CN108977258A - 一种油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油及其制备方法 - Google Patents

一种油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种油田抽油机用齿轮油及其制备方法，按照质量份数计，包括如下组份：500N基础油8.0％～11.0％；PAO40基础油75.0％～85.0％；烷基萘基础油5.0％～10.0％；齿轮油复合剂1.0％‑3.0％；抗氧剂0.5％～0.8％；降凝剂0.1％～0.4％；抗乳化剂0.1％～0.4％；消泡剂0.01％‑0.02％。本发明的制备方法采用脉冲调合，使各组分混合更加均匀。本发明齿轮油中的基础油采用合成油，使齿轮油倾点低至‑39℃，并且由于合成油本身粘度较高，因此齿轮油不存在因为剪切作用而造成粘度下降的问题，具有抗剪切作用。

Description

一种油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油及其制备方法
技术领域
本发明属于工业润滑油领域，涉一种油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油及其制备方法。
背景技术
伴随着经济的快速增长，对原油的需求量也在稳步的增加，大量的新开采油田不断涌现，抽油机的数量在不断增加、质量也再在不断的提升，因此抽油机齿轮油的用量也逐年稳步上涨，同时对抽油机齿轮油的质量也提出更加苛刻的要求。
部分油田分布寒冷地区，冬季温度平均温度零下二十多度，最低温度可达零下四十度，由于现用的齿轮油基本都选用Ⅰ类或Ⅱ类的光亮油为主料，所以油品倾点高，在低温下成固体状，造成润滑不良，极易造成齿面擦伤，影响抽油机齿轮寿命。
抽油机齿轮在运行中齿面局部具有相当大的承载力，对齿轮油的油膜强度要求很高，所以油品必须有足够的粘度进行支撑，但是现用的均采用粘度指数改进剂来提高油品的粘度，但是粘度指数改进剂在剪切作用下会造成分子链断裂，表现在油品上为油品粘度下降，油膜强度降低，造成局部擦伤损坏。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油及其制备方法，其基础油采用合成油，倾点低，抗剪切，使用寿命长。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油，按照质量份数计，包括如下组份：
优选的，抗氧剂由硫醚型抗氧剂与胺型抗氧剂复合而成，其中硫醚型抗氧剂为硫醚型位阻酚类抗氧剂，胺型抗氧剂为壬基二苯胺。
优选的，硫醚型抗氧剂与胺型抗氧剂的质量比为(1～3)：1。
优选的，500N基础油采用加德士公司生产的APIⅡ类基础油。
优选的，PAO40基础油采用美孚公司生产的APIⅣ类基础油。
优选的，烷基萘基础油采用SynNaph AN23。
优选的，齿轮油复合剂为雅富顿公司生产HiTEC 3339齿轮油复合剂。
优选的，降凝剂由聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃复合而成，聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃的质量比为1：(0.5～2)。
优选的，抗乳化剂为Lubrizol 5957，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
一种所述的油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油的制备方法，其特征在于：将500N基础油、PAO40基础油、烷基萘础油混合，加热至45℃～55℃，加入消泡剂脉冲调合10～15分钟，再加入抗氧剂和降凝剂脉冲调合10～15分钟，再加入齿轮油复合剂，保持45℃～55℃脉冲调合100～150分钟，沉降100～150分钟，过滤即得到油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明齿轮油中的基础油采用合成油，相对于现有齿轮油中的矿物油而言，合成油倾点低，因此使齿轮油在较低温度下仍然处于流动状态，实验结果表明，本发明齿轮油倾点在-39℃，相对于现有齿轮油的-15℃低很多，保证了齿轮油在很低的温度下仍然具有润滑作用，保证抽油机齿轮能正常运行，延长其使用寿命。并且由于合成油本身粘度较高，因此本发明的齿轮油可以不加高分子的粘度指数改进剂来提高粘度，因此齿轮油不存在因为剪切作用而造成粘度下降的问题，具有抗剪切作用，齿轮油能够长期保持高粘度，长期起到将好的润滑作用，对抽油机齿轮长期保护，进一步延长其使用寿命。并且本发明的齿轮油中加入抗氧剂，可以起到抗氧化的作用，保持齿轮油长期有效，从而进一步的延长抽油机齿轮的使用寿命。
进一步的，润滑油在使用过程中不可避免受光、热和氧的作用下而氧化降解产生自由基，自由基产生以后在高温下以链增长的方式加速润滑油的进一步氧化而生成油泥和漆膜，从而导致润滑油变稠、发动机磨损增多、润滑油性能变差等，抗氧剂即所谓的自由基终止剂。抗氧剂能够提供活性氢，捕捉自由基将其变为非活性物质，阻止继续氧化。本发明采用的抗氧化剂效果好。
本发明的制备方法，采用脉冲调合，使各组分混合更加均匀，且本发明制备方法简单，易操作。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明所述的油田抽油机用齿轮油，按照质量份数计，包括如下组份：500N基础油8.0％～11.0％；PAO40基础油75.0％～85.0％；烷基萘基础油5.0％～10.0％；齿轮油复合剂1.0％-3.0％；抗氧剂0.5％～0.8％；降凝剂0.1％～0.4％；抗乳化剂0.1％～0.4％；消泡剂0.01％-0.02％。
所述500N基础油为加德士(GS)公司生产的APIⅡ类基础油。
所述PAO40基础油为美孚公司生产的APIⅣ类基础油。
所述烷基萘基础油为AN23。
所述齿轮油复合剂为雅富顿公司生产HiTEC 3339齿轮油复合剂。
所述抗氧剂由硫醚型抗氧剂与胺型抗氧剂复合而成，其中硫醚型抗氧剂为硫醚型位阻酚类抗氧剂2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]，胺型抗氧剂为壬基二苯胺，硫醚型抗氧剂与胺型抗氧剂质量比为(1～3)：1。
降凝剂为聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)复合而成，聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃质量比为1：(0.5～2)。
抗乳化剂为Lubrizol 5957(Lz 5957)。
消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
上述齿轮油的制备方法如下：
将500N基础油、PAO40基础油、烷基萘础油加入调合釜中，在45℃-55℃下加入消泡剂脉冲调合10～15分钟，再加入抗氧剂和降凝剂脉冲调合10～15分钟，再加入复合剂，保持45℃-55℃脉冲调合100～150分钟，沉降100～150分钟，过滤即可得到油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油。
具体实施例如下。
实施案例1
油田抽油机用低温微剪切齿轮油，由按质量份数计的以下组份组成：500N基础油9.49％；PAO40基础油80％；烷基萘基础油8％；齿轮油复合剂1.6％；抗氧剂0.5％；降凝剂0.3％；抗乳化剂0.1％；消泡剂0.01％；其中，抗氧剂为2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]和壬基二苯胺的混合物，2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]与壬基二苯胺的质量比为1：1；降凝剂聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的混合物，聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的质量比为1:1，抗乳化剂为Lubrizol 5957，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
所述齿轮油的制备方法：
将500N基础油、PAO40基础油、烷基萘基础油加入调合釜中，在45℃加入消泡剂脉冲调合10分钟，再抗氧剂和降凝剂脉冲调合10分钟，再加入复合剂，保持45℃脉冲调合120分钟，沉降120分钟，过滤即可得到实施案例一的油田抽油机用低温微剪切齿轮油。
实施案例2
油田抽油机用低温微剪切齿轮油，由按质量份数计的以下组份组成：500N基础油9.49％；PAO40基础油81％；烷基萘基础油7％；齿轮油复合剂1.6％；抗氧剂0.5％；降凝剂0.3％；抗乳化剂0.1％；消泡剂0.01％；其中，抗氧剂为2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]和壬基二苯胺的混合物，2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]与壬基二苯胺的质量比为1：1；降凝剂聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的混合物，聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的质量比为1:1，抗乳化剂为Lubrizol 5957，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
所述齿轮油的制备方法：
将500N基础油、PAO40基础油、烷基萘基础油加入调合釜中，在48℃加入消泡剂脉冲调合12分钟，再抗氧剂和降凝剂脉冲调合12分钟，再加入复合剂，保持48℃脉冲调合120分钟，沉降120分钟，过滤即可得到实施案例二的油田抽油机用低温微剪切齿轮油。
实施案例3
油田抽油机用低温微剪切齿轮油，由按质量份数计的以下组份组成：500N基础油9.49％；PAO40基础油81.5％；烷基萘基础油6.5％；齿轮油复合剂1.6％；抗氧剂0.5％；降凝剂0.3％；抗乳化剂0.1％；消泡剂0.01％；
其中，抗氧剂为2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]和壬基二苯胺的混合物，2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]与壬基二苯胺的质量比为1：1；降凝剂聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的混合物，聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的质量比为1:1，抗乳化剂为Lubrizol 5957，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
所述齿轮油的制备方法：
将500N基础油、PAO40基础油、烷基萘基础油加入调合釜中，在50℃加入消泡剂脉冲调合14分钟，再抗氧剂和降凝剂脉冲调合14分钟，再加入复合剂，保持50℃脉冲调合120分钟，沉降120分钟，过滤即可得到实施案例三的油田抽油机用低温微剪切齿轮油。
实施案例4
油田抽油机用低温微剪切齿轮油，由按质量份数计的以下组份组成：500N基础油9.49％；PAO40基础油82.0％；烷基萘基础油6.0％；齿轮油复合剂1.6％；抗氧剂0.5％；降凝剂0.3％；抗乳化剂0.1％；消泡剂0.01％；
其中，抗氧剂为2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]和壬基二苯胺的混合物，2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]与壬基二苯胺的质量比为1：1；降凝剂聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的混合物，聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的质量比为1:1，抗乳化剂为Lubrizol 5957，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
所述齿轮油的制备方法：
将500N基础油、PAO40基础油、烷基萘基础油加入调合釜中，在52℃加入消泡剂脉冲调合15分钟，再抗氧剂和降凝剂脉冲调合15分钟，再加入复合剂，保持52℃脉冲调合120分钟，沉降120分钟，过滤即可得到实施案例四的低温微剪切油田抽油机用齿轮油。
实施案例5
油田抽油机用低温微剪切齿轮油，由按重量份的以下组份组成：500N基础油8.49％；PAO40基础油82.0％；烷基萘基础油7.0％；齿轮油复合剂1.6％；抗氧剂0.5％；降凝剂0.3％；抗乳化剂0.1％；消泡剂0.01％；
其中，抗氧剂为2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]和壬基二苯胺的混合物，2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]与壬基二苯胺的质量比为1：1；降凝剂聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的混合物，聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的质量比为1:1，抗乳化剂为Lubrizol 5957，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
所述齿轮油的制备方法：
将500N基础油、PAO40基础油、烷基萘基础油加入调合釜中，在55℃加入消泡剂脉冲调合15分钟，再抗氧剂和降凝剂脉冲调合15分钟，再加入复合剂，保持55℃脉冲调合120分钟，沉降120分钟，过滤即可得到实施案例五的油田抽油机用低温微剪切齿轮油。
实施例6
油田抽油机用低温微剪切齿轮油，由按重量份的以下组份组成：500N基础油8％；PAO40基础油84.38％；烷基萘基础油5.0％；齿轮油复合剂1％；抗氧剂0.8％；降凝剂0.4％；抗乳化剂0.4％；消泡剂0.02％；其中，抗氧剂为2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]和壬基二苯胺的混合物，2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]与壬基二苯胺的质量比为2：1；降凝剂聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的混合物，聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的质量比为1:0.5，抗乳化剂为Lubrizol 5957，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
所述齿轮油的制备方法：
将500N基础油、PAO40基础油、烷基萘基础油加入调合釜中，在55℃加入消泡剂脉冲调合15分钟，再抗氧剂和降凝剂脉冲调合15分钟，再加入复合剂，保持55℃脉冲调合100分钟，沉降100分钟，过滤即可得到实施案例五的油田抽油机用低温微剪切齿轮油。
实施例7
油田抽油机用低温微剪切齿轮油，由按重量份的以下组份组成：500N基础油10％；PAO40基础油78％；烷基萘基础油9％；齿轮油复合剂2％；抗氧剂0.6％；降凝剂0.1％；抗乳化剂0.285％；消泡剂0.015％；其中，抗氧剂为2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]和壬基二苯胺的混合物，2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]与壬基二苯胺的质量比为3：1；降凝剂聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的混合物，聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的质量比为1:1.5，抗乳化剂为Lubrizol 5957，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
所述齿轮油的制备方法：
将500N基础油、PAO40基础油、烷基萘基础油加入调合釜中，在55℃加入消泡剂脉冲调合15分钟，再抗氧剂和降凝剂脉冲调合15分钟，再加入复合剂，保持55℃脉冲调合130分钟，沉降130分钟，过滤即可得到实施案例五的油田抽油机用低温微剪切齿轮油。
实施例8
油田抽油机用低温微剪切齿轮油，由按重量份的以下组份组成：500N基础油11％；PAO40基础油75％；烷基萘基础油10％；齿轮油复合剂3％；抗氧剂0.59％；降凝剂0.2％；抗乳化剂0.2％；消泡剂0.01％；其中，抗氧剂为2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]和壬基二苯胺的混合物，2,2'-硫代双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]与壬基二苯胺的质量比为1：1；降凝剂聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的混合物，聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃(商品名：T803B)的质量比为1:2，抗乳化剂为Lubrizol5957，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
所述齿轮油的制备方法：
将500N基础油、PAO40基础油、烷基萘基础油加入调合釜中，在55℃加入消泡剂脉冲调合15分钟，再抗氧剂和降凝剂脉冲调合15分钟，再加入复合剂，保持55℃脉冲调合150分钟，沉降150分钟，过滤即可得到实施案例五的油田抽油机用低温微剪切齿轮油。
对实施例1-5齿轮油的低温性能和抗剪切性能进行检测，并与对比油L-CKG320进行比较，结果如表1所示。
表1实施例1-5齿轮油的低温性能和抗剪切性能

Claims (10)

1.一种油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油，其特征在于，按照质量份数计，包括如下组份：
2.根据权利要求1所述的油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油，其特征在于，抗氧剂由硫醚型抗氧剂与胺型抗氧剂复合而成，其中硫醚型抗氧剂为硫醚型位阻酚类抗氧剂，胺型抗氧剂为壬基二苯胺。
3.根据权利要求1所述的油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油，其特征在于，硫醚型抗氧剂与胺型抗氧剂的质量比为(1～3)：1。
4.根据权利要求1所述的油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油，其特征在于，500N基础油采用加德士公司生产的API Ⅱ类基础油。
5.根据权利要求1所述的油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油，其特征在于，PAO40基础油采用美孚公司生产的API Ⅳ类基础油。
6.根据权利要求1所述的油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油，其特征在于，烷基萘基础油采用SynNaph AN23。
7.根据权利要求1所述的油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油，其特征在于，齿轮油复合剂为雅富顿公司生产HiTEC 3339齿轮油复合剂。
8.根据权利要求1所述的油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油，其特征在于，降凝剂由聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃复合而成，聚甲基丙烯酸酯与聚a-烯烃的质量比为1：(0.5～2)。
9.根据权利要求1所述的油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油，其特征在于，抗乳化剂为Lubrizol 5957，消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
10.一种权利要求1-9任一项所述的油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油的制备方法，其特征在于：将500N基础油、PAO40基础油、烷基萘础油混合，加热至45℃～55℃，加入消泡剂脉冲调合10～15分钟，再加入抗氧剂和降凝剂脉冲调合10～15分钟，再加入齿轮油复合剂，保持45℃～55℃脉冲调合100～150分钟，沉降100～150分钟，过滤即得到油田抽油机用低倾点微剪切齿轮油。
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