本發明屬于潤滑油領域,具體涉及一種汽輪機油及其制備方法。
背景技術:
汽輪機油亦稱透平油,通常包括蒸汽輪機油、燃氣輪機油、水力汽輪機油等。汽輪機油的作用主要是潤滑、冷卻和調速,較多地用于汽輪機和相聯動機組的滑動軸承、減速齒輪、調速器和液壓控制系統的潤滑,根據汽輪機油的作用可知,汽輪機油需要同時具備潤滑性能、擠壓抗磨性能、冷卻性能、防銹性能和氧化安定性能等多種性能。
近年來,隨著設備檢修周期的延長,對汽輪機油油品的性能提出了更高的要求,理想的汽輪機油應該是具有優異的氧化安定性、熱穩定性和油水分離性,以減少換油周期,同時具有較好的潤滑性,以減少磨損使系統清凈、無油泥。
目前市場上已經開發了各種汽輪機油,如抗氧化性汽輪機油、抗氧防銹性汽輪機油、抗氨型汽輪機油、燃氣透平聯合機組的長壽命、抗極壓汽輪機油,主要解決汽輪機油的抗氧化安定性能和防銹、極壓潤滑等方面的問題。現有的汽輪機油大部分是從添加劑方面著手解決抗氧化安定性、熱穩定性、極壓潤滑性等問題,所使用的基礎油并沒有做較大改善,而基礎油的質量對抗磨液壓油的性能有直接影響,添加劑僅起到輔助作用。通常,基礎油中含有較多雜質,如環烷酸、膠質、稠環芳烴和含氧、硫、氮的非烴化合物等,這些雜質在高溫的作用下,很容易氧化變質,氧化是造成汽輪機油質量變差的重要原因之一,現有精煉工藝難以完全除去這些雜質,從而影響制備的抗磨液壓油的抗氧化安定性、熱穩定性等性能。
技術實現要素:
本發明主要是針對現有技術存在的缺陷,提供一種汽輪機油,該汽輪機油采用的基礎油,其雜質被有效除去,從而提高了汽輪機油的品質,同時本發明還提供了該汽輪機油的制備方法。
本發明提供的汽輪機油,由以下重量份的原料制備而成:烷基二苯胺0.5~1份,二壬基萘磺酸鋇0.8~1.2份,苯三唑衍生物0.4~0.6份,蓖麻油聚氧乙烯醚0.5~0.8份,環氧乙烷0.4~0.6份,吸附劑2~5份,Ⅱ類基礎油90~100份,所述吸附劑為膨潤土和埃洛石的混合物,且膨潤土與埃洛石的質量比為1:0.4~0.6。
現有制備汽輪機油的基礎油中含有較多雜質,如環烷酸、膠質、稠環芳烴和含氧、硫、氮的非烴化合物,這些物質的存在會嚴重影響汽輪機油的質量,而現有的方法并不能完全除去上述物質。申請人經深入研究發現,經一定處理的膨潤土和埃洛石可較好的吸附上述雜質,而且膨潤土和埃洛石分別對上述雜質的吸收還存在一定的優先選擇性,即膨潤土會優先吸附雜質中的部分物質,埃洛石則會優先吸附雜質中的另一部分物質,據此,經大量配比實驗發現,在本發明提供的配比下,膨潤土和埃洛石協同作用效果顯著,其混合物能夠快速除去上述雜質,從而提高基礎油的質量,使制備的汽輪機油品質大大提高。在本發明配比中,如果埃洛石與膨潤土的質量比低于0.4:1,則會導致雜質吸附時間長,而且吸附不完全,達不到較好的吸附效果,如果埃洛石與膨潤土的質量比高于0.6:1,雖然對吸附效果沒有影響,但是會存在埃洛石使用過量,增加吸附成本。
作為優選,所述汽輪機油由以下重量份的原料制備而成:烷基二苯胺0.8份,二壬基萘磺酸鋇1份,苯三唑衍生物0.5份,蓖麻油聚氧乙烯醚0.6份,環氧乙烷0.5份,吸附劑3.5份,Ⅱ類基礎油95份,所述吸附劑為質量比為1:0.5的膨潤土和埃洛石的混合物。
作為優選,所述吸附劑的制備方法如下:
(1)將膨潤土粉碎過80目篩,將埃洛石粉碎過100目篩,按配比要求稱取過篩后的膨潤土和埃洛石,混合均勻后得膨潤土和埃洛石的混合粉末;
(2)將步驟(1)的混合粉末加入0.06mol/L的鹽酸溶液中,攪拌均勻后采用超聲波處理;
(3)將超聲波處理后的溶液過濾,濾渣用水洗滌至中性后,經煅燒即得所述吸附劑。
膨潤土和埃洛石自身結構內含有大量的自由水和結晶水,同時還含有較多的Na、K等陽離子,通過上述處理可有效置換膨潤土和埃洛石內的陽離子,并除去自身內部的水分以及空氣,增大比表面積,從而增強膨潤土和埃洛石的吸附能力。
作為優選,上述步驟(2)中混合粉末與鹽酸溶液的質量比為1:3~4。
作為優選,上述步驟(2)中超聲波處理溫度為50℃,處理時間為15min,處理功率為800W。
作為優選,上述步驟(3)中煅燒溫度為360~400℃。
作為優選,上述步驟(3)中煅燒時間為1~2h。
本發明還提供了如上所述的汽輪機油的制備方法,步驟如下:
(1)將Ⅱ類基礎油升溫至90~110℃,然后加入吸附劑,攪拌15~25min后,將混合物過濾;
(2)將過濾后的Ⅱ類基礎油加熱至60℃,然后加入烷基二苯胺、二壬基萘磺酸鋇、苯三唑衍生物、蓖麻油聚氧乙烯醚和環氧乙烷,攪拌均勻后即得汽輪機油。
作為優選,步驟(1)中溫度升至100℃。
作為優選,步驟(1)中攪拌時間為20min。
采用上述工藝同時處理膨潤土和埃洛石,可進一步增強膨潤土和埃洛石的協同作用效果,相較于分別單獨處理膨潤土和埃洛石的工藝,本發明工藝更簡單快捷,其中上述工藝中,超聲波處理時處理溫度、處理時間和超聲波功率控制較為關鍵,條件控制不當都會影響膨潤土和埃洛石的協同作用效果。
本發明的有益效果是:本發明采用經預處理的膨潤土和埃洛石作為吸附劑,由于膨潤土和埃洛石分別對汽輪機油基礎油中雜質的吸附存在一定的優先選擇性,在本發明提供的配比下,能夠快速除去基礎油中的雜質,從而大大提高液壓油中基礎油的質量;本發明制備的汽輪機油由于雜質除去更徹底,其抗氧化安定性、抗腐蝕性等性能比現有方法制備的汽輪機油更優。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明的技術方案作進一步說明。
本發明所采用的原料和設備若非特指,均可從市場購得或是本領域常用的,實施例中的方法,如無特別說明,均為本領域的常規方法。
實施例1
本實施例中的汽輪機油由以下原料制備而成:烷基二苯胺0.8g,二壬基萘磺酸鋇1g,苯三唑衍生物0.5g,蓖麻油聚氧乙烯醚0.6g,環氧乙烷0.5g,吸附劑3.5g,Ⅱ類基礎油95g,所述吸附劑為質量比為1:0.5的膨潤土和埃洛石的混合物。
制備方法為:(1)將Ⅱ類基礎油置于反應釜中,升溫至100℃,然后加入吸附劑,攪拌20min后,將混合物先后通過隔膜濾油機和板框濾油機以過濾掉吸附劑;
(2)將過濾后的Ⅱ類基礎油加熱至60℃,然后加入烷基二苯胺、二壬基萘磺酸鋇、苯三唑衍生物、蓖麻油聚氧乙烯醚和環氧乙烷,攪拌均勻后即得汽輪機油。
其中,本實施例中吸附劑的制備方法如下:
(1)將膨潤土粉碎過80目篩,將埃洛石粉碎過100目篩,按質量比1:0.5稱取過篩后的膨潤土和埃洛石,混合均勻后得膨潤土和埃洛石的混合粉末;
(2)將步驟(1)的混合粉末加入0.06mol/L的鹽酸溶液中,攪拌均勻后采用超聲波處理,其中混合粉末與鹽酸溶液的質量比為1:3,超聲波處理溫度為50℃,處理時間為15min,處理功率為800W;
(3)將超聲波處理后的溶液過濾,濾渣用水洗滌至中性,然后置于380℃煅燒1.5h,即得吸附劑。
實施例2
本實施例中的汽輪機油由以下原料制備而成:烷基二苯胺0.5g,二壬基萘磺酸鋇0.8g,苯三唑衍生物0.4g,蓖麻油聚氧乙烯醚0.5g,環氧乙烷0.4g,吸附劑2g,Ⅱ類基礎油90g,所述吸附劑為膨潤土和埃洛石的混合物,且膨潤土與埃洛石的質量比為1:0.4。
制備方法為:(1)將Ⅱ類基礎油置于反應釜中,并升溫至90℃,然后加入吸附劑,攪拌15min后,將混合物先后通過隔膜濾油機和板框濾油機以過濾掉吸附劑;
(2)將過濾后的Ⅱ類基礎油加熱至60℃,然后加入烷基二苯胺、二壬基萘磺酸鋇、苯三唑衍生物、蓖麻油聚氧乙烯醚和環氧乙烷,攪拌均勻后即得汽輪機油。
其中,本實施例中吸附劑的制備方法如下:
(1)將膨潤土粉碎過80目篩,將埃洛石粉碎過100目篩,按質量比1:0.4稱取過篩后的膨潤土和埃洛石,混合均勻后得膨潤土和埃洛石的混合粉末;
(2)將步驟(1)的混合粉末加入0.06mol/L的鹽酸溶液中,攪拌均勻后采用超聲波處理,其中混合粉末與鹽酸溶液的質量比為1:4,超聲波處理溫度為50℃,處理時間為15min,處理功率為800W;
(3)將超聲波處理后的溶液過濾,濾渣用水洗滌至中性,然后置于360℃煅燒1h,即得吸附劑。
實施例3
本實施例中的汽輪機油由以下原料制備而成:烷基二苯胺1g,二壬基萘磺酸鋇1.2g,苯三唑衍生物0.6g,蓖麻油聚氧乙烯醚0.8g,環氧乙烷0.6g,吸附劑5g,Ⅱ類基礎油100g,所述吸附劑為膨潤土和埃洛石的混合物,且膨潤土與埃洛石的質量比為1:0.6。
制備方法為:(1)將Ⅱ類基礎油置于反應釜中,并升溫至110℃,然后加入吸附劑,攪拌25min后,將混合物先后通過隔膜濾油機和板框濾油機以過濾掉吸附劑;
(2)將過濾后的Ⅱ類基礎油加熱至60℃,然后加入烷基二苯胺、二壬基萘磺酸鋇、苯三唑衍生物、蓖麻油聚氧乙烯醚和環氧乙烷,攪拌均勻后即得汽輪機油。
其中,本實施例中吸附劑的制備方法如下:
(1)將膨潤土粉碎過80目篩,將埃洛石粉碎過100目篩,按質量比1:0.4稱取過篩后的膨潤土和埃洛石,混合均勻后得膨潤土和埃洛石的混合粉末;
(2)將步驟(1)的混合粉末加入0.06mol/L的鹽酸溶液中,攪拌均勻后采用超聲波處理,其中混合粉末與鹽酸溶液的質量比為1:4,超聲波處理溫度為50℃,處理時間為15min,處理功率為800W;
(3)將超聲波處理后的溶液過濾,濾渣用水洗滌至中性,然后置于400℃煅燒2h,即得吸附劑。
對實施例1、實施例2和實施例3制備的汽輪機油進行測試,各項物理化學指標見表1。
表1實施例1~3制備的汽輪機油的各項指標測試結果
實施例1~3制備的汽輪機油各項指標均高于國家標準,說明本發明提供的汽輪機油,由于對基礎油中氧、硫、氮的非烴化合物等雜質的徹底除去,有效提高了汽輪機油的性能。