一種高清潔度極壓渦輪機油及其製備方法與流程
2023-05-02 17:53:31 1
本發明涉及潤滑油領域，特別涉及一種高清潔度極壓渦輪機油。
背景技術：
渦輪機油主要用於發電廠蒸氣輪機、水電站水輪發電機及其它需要深度精製潤滑油的潤滑場合。渦輪機油就是汽輪發動機用的一種機油，適合高速機械潤滑之用,主要起到潤滑、散熱、冷卻調速的作用。渦輪最主要的部件是旋轉元件(轉子或稱葉輪)，被安裝在渦輪軸上，具有沿圓周均勻排列的葉片。流體所具有的能量在流動中經過噴管時轉換成動能，流過轉子時流體衝擊葉片，推動轉子轉動，從而驅動渦輪軸旋轉。渦輪軸直接或經傳動機構帶動其他機械，輸出機械功。渦輪機油與其它潤滑油的主要差別在於更好的耐高溫氧化安定性和高溫穩定性。
目前市場上由礦物油配製的各種渦輪機油雖然氧化安定性和抗乳化性能可達到渦輪適用的水平，但高溫下容易產生積碳、清潔能力不足，不適合燃氣-蒸汽同時運行的聯合循環渦輪機使用。同時，使用該渦輪機油的渦輪設備需要經常的進行拆卸清潔、維護費用較高，同時渦輪機油的使用壽命較短，使用成本較高。
技術實現要素：
為此，需要提供一種高清潔度極壓渦輪機油，其具有優異的清淨性、較高的耐高溫氧化安定性和抗乳化性，可適用於蒸汽、燃氣和燃氣-蒸汽同時運行的聯合循環渦輪機使用。該高清潔度極壓渦輪機油其組分及重量百分含量為：
所述合成基礎油包括35～38重量份的pao4、24～28重量份的pao10和31～33重量份的雙酯。
進一步地，所述高溫抗氧劑為二烷基二苯胺。
進一步地，所述清淨分散劑為聚異丁烯丁二醯亞胺。
進一步地，所述摩擦改進劑為苯三唑脂肪酸胺鹽。
進一步地，所述極壓抗磨劑為氨基硫代酯。
進一步地，所述粘度指數改進劑為氫化乙烯丙烯異戊二烯類。
進一步地，所述降凝劑為聚甲基丙烯酸酯。
進一步地，所述防鏽劑為烯基丁二酸鹽。
發明人還提供了一種高清潔度極壓渦輪機油的製備方法，包括以下步驟：
s1：按重量份配比，將合成基礎油投入反應釜中，攪拌並加熱至60～65℃；
s2：向反應釜中投入降凝劑、粘度指數改進劑，在300r/min轉速下攪拌35分鐘，
s3：向反應釜中投入高溫抗氧劑、清淨分散劑、摩擦改進劑和極壓抗磨劑，在300～400r/min轉速下攪拌80～100分鐘；
s4：向反應釜中投入防鏽劑,在100～200r/min的轉速下攪拌90分鐘；
s5：將反應釜中物料輸送到儲存罐中靜置120分鐘以上，得到所述機油。
在s1步驟之前還包括以下步驟：按35～38重量份的pao4、24～28重量份的pao10和31～33重量份的雙酯配製合成基礎油。
區別於現有技術，上述技術方案提供的高清潔度極壓渦輪機油，粘度指數高，油品粘度受溫度的影響小；閃點高，具有突出的高溫穩定性，高溫下不易生成積炭；傾點低、揮發性小，具有優越的低溫穩定性能，確保低溫下液壓系統工作平穩；優異的抗乳化性，當水份進入機油時可極易分離，確保機件表面的潤滑效果和防鏽功能，提高渦輪機油的循環和過濾功率；具有較高的氧化安定性，可延長油品使用壽命，有助於減少購油和廢油處理成本；承載能力較高，油膜強度高、不易被破壞，設備不易磨損；清潔度為較高，有助於控制沉積形成，減少過濾器堵塞和設備積垢從而減少停機時間和降低維護成本,為渦輪機系統提供高度可靠性；防鏽和防腐蝕能力強，防止重要系統部件腐蝕、減少養護和延長部件壽命；具有快速空氣釋放和抗泡沫形成特性，防止泵的氣蝕、設備出現不穩定運行，減少換泵和提高泵的使用效率，可適用於蒸汽、燃氣和燃氣--蒸汽同時運行的聯合循環渦輪機使用。
具體實施方式
為詳細說明技術方案的技術內容、構造特徵、所實現目的及效果，以下結合具體實施例詳予說明。
本實施方式中所用pao4、pao10和雙酯，為英力士durasyn系列合成油；極壓抗磨劑由青島利寶石油添加劑有限公司提供；高溫抗氧劑、防鏽劑由瀋陽華倫油品化學有限公司提供；清淨分散劑、摩擦改進劑、降凝劑為遼寧錦州惠發天合化學有限公司提供；粘度指數改進劑為美國bpt公司svm5。
第1實施例：
一種高清潔度極壓渦輪機油的製備方法，包括如下步驟：
步驟1：按pao4：pao10：雙酯＝36:25:33的重量份比例配製合成基礎油；
步驟2：按以下重量份數稱取各組分：
步驟3：在反應釜中加入合成基礎油中，攪拌並加熱至65℃；
步驟4：再往反應釜中一次投入降凝劑、粘度指數改進劑，在300r/min轉速下攪拌30分鐘，
步驟5：繼續往反應釜中投入高溫抗氧劑、清淨分散劑、摩擦改進劑和極壓抗磨劑，在350r/min轉速下攪拌90分鐘；
步驟6：最後往反應釜中投入防鏽劑,在150r/min的轉速下攪拌90分鐘；
步驟7：將反應釜中物料輸送到儲存罐中靜置120分鐘，得到所述渦輪機油。
將第1實施例製備的渦輪機油進行粘度檢測，得出sae粘度等級為32。
在其他實施例中，對本方法在一定範圍內改變了不同原料成分、配比、工藝參數，均可實現發明目的。所調整的範圍亦為發明人通過深入研究所確定的，例如對降凝劑含量的改變，首先確保機油能達到性能所要求的傾點，避免份量不足使得機油在低溫下凝固，影響潤滑油效果。
第2實施例
一種高清潔度極壓渦輪機油的製備方法，包括如下步驟：
步驟1：按pao4：pao10：雙酯＝38:26:33的重量份比例配製合成基礎油；
步驟2：按以下重量份數稱取各組分：
步驟3：在反應釜中加入合成基礎油中，攪拌並加熱至65℃；
步驟4：再往反應釜中一次投入降凝劑、粘度指數改進劑，在300r/min轉速下攪拌30分鐘，
步驟5：繼續往反應釜中投入高溫抗氧劑、清淨分散劑、摩擦改進劑和極壓抗磨劑，在350r/min轉速下攪拌90分鐘；
步驟6：最後往反應釜中投入防鏽劑,在150r/min的轉速下攪拌90分鐘；
步驟7：將反應釜中物料輸送到儲存罐中靜置120分鐘，得到所述渦輪機油。
將第2實施例製備的渦輪機油進行粘度檢測，得出sae粘度等級為46#。
第3實施例
一種高清潔度極壓渦輪機油的製備方法，包括如下步驟：
步驟1：按pao4：pao10：雙酯＝36:27:33的重量份比例配製合成基礎油；
步驟2：按以下重量份數稱取各組分：
步驟3：在反應釜中加入合成基礎油中，攪拌並加熱至65℃；
步驟4：再往反應釜中一次投入降凝劑、粘度指數改進劑，在300r/min轉速下攪拌30分鐘，
步驟5：繼續往反應釜中投入高溫抗氧劑、清淨分散劑、摩擦改進劑和極壓抗磨劑，在350r/min轉速下攪拌90分鐘；
步驟6：最後往反應釜中投入防鏽劑,在150r/min的轉速下攪拌90分鐘；
步驟7：將反應釜中物料輸送到儲存罐中靜置120分鐘，得到所述渦輪機油。
將第3實施例製備的渦輪機油進行粘度檢測，得出sae粘度等級為68。
第4實施例
一種高清潔度極壓渦輪機油的製備方法，包括如下步驟：
步驟1：按pao4：pao10：雙酯＝35:24:31的重量份比例配製合成基礎油；
步驟2：按以下重量份數稱取各組分：
步驟3：在反應釜中加入合成基礎油中，攪拌並加熱至60℃；
步驟4：再往反應釜中一次投入降凝劑、粘度指數改進劑，在300r/min轉速下攪拌35分鐘，
步驟5：繼續往反應釜中投入高溫抗氧劑、清淨分散劑、摩擦改進劑和極壓抗磨劑，在300r/min轉速下攪拌100分鐘；
步驟6：最後往反應釜中投入防鏽劑,在100r/min的轉速下攪拌90分鐘；
步驟7：將反應釜中物料輸送到儲存罐中靜置120分鐘，得到所述渦輪機油。
將第1實施例製備的渦輪機油進行粘度檢測，得出sae粘度等級為32#。
第5實施例
一種高清潔度極壓渦輪機油的製備方法，包括如下步驟：
步驟1：按pao4：pao10：雙酯＝37:28:32的重量份比例配製合成基礎油；
步驟2：按以下重量份數稱取各組分：
步驟3：在反應釜中加入合成基礎油中，攪拌並加熱至70℃；
步驟4：再往反應釜中一次投入降凝劑、粘度指數改進劑，在300r/min轉速下攪拌30分鐘，
步驟5：繼續往反應釜中投入高溫抗氧劑、清淨分散劑、摩擦改進劑和極壓抗磨劑，在400r/min轉速下攪拌80分鐘；
步驟6：最後往反應釜中投入防鏽劑,在200r/min的轉速下攪拌90分鐘；
步驟7：將反應釜中物料輸送到儲存罐中靜置120分鐘，得到所述渦輪機油。
將第5實施例製備的渦輪機油進行粘度檢測，得出sae粘度等級為46#。
將實施例1-3所得的高清潔度極壓渦輪機油成品作為試驗用油進行理化性能檢測，以驗證成品的綜合性能，結果見附表1。
參比油分別採用市售粘度等級為32#、46#、68#的礦物油型普通機油。(分別為崑崙公司的32#、46#、68#產品)
附表1各實施例製備所得試驗用油的綜合測試指標
其中，粘度指數的試驗方法為gb/t265，運動粘度的試驗方法為gb/t265，傾點的試驗方法為gb/t3535，閃點的試驗方法為gb/t3536，抗乳化的試驗方法為gb/t7305,氧化安定性的試驗方法為gb/t12581,承載能力試驗的試驗方法為:gb/t19936.1，清潔度試驗的試驗方法為gb/t14039，液相鏽蝕試驗的試驗方法為gb/t11143，銅片腐蝕試驗的試驗方法為gb/t5096，空氣釋放值試驗的試驗方法為sh/t0308，泡沫性試驗的試驗方法為gb/t12579。
結合以上試驗結果，我們可以得出結論：按本配方配製的成品與同粘度等級的礦物油機油相比，粘度指數高，油品粘度受溫度的影響小；閃點高，具有突出的高溫穩定性，高溫下不易形成積炭；傾點低、揮發性小，具有優越的低溫穩定性能，確保低溫下液壓系統工作平穩；優異的抗乳化性，當水份進入機油時可極易分離，確保機件表面的潤滑效果和防鏽功能，提高渦輪機油的循環和過濾功率；具有較高的氧化安定性，可延長油品使用壽命，有助於減少購油和廢油處理成本；承載能力較高，油膜強度高、不易被破壞，設備不易磨損；清潔度為較高，有助於控制沉積形成，減少過濾器堵塞和設備積垢從而減少停機時間和降低維護成本為渦輪機系統提供高度可靠性及減少意外停機；防鏽和防腐蝕能力強，防止重要系統部件腐蝕、減少養護和延長部件壽命；具有快速空氣釋放和抗泡沫形成特性，防止不穩定運行和泵的氣蝕，減少換泵和提高泵的使用效率。
本發明各實施例中所生產的高清潔度極壓渦輪機油和同粘度的機油在工業燃氣輪機上進行運行試驗，可減輕滑動金屬件之間30％左右的磨損,抗氧化強使得換油周期可達8000小時以上,減少停機時間,降低操作和維護成本,提高效率。
需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者終端設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者終端設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括……」或「包含……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者終端設備中還存在另外的要素。此外，在本文中，「大於」、「小於」、「超過」等理解為不包括本數；「以上」、「以下」、「以內」等理解為包括本數。
儘管已經對上述各實施例進行了描述，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例做出另外的變更和修改，所以以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利保護範圍，凡是利用本發明說明書所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍之內。