汽輪機油組合物及提高汽輪機油性能的方法技術

本發明專利技術提供了一種汽輪機油組合物及提高汽輪機油性能的方法。本發明專利技術的汽輪機油組合物，包括：烷基硫膦酸酐、破乳劑、抗氧劑、極壓抗磨劑、防銹劑、金屬減活劑和主要量的潤滑基礎油。本發明專利技術的汽輪機油組合物適用于汽輪機組的潤滑，具有優異的抗磨及極壓性能、抗氧化性、防銹性能、抗泡性、抗乳化性能，分水快速、徹底，保證汽輪機的正常工作。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種汽輪機油組合物，特別涉及一種適用于蒸汽輪機、燃氣輪機、燃氣透平聯合機組的汽輪機油組合物。
技術介紹
燃氣輪機和蒸汽輪機是火力發電廠的重要設備之一，設備運轉是否正常關系到電力供應的安全問題。其中潤滑油是保證設備正常運轉的主要組分，具有機組潤滑、冷卻的作用。由于在使用過程中不可避免地接觸水和蒸汽，使得潤滑油中存在一定的水分，另外，潤滑油長期在空氣存在的條件下高溫使用，油品容易氧化形成各種氧化產物，油品酸值提高、黏度增加，同時，與水和空氣作用，使得油品的分水性能、抗泡性能下降，出現設備銹蝕等問題，影響油品的使用。其中，燃氣輪機的軸承使用溫度達到120℃，比蒸汽輪機軸承使用溫度高50℃左右，對于油品的氧化安定性要求更高。因此，要求潤滑油具有一定的氧化安定性、抗泡性、防銹性、抑制油泥生成的性能和抗乳化性。其中抗氧化性能和抗乳化性是兩個主要的指標，關系到潤滑油是否能正常工作。目前市場上已經開發了各種潤滑油，用于汽輪機油和燃氣輪機油，例如抗氧性汽輪機油、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、抗極壓油，主要是解決潤滑油的抗氧化性能和防銹、極壓方面的問題。CN101245281《一種具有極壓高抗氧化性能的汽輪機潤滑油》提供了一種既能滿足極壓性能，又能滿足抗氧化性能的汽輪機油，由1，3，5三(3,5-二叔丁基，4羥基芐基)均三嗪、二(2,4-二特丁基苯基)季戊四醇雙亞磷酸酯、二烷r>基二硫代氨基甲酸銻、雙聚異丁烯亞胺、4,4-異辛基二苯胺、辛基二苯胺、2,6二叔丁基對甲酚、三苯基硫代磷酸酯、硫化烯烴、丁基異辛基磷酸十二銨鹽、十二烯基丁二酸、苯三唑十八胺鹽、胺的四聚氧丙撐衍生物、聚丙烯酸酯、基礎油組成，具有優異的抗氧化安定性和極壓性能，滿足特殊工況要求，具有長壽命的特點。CN102344849《一種汽輪機油添加劑組合物》介紹了一種汽輪機油添加劑組合物，包括C4/C8烷基取代二苯胺8％～30％，N苯基-α-萘胺6％～12％，酚型抗氧劑15％～25％，二正丁基二硫代氨基甲酸甲酯13％～25％，金屬鈍化劑8％～10％，極壓抗磨劑5％～25％，防銹劑3％～20％，破乳化劑0.5％～5％。該添加劑組合物不含稀釋油，與基礎油調合成的汽輪機油，具有優異的氧化安定性、高溫穩定性和液相防銹性、分水性能。CN102690717《一種極壓長壽命汽輪機潤滑油組合物》提供一種極壓長壽命汽輪機潤滑油組合物，該極壓長壽命汽輪機潤滑油組合物含有：主要量的聚α-烯烴合成潤滑油基礎油、復合抗氧劑，包括萘胺型抗氧劑、烷基化二苯胺抗氧劑、硫代酚酯型抗氧劑，還可以包括非必要的硫醚酚型抗氧劑、金屬鈍化劑、極壓抗磨劑、無灰防銹劑、破乳劑。該潤滑油組合物具有優異的氧化安定性、高溫穩定性、極壓性能、破乳性能和液相防銹性能。CN103113965A《極壓汽輪機油》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。雖然以上專利提供的透平油具有較好的氧化安定性、抗磨性及較長的壽命，但是其抗乳化性能仍然存在問題，特別是油水分離過程中，存在分水時間長，分水不徹底的缺點，影響了透平油的其它使用性能，因此，需要進一步改進。
技術實現思路
本專利技術提供了一種汽輪機油組合物及提高汽輪機油性能的方法。本專利技術的汽輪機油組合物，包括：烷基硫膦酸酐、破乳劑、抗氧劑、極壓抗磨劑、防銹劑、金屬減活劑和主要量的潤滑基礎油。所述的烷基硫膦酸酐為C5～C50的α-烯烴和P2S5發生硫膦化反應的產物，優選C10～C40的α-烯烴和P2S5發生硫膦化反應的產物，最優選C10～C30的α-烯烴和P2S5發生硫膦化反應的產物。在制備所述的烷基硫膦酸酐時，所述C5～C50的α-烯烴和P2S5的摩爾比優選1：1.5～2.5，反應溫度為100～250℃，反應時間為2～6小時，二者發生反應時優選加入催化劑，所述催化劑的加入量為二者物料總質量的0.1％～1％，所述催化劑優選烷基酚、硫磺。所述C5～C50的α-烯烴和P2S5發生硫膦化反應的反應式為：其中R”為C5～C50的烷基。所述的烷基硫膦酸酐占汽輪機油組合物總質量的0.02％～1％，優選0.02％～0.5％，最優選0.02％～0.1％。所述的破乳劑為非聚醚類破乳劑和/或聚醚類破乳劑。所述非聚醚類破乳劑為丙烯酸酯和α-烯基磺酸的共聚物。所述丙烯酸酯和α-烯基磺酸的共聚物的結構為：其中R為C4～C18烷基或其混合烷基，優選C4～C15烷基或其混合烷基，最優選C5～C10烷基或其混合烷基；其中A1為氫或甲基，A2為氫或C1～C4烷基，優選氫、甲基、乙基或丙基，最優選氫、甲基或乙基，x為0～4的整數，優選0～3的整數，最優選0～2的整數；當A2為氫時，x為正整數；m為1～50的整數，優選5～50，最優選10～30，n為1～50的整數，優選5～50，最優選10～20。所述丙烯酸酯和α-烯基磺酸的共聚物的分子量在1000～15000之間，優選1500～10000，最優選2000～8000。所述丙烯酸酯和α-烯基磺酸的共聚物的制備方法是將丙烯酸烷基酯和α-烯基磺酸發生共聚反應，收集產物。所述丙烯酸烷基酯的結構為：其中R為C4～C18烷基或其混合烷基，優選C4～C15烷基或其混合烷基，最優選C5～C10烷基或其混合烷基；A1為氫或甲基。所述丙烯酸烷基酯是由甲基丙烯酸或丙烯酸與烷基醇通過酯化反應得到，酯化反應常用的催化劑是濃硫酸、酸性離子交換樹脂等酸性催化劑。所述α-烯基磺酸的結構為：其中A2為氫或C1～C4烷基，優選氫、甲基、乙基或丙基，最優選氫、甲基或乙基，x為0～4的整數，優選0～3的整數，最優選0～2的整數；當A2為氫時，x為正整數。所述α-烯基磺酸是將α-烯烴與磺化劑發生磺化反應而得。所述α-烯烴為C3～C10烯烴，例如可以選用丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯和癸烯中的一種或多種，優選C3～C8烯烴，最優選C3～C6烯烴。所述磺化劑可以選用發煙硫酸和/或三氧化硫。在α本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種汽輪機油組合物，包括：烷基硫膦酸酐、破乳劑、抗氧劑、極壓抗磨劑、防銹劑、金屬減活劑和主要量的潤滑基礎油。

【技術特征摘要】
1.一種汽輪機油組合物，包括：烷基硫膦酸酐、破乳劑、抗氧劑、極壓抗磨劑、
防銹劑、金屬減活劑和主要量的潤滑基礎油。
2.按照權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述的烷基硫膦酸酐為C5～
C50的α-烯烴和P2S5發生硫膦化反應的產物。
3.按照權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述的烷基硫膦酸酐占汽輪機
油組合物總質量的0.02％～1％。
4.按照權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述的破乳劑為非聚醚類破乳
劑和/或聚醚類破乳劑；所述非聚醚類破乳劑為丙烯酸酯和α-烯基磺酸的共
聚物；所述聚醚類破乳劑為四(4-羥基苯基)卟啉與環氧丙烷、環氧乙烷的
聚合產物。
5.按照權利要求4所述的組合物，其特征在于，所述丙烯酸酯和α-烯基磺酸
的共聚物的結構為：
其中R為C4～C18烷基或其混合烷基；A1為氫或甲基，A2為氫或C1～
C4烷基，x為0～4的整數；當A2為氫時，x為正整數；m為1～50的整
數，n為1～50的整數。
6.按照權利要求4所述的組合物，其特征在于，所述丙烯酸酯和α-烯基磺酸
的共聚物的分子量在1000～15000之間。
7.按照權利要求4所述的組合物，其特征在于，所述丙烯酸酯和α-烯基磺酸
的共聚物的制備方法是將丙烯酸烷基酯和α-烯基磺酸發生共聚反應，收集
產物；所述丙烯酸烷基酯的結構為：
其中R為C4～C18烷基或其混合烷基；A1為氫或甲基；
所述α-烯基磺酸的結構為：
其中A2為氫或C1～C4烷基，x為0～4的整數；當A2為氫時，x為正整
數；
所述丙烯酸烷基酯和α-烯基磺酸之間的摩爾比是1～50：50～1；
所述丙烯酸烷基酯和α-烯基磺酸發生共聚反應時加入引發劑。
8.按照權利要求7所述的組合物，其特征在于，所述丙烯酸烷基酯和α-烯基
磺酸發生共聚反應的溫度為20～200℃，聚合的時間為1～20小時。
9.按照權利要求4所述的組合物，其特征在于，所述聚醚類破乳劑為四(4-
羥基苯基)卟啉與環氧丙烷、環氧乙烷的聚合產物，其結構為：
其中j為5～50之間的整數；k為5～40之間的整數。
10.按照權利要求9所述的組合物，其特征在于，所述四(4-羥基苯基)卟啉的
結構為：
11.按照權利要求10所述的組合物，其特征在于，所述四(4-羥基苯基)卟啉
與環氧丙烷、環氧乙烷聚合產物的制備方法是將四(4-羥基苯基)卟啉與環
氧丙烷先發生聚合反應，再與環氧乙烷發生聚合反應，收集產物...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉依農，段慶華，張耀，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院，
類型：發明
國別省市：北京;11