CN1415710A - 一种长寿命汽轮机润滑油组合物 - Google Patents

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Abstract

一种长寿命汽轮机润滑油组合物，其中包含：(A)基础油为硫含量0.3％以上，饱和烃含量低于90％(质量分数)为特征的基础油，其含量为90％～99％(质量分数)；(B)屏蔽酚型抗氧剂，0.1％～3％(质量分数)；(C)过氧化物分解剂，0.1％～3％(质量分数)；(D)金属钝化剂，0.1％～3％(质量分数)；(E)中性防锈剂，0.1％～3％(质量分数)；组合而成的润滑油组合物，该长寿命汽轮机润滑油组合物不仅具有突出的抗氧化性能，还具有优良的防锈性能，氧化寿命最高达到9000小时以上。

Description

一种长寿命汽轮机油润滑油组合物
本发明属于石油化工领域，具体的说是涉及一种长寿命汽轮机油，它是由一种、或一种以上润滑油基础油与抗氧剂、金属钝化剂、防锈添加剂组合而成。
随着国内汽轮国机制造业的发展，汽轮机组向高温、高压、高转速和大容量方向发展，使得汽轮机中的油温也越来越高，因而需使用抗氧化极好的汽轮机油。环保及机械长周期运行要求延长换油期，即延长机油的使用寿命。汽轮机油的使用寿命，取决于汽轮机的运转温度、压力、接触状态及水的存在等诸多因素。这些因素对油品的氧化和变质起促进作用，氧化后的油品生成过氧化物、羧酸、酯类等化合物，继续氧化变质则生成不溶于油的油泥，容易损坏设备，缩短油品和设备的使用寿命。因此开展抗氧化极好的长寿命汽轮机油的研制是十分必要的，一方面可以满足某些汽轮机用油要求，另一方面又使我国汽轮机油质量得以提高，赶上国际先进水平。在实验室采用ASTM D943方法模拟油品实机操作工况的，其试验结果与透平油的使用寿命有较好的对应关系。目前我国防锈汽轮机油用ASTM D943方法测得的氧化寿命，一般为1500小时，最高可达3000小时以上。在美国，汽轮机油用ASTM D943测得的氧化寿命，一般为2500小时，高的可达10000小时以上。我们研制的长寿命汽轮机油除要求具有L-TSA、L-TGA的一般性能外，特别要求具有极好的抗氧化安定性，亦即ASTM D943氧化试验总酸值达到2.0mgKOH/g的时间不低于4000小时。目前国外国内用于透平油的抗氧——防锈型复合添加剂巳种多样，例如：专利申请号为98117814.6《用于透平油的复合添加剂》的发明专利具备了很好的优点：不仅具有突出的抗氧化剂性能，还具有优良的防锈性能，其组份(1)为液体屏蔽酚抗氧剂和甲叉-双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)；(2)为液体屏蔽酚抗氧剂、甲叉-双(二丁基二硫代氨基甲酸酯)和十二烯基丁二酸防锈剂；专利申请号为99121597.4《具有优异的高温的氧化稳定性的汽轮机油》用的是(A)很低的硫含量(0.03％质量分数)和高饱和物含量(大于90％质量分数)为特征的基础油，加入的添加剂有(B)烷基化二苯胺和/或苯基萘胺；(C)硫化烯烃和/或硫化脂肪酸和/或无灰二硫代氨基甲酸酯和/或二硫化烷基秋兰母；和(D)中性防锈剂，显示出优越的氧化稳定性，并为汽轮机油和生锈及氧化油的使用提供了充分的腐蚀保护作用和控制淤渣作用。本发明是采用基础油为硫含量0.3％以上的透平油，而专利号为99121597.4是采用很低的硫含量(0.03％质量分数)和高饱和物含量(大于90％质量分数)为特征的基础油，本发明是利用专利号为98117814.6的透平油的复合添加剂为技术特征的添加剂，研制出的一种长效长寿命汽轮机油。
本发明的目的在于提供一种长效长寿命汽轮机油，不仅具有突出的抗氧化性能，还具有优良的防锈性能，油品氧化寿命最高达到9000小时以上。
本发明的另一个目的在于利用茂名石化公司生产的沙特轻150N基础油、或加氢150N基础油、或沙特轻150N与加氢150N混合的基础油，加入屏蔽酚型抗氧剂、过氧化物分解剂、金属钝化剂、中性防锈剂，使汽轮机油在使用过程中都能达到主要技术指标要求。
本发明的技术方案如下：该长寿命汽轮机油组合物，包括下列成份：
(A)基础油为硫含量0.3％以上，饱和烃含量低于90％(质量分数)为特征的基础油，90％～99％(质量分数)；(B)屏蔽酚型抗氧剂，0.1％～3％(质量分数)；(C)过氧化物分解剂，0.1％～3％(质量分数)；(D)金属钝化剂，0.1％～3％(质量分数)；(E)中性防锈剂，0.1％～3％(质量分数)；组合而成的润滑油组合物。
(A)日本专利JP2284994A对汽轮机油基础油提出了芳烃≤1％，S≤5ppm，N≤1ppm的要求；JP435994A对基础油的组成提出了更详尽的要求：芳烃含量范围2～15％，异构烷烃和单环环烷烃占饱和烃60％，烷基苯占总芳烃至少30％，三环和四环芳烃至多为芳烃总量的4％；VI≥105。结合我公司原料来源大部分为中东油的情况，为充分开发利用新油源及降低成本，我们将沙特轻基础油与加氢基础油混合，使沙特轻油的理化性能和使用性能得以改善，作为汽轮机油的基础油。我公司生产的沙特轻150N基础油硫含量最高达到0.5％以上，将沙特轻150N与加氢150N按50+50(质量分数)的比例混合，即得到硫含量适中的基础油。这二种基础油的性质见表1。
              表1  不同硫含量基础油的理化性能
                                             加氢150N/沙特轻150N组成及比例                           沙特轻150N        50/50V40，mm2/s                         30.78             30.72粘度指数                             103               102硫含量，％(m/m)                      0.47              0.19碱氮，mgKOH/kg                       4.93              0.59饱和烃％(m/m)                        76.74             79.76芳烃％(m/m)                          22.54             19.75胶质％(m/m)                          0.72              0.49氧弹，+0.8％T501，min                235               250
(B)屏蔽酚型抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚，0.1～1.2％(质量分数)；
(C)过氧化物分解剂为亚磷酸酯，亚磷酸酯为磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，0.1％～0.30％(质量分数)；
(D)金属钝化剂为苯三唑的衍生物，0.001％～0.05％(质量分数)；
(E)中性防锈剂为十二烯基丁二酸酯，0.01％～0.05％(质量分数)。
本发明所提供的长寿命汽轮机油的优越性在于氧化寿命长，最高达到9000小时以上，该汽轮机油不仅具有优异的抗氧化安定性，还具有优良的防锈性能，具体效果参见表二。表2三个最佳实施例理化性能评定项    目               实施例4         实施例5        实施例6   国标V40，mm2/s           33.77           33.94          33.94     28.8～35.2粘度指数               133             114            114       不小于90倾点，℃               -12             -10            -10       不高于-7闪点(开口)，℃         235             207            207       不低于180密度(20℃)，kg/m3     0.8356          0.8395         0.8395    报告中和值，mgKOH/g        0.19            0.20           0.20      报告破乳化值，(40-37-3)mL            6.25            8.58           9         不大于1554℃，min抗泡，mL/mL24℃        85/0            70/0           70/0      不大于450/0
       93.5℃      20/0            20/0           25/0      不大于100/0
       后24℃      70/0            30/0           40/0      不大于450/0水分，％(m/m)          无              无             无        无机杂，％(m/m)          无              无             无        无铜片试验(100℃，3h)    1a              1a             1a        不大于1液相锈蚀(合成海水)     无锈            无锈           无锈      无锈空气释放值(50℃)，     2               1.66           1.63      不大于5minD943，氧化后酸值达     9792            5427           8211      大于30002.0mgKOH/g时，hr
由表4可知，三个实施例均能达到D943 3000小时的目标，其中实施例4的抗氧化安定性尤其突出，能达到9000小时以上。
本发明实施例的成分及用量如下：
表3长寿命汽轮机油三个实施例
组成                实施例1        实施例2        实施例3
加氢150N％          ——                      49.8           49.6A
沙特轻150N％        99.6           49.8           49.6B   屏蔽酚型抗氧剂      0.1            0.2            0.35
            ％C   过氧化物分解剂      0.2            0.15           0.1
            ％D   金属钝化剂％        0.05           0.01           0.04E   中性防锈剂％        0.05           0.04           0.11
比较例取99121597.4中的实施例2，但由于采用的基础油的特征不同，所以不具备可比性。表4长寿命汽轮机油三个最佳实施例组成              实施例4         实施例5          实施例6加氢150N％         ——                      49.8             49.8A沙特轻150N％       99.6           49.8             49.8B  2·6-二叔丁基对甲酚％           0.1            0.2              0.25C  磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯       0.2            0.15             0.1
        ％D 苯三唑的衍生物％                0.05           0.01             0.04E 十二烯基丁二
    酸酯％        0.05           0.04             0.01

Claims (2)

  1. 一种长寿命汽轮机润滑油组合物
    1.一种长寿命汽轮机润滑油组合物，其特征在于包括以下成分：
    a.基础油为硫含量0.3％以上，饱和烃含量低于90％(质量分数)为特征的基础油，90％～99％(质量分数)；
    b.屏蔽酚型抗氧剂，0.1％～3％(质量分数)；
    c.过氧化物分解剂，0.1％～3％(质量分数)；
    d.金属钝化剂，0.1％～3％(质量分数)；
    e.中性防锈剂，0.1％～3％(质量分数)。
  2. 2.  根据权力要求1所述的长寿命汽轮机润滑油组合物，其特征在于所述的润滑油组合物具体是：
    a.基础油为硫含量0.3％以上，饱和烃含量低于90％的(质量分数)基础油是：茂名石化公司生产的沙特轻150N基础油、或沙特轻150N与加氢150N混合的基础油，90％～99％(质量分数)；
    b.屏蔽酚型抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚，0.1～1.2％(质量分数)；
    c.过氧化物分解剂为亚磷酸酯，亚磷酸酯为磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，0.1％～0.3％(质量分数)；
    d.金属钝化剂为苯三唑的衍生物，0.001％～0.05％(质量分数)；
    e.中性防锈剂为十二烯基丁二酸酯，0.01％～0.05％(质量分数)。
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