CN107011975A - 一种有机物朗肯系统用润滑油 - Google Patents

一种有机物朗肯系统用润滑油 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种有机物朗肯系统用润滑油，以重量份数计，包括以下组分：末端改性聚醚90～95份，抗氧剂0.3～2份，金属钝化剂0.5～2份，防锈防腐剂0.5～1份，极压抗磨剂0.5～5份和抗泡剂0.1～0.2份；所述末端改性聚醚由多元醇和聚醚反应制得；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；所述金属钝化剂选自苯三唑衍生物类和/或噻二唑衍生物；所述极压抗磨剂选自有机磷化合物和/或有机硫化合物。该有机物朗肯系统用润滑油在上述含量的特定基础油以多元醇和聚醚反应制得的末端改性聚醚，与上述含量的其它添加剂的配伍下，使其具有良好的相容性，且耐高低温，优异的极压抗磨性。

Description

一种有机物朗肯系统用润滑油
技术领域
本发明涉及润滑油技术领域，尤其涉及一种有机物朗肯系统用润滑油。
背景技术
有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，简称ORC)是以低沸点有机物为工质，回收中低品位热能的朗肯循环。ORC系统的主要部件包括膨胀机、发电机、冷凝器、储液器、工质输送机构、预热器、蒸发器等。
ORC系统常用的有机工质包括：五氟丙烷(R245fa)、三氟二氯乙烷(R123)、正丁烷及正戊烷等。膨胀机中主要采用氟利昂(如R245fa、R123)为有机工质，而现有的润滑油与其存在相容性问题，使得有机工质在高低温度下均会发生分层现象，难以相容。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种有机物朗肯系统用润滑油，该润滑油具有良好的相容性，且耐高低温，优异的极压抗磨性。
本发明提供了一种有机物朗肯系统用润滑油，以重量份数计，包括以下组分：
末端改性聚醚90～95份，抗氧剂0.3～2份，金属钝化剂0.5～2份，防锈防腐剂0.5～1份，极压抗磨剂0.5～5份和抗泡剂0.1～0.2份；
所述末端改性聚醚由多元醇和聚醚反应制得；
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；
所述金属钝化剂选自苯三唑衍生物类和/或噻二唑衍生物；
所述极压抗磨剂选自有机磷化合物和/或有机硫化合物。
优选地，所述多元醇选自三乙二醇。
优选地，所述金属钝化剂选自噻二唑衍生物。
优选地，所述极压抗磨剂选自磷酸三甲酚酯。
优选地，所述防锈防腐剂选自磺酸盐、脂肪酸、脂肪酸衍生化合物和复合磷酸酯类化合物中的一种或几种。
优选地，所述抗氧剂为对苯二酚。
优选地，所述抗泡剂选自硅型抗泡剂。
优选地，所述末端改性聚醚93份，抗氧剂1.5份和极压抗磨剂4份。
优选地，所述末端改性聚醚90份，抗氧剂2份和极压抗磨剂5份。
优选地，所述末端改性聚醚95份，抗氧剂0.5份和极压抗磨剂2.8份。
本发明提供了一种有机物朗肯系统用润滑油，以重量份数计，包括以下组分：末端改性聚醚90～95份，抗氧剂0.3～2份，金属钝化剂0.5～2份，防锈防腐剂0.5～1份，极压抗磨剂0.5～5份和抗泡剂0.1～0.2份；所述末端改性聚醚由多元醇和聚醚反应制得；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；所述金属钝化剂选自苯三唑衍生物类和/或噻二唑衍生物；所述极压抗磨剂选自有机磷化合物和/或有机硫化合物。本发明提供的有机物朗肯系统用润滑油在上述含量的特定基础油以多元醇和聚醚反应制得的末端改性聚醚，与上述含量的其它添加剂的配伍下，使其具有良好的相容性，且耐高低温，优异的极压抗磨性。实验结果表明：本发明提供的润滑油在-40℃下才会与氟利昂工质相时出现浑浊现象；倾点为-44℃，闪点为222℃；T2铜片，100℃，3h下腐蚀性能为1b级；最大无卡咬负荷PB为613～618N，烧结负荷PD为1570N；40℃下运动黏度为13.45～14.31mm2/s，100℃下运动黏度为64.67～70.61mm2/s。
具体实施方式
本发明提供了一种有机物朗肯系统用润滑油，以重量份数计，包括以下组分：
末端改性聚醚90～95份，抗氧剂0.3～2份，金属钝化剂0.5～2份，防锈防腐剂0.5～1份，极压抗磨剂0.5～5份和抗泡剂0.1～0.2份；
所述末端改性聚醚由多元醇和聚醚反应制得；
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；
所述金属钝化剂选自苯三唑衍生物类和/或噻二唑衍生物；
所述极压抗磨剂选自有机磷化合物和/或有机硫化合物。
本发明提供的有机物朗肯系统用润滑油在上述含量的特定基础油以多元醇和聚醚反应制得的末端改性聚醚，与上述含量的其它添加剂的配伍下，使其具有良好的相容性，且耐高低温，优异的极压抗磨性。该润滑油与ORC系统的氢氟烃类工质相容性好，提高系统运行效率。
本发明提供的有机物朗肯系统用润滑油以重量份数计，包括末端改性聚醚90～95份；在本发明的具体实施例中，包括末端改性聚醚90份、93份或95份。在本发明中，所述末端改性聚醚由多元醇和聚醚反应制得；所述多元醇优选选自三乙二醇、丙三醇和一二丙二醇中的一种或多种；更优选选自三乙二醇。所述多元醇和聚醚反应的温度优选为170～190℃，更优选为180℃，所述多元醇和聚醚反应的时间优选为3～5h，更优选为4h。所述末端改性聚醚的分子量优选为1800～2200g/mol。
本发明提供的有机物朗肯系统用润滑油包括抗氧剂0.3～2份，在本发明的具体实施例中，所述抗氧剂的用量具体为2份、1.5份或0.5份。在本发明中，所述抗氧剂优选选自有机酚类、胺类化合物、硫氮型复合物和有机硒化物中的一种或几种；更优选选自对苯二酚。
本发明提供的有机物朗肯系统用润滑油包括金属钝化剂0.5～2份；在本发明的具体实施例中，所述金属钝化剂用量具体为1份、0.5份或1.9份。在本发明中，所述金属钝化剂优选选自苯三唑衍生物类和/或噻二唑衍生物；更优选选自噻二唑衍生物。
本发明提供的有机物朗肯系统用润滑油包括防锈防腐剂0.5～1份，在本发明的具体实施例中，所述防锈防腐剂的用量具体为1份或0.5份。在本发明中，所述防锈防腐剂优选选自磺酸盐、脂肪酸、脂肪酸衍生化合物和复合磷酸酯类化合物中的一种或几种；更优选选自石油磺酸钡盐。
本发明提供的有机物朗肯系统用润滑油包括极压抗磨剂0.5～5份；在本发明的具体实施例中，所述极压抗磨剂的用量具体为2.8份、4份或5份。极压抗磨剂选自有机磷化合物和/或有机硫化合物；所述极压抗磨剂更优选选自磷酸三甲酚酯。
本发明提供的有机物朗肯系统用润滑油包括抗泡剂0.1～0.2份；在本发明的具体实施例中，所述抗泡剂的用量具体为0.1份或0.2份。在本发明中，所述抗泡剂优选选自硅型抗泡剂，更优选为氟硅抗泡剂。
在本发明的具体实施例中，所述有机物朗肯系统用润滑油优选包括末端改性聚醚93份，抗氧剂1.5份和极压抗磨剂4份；
在本发明的具体实施例中，所述有机物朗肯系统用润滑油优选包括末端改性聚醚90份，抗氧剂2份和极压抗磨剂5份。
在本发明的具体实施例中，所述有机物朗肯系统用润滑油优选包括末端改性聚醚95份，抗氧剂0.5份和极压抗磨剂2.8份。
在本发明中，所述有机物朗肯系统用润滑油的制备方法优选包括以下步骤：
将抗氧剂、金属钝化剂、防锈防腐剂、极压抗磨剂、抗泡剂依次加入末端改性聚醚中，搅拌均匀，得到有机物朗肯系统用润滑油。
在本发明中，所述抗氧剂、金属钝化剂、防锈防腐剂、极压抗磨剂、抗泡剂和末端改性聚醚的来源、种类和用量与上述技术方案所述抗氧剂、金属钝化剂、防锈防腐剂、极压抗磨剂、抗泡剂和末端改性聚醚的来源、种类和用量一致，在此不再赘述。
本发明采用GB/T265-1988《石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法》，对上述有机物朗肯系统用润滑油分别进行100℃和40℃下运动粘度的测试；本发明采用GB/T1995-1998《石油产品粘度指数计算法》，对上述有机物朗肯系统用润滑油进行40℃下粘度指数的测试；本发明采用GB/T 267-1988石油产品闪点与燃点测定法》，对上述有机物朗肯系统用润滑油进行闪点的测试；本发明采用GB/T 3535-2006《石油产品倾点测定法》，对上述有机物朗肯系统用润滑油进行倾点的测试；本发明采用GB/T 5096-1985《石油产品铜片腐蚀试验法》，对上述有机物朗肯系统用润滑油进行腐蚀性测试；本发明采用GB/T 7304-2014《石油产品酸值的测定》，对上述有机物朗肯系统用润滑油进行酸值的测定；本发明采用GB/T11133-2015《石油产品、润滑油和添加剂中水含量的测定》，对上述有机物朗肯系统用润滑油进行水含量的测试；本发明采用GB/T 3142-1982《润滑剂承载能力测定法》，对上述有机物朗肯系统用润滑油进行四球试验的测试；本发明采用SH/T 0699-2000《冷冻机油与制冷剂相容性试验法》，对上述有机物朗肯系统用润滑油进行冷冻机油与工质R245fa相溶性测试。
结果表明，本发明提供的有机物朗肯系统用润滑油在上述含量的特定基础油以多元醇和聚醚反应制得的末端改性聚醚，与上述含量的其它添加剂的配伍下，使其具有良好的相容性，且耐高低温，优异的极压抗磨性。
该有机物朗肯系统用润滑油应用ORC系统的各个领域，如地热发电、余热回收等。该有机物朗肯系统用润滑油可应用于ORC系统生产过程中油的装填，也可用于使用过程中的添加与更换。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种有机物朗肯系统用润滑油进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
原料组分如下：
三乙二醇改性聚醚合成油：90份
酚类抗氧剂对苯二酚：2份；
噻二唑衍生物金属钝化剂：1.9份；
石油磺酸钡盐防锈剂：1份；
磷酸三甲酚酯极压抗磨剂：5份；
氟硅抗泡剂：0.1份。
将上述对苯二酚、噻二唑衍生物金属钝化剂、石油磺酸钡盐防锈剂、磷酸三甲酚酯极压抗磨剂、氟硅抗泡剂依次加入末端改性聚醚中，搅拌均匀，得到有机物朗肯系统用润滑油。
本发明按照上述技术方案所述测试方法对对上述润滑油进行性能检测，结果见表1，表1为实施例1制备的ORC系统用润滑油性能检测结果：
表1实施例1制备的ORC系统用润滑油性能检测结果
实施例2
原料组分如下：
改性聚醚合成油：93份；
酚类抗氧剂对苯二酚：1.5份；
噻二唑衍生物金属钝化剂：0.5份；
石油磺酸钡盐防锈剂：1份；
磷酸三甲酚酯极压抗磨剂：4份；
氟硅抗泡剂：0.1份。
将上述对苯二酚、噻二唑衍生物金属钝化剂、石油磺酸钡盐防锈剂、磷酸三甲酚酯极压抗磨剂、氟硅抗泡剂依次加入末端改性聚醚中，搅拌均匀，得到有机物朗肯系统用润滑油。
本发明按照上述技术方案所述测试方法对对上述润滑油进行性能检测，结果见表2，表2为实施例2制备的ORC系统用润滑油性能检测结果：
表2实施例2制备的ORC系统用润滑油性能检测
实施例3
原料组分如下：
改性聚醚合成油：95份；
酚类抗氧剂对苯二酚：0.5份；
噻二唑衍生物金属钝化剂：1份；
石油磺酸钡盐防锈剂：0.5份；
磷酸三甲酚酯极压抗磨剂：2.8份；
氟硅抗泡剂：0.2份。
将上述对苯二酚、噻二唑衍生物金属钝化剂、石油磺酸钡盐防锈剂、磷酸三甲酚酯极压抗磨剂、氟硅抗泡剂依次加入末端改性聚醚中，搅拌均匀，得到有机物朗肯系统用润滑油。
本发明按照上述技术方案所述测试方法对对上述润滑油进行性能检测，结果见表3，表3为实施例3制备的ORC系统用润滑油性能检测结果：
表3实施例3制备的ORC系统用润滑油性能检测
由上述实施例及比较例可知，本发明制备的润滑油特别适用于装有工质R245fa的ORC系统的润滑，同时兼顾了高低温性能、润滑性能和极压抗磨性能等。
由以上实施例可知，本发明提供了一种有机物朗肯系统用润滑油，以重量份数计，包括以下组分：末端改性聚醚90～95份，抗氧剂0.3～2份，金属钝化剂0.5～2份，防锈防腐剂0.5～1份，极压抗磨剂0.5～5份和抗泡剂0.1～0.2份；所述末端改性聚醚由多元醇和聚醚反应制得；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；所述金属钝化剂选自苯三唑衍生物类和/或噻二唑衍生物；所述极压抗磨剂选自有机磷化合物和/或有机硫化合物。本发明提供的有机物朗肯系统用润滑油在上述含量的特定基础油以多元醇和聚醚反应制得的末端改性聚醚，与上述含量的其它添加剂的配伍下，使其具有良好的相容性，且耐高低温，优异的极压抗磨性。实验结果表明：本发明提供的润滑油在-40℃下才会与氟利昂工质相时出现浑浊现象；倾点为-44℃，闪点为222℃；T2铜片，100℃，3h下腐蚀性能为1b级；最大无卡咬负荷PB为613～618N，烧结负荷PD为1570N；40℃下运动黏度为13.45～14.31mm2/s，100℃下运动黏度为64.67～70.61mm2/s。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种有机物朗肯系统用润滑油，以重量份数计，包括以下组分：
末端改性聚醚90～95份，抗氧剂0.3～2份，金属钝化剂0.5～2份，防锈防腐剂0.5～1份，极压抗磨剂0.5～5份和抗泡剂0.1～0.2份；
所述末端改性聚醚由多元醇和聚醚反应制得；
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；
所述金属钝化剂选自苯三唑衍生物类和/或噻二唑衍生物；
所述极压抗磨剂选自有机磷化合物和/或有机硫化合物。
2.根据权利要求1所述的有机物朗肯系统用润滑油，其特征在于，所述多元醇选自三乙二醇。
3.根据权利要求1所述的有机物朗肯系统用润滑油，其特征在于，所述金属钝化剂选自噻二唑衍生物。
4.根据权利要求1所述的有机物朗肯系统用润滑油，其特征在于，所述极压抗磨剂选自磷酸三甲酚酯。
5.根据权利要求1所述的有机物朗肯系统用润滑油，其特征在于，所述防锈防腐剂选自磺酸盐、脂肪酸、脂肪酸衍生化合物和复合磷酸酯类化合物中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的有机物朗肯系统用润滑油，其特征在于，所述抗氧剂为对苯二酚。
7.根据权利要求1所述的有机物朗肯系统用润滑油，其特征在于，所述抗泡剂选自硅型抗泡剂。
8.根据权利要求1所述的有机物朗肯系统用润滑油，其特征在于，所述末端改性聚醚93份，抗氧剂1.5份和极压抗磨剂4份。
9.根据权利要求1所述的有机物朗肯系统用润滑油，其特征在于，所述末端改性聚醚90份，抗氧剂2份和极压抗磨剂5份。
10.根据权利要求1所述的有机物朗肯系统用润滑油，其特征在于，所述末端改性聚醚95份，抗氧剂0.5份和极压抗磨剂2.8份。
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CN110684587A (zh) * 2019-10-25 2020-01-14 中国石油化工股份有限公司 一种水-乙二醇抗燃液压润滑油及其制备方法

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