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      一種長壽命汽輪機潤滑油組合物的制作方法

      文檔序號:5129165閱讀:246來源:國知局
      專利名稱:一種長壽命汽輪機潤滑油組合物的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域,具體的說是涉及一種長壽命汽輪機油,它是由一種、或一種以上潤滑油基礎(chǔ)油與抗氧劑、金屬鈍化劑、防銹添加劑組合而成。
      隨著國內(nèi)汽輪國機制造業(yè)的發(fā)展,汽輪機組向高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速和大容量方向發(fā)展,使得汽輪機中的油溫也越來越高,因而需使用抗氧化極好的汽輪機油。環(huán)保及機械長周期運行要求延長換油期,即延長機油的使用壽命。汽輪機油的使用壽命,取決于汽輪機的運轉(zhuǎn)溫度、壓力、接觸狀態(tài)及水的存在等諸多因素。這些因素對油品的氧化和變質(zhì)起促進作用,氧化后的油品生成過氧化物、羧酸、酯類等化合物,繼續(xù)氧化變質(zhì)則生成不溶于油的油泥,容易損壞設(shè)備,縮短油品和設(shè)備的使用壽命。因此開展抗氧化極好的長壽命汽輪機油的研制是十分必要的,一方面可以滿足某些汽輪機用油要求,另一方面又使我國汽輪機油質(zhì)量得以提高,趕上國際先進水平。在實驗室采用ASTM D943方法模擬油品實機操作工況的,其試驗結(jié)果與透平油的使用壽命有較好的對應(yīng)關(guān)系。目前我國防銹汽輪機油用ASTM D943方法測得的氧化壽命,一般為1500小時,最高可達(dá)3000小時以上。在美國,汽輪機油用ASTM D943測得的氧化壽命,一般為2500小時,高的可達(dá)10000小時以上。我們研制的長壽命汽輪機油除要求具有L-TSA、L-TGA的一般性能外,特別要求具有極好的抗氧化安定性,亦即ASTM D943氧化試驗總酸值達(dá)到2.0mgKOH/g的時間不低于4000小時。目前國外國內(nèi)用于透平油的抗氧——防銹型復(fù)合添加劑巳種多樣,例如專利申請?zhí)枮?8117814.6《用于透平油的復(fù)合添加劑》的發(fā)明專利具備了很好的優(yōu)點不僅具有突出的抗氧化劑性能,還具有優(yōu)良的防銹性能,其組份(1)為液體屏蔽酚抗氧劑和甲叉-雙(二丁基二硫代氨基甲酸酯);(2)為液體屏蔽酚抗氧劑、甲叉-雙(二丁基二硫代氨基甲酸酯)和十二烯基丁二酸防銹劑;專利申請?zhí)枮?9121597.4《具有優(yōu)異的高溫的氧化穩(wěn)定性的汽輪機油》用的是(A)很低的硫含量(0.03%質(zhì)量分?jǐn)?shù))和高飽和物含量(大于90%質(zhì)量分?jǐn)?shù))為特征的基礎(chǔ)油,加入的添加劑有(B)烷基化二苯胺和/或苯基萘胺;(C)硫化烯烴和/或硫化脂肪酸和/或無灰二硫代氨基甲酸酯和/或二硫化烷基秋蘭母;和(D)中性防銹劑,顯示出優(yōu)越的氧化穩(wěn)定性,并為汽輪機油和生銹及氧化油的使用提供了充分的腐蝕保護作用和控制淤渣作用。本發(fā)明是采用基礎(chǔ)油為硫含量0.3%以上的透平油,而專利號為99121597.4是采用很低的硫含量(0.03%質(zhì)量分?jǐn)?shù))和高飽和物含量(大于90%質(zhì)量分?jǐn)?shù))為特征的基礎(chǔ)油,本發(fā)明是利用專利號為98117814.6的透平油的復(fù)合添加劑為技術(shù)特征的添加劑,研制出的一種長效長壽命汽輪機油。
      本發(fā)明的目的在于提供一種長效長壽命汽輪機油,不僅具有突出的抗氧化性能,還具有優(yōu)良的防銹性能,油品氧化壽命最高達(dá)到9000小時以上。
      本發(fā)明的另一個目的在于利用茂名石化公司生產(chǎn)的沙特輕150N基礎(chǔ)油、或加氫150N基礎(chǔ)油、或沙特輕150N與加氫150N混合的基礎(chǔ)油,加入屏蔽酚型抗氧劑、過氧化物分解劑、金屬鈍化劑、中性防銹劑,使汽輪機油在使用過程中都能達(dá)到主要技術(shù)指標(biāo)要求。
      本發(fā)明的技術(shù)方案如下該長壽命汽輪機油組合物,包括下列成份(A)基礎(chǔ)油為硫含量0.3%以上,飽和烴含量低于90%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為特征的基礎(chǔ)油,90%~99%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));(B)屏蔽酚型抗氧劑,0.1%~3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));(C)過氧化物分解劑,0.1%~3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));(D)金屬鈍化劑,0.1%~3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));(E)中性防銹劑,0.1%~3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));組合而成的潤滑油組合物。
      (A)日本專利JP2284994A對汽輪機油基礎(chǔ)油提出了芳烴≤1%,S≤5ppm,N≤1ppm的要求;JP435994A對基礎(chǔ)油的組成提出了更詳盡的要求芳烴含量范圍2~15%,異構(gòu)烷烴和單環(huán)環(huán)烷烴占飽和烴60%,烷基苯占總芳烴至少30%,三環(huán)和四環(huán)芳烴至多為芳烴總量的4%;VI≥105。結(jié)合我公司原料來源大部分為中東油的情況,為充分開發(fā)利用新油源及降低成本,我們將沙特輕基礎(chǔ)油與加氫基礎(chǔ)油混合,使沙特輕油的理化性能和使用性能得以改善,作為汽輪機油的基礎(chǔ)油。我公司生產(chǎn)的沙特輕150N基礎(chǔ)油硫含量最高達(dá)到0.5%以上,將沙特輕150N與加氫150N按50+50(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的比例混合,即得到硫含量適中的基礎(chǔ)油。這二種基礎(chǔ)油的性質(zhì)見表1。
      表1 不同硫含量基礎(chǔ)油的理化性能加氫150N/沙特輕150N組成及比例 沙特輕150N50/50V40,mm2/s 30.78 30.72粘度指數(shù) 103 102硫含量,%(m/m) 0.47 0.19堿氮,mgKOH/kg 4.93 0.59飽和烴%(m/m)76.74 79.76芳烴%(m/m) 22.54 19.75膠質(zhì)%(m/m) 0.72 0.49氧彈,+0.8%T501,min235 250(B)屏蔽酚型抗氧劑為2,6-二叔丁基對甲酚,0.1~1.2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));(C)過氧化物分解劑為亞磷酸酯,亞磷酸酯為磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯,0.1%~0.30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));(D)金屬鈍化劑為苯三唑的衍生物,0.001%~0.05%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));(E)中性防銹劑為十二烯基丁二酸酯,0.01%~0.05%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
      本發(fā)明所提供的長壽命汽輪機油的優(yōu)越性在于氧化壽命長,最高達(dá)到9000小時以上,該汽輪機油不僅具有優(yōu)異的抗氧化安定性,還具有優(yōu)良的防銹性能,具體效果參見表二。表2三個最佳實施例理化性能評定項目 實施例4 實施例5實施例6 國標(biāo)V40,mm2/s 33.77 33.94 33.94 28.8~35.2粘度指數(shù) 133 114114 不小于90傾點,℃ -12 -10-10 不高于-7閃點(開口),℃ 235 207207 不低于180密度(20℃),kg/m30.8356 0.8395 0.8395報告中和值,mgKOH/g0.190.20 0.20 報告破乳化值,(40-37-3)mL6.258.58 9 不大于1554℃,min抗泡,mL/mL24℃85/070/0 70/0 不大于450/093.5℃ 20/020/0 25/0 不大于100/0后24℃ 70/030/0 40/0 不大于450/0水分,%(m/m) 無 無 無無機雜,%(m/m) 無 無 無無銅片試驗(100℃,3h)1a 1a 1a不大于1液相銹蝕(合成海水) 無銹無銹 無銹 無銹空氣釋放值(50℃), 2 1.66 1.63 不大于5minD943,氧化后酸值達(dá) 97925427 8211 大于30002.0mgKOH/g時,hr由表4可知,三個實施例均能達(dá)到D943 3000小時的目標(biāo),其中實施例4的抗氧化安定性尤其突出,能達(dá)到9000小時以上。
      本發(fā)明實施例的成分及用量如下
      表3長壽命汽輪機油三個實施例組成實施例1實施例2實施例3加氫150N% —— 49.8 49.6A沙特輕150N%99.6 49.8 49.6B 屏蔽酚型抗氧劑 0.10.20.35%C 過氧化物分解劑 0.20.15 0.1%D 金屬鈍化劑%0.05 0.01 0.04E 中性防銹劑%0.05 0.04 0.11比較例取99121597.4中的實施例2,但由于采用的基礎(chǔ)油的特征不同,所以不具備可比性。表4長壽命汽輪機油三個最佳實施例組成 實施例4 實施例5 實施例6加氫150N% —— 49.8 49.8A沙特輕150N% 99.6 49.8 49.8B 2·6-二叔丁基對甲酚% 0.10.2 0.25C 磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯 0.20.15 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 0.0權(quán)利要求
      一種長壽命汽輪機潤滑油組合物1.一種長壽命汽輪機潤滑油組合物,其特征在于包括以下成分a.基礎(chǔ)油為硫含量0.3%以上,飽和烴含量低于90%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為特征的基礎(chǔ)油,90%~99%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));b.屏蔽酚型抗氧劑,0.1%~3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));c.過氧化物分解劑,0.1%~3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));d.金屬鈍化劑,0.1%~3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));e.中性防銹劑,0.1%~3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
      2. 根據(jù)權(quán)力要求1所述的長壽命汽輪機潤滑油組合物,其特征在于所述的潤滑油組合物具體是a.基礎(chǔ)油為硫含量0.3%以上,飽和烴含量低于90%的(質(zhì)量分?jǐn)?shù))基礎(chǔ)油是茂名石化公司生產(chǎn)的沙特輕150N基礎(chǔ)油、或沙特輕150N與加氫150N混合的基礎(chǔ)油,90%~99%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));b.屏蔽酚型抗氧劑為2,6-二叔丁基對甲酚,0.1~1.2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));c.過氧化物分解劑為亞磷酸酯,亞磷酸酯為磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯,0.1%~0.3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));d.金屬鈍化劑為苯三唑的衍生物,0.001%~0.05%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));e.中性防銹劑為十二烯基丁二酸酯,0.01%~0.05%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
      全文摘要
      一種長壽命汽輪機潤滑油組合物,其中包含(A)基礎(chǔ)油為硫含量0.3%以上,飽和烴含量低于90%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為特征的基礎(chǔ)油,其含量為90%~99%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));(B)屏蔽酚型抗氧劑,0.1%~3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));(C)過氧化物分解劑,0.1%~3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));(D)金屬鈍化劑,0.1%~3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));(E)中性防銹劑,0.1%~3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));組合而成的潤滑油組合物,該長壽命汽輪機潤滑油組合物不僅具有突出的抗氧化性能,還具有優(yōu)良的防銹性能,氧化壽命最高達(dá)到9000小時以上。
      文檔編號C10M137/04GK1415710SQ0214179
      公開日2003年5月7日 申請日期2002年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月4日
      發(fā)明者李薇, 盧振旭, 李紅, 賀產(chǎn)鴻, 梁智永, 李偉 申請人:中國石油化工股份有限公司茂名分公司研究院
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