产物的溶解力较差，会导致漆膜析出。
3)所采用的抗氧剂配方不合适，某些抗氧剂的降解产物容易生成漆膜。
4)采取了不适宜的润滑油氧化评定方法。无法模拟实际工况，不能准确反应高温金属表面漆膜的生成趋势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种高温结焦倾向小的、可用在苛刻工况条件下的涡轮机油，其特点是：优异的抗结焦倾向，高温不易形成黑色漆膜；极佳的热、氧化安定性能；突出的抗磨损保护性能；优异的防腐防锈性能；良好的抗乳化性能；卓越的抗泡沫性和空气释放性能。对设备起到很好的润滑保护作用，能够有效地延长使用寿命、降低维护成本。并且可替代进口同类产品，性价比高，大大降低经济成本，获取更大经济效益。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种抗结焦型涡轮机油，由加氢精炼基础油、合成基础油、极压抗磨剂、抗氧剂、降凝剂、降凝剂、破乳剂、抗泡剂组成，所述加氢精炼基础油是指APIⅡ、Ⅲ类基础油，所述合成基础油是环氧丙烷聚烷撑醚，所述极压抗磨剂是无灰复合添加剂和酸性硫化物的组成物，所述抗氧剂是硫醚基液体高分子量酚、烷基二苯胺或其衍生物的混合物，所述降凝剂是聚α烯烃，所述的破乳剂是醚型破乳剂，所述的抗泡剂是复合抗泡剂；按重量百分比各组份组成为加氢精炼基础油70-95％，合成基础油0-30％，极压抗磨剂0.3-1.5％，抗氧剂0.5-2％，降凝剂0.1-1％，破乳剂0.01-0.05％，抗泡剂0.01-0.04％。
所述的抗氧剂是硫醚基液体高分子量酚、烷基二苯胺或其衍生物的混合物，其中烷基二苯胺或其衍生物烷基碳数为6-9。
所述的降凝剂是聚α烯烃，加入1％于凝点-15℃(±1℃)HVI 150基础油中，降低凝点16-18℃。
所述的抗结焦型涡轮机油的模拟评价方法为成焦板实验，实验条件为：油量250ml，油温150℃，板温310℃，连续运行时间为6h，所用金属板材质为铝板。
所述的抗结焦型涡轮机油的制备方法：按比例加入基础油后加热搅拌至澄清透明，在50-60℃下依次加入降凝剂、极压抗磨剂混合物、抗氧剂烷基二苯胺或其衍生物(相隔10-30分钟，加入后搅拌至完全溶解再进行下一步)，升温至70-80℃加入抗氧剂硫醚基液体高分子量酚搅拌完全溶解，再加入破乳剂、复合消泡剂，温度控制在70～80℃，搅拌1h后过滤，包装。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
一种抗结焦型涡轮机油是以高质量加氢精制油和合成油复配为基础油，加入多种高效添加剂，经特殊工艺调和而成。适用于工作条件苛刻的蒸汽轮机、燃气轮机和蒸汽、燃气联合涡轮机组使用。其优异性表述如下：
1、加氢精炼基础油是指APIⅡ、Ⅲ类油，具有高粘度指数和低挥发性，优异的空气释放性，其性能可与聚α-烯烃(PAO)相媲美，价格却便宜很多。
2、合成基础油是环氧丙烷聚烷撑醚，它的引入丰富了基础油体系，因其具有良好的积碳与油泥控制能力、出色的清净分散性可以溶解高温下的氧化产物，改善了加氢精炼基础油对极性氧化产物溶解性差的问题，可大大减小结焦倾向。此外，它还具有超高的粘度指数，良好的高低温性能，优异的空气释放性和杰出的润滑性。
3、所述的抗氧剂硫醚基液体高分子量酚、烷基二苯胺或其衍生物的混合物，其中烷基二苯胺或其衍生物烷基碳数选为6-9，是由于烷基二苯胺或其衍生物由于烷基碳链长短不同(如C4、C5、C6、C7、C8、C9等)决定其化学特性也不相同：碳链越短，相同质量的摩尔数越高，抗氧化效果越好。但正是因为碳链越短高温下越容易生成氧化产物，且氧化产物的溶解性差而容易析出形成漆膜。相对碳数小于9的而言，高温下不易形成氧化产物，即使有氧化产物也会溶解在油中不易析出，所以不易形成漆膜。
4、降凝剂是聚α烯烃分子量较小、剪切稳定性较好。
5、抗泡剂是复合抗泡剂，使用方便，无需稀释，可直接加入。
6、极压抗磨剂是由具有抗氧、防锈、金属减活作用。
本发明具有优异的抗结焦倾向，高温不易形成黑色漆膜；极佳的热、氧化安定性能；突出的抗磨损保护性能；优异的防腐防锈性能；良好的抗乳化性能；卓越的抗泡沫性和空气释放性能。对设备起到很好的润滑保护作用，能够有效地延长使用寿命、降低维护成本。并且可替代进口同类产品，性价比高，大大降低经济成本，获取更大经济效益。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明：
实施例1：
一种抗结焦型涡轮机油，按重量百分比各组份组成为：加氢精炼基础油：91.81％，合成基础油：6％，极压抗磨剂：1.06％，抗氧剂：0.8％，降凝剂：0.3％，破乳剂：0.02％，抗泡剂：0.01％。
上述抗结焦型涡轮机油的制备方法：按上述比例加入基础油后加热搅拌至澄清透明，在50-55℃下，相隔10分钟加入降凝剂搅拌至完全溶解，相隔10分钟加入极压抗磨剂混合物搅拌至完全溶解，再相隔10分钟加入抗氧剂烷基二苯胺或其衍生物搅拌至完全溶解，升温至70-75℃加入抗氧剂硫醚基液体高分子量酚搅拌完全溶解，再加入破乳剂、复合消泡剂，温度控制在70-80℃，搅拌1h后过滤，包装。
实施例2：
一种抗结焦型涡轮机油，按重量百分比各组份组成为：加氢精炼基础油：82.57％，合成基础油：15％，极压抗磨剂：0.64％，抗氧剂：1.25％，降凝剂：0.5％，破乳剂：0.02％，抗泡剂：0.02％。
上述抗结焦型涡轮机油的制备方法：按上述比例加入基础油后加热搅拌至澄清透明，在55-60℃下，相隔10分钟加入降凝剂搅拌至完全溶解，相隔20分钟加入极压抗磨剂混合物搅拌至完全溶解，再相隔10分钟加入抗氧剂烷基二苯胺或其衍生物搅拌至完全溶解，升温至70-75℃加入抗氧剂硫醚基液体高分子量酚搅拌完全溶解，再加入破乳剂、复合消泡剂，温度控制在70-80℃，搅拌1h后过滤，包装。
实施例3：
一种抗结焦型涡轮机油，按重量百分比各组份组成为：加氢精炼基础油：70.53％，合成基础油：26％，极压抗磨剂：0.44％，抗氧剂：2.0％，降凝剂：1％，破乳剂：0.02％，抗泡剂：0.01％。
上述抗结焦型涡轮机油的制备方法：按上述比例加入基础油后加热搅拌至澄清透明，在50-60℃下，相隔10分钟加入降凝剂搅拌至完全溶解，相隔20分钟加入极压抗磨剂混合物搅拌至完全溶解，再相隔30分钟加入抗氧剂烷基二苯胺或其衍生物搅拌至完全溶解，升温至70-80℃加入抗氧剂硫醚基液体高分子量酚搅拌完全溶解，再加入破乳剂、复合消泡剂，温度控制在70-80℃，搅拌1h后过滤，包装。
上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。

Claims (2)

1.一种抗结焦型涡轮机油，其特征在于，由加氢精炼基础油、合成基础油、极压抗磨剂、抗氧剂、降凝剂、破乳剂、抗泡剂组成，按重量百分比各组份组成为加氢精炼基础油70-95％，合成基础油0-30％，极压抗磨剂0.3-1.5％，抗氧剂0.5-2％，降凝剂0.1-1％，破乳剂0.01-0.05％，抗泡剂0.01-0.04％；
所述加氢精炼基础油是指APIⅡ、Ⅲ类基础油；所述合成基础油是环氧丙烷聚烷撑醚；所述极压抗磨剂是无灰复合添加剂和酸性硫化物的组成物；所述抗氧剂是硫醚基液体高分子量酚、烷基二苯胺或其衍生物的混合物，其中烷基二苯胺或其衍生物烷基碳数为6-9；所述降凝剂是聚α烯烃；所述的破乳剂是醚型破乳剂；所述的抗泡剂是复合抗泡剂；抗结焦型涡轮机油的模拟评价方法为成焦板实验，实验条件为：油量250ml，油温150℃，板温310℃，连续运行时间为6h，所用金属板材质为铝板。
2.根据权利要求1所述的一种抗结焦型涡轮机油制备方法，其特征在于，按比例加入基础油后加热搅拌至澄清透明，在50-60℃下依次加入降凝剂、极压抗磨剂混合物、抗氧剂烷基二苯胺或其衍生物，相隔10-30分钟，加入后搅拌至完全溶解再进行下一步，升温至70-80℃加入抗氧剂硫醚基液体高分子量酚搅拌完全溶解，再加入破乳剂、复合消泡剂，温度控制在70～80℃，搅拌1h后过滤，包装。
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