CN105623794A - 一种燃汽轮机润滑油添加剂组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃气轮机润滑油添加剂组合物，其组分和按质量百分比的含量为：抗氧剂10-40％，金属钝化剂1-5％，防锈剂2-6％，分散剂1-5％，破乳剂0.5-5％，抗泡剂0.5-5％，稀释剂余量，其中抗氧剂采用胺类抗氧剂与含磷-咪唑抗氧剂(DOPO-DBI)的复配混合物，两者之间的重量比1:0.2－3。本发明的特点是采用胺类抗氧剂与含磷-咪唑抗氧剂复配，终止链自由基反应，表现出优异的高温抗氧化性。通过严格筛选金属钝化剂、防锈剂、分散剂、破乳剂、消泡剂和稀释剂，各种添加剂展现出良好的配伍性及协同效果，性能优良，满足燃汽轮机润滑油的使用要求，同时该组合物稳定好，便于运输，使用便捷。

Description

一种燃汽轮机润滑油添加剂组合物

技术领域

本发明属于润滑油和润滑油添加剂技术领域，涉及一种润滑油添加剂组合物，特别是涉及一种燃汽轮机润滑油添加剂组合物。

背景技术

燃汽轮机是一种先进而复杂的成套动力机械装备，为保证燃汽轮机及其驱动的设备提供良好的润滑，除了有设计完善的润滑油系统外，必须选择匹配的润滑油。目前就世界范围而言，燃汽轮机发电已是电力结构中的重要部分，特别是在新增容发电容量中更占主要成分，SIEMENS、GE和三菱重工都制定了自己的燃汽轮机油规格，对燃汽轮机的性能侧重略有不同。要求燃汽轮机润滑油具备如下特点：

①良好的氧化安定性。对于燃汽轮机润滑油，氧化安定性为最主要的性能需求。燃汽轮机工作时，局部过热点的温度可达150-250℃，润滑油受到强烈的热氧化作用，常用的抗氧化剂已不适宜，如二叔丁基对甲酚等挥发型抗氧化剂。而胺类抗氧剂在高温抗氧化方面展现出卓越的性能，其应用也越来越多。

②适宜的粘度和良好的粘温性。燃汽轮机为保证在高温下正常工作，常温下燃汽轮机启动时确保各轴承的静压润滑和液压系统的快速反应能力，润滑油的黏度指数应在100以上。

③良好的抗乳化性。对于燃汽轮机，这不是十分强调的该性能指标，因为在燃汽轮机中，润滑油被水(或蒸汽)污染的可能性不大。

④良好的防锈防腐性。防锈剂能保护金属免于受到环境介质中水、氧、酸性物质等化学或电化学作用而引起腐蚀和锈蚀，并且能防止燃汽轮机内金属机件生锈，延迟或限制生锈时间，减轻生锈程度。

⑤良好的抗泡性和空气释放性。由于大多数燃汽轮机的轴承均使用密封空气，回油中必然会混进空气。这些进入油层中的空气，必须要在油回到油箱后的短暂停留时间内从油层中释放掉。在选择润滑油时，其空气释放值应不大于油在油箱内循环一次的时间。其实空气释放发生在油层之内，泡沫则产生于油的表面之上。

由于早期燃汽轮机工况相对缓和，其润滑油几乎与蒸汽轮机的润滑油相同。随着科技的发展，普通的蒸汽轮机润滑油难以满足燃汽轮机对高温抗氧化性能的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃汽轮机润滑油添加剂组合物，该组合物具有优秀的高温抗氧化性能、防锈、破乳化、空气分离和抗泡等性能。

本发明的上述目的是这样实现的：一种燃汽轮机润滑油添加剂组合物，其中组合物的组分和按质量百分比含量为：抗氧剂10-40％，金属钝化剂1-5％，防锈剂2-6％，分散剂1-5％，破乳剂0.5-5％，抗泡剂0.5-5％，稀释剂余量；所述抗氧剂采用胺类抗氧剂与含磷-咪唑抗氧剂(DOPO-DBI)的复配混合物，两者之间的重量比1:0.2-3。

本发明所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述胺类抗氧剂优选选自由二辛基二苯胺、丁基辛基二苯胺、苯乙烯化二苯胺、N’,N-二仲丁基对苯二胺、N’,N-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺、二壬基二苯胺、辛基-苯乙烯基二苯胺、苯基-α-萘胺、N-苯基-N’-异丙基对苯二胺、壬基-乙基二苯胺或α-甲基苯乙烯基二苯胺组成的群组中的至少一种。

针对燃汽轮机的润滑系统工作温度相对较高的特点，本发明摒弃易挥发的受阻酚类抗氧剂，优选耐热性能更好的胺类抗氧剂，如二苯胺类、苯基-α-萘基胺、N,N-二(烷基苯基)胺和烷基化苯二胺等，复配含磷-咪唑抗氧剂后，在N-P协同作用下，延长诱导期，使油品寿命得到显著提高。

本发明所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述含磷-咪唑抗氧剂(DOPO-DBI)结构优选为：

从含磷-咪唑抗氧剂的分子结构式可以看出，所述胺类抗氧剂和含磷－咪唑抗氧剂都属于链自由基终止剂，切断氧化连锁终止反应，在高温下的抗氧效果较为突出。

本发明所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述金属钝化剂优选为二亚水杨酸基丙二胺、吲唑类衍生物、苯并恶唑类衍生物或苯三唑类衍生物。

金属钝化剂主要为含氮的双键化合物以及杂环化合物，通过钝化金属活性，抑制金属及其化合物对油品氧化其催化作用，来延长油品的寿命。同时，含磷-咪唑抗氧剂自身含有咪唑基团，与苯三唑类衍生物复配后，对金属钝化有一定的促进作用，所调合的汽轮机油油泥少，钝化效果更理想。

本发明所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述防锈剂优选为二壬基萘磺酸钡、聚氧化乙烯月桂基醚、羧酸和咪唑啉衍生物的复配混合物、烯基丁二酸或烯基琥珀酸半酯，其中所述烯基优选C₆-C₁₈链烯基。

所述防锈剂分子在金属表面形成吸附性保护膜，对水和极性物质有一定的增溶作用，并且能置换金属表面的水，起到脱水的作用。

本发明所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述分散剂优选双聚异丁烯丁二酰亚胺、异丁烯丁二酸酯或相对分子量为2000以上的多聚异丁烯丁二酰亚胺。

选用上述分散剂能够显著提高油泥的分散和增溶，并且具有较好的高温稳定性。

本发明所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述破乳剂优选为胺和环氧化物缩合物、油溶性聚醚或聚氧丙烷型衍生物。

本发明所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述抗泡剂优选为硅型和聚丙烯酸酯非硅型抗泡剂复合剂，两者之间的重量比优选1:0.5-5。

选用上述硅型和聚丙烯酸酯非硅型抗泡剂复合使用，可兼顾抗泡性，油溶性，稳定性和空气释放性等功能，如T921、T922等硅型和非硅型抗泡剂复合物，与各种添加剂配伍性好，油溶性好，不需稀释，且方便使用。

本发明所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述稀释剂优选惰性中性油，如100℃粘度约2-10cSt且优选粘度为5-7cSt的中性油，也可使用合成油以及与添加剂和成品润滑油相容的其它有机液体。

本发明所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述组合物的组分和按质量百分比的含量优选为：抗氧剂15-30％，金属钝化剂2-4％，防锈剂3-4％，分散剂1-3％，破乳剂1-3％，抗泡剂0.5-2％，稀释剂余量。

本发明提供的燃汽轮机润滑油添加剂组合物，通过正确选用并合理加入，可赋予新的特殊性能或加强其原来具有的某种性能，从而满足油品的更高使用要求。

本发明的特点：采用胺类抗氧剂与含磷-咪唑抗氧剂复配的混合物，终止链自由基反应，表现出优异的高温抗氧化性。通过严格筛选金属钝化剂、防锈剂、分散剂、破乳剂、消泡剂和稀释剂，各种添加剂展现出良好的配伍性及协同效果，性能优良，满足燃汽轮机润滑油的使用要求。该组合物稳定好，便于运输，使用便捷。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的具体说明，但本发明不受下述实施例的限制。任何不超出本发明的构思和范畴的改动，都在本发明的范围之内。

组合物中抗氧剂的种类：

在本发明中，对组合物中抗氧剂的种类并无特别限定，通常为胺类抗氧剂与含磷-咪唑抗氧剂(DOPO-DBI)的复配混合物。

所述胺类抗氧剂例如可以例举：二辛基二苯胺、丁基辛基二苯胺、苯乙烯化二苯胺、N’,N-二仲丁基对苯二胺、N’,N-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺、二壬基二苯胺、辛基-苯乙烯基二苯胺、苯基-α-萘胺、N-苯基-N’-异丙基对苯二胺、壬基-乙基二苯胺、α-甲基苯乙烯基二苯胺或它们的组合。

所述含磷-咪唑抗氧剂(DOPO-DBI)例如可以选择如下结构的抗氧剂：

本发明摒弃易挥发的受阻酚类抗氧剂，优选耐热性能更好的胺类抗氧剂，如二苯胺类、苯基-α-萘基胺、N,N-二(烷基苯基)胺和烷基化苯二胺等，复配含磷-咪唑抗氧剂后，在N-P协同作用下，延长诱导期，使油品寿命得到显著提高。

所述胺类抗氧剂与含磷-咪唑抗氧剂(DOPO-DBI)的重量比优选1:0.2-3。如果胺类抗氧剂与含磷-咪唑抗氧剂(DOPO-DBI)的重量比小于1:3时，则存在抗氧化能力不足可能。而如果胺类抗氧剂与含磷-咪唑抗氧剂(DOPO-DBI)的重量比大于1:0.2时，则存在所调合油品油泥生成量过多的可能。

组合物中抗氧剂的含量：

在本发明中，对组合物中抗氧剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比10-40％，优选为15-30％。如果组合物中抗氧剂的质量百分比小于10％时，则存在抗氧化性较差的可能。而如果组合物中抗氧剂的质量百分比大于40％时，则存在所调合油品油泥生成量过多，且成本增加的可能。

组合物中金属钝化剂的种类：

在本发明中，对组合物中金属钝化剂的种类并无特别限定，例如可以选用二亚水杨酸基丙二胺、吲唑类衍生物、苯并恶唑类衍生物或苯三唑类衍生物。金属钝化剂主要为含氮的双键化合物以及杂环化合物，通过钝化金属活性，抑制金属及其化合物对油品氧化其催化作用，来延长油品的寿命。同时，含磷-咪唑抗氧剂自身含有咪唑基团，与苯三唑类衍生物复配后，对金属钝化有一定的促进作用，所调合的汽轮机油油泥少，钝化效果更理想。

组合物中金属钝化剂的含量：

在本发明中，对组合物中金属钝化剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比1-5％，优选为2-4％。如果组合物中金属钝化剂的质量百分比小于1％时，则存在减弱金属的催化性不足，减少油品寿命的可能。而如果组合物中金属钝化剂的质量百分比大于5％时，则对油品的寿命无明显改善的可能，且加大成本。

组合物中防锈剂的种类：

在本发明中，对组合物中防锈剂的种类并无特别限定，例如可以例举：二壬基萘磺酸钡、聚氧化乙烯月桂基醚、羧酸和咪唑啉衍生物的复配混合物、烯基丁二酸或烯基琥珀酸半酯，其中所述烯基为C₆-C₁₈链烯基。所述防锈剂分子在金属表面形成吸附性保护膜，对水和极性物质有一定的增溶作用，并且能置换金属表面的水，起到脱水的作用。

组合物中防锈剂的含量：

在本发明中，对组合物中防锈剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比2-6％，优选为3-4％。如果组合物中防锈剂的质量百分比小于2％时，则存在所调合油品防锈性较差可能。而如果组合物中防锈剂的质量百分比大于6％时，则对油品的寿命无明显改善的可能，且增大成本。

组合物中分散剂的种类：

在本发明中，对组合物中分散剂的种类并无特别限定，例如可以例举：双聚异丁烯丁二酰亚胺、异丁烯丁二酸酯或相对分子量为2000以上的多聚异丁烯丁二酰亚胺。分散剂能够显著提高油泥的分散和增溶，并且具有较好的高温稳定性。

组合物中分散剂的含量：

在本发明中，对组合物中分散剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比1-5％，优选为1-3％。如果组合物中分散剂的质量百分比小于1％时，则存在所调合油品油泥分散性差的可能。而如果组合物中分散剂的质量百分比大于5％时，则存在加大成本且对油品的寿命无明显改善的可能。

组合物中破乳剂的种类：

在本发明中，对组合物中破乳剂的种类并无特别限定，例如可以选用胺和环氧化物缩合物、油溶性聚醚或聚氧丙烷型衍生物。

组合物中破乳剂的含量：

在本发明中，对组合物中破乳剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比0.5-5％，优选为1-3％。如果组合物中破乳剂的质量百分比小于0.5％时，则存在所调合的油品容易乳化的可能。而如果组合物中破乳剂的质量百分比大于5％时，则存在加大成本且破乳剂过多，油品的乳化性能依然较差的可能。

组合物中抗泡剂的种类：

在本发明中，对组合物中抗泡剂的种类并无特别限定，例如可以选用硅型和聚丙烯酸酯非硅型抗泡剂复合剂，两者之间的重量比优选1:0.5-5，如T921、T922。选用硅型和聚丙烯酸酯非硅型抗泡剂复合使用，可兼顾抗泡性，油溶性，稳定性和空气释放性等功能，与各种添加剂配伍性好，油溶性好，不需稀释，且方便使用。

组合物中抗泡剂的含量：

在本发明中，对组合物中抗泡剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比0.5-5％，优选为0.5-2％。如果组合物中抗泡剂的质量百分比小于0.5％时，则存在所调合油品抗泡性较差可能。而如果组合物中抗泡剂的质量百分比大于5％时，则存在加大成本且抗泡剂过多，油品抗泡性能依然较差的可能。

组合物中稀释剂的种类：

在本发明中，对组合物中稀释剂的种类并无特别限定，通常优选为惰性中性油，例如可以选用100℃粘度约2-10cSt且优选粘度为5-7cSt的中性油，也可使用合成油以及与添加剂和成品润滑油相容的其它有机液体。

实施例1：

实施例2：

实施例3：

实施例4：

实施例5：

实施例6：

实施例7：

实施例8：

实施例9：

实施例10：

实施例11：

实施例12：

实施例13：

Claims (10)

1.一种燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中该组合物的组分和按质量百分比的含量为：抗氧剂10-40％，金属钝化剂1-5％，防锈剂2-6％，分散剂1-5％，破乳剂0.5-5％，抗泡剂0.5-5％，稀释剂余量；所述抗氧剂采用胺类抗氧剂与含磷－咪唑抗氧剂的复配混合物，两者之间的重量比1:0.2-3。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述胺类抗氧剂选自由二辛基二苯胺、丁基辛基二苯胺、苯乙烯化二苯胺、N’,N-二仲丁基对苯二胺、N’,N-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺、二壬基二苯胺、辛基-苯乙烯基二苯胺、苯基-α-萘胺、N-苯基-N’-异丙基对苯二胺、壬基-乙基二苯胺和α-甲基苯乙烯基二苯胺组成的群组中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述含磷-咪唑抗氧剂结构为：

4.根据权利要求1所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述金属钝化剂为二亚水杨酸基丙二胺、吲唑类衍生物、苯并恶唑类衍生物或苯三唑类衍生物。

5.根据权利要求1所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述防锈剂为二壬基萘磺酸钡、聚氧化乙烯月桂基醚、羧酸和咪唑啉衍生物的复配混合物、烯基丁二酸或烯基琥珀酸半酯，其中所述烯基为C₆-C₁₈链烯基。

6.根据权利要求1所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述分散剂为双聚异丁烯丁二酰亚胺、异丁烯丁二酸酯或相对分子量为2000以上的多聚异丁烯丁二酰亚胺。

7.根据权利要求1所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述破乳剂为胺和环氧化物缩合物、油溶性聚醚或聚氧丙烷型衍生物。

8.根据权利要求1所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述抗泡剂为硅型和聚丙烯酸酯非硅型抗泡剂复合剂。

9.根据权利要求1所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述稀释剂为惰性中性油。

10.根据权利要求1所述的燃气轮机润滑油添加剂组合物，其中所述组合物的组分和按质量百分比的含量为：抗氧剂15-30％，金属钝化剂2-4％，防锈剂3-4％，分散剂1-3％，破乳剂1-3％，抗泡剂0.5-2％，稀释剂余量。