CN111575094A - 燃气轮机油组合物、制备方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃气轮机油组合物、制备方法及其用途。主要解决了现有技术中燃气轮机油组合物的高温抗氧化性能不足的技术问题。提供一种燃气轮机油组合物，以重量份数计，包括以下组分：抗氧剂0.1～0.5份；金属钝化剂0.03～0.1份；防锈剂0.04～0.1份；破乳剂0.01～0.05份；抗泡剂0.005～0.02份；基础油98.4～99.6份；其中，所述抗氧剂为选自烷基二苯胺、烷基苯基‑α‑萘胺、苯基‑α‑萘胺或二烷基二硫代氨基甲酸酯中的至少一种，以及对应的制备方法及其在燃气轮机中的应用，较好地解决了该问题。适用于燃气轮机的工业应用中。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃气轮机油组合物、制备方法及其用途。
背景技术
随着燃气轮机技术的发展与进步，燃气轮机正由当代级(E/F)向先进级(G/H)、未来级(J)发展，燃气初温不断提高，目前燃气初温在1400℃-1600℃，下一个目标将达到1700℃。轴承工作温度随之升高，可达到250℃以上，因此相较于一般涡轮机油，燃气轮机油需要承受的工作环境温度更高，在高温下易受到强烈的热氧化作用，生成油泥和酸性物质，腐蚀轴承金属材料，影响燃机的正常运行，这就要求燃气轮机油在高温条件下具有优异的抗氧化性能，同时，油品还需具有优秀的防锈、分水、抗泡性能，只有兼备以上的性能才能满足轴承温度较高的新型燃气轮机的润滑要求。
文献CN101240212A公开了一种联合循环汽轮机润滑油组合物，含有抗氧剂0.1～2％、抗磨剂0.01～1％、无灰防锈剂0.01～1％、金属钝化剂0.01～1％、抗泡剂0.001～1％、余量为基础油，基础油为II类或III类石蜡基基础油，其抗氧剂采用烷基二苯胺或烷基吩噻嗪或二者复配混合物，金属钝化剂为甲基苯三唑衍生物，该发明提供的润滑油组合物高温腐蚀试验(ASTM D4636，175℃*3h)中粘度增长小于5％，酸值增长小于0.5mgKOH/g。
文献CN105623794A公开了一种燃机轮机润滑油添加剂组合物，含抗氧剂10～30％、金属钝化剂1～5％、防锈剂2～6％、分散剂1～5％、破乳剂0.5～5％、抗泡剂0.5～5％，稀释剂余量，其中抗氧剂采用胺类抗氧剂与含磷-咪唑抗氧剂(DOPO-DBI)的复配混合物。
文献CN105733762A公开了一种低油泥汽轮机润滑油组合物，其中烷基二苯胺类抗氧剂0.03～1.5％、由羧酸衍生物与咪唑啉衍生物复配的防锈剂0.03～0.2％、抗泡剂0.001～0.1、聚醚1～20％、余量为基础油，在120℃的Dry-Tost测试中，剩余旋转氧弹率25％的氧化寿命至少500小时，旋转氧弹大于900分钟，Tost氧化寿命大于10000小时。
文献CN105733762A公开了一种低油泥汽轮机润滑油组合物，含有烷基二苯胺抗氧剂0.03％～1.5％、由羧酸衍生物与咪唑啉衍生物复配的防锈剂0.03％～0.2％、抗泡剂0.001％～0.1％、聚醚1％～20％、余量为基础油。本发明的优点：具有优秀的耐高温抗氧化性能，在120℃的Dry-Tost测试中，剩余旋转氧弹25％的氧化寿命至少500小时，旋转氧弹大于900分钟，TOST氧化寿命大于10000小时；极小的油泥生成趋势，在120℃的Dry-Tost测试中，剩余旋转氧弹率25％时油泥生成小于60mg/kg，TOST试验1000h后油泥生成小于200mg；该组合物可以很好的满足有低油泥要求的蒸汽轮机、燃气轮机的润滑需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中燃气轮机油组合物的高温抗氧化性能不足的技术问题，提供一种新的燃气轮机油组合物，具有良好的抗氧化性能，尤其是具有更高的寿命。本发明所有解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的燃气轮机油组合物的制备方法。本发明所有解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的燃气轮机油组合物的新用途。
为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：
一种燃气轮机油组合物，以重量份数计，包括以下组分：
抗氧剂0.1～0.5份；
金属钝化剂0.03～0.1份；
防锈剂0.04～0.1份；
破乳剂0.01～0.05份；
抗泡剂0.005～0.02份；
基础油98.4～99.6份；
其中，所述抗氧剂为选自烷基二苯胺、烷基苯基-α-萘胺、苯基-α-萘胺或二烷基二硫代氨基甲酸酯中的至少一种。例如：T512(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸酯)，T531(N-苯基-α萘胺)，L06(辛基化苯基-α-萘胺)，T323(二烷基二硫代氨基甲酸酯)等，选用上述抗氧剂，能够保证油品的抗氧化性能，同时控制油泥析出。
优选地，所述抗氧剂为选自烷基二苯胺、烷基苯基-α-萘胺、苯基-α-萘胺或二烷基二硫代氨基甲酸酯中的至少两种的混合物。
优选地，所述金属钝化剂为选自吲哚类衍生物、苯并三氮唑类衍生物或噻二唑类衍生物中的至少一种。例如：T551(苯三唑衍生物)、T552(杂环衍生物)、Cuvan484(噻二唑衍生物)、T561(噻二唑多硫化物)。选用上述金属钝化剂，能够有效抑制金属活性，降低油品对金属的高温腐蚀倾向性。
优选地，所述防锈剂为选自烯基丁二酸、烯基丁二酸半酯、氨基酸衍生物和胺、苯并三氮唑或烷基咪唑啉丁二酸盐中的至少一种。例如：T706、IR843、T746、T747、RC4800，K1031。防锈分子在金属表面形成吸附性保护膜，对水和极性物质有一定的增溶作用，并且能置换金属表面的水，起到脱水的作用。
优选地，所述破乳剂为选自胺与环氧化物缩合物、油溶性聚醚或聚氧丙烷型衍生物中的至少一种。例如：T1001、PE6100、X15861、LZ5957，DL32。
优选地，所述抗泡剂为改性硅类抗泡剂或复合抗泡剂。如1#复合抗泡剂、2#复合抗泡剂，AMH2。若加入量过小，无法起到应有的抗泡作用，若加入量过大，有可能会影响油品空气释放性能。
优选地，所述基础油为API III类石蜡基基础油。
优选地，所述燃气轮机油组合物，以重量份数计，包括以下组分：抗氧剂0.3～0.5份；金属钝化剂0.03～0.1份；防锈剂0.04～0.8份；破乳剂0.01～0.03份；抗泡剂0.005～0.02份；基础油99～99.6份。
为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：
一种前述的燃气轮机油组合物的制备方法，包括以下步骤：将抗氧剂、金属钝化剂、防锈剂、破乳剂、抗泡剂以及基础油混合均匀，升温85～90℃并加热搅拌，维持1～2小时后，得到所述燃气轮机油组合物。
为解决上述技术问题之三，本发明采用的技术方案如下：
一种前述的燃气轮机油组合物在燃气轮机中的应用。
本发明提供的一种燃气轮机油组合物、制备方法及其用途，能够带来以下有益效果：
本发明的燃气轮机油组合物保证具有良好的高温抗氧化性能，同时具有优秀的防锈性能、分水等性能。
具体实施方式
【实施例1】
实施例1公开了一种燃气轮机油组合物的具体实施方式，以重量份数计，包括以下组分：
抗氧剂：L06 0.3份、T531 0.1份、T323 0.1份；
金属钝化剂：T552 0.05份；
防锈剂：K1031 0.04份；
破乳剂：DL32 0.01份；
抗泡剂：AHM2 0.02份；
基础油：API III基础油99.38份；
燃气轮机油组合物的具体的组分以重量份数计的数据列于表1中。
采用前述的各组分按照以下步骤制备燃气轮机油组合物：
将前述重量份数的各组分混合均匀，升温至90℃并加热搅拌，维持1.5小时后，过滤即得到燃气轮机油组合物。
【实施例2】
实施例2公开了一种燃气轮机油组合物的具体实施方式，以重量份数计，包括以下组分：
抗氧剂：L06 0.2份、T531 0.15份、T323 0.05份；
金属钝化剂：T552 0.03份；
防锈剂：C4802 0.06份；
破乳剂：T1001 0.01份；
抗泡剂：1#复合抗泡剂0.01份；
基础油：API III基础油99.49份；
燃气轮机油组合物的具体的组分以重量份数计的数据列于表1中。
采用前述的各组分按照以下步骤制备燃气轮机油组合物：
将前述重量份数的各组分混合均匀，升温至90℃并加热搅拌，维持1.5小时后，过滤即得到燃气轮机油组合物。
【实施例3】
实施例3公开了一种燃气轮机油组合物的具体实施方式，以重量份数计，包括以下组分：
抗氧剂：L06 0.25份、T534 0.1份、T531 0.05份、T323 0.08份；
金属钝化剂：T552 0.03份；
防锈剂：C4802 0.06份；
破乳剂：T1001 0.01份；
抗泡剂：1#复合抗泡剂0.02份；
基础油：API III基础油99.38份；
燃气轮机油组合物的具体的组分以重量份数计的数据列于表1中。
采用前述的各组分按照以下步骤制备燃气轮机油组合物：
将前述重量份数的各组分混合均匀，升温至90℃并加热搅拌，维持1.5小时后，过滤即得到燃气轮机油组合物。
【实施例4】
实施例4公开了一种燃气轮机油组合物的具体实施方式，以重量份数计，包括以下组分：
抗氧剂：L06 0.3份、T534 0.1份、T323 0.05份；
金属钝化剂：T552 0.05份；
防锈剂：RC4800 0.04份；
破乳剂：T1001 0.01份；
抗泡剂：AHM2 0.02份；
基础油：API III基础油99.43份；
燃气轮机油组合物的具体的组分以重量份数计的数据列于表1中。
采用前述的各组分按照以下步骤制备燃气轮机油组合物：
将前述重量份数的各组分混合均匀，升温至90℃并加热搅拌，维持1.5小时后，过滤即得到燃气轮机油组合物。
【实施例5】
实施例5公开了一种燃气轮机油组合物的具体实施方式，以重量份数计，包括以下组分：
抗氧剂：L06 0.2份、T534 0.1份、T531 0.1份；
金属钝化剂：T552 0.03份；
防锈剂：RC4800 0.06份；
破乳剂：DL32 0.01份；
抗泡剂：AHM2 0.02份；
基础油：API III基础油99.48份；
燃气轮机油组合物的具体的组分以重量份数计的数据列于表1中。
采用前述的各组分按照以下步骤制备燃气轮机油组合物：
将前述重量份数的各组分混合均匀，升温至90℃并加热搅拌，维持1.5小时后，过滤即得到燃气轮机油组合物。
【对比例1】
对比例1公开了一种燃气轮机油组合物，以重量份数计，由以下组分组成：
0.15份羧酸衍生物、0.03份咪唑啉衍生物、0.03份聚甲基丙烯酸酯、10份油溶性聚醚PAG以及API II基础油88.29份。具体组分以重量份数记载于表1中。
将前述质量份数的各组分混合均匀，升温至65℃并加热搅拌，维持1.5小时后，过滤得到本对比例的燃气轮机油组合物。
【对比例2】
对比例2公开了一种燃气轮机油组合物，以重量份数计，由以下组分组成：
0.05份羧酸衍生物、0.15份咪唑啉衍生物、0.02份甲基硅氧烷、20份油溶性聚醚PAG、API II基础油45份以及API III基础油34.28份。具体组分以重量份数记载于表1中。
将前述质量份数的各组分混合均匀，升温至65℃并加热搅拌，维持1.5小时后，过滤得到本对比例的燃气轮机油组合物。
表1实施例1～5、对比例1～2的具体组分以重量份数计的数据
【实施例6】
实施例6将实施例1～5的燃气轮机油组合物应用于燃气轮机内，并对实施例1～5的燃气轮机油组合物以及对比例1～2的燃气轮机油组合物进行试验，采用的试验具体如下：
润滑油氧化安定性的测试(ASTM D2272-Rotary Pressure Vessel Oxidation(“RPVOT”))：
加抑制剂的涡轮机油在120℃无水存在下的氧化安定性和油泥生成趋势(ASTMD7873)，ASTM D7873-Dry Tost试验，考察汽轮机油在苛刻的高温氧化条件下的氧化寿命和油泥生成趋势，Dry-Tost试验条件：360mL油样、120℃、铜丝和钢丝催化剂、空气流速50mL/min。
涡轮机油腐蚀性和氧化安定性测定法(NB/SH/T 0844-2010)；
ASTM D4636-2014液压油，飞机涡轮发动机润滑剂和其它高级精制油的腐蚀性和氧化稳定性的标准试验方法，试验条件：175℃、72小时、空气流速5L/h、25×25mm金属片(镉、铝、铜、镁、钢)，记录试验前后金属片的重量变化，GB/T 11120《涡轮机油》标准规定金属片重量变化为不大于±0.25mg/cm2。
采用上述方法得到的实施例1～5与对比例1～2的试验数据在下表2中。
从表2的试验结果可以看出，实施例1～5的燃气轮机油组合物具有较好的防锈性能，同时可以看出高温氧化安定性均好于对比例1～2。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种燃气轮机油组合物，以重量份数计，包括以下组分：
抗氧剂0.1～0.5份；
金属钝化剂0.03～0.1份；
防锈剂0.04～0.1份；
破乳剂0.01～0.05份；
抗泡剂0.005～0.02份；
基础油98.4～99.6份；
其中，所述抗氧剂为选自烷基二苯胺、烷基苯基-α-萘胺、苯基-α-萘胺或二烷基二硫代氨基甲酸酯中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机油组合物，其特征在于：
所述抗氧剂为选自烷基二苯胺、烷基苯基-α-萘胺、苯基-α-萘胺或二烷基二硫代氨基甲酸酯中的至少两种的混合物。
3.根据权利要求1所述的燃气轮机油组合物，其特征在于：
所述金属钝化剂为选自吲哚类衍生物、苯并三氮唑类衍生物或噻二唑类衍生物中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的燃气轮机油组合物，其特征在于：
所述防锈剂为选自烯基丁二酸、烯基丁二酸半酯、氨基酸衍生物和胺、苯并三氮唑或烷基咪唑啉丁二酸盐中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的燃气轮机油组合物，其特征在于：
所述破乳剂为选自胺与环氧化物缩合物、油溶性聚醚或聚氧丙烷型衍生物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的燃气轮机油组合物，其特征在于：
所述抗泡剂为改性硅类抗泡剂或复合抗泡剂。
7.根据权利要求1所述的燃气轮机油组合物，其特征在于：
所述基础油为API III类石蜡基基础油。
8.根据权利要求1所述的燃气轮机油组合物，其特征在于，以重量份数计，
包括以下组分：
抗氧剂0.3～0.5份；
金属钝化剂0.03～0.1份；
防锈剂0.04～0.8份；
破乳剂0.01～0.03份；
抗泡剂0.005～0.02份；
基础油99～99.6份。
9.一种权利要求1所述的燃气轮机油组合物的制备方法，包括以下步骤：
将抗氧剂、金属钝化剂、防锈剂、破乳剂、抗泡剂以及基础油混合均匀，升温85～90℃并加热搅拌，维持1～2小时后，得到所述燃气轮机油组合物。
10.一种权利要求1所述的燃气轮机油组合物在燃气轮机中的应用。
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