CN113493719B - 一种燃气轮机润滑油组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃气轮机润滑油组合物，其组分和按质量百分比的含量为：抗氧剂0.5‑2％，离子液体0.1‑0.5％，防锈剂0.03‑0.06％，分散剂0.04‑0.08％，破乳剂0.01‑0.02％，抗泡剂0.01‑0.02％，降凝剂为0.1‑0.5％，基础油为余量。本发明的特点是采用新型的离子液体复配体系，对金属有效进行保护，同时具有优异的抗磨、抗氧化性能和高温稳定性。通过严格筛选防锈剂、分散剂、破乳剂、消泡剂等，各种添加剂展现出良好的配伍性及协同效果，性能优良，满足当今燃气轮机设备的使用工况要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种润滑油和润滑油添加剂，特别涉及一种燃气轮机润滑油的组合物。
背景技术
燃气轮机具有结构紧凑、启动灵活、环境污染小等特点，已是电力系统中的重要部分，特别是在新增容发电容量中更占主要成分。目前，燃气轮机的热效率进一步提高，特别是和蒸汽轮机组成联合循环后热效率可达到50％以上，符合国家守护青山绿水等节能环保的要求。由于技术含量极高，常规的蒸汽轮机润滑油难以在苛刻工况下长时间工作，全球主要原始设备制造商(OEM)为保障设备安全对燃气轮机润滑油提出了更高要求，以保证设备的正常运行。
专利CN103113966A公开了一种船舶燃气轮机润滑油，采用合成基础油，具有较长的换油期，可以在船舶燃气轮机油上使用。
专利CN102618367B发明了一种沼气发电燃气轮机润滑油组合物，采用高碱值的清净剂及PAO基础油，油品满足工况要求。
专利CN105733762A公开了一种低油泥汽轮机润滑油组合物，组合物可以很好满足低油泥要求的蒸汽轮机、燃气轮机的润滑需求。
燃气轮机润滑油是高精尖产品，相关专利较少。上述专利中均未涉及燃气轮机润滑油中离子液体类添加剂组合物中的应用，也未见相关报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃气轮机润滑油组合物，该组合物具有优秀的高温抗氧化性、防锈性、分水性、空气分离性和抗泡等性能。
为达上述目的，本发明提供的燃气轮机润滑油组合物，主要组成成分包括：
抗氧剂0.5-2wt％，离子液体0.1-0.5wt％，防锈剂0.03-0.06wt％，分散剂0.04-0.08wt％，破乳剂0.01-0.02wt％，抗泡剂0.01-0.02wt％，降凝剂0.1-0.5wt％，基础油为余量；
离子液体为噻唑类磷酸离子液体，其结构为：
本发明还可详述如下：
本发明提供一种燃气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0.5-2wt％，离子液体0.1-0.5wt％,，防锈剂0.03-0.06wt％，分散剂0.04-0.08wt％，破乳剂0.01-0.02wt％，抗泡剂0.01-0.02wt％，降凝剂为0.1-0.5wt％，基础油为余量；其中离子液体为噻唑类磷酸离子液体，其加剂量为0.1-0.5wt％。
本发明的燃气轮机润滑油组合物，其中胺类抗氧剂优选苯基-α-萘胺、辛基化苯基-α-萘胺中的至少一种或组合。
针对燃气轮机的润滑系统工作温度相对较高的特点，本发明优选耐热性能更好的萘胺类抗氧剂，苯基-α-萘胺、辛基化苯基-α-萘胺，复配噻唑类磷酸离子液体后，在S-N-P协同作用下，延长诱导期，使油品寿命得到显著提高。
本发明的燃气轮机润滑油组合物，其中噻唑类磷酸离子液体结构优选为：
其中，R为C1-C4。
从噻唑类磷酸离子液体的分子结构式可以看出，离子液体为含氮-硫的双键化合物以及杂环化合物，能钝化金属活性，抑制金属及其化合物对油品氧化其催化作用，与萘胺类抗氧剂复配来延长油品的寿命，在高温下的抗氧效果较为突出。
本发明的燃气轮机润滑油组合物，其中防锈剂优选为聚氧化乙烯月桂基醚或烯基丁二酸或烯基琥珀酸半酯，其中烯基为C6-C18链烯基。
防锈剂分子在金属表面形成吸附性保护膜，能置换金属表面的水，起到脱水的作用，防止金属生锈。
本发明的燃气轮机润滑油组合物，其中分散剂优选双聚异丁烯丁二酰亚胺，它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。
本发明的燃气轮机润滑油组合物，其中破乳剂优选为油溶性聚醚或聚氧丙烷型衍生物，它可兼顾抗泡性，油溶性，稳定性等功能，与各种添加剂配伍性好且方便使用。
本发明的燃气轮机润滑油组合物，其中抗泡剂为聚丙烯酸酯非硅型抗泡剂。
本发明的燃气轮机润滑油组合物，其中降凝剂剂优选聚α烯烃类，可有效降低燃气轮机润滑油的倾点，且性价比高。
本发明的燃气轮机润滑油组合物，其中基础油优选III类加氢基础油，VHVI4或VHVI6，根据不同黏度需求二者进行调合。
本发明的燃气轮机润滑油组合物，其中组合物的组分和按质量百分比的含量优选为：抗氧剂0.5-1wt％，离子液体0.2-0.4wt％，防锈剂0.03-0.06wt％，分散剂0.05-0.06wt％，破乳剂0.01-0.02wt％，抗泡剂0.01-0.02wt％，降凝剂为0.2-0.4wt％，基础油为余量；其中离子液体为噻唑类磷酸离子液体，其加剂量为0.2-0.4wt％。
本发明提供的燃气轮机润滑油组合物，通过正确选用并合理使用，可赋予新的特殊性能或加强其原来具有的某种性能，从而满足设备的更高使用要求。
本发明的优点效果：采用萘胺类抗氧剂与噻唑类磷酸离子液体复配的混合物，表现出优异的高温抗氧化性。通过严格筛选防锈剂、分散剂、破乳剂、消泡剂、降凝剂和III类加氢基础油，展现出良好的配伍性及协同效果，性能优良，稳定性好，满足当今燃气轮机润滑油的使用要求。
附图说明
图1为应用本发明实施例1制得的燃气轮机润滑油组合物油泥与常规燃气轮机润滑油组合物油泥的对比图。
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，但本发明并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，对组合物中抗氧剂为萘胺类抗氧剂，苯基-α-萘胺或辛基化苯基-α-萘胺或它们的组合，为自由基终止剂，可以满足燃气轮机设备高温工况的要求。同时与咪唑类离子液体复配，在S-N-P协同作用下，使油品寿命得到显著提高。
组合物中抗氧剂的含量：
萘胺类抗氧剂的质量百分比为0.5-2wt％，优选为0.5-1wt％。如果萘胺类抗氧剂的质量百分比小于0.5时，则存在抗氧化能力不足可能。而萘胺类抗氧剂的质量百分比大于0.2时，则存在油品氧化后颜色较深，油泥量过多的可能。
组合物中离子液体的种类：
在本发明中，组合物中离子液体结构为咪唑类离子液体，咪唑环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，同时与萘胺类抗氧剂有很好的配伍性，提高油品的抗氧化能力。
其结构如下：
其中，R为C1-C4。
组合物中离子液体的含量：
在本发明中，对组合物中离子液体的含量并无特别限定，通常为质量百分比0.1-0.5％，优选为0.2-0.4％。如果组合物中离子液体的质量百分比小于0.1％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0.5％时，则对油品的寿命无明显改善的可能，且增加成本。
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，可以为聚氧化乙烯月桂基醚或烯基丁二酸或烯基琥珀酸半酯，其中烯基为C6-C18链烯基。防锈剂分子在金属表面形成吸附性保护膜，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0.03-0.06％。如果组合物中防锈剂的质量百分比小于0.03％时，则存在油品金属保护性较差，更易生锈。而如果组合物中防锈剂的质量百分比大于0.06％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，可以为双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0.04-0.08％，优选为0.05-0.06％。如果组合物中分散剂的质量百分比小于0.04％时，则存在油品油泥较多的可能。而如果组合物中分散剂的质量百分比大于0.08％时，则存在油品的抗乳化不合格的可能。
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，可以选用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0.01-0.02％。如果组合物中破乳剂的质量百分比小于0.01％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0.02％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，可以选用聚丙烯酸酯非硅型抗泡剂，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。
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0.01-0.02％。如果组合物中抗泡剂的质量百分比小于0.01％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0.02％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。
组合物中降凝剂的种类：
在本发明中，对组合物中降凝剂的种类并无特别限定，可以选用聚α烯烃类，可有效降低燃气轮机润滑油的倾点，适用于III类加氢基础油，且性价比高。
组合物中降凝剂的含量：
在本发明中，对组合物中降凝剂的含量并无特别限定，通常为质量百分比0.1-0.5％，优选0.2-0.4％。如果组合物中降凝剂的质量百分比小于0.1％时，则存在油品倾点较高可能。而如果组合物中降凝剂的质量百分比大于0.5％时，则存在加大成本。
组合物中基础油的种类：
在本发明中，对组合物中基础油的种类并无特别限定，通常优选为III类加氢基础油，VHVI4或VHVI6，根据不同黏度需求二者进行调合。
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
以实施例1为例，油品的测试结果如下表1所示：
表1实例1油品的性能数据
如图1所示，为应用本发明实施例1制得的燃气轮机润滑油组合物油泥与常规燃气轮机润滑油组合物油泥的对比图。通过图1与表1的结果可以看出，本发明的燃气轮机润滑油由于使用萘胺类抗氧剂与噻唑类磷酸离子液体复配成混合物，在复合III类基础油后，油品具有较高的黏指、油泥抗泡和抗乳化性能，与极佳的高温抗氧化性和低油泥性能等，各添加剂展现出良好的配伍性及协同效果，性能优良，稳定性好，满足GB11120-2011 TGA燃气轮机润滑油的使用要求。
Claims (2)
1.一种燃气轮机润滑油组合物，其特征在于，主要组成成分包括：
抗氧剂0.5-2wt％，离子液体0.1-0.5wt％，防锈剂0.03-0.06wt％，分散剂0.04-0.08wt％，破乳剂0.01-0.02wt％，抗泡剂0.01-0.02wt％，降凝剂0.1-0.5wt％，基础油为余量；
所述离子液体为噻唑类磷酸离子液体，其结构为：
所述抗氧剂为萘胺类，选自苯基-α-萘胺、辛基化苯基-α-萘胺中的至少一种；
所述防锈剂为选自聚氧化乙烯月桂基醚、烯基丁二酸和烯基琥珀酸半酯中的至少一种，其中烯基为C6-C18链的烯基；
所述分散剂为双聚异丁烯丁二酰亚胺；
所述破乳剂为油溶性聚醚或聚氧丙烷型衍生物；
所述抗泡剂为聚丙烯酸酯非硅型抗泡剂；
所述降凝剂为聚α烯烃类；
所述基础油为III类加氢基础油VHVI4和VHVI6中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机润滑油组合物，其特征在于，所述抗氧剂含量为0.5-1wt％，离子液体为0.2-0.4wt％，分散剂为0.05-0.06wt％，降凝剂为0.2-0.4wt％。
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