專利名稱：極壓汽輪機油的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種潤滑油組合物，特別是適用于具有極壓需求的エ業燃氣輪機、大型燃氣-蒸汽聯合循環渦輪機、調速傳動齒輪箱和汽輪壓縮機組等的潤滑。
背景技術：
隨著我國電カエ業的飛速發展，高參數大型機組成為各地電網的骨干、具有效率高、重量輕、結構緊湊、機動靈活等優勢的燃氣輪機及進ー步提高了熱效率的燃氣、蒸汽聯合循環的發電機組已在新增發電設備裝機容量中占主要部分。燃氣輪機裝機功率較大，油箱設計較小，油循環速度快，在運行過程中油溫較高，在軸承處的溫度最高，可達到260°C以上，再加上壓力、接觸狀態及水的存在等諸多因素影響下，油品極易氧化變質、齒輪設備潤滑不夠造成咬合，輕者生成油泥損壞設備，縮短油品和機器設備使用壽命，重者造成堵塞引起爆炸的事故亦有發生。因此，對于燃氣輪機及聯合循環汽輪機組，使 用油品除需具有優良抗泡性、分水性、空氣釋放性、清凈性、過濾性等外,其高溫氧化安定性、油泥清凈分散性、極壓抗磨性是尤其重要的。而國內燃氣輪機發電起步較晩，目前設備制造雖然國有化，但設備制造技術多為進ロ技術，多采用合資方式，因此用油主要為國外技術公司要求確定，所用油品主要依靠進ロ，且國內各生產廠家主要生產適合于普通蒸氣輪機的抗氧防銹汽輪機油。因此開展適用于燃氣輪機及聯合循環汽輪機、氧化安定性好的極壓燃氣油的研制是非常必要的。行業中普遍認為采用ASTM D943方法測試汽輪機油氧化壽命與實際使用情況有較好的對應關系，旋轉氧彈測試對極壓燃氣輪機油亦有較好的參考作用，在2011年頒布的新的渦輪機油標準中也増加了極壓燃氣輪機油對各種金屬的高溫氧化安定性測試。目前國際先進水平的抗氧防銹汽輪機油的ASTM D943氧化壽命高的可達10000小時以上，極壓燃氣輪機油由于含有極壓抗磨劑、破乳劑等會影響油品使用壽命、增加油泥生成趨等，ASTMD943氧化壽命會大大縮短到8000小時以下。目前國內外已公開的汽輪機油的配方已有不少，如:公開號為CN1251859A,名稱為具有優異的高溫氧化穩定性的汽輪機油的中國專利中，公開了ー種用很低硫含量和高飽和物含量的基礎油，加入烷基化ニ苯胺和/或苯基萘胺、硫化烯烴和/或硫化脂肪酸和/或無灰ニ硫代氨基甲酸酯和/或ニ硫化烷基秋蘭母以及至少ー種防銹劑，顯示出優越的氧化穩定性，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。但胺類添加劑在提供較好的抗氧化性的同時，本身較易產生油泥，與硫化劑復配使用雖進ー步延長氧化誘導期，但會加重油泥生成、團聚情況，這對汽輪機油是極其不利的。公開號為CN1415710A，名稱為ー種長壽命汽輪機潤滑油組合物的中國專利中公開了一種用于普通蒸氣輪機的長效長壽命汽輪機油，不僅具有突出的抗氧化性能，還具有防銹性能，油品氧化壽命最高達到9000小時左右，但該油品只具有抗氧防銹的效果，并無極壓抗磨的效果，且只適合于普通的蒸汽輪機。公開號為CN101240212A，名稱為ー種聯合循環汽輪機潤滑油組合物的中國專利中公開了ー種適用于大型燃氣蒸汽聯合循環汽輪機組用的聯合循環汽輪機潤滑油組合物，但只從添加劑方面著手解決抗氧化安定性、抑制油泥生成及極壓潤滑性等問題，所使用基礎油仍為I1、III類礦物基礎油，而潤滑油的性能主要是由所使用的基礎油決定的，添加劑僅起到輔助作用，因此，這種潤滑油也不能滿足燃氣輪機中的使用要求。
發明內容
本發明的目的是提供ー種具有良好的油泥控制、分散能力，優異的高溫氧化安定性、極壓潤滑性、防銹防腐性、抗泡、分水性的潤滑油組合物，可滿足具有極壓需求的エ業燃氣輪機、大型燃氣-蒸汽聯合循環渦輪機、調速傳動齒輪箱和汽輪壓縮機組等的潤滑需求。為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案:一種極壓汽輪機油，其組分和含量按重百分比為:烷基化ニ苯胺和/或亞磷酸酯0.1 % 0.8 % ;屏蔽酚0.1% 0.6% ;硫磷酸酯0.3% 1.2% ;硫磷酸鹽0.01% 0.5% ;苯三唑胺鹽0.1 % I % ;苯三唑衍生物0.02% 0.8% ;十二烯基丁ニ酸(酯)0.02% 0.5%;胺的四聚氧丙撐衍生物和/或聚醚類高分子化合物0.01% 0.1%，硅氧烷復合物0.005% 0.05%，以及基礎油為余量。其中，所述的烷基化ニ苯胺和/或亞磷酸酷、屏蔽酚為復合抗氧劑，其中烷基化ニ苯胺和亞磷酸酯可使用其中一種或兩種復合使用，總量為0.1% 0.8%。所述的屏蔽酚為ー種高分子化合物，該化合物不僅具有普通酚類所具有的抗氧特性，還能耐高溫，在高溫下不易分解、繼續發揮抗氧效用，特別適合于燃氣輪機的高溫環境。所述的高分子屏蔽酚抗氧劑需與烷基化ニ苯胺和/或亞磷酸酯抗氧劑復配使用，進ー步延長油品氧化誘導壽命，且有助于油泥的分散。高分子屏蔽酚總量為0.1%
0.6%，與烷基化ニ苯胺和/或亞磷酸酯復配按重量比例為1:0.2 7。所述的硫磷酸酯、硫磷酸鹽、苯三唑胺鹽為極壓抗磨劑，復配使用總量不超過
1.5%。所述的苯三唑衍生物為金屬鈍化劑。所述的十二烯基丁ニ酸(酷)為防銹劑。所述的胺的四聚氧丙撐衍生物和/或聚醚類高分子化合物為破乳剤。所述的硅氧烷復合物為抗泡劑。所述的基礎油為硫含量小于或等于0.03%，飽和度大于等于90%的II類加氫基礎油和V類合成油的混合物，其中 V類合成基礎油為ー種聚(亞烷基)ニ醇或聚(亞烷基)ニ醇與醇酯的混合物。所述的聚(亞烷基)ニ醇與醇酯按重量比例為0 5。所述的V類合成基礎油與II類加氫基礎油的重量比例為0.05 2。
又及，前述的烷基化ニ苯胺、亞磷酸酷、屏蔽酚型抗氧劑、硫磷酸鹽、苯三唑胺鹽、苯三唑衍生物、十二烯基丁ニ酸、十二烯基丁ニ酸、胺的四聚氧丙撐衍生物、聚醚類高分子化合物、硅氧烷復合物等均可選用本領域習用的材料，并可通過市售等途徑獲得。例如，前述烷基化ニ苯胺可選用且不限于此丁基ニ苯胺、ニ丁基ニ苯胺、辛基ニ苯胺、ニ辛基ニ苯胺、壬基ニ苯胺、苯基-a -萘胺等，其可選購為上海石化西尼爾化工科技有限公司ST-57，汽巴L57，英銳馳L751等，丹陽天宇的ADPA等。前述亞磷酸酯可選用但不限于磷酸三(2，4- ニ叔丁基苯基)酷，具有高耐熱性及高分子量化的季戊四醇雙磷酸酯。前述屏蔽酚型抗氧劑可選用但不限于2，6_ ニ叔丁基酚，2，6_ ニ叔丁基對甲酚等，亦可采用上海石化西尼爾化工科技有限公司生產或蘭煉生產生產的相應產品。前述硫磷酸鹽可選用汽巴生產的相應產品。前述苯三唑胺鹽可選用沈陽華侖油品化學有限公司生產的相應產品。前述苯三唑衍生物可選用長沙望城石油化工有限公司生產的相應產品。前述十二烯基丁ニ酸可選用旅順化工廠生產的相應產品。胺的四聚氧丙撐衍生物和/或聚醚類高分子化合物可購自錦州新興等。硅氧烷復合物可購自思敏油品等。
為滿足燃氣輪機油較苛刻的使用環境，通常會在基礎油中加入抗氧劑、抗磨劑、扱壓劑、防銹劑、防腐劑等，以使其達到使用要求、延長使用壽命。但較高量的抗氧劑易產生溶解困難、形成淤渣、増加油泥生成趨勢的問題；如極壓抗磨劑在增加油品的極壓潤滑性能的同時，其較強的極性易造成油品氧化、乳化、形成銹蝕；防銹劑、破乳劑在提供好的防銹性、破乳性的同吋，會影響油品的抗氧、極壓潤滑性。為減少各添加劑間的相互牽制，本發明精心挑選合適無灰添加剤、嚴格控制添加劑用量，精細平衡各劑的配比，在滿足油品使用性能情況下，盡量減少添加劑的使用，極壓抗磨劑用總量不超過1.5%，各添加劑總量不超過3%。由于潤滑油的各項性能主要是由基礎油決定的，添加劑只是具有輔助、增強作用。本發明的另ー個主要目的是從基礎油出發，通過將基礎油科學搭配，整體提升極壓燃氣輪機油的綜合性能。本發明基礎油中所含的聚(亞烷基)ニ醇本身具有較好的氧化安定性、極壓性和防銹性，有水存在亦可表現出較好的潤滑性能，其積炭和油泥控制能力、清浄分散能カ尤其出眾，可以抑制氧化油泥的生成，使生成的油泥松散、分散；所使用的醇酯除具有很好的熱氧化安定性和潤滑性能外，可以增加油泥積炭的溶解性能，使油泥不易沉積。另外，V類合成基礎油的加入整體提高了潤滑油品的粘度指數，使其在較高使用溫度下仍保持適宜的粘度，提供足夠的潤滑、冷卻作用。與現有質量水平相比，本發明的有益效果是:第一、細致平衡、科學配比的各添加剤，在加劑總量較小、成本較低的情況下充分發揮其效用，使油品具有優異的熱氧化安定性、極壓抗磨性、防銹防腐、破乳等優異性能；第二、經過合理搭配的基礎油，與添加劑相互配合進ー步大大提升油品綜合性倉泛;第三、基礎油中的聚(亞烷基)ニ醇與醇酯具有優異的油泥抑制、分散性能和潤滑性能，很好的解決了通常汽輪機油特別是燃氣輪機油中易生成油泥的問題，使油品具有油泥生成趨勢小的特點。本發明采用硫含量小于或等于0.03%，飽和度大于等于90%的II類加氫礦物油和ー種具有極佳油泥控制、分散性能的聚(亞烷基)ニ醇V類合成油作為基礎油，加入更為科學的添加劑配比，研制出的極壓燃氣輪機油具有優異油泥控制、分散能力。并且除具有優異的極壓抗磨性能以及普通抗氧防銹汽輪機油要求的特性外，尤其具有極佳的熱氧化安定性和油泥生成控制能力。ASTM D943氧化壽命測試超過20000小時，試驗后油品狀態比國外一線對比油品明顯較好，顔色較淺且油泥分散；旋轉氧彈超過1800min，試驗后銅圈所附油泥積炭較國外一線對比油品少得多，表面仍較光亮；優秀的極壓潤滑性能，最大無卡咬負荷超過980N, FZG大于12級。
具體實施例方式以下實施例1至實施例3給出本發明極壓汽輪機油較優的組分和含量比重，分別為:實施例1:
烷基化ニ苯胺0 5%
屏蔽酚0.5%
硫磷酸酯1.0%
苯三唑胺鹽0.6%
苯三唑衍生物0.08%
十二烯基丁ニ酸0.05%
胺的四聚氧丙撐衍生物0.04%
硅氧烷復合物0.005%余量基礎油中:
聚(亞烷基)ニ醇 20%醇酯10%II類加氫礦物油 70%實施例2:
權利要求
1.一種極壓汽輪機油，其特征在于，包含按照重量百分比計算的如下組分:抗氧劑0.1 % 1.2 %，極壓抗磨劑^ 1.5%,金屬鈍化劑0.02 % 0.8 %，防銹劑0.02 % 0.5 %，破乳劑0.01 % 0.1 %，抗泡劑0.005 % 0.05 %，其余部分包含基礎油。
2.根據權利要求1所述的極壓汽輪機油，其特征在于，所述抗氧劑包括按1: 0.2 7的重量比復配使用的屏蔽酚與烷基化ニ苯胺和/或亞磷酸酷。
3.根據權利要求1所述的極壓汽輪機油，其特征在于，所述極壓抗磨劑包括復配使用的硫磷酸酷、硫磷酸鹽和苯三唑胺鹽。
4.根據權利要求1所述的極壓汽輪機油，其特征在于，所述金屬鈍化劑包括苯三唑衍生物。
5.根據權利要求1所述的極壓汽輪機油，其特征在于，所述防銹劑包括十二烯基丁ニ酸(酷)。
6.根據權利要求1所述的極壓汽輪機油，其特征在于，所述破乳劑包括胺的四聚氧丙撐衍生物和/或聚醚類高分子化合物。
7.根據權利要求1所述的極壓汽輪機油，其特征在于，所述抗泡劑包括硅氧烷復合物。
8.根據權利要求1所述的極壓汽輪機油，其特征在于，所述基礎油包括硫含量小于或等于0.03%，且飽和度大于或等于90%的II類加氫基礎油和V類合成基礎油； 其中，所述V類合成基礎油包含聚(亞烷基)ニ醇或聚(亞烷基)ニ醇與醇酯的混合物。
9.根據權利要求8所述的 極壓汽輪機油，其特征在于，所述V類合成基礎油與II類加氫基礎油的重量比例為1: 0.5 5，所述聚(亞烷基)ニ醇與醇酯的重量比例為0.1 2: 10
10.一種極壓汽輪機油，其特征在于，包含按照重量百分比計算的如下組分: 烷基化ニ苯胺和/或亞磷酸酯0.1% 0.8% ; 屏蔽酚0.1% 0.6% ； 硫磷酸酯0.3% 1.2% ; 硫磷酸鹽0.01% 0.5% ； 苯三唑胺鹽0.1% 1% ; 苯三唑衍生物0.02% 0.8% ; 十二烯基丁ニ酸(酷)0.02% 0.5% ； 胺的四聚氧丙撐衍生物和/或聚醚類高分子化合物0.01% 0.1%， 娃氧燒復合物0.005 0.05 , 其余部分包含基礎油。
全文摘要
本發明公開了一種極壓汽輪機油，該汽輪機油主要由基礎油和添加劑組成，其中基礎油主要由礦物油、醇酯與聚(亞烷基)二醇組成，并添加有烷基化二苯胺和/或亞磷酸酯、高分子屏蔽酚、硫磷酸酯、硫磷酸鹽、苯三唑胺鹽、苯三唑衍生物、十二烯基丁二酸(酯)、胺的四聚氧丙撐衍生物、硅氧烷復合物的添加劑。該極壓汽輪機油具有很好的綜合性能，包括優良抗泡性、分水性、空氣釋放性、清凈性、過濾性，特別具有優異的極壓抗磨性、熱氧化穩定性以及油泥控制、分散能力，能夠很好的滿足現代具有極壓要求的燃氣輪機及大型聯合循環汽輪機組的潤滑需求。
文檔編號C10M169/04GK103113965SQ201310066580
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月4日 優先權日2013年3月4日
發明者胡瑤, 惠進德 申請人:蘇州惠豐潤滑油有限公司