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CN117925302A - 一种涡轮机油组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种涡轮机油组合物及其制备方法和应用 Download PDF

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CN117925302A
CN117925302A CN202211319502.1A CN202211319502A CN117925302A CN 117925302 A CN117925302 A CN 117925302A CN 202211319502 A CN202211319502 A CN 202211319502A CN 117925302 A CN117925302 A CN 117925302A
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China
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extreme pressure
turbine
agent
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吴世雄
益梅蓉
韩旭燕
巩亚
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Sinopec Lubricating Oil Co ltd
China Petroleum and Chemical Corp
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Sinopec Lubricating Oil Co ltd
China Petroleum and Chemical Corp
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Abstract

本发明提出了一种涡轮机油组合物及其制备方法和应用,组合物组分以质量分数计包括:复合剂0.8~2份、抗氧剂0.05~0.3份、极压剂0.01‑0.05份、抗泡剂0.001~0.1份、基础油97.5~99份。本发明的涡轮机油具备极压性能的同时,兼顾油品的旋转氧弹衰减速率(寿命)和低油泥趋势。

Description

一种涡轮机油组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于润滑油技术领域,具体涉及一种涡轮机油组合物及其制备方法和应用。
背景技术
随着技术手段的不断提升,燃气轮机逐步向高功率高效率及大容量方向发展,设备的不断发展也对其用油要求提出了更加苛刻的要求,例如三菱动力作为全球三大燃气轮机生产厂商,其用于钢厂高炉煤气和焦炉煤气发电的燃气轮机M251S(50MW),M701SDA(150MW),M701SDAX(180MW)和M701SF(300MW)机组,该系列燃机设备带有齿轮箱,对油品极压性能、高温氧化稳定性、低油泥趋势和抗金属腐蚀性都提出了极为严苛的要求,具体用油规格为三菱动力MS04-MA-CL003(R5),该规格是目前全球燃机市场上对极压型涡轮机油要求最高的OEM(设备制造厂商)规格,也是今后极压型涡轮机油发展的方向。
目前涡轮机油抗氧体系一般采用酚型抗氧剂和胺型抗氧剂(包括二苯胺和α萘胺)复配,在该体系下加入极压剂后,油品的旋转氧弹衰减速率会加快,油泥会增加,因此现有技术较难在具备极压性能的同时,兼顾涡轮机油的旋转氧弹衰减速率(寿命)和低油泥趋势,国内外尚无文献和相关专利报道。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题,本发明提出了一种涡轮机油组合物及其制备方法和应用。
第一方面,本发明提出了一种涡轮机油组合物,组合物组分以质量分数计,包括:
作为本发明的具体实施方式,所述复合剂为选自HiTEC 2505或Irgapac T1668M中的至少一种。优选地,当二者复配时,Irgafos 168所占比例大于50%。
作为本发明的具体实施方式,所述抗氧剂为选自Irgafos 168或Irganox L06中的至少一种。
作为本发明的具体实施方式,所述极压剂为选自Irgalube 353或RC3775中的至少一种。
作为本发明的具体实施方式,所述抗泡剂为选自FOAM BAN 130B或SynativeACAMH2中的至少一种。
作为本发明的具体实施方式,所述基础油为API III类基础油,例如但不限于中石化API III类基础油,基础油在40℃下运动黏度优选为15~95mm2/s。
本发明中的上述原料均可自制,也可商购获得,本发明对此不作特别限定。
第二方面,本发明提供了涡轮机油组合物的制备方法,包括以下步骤:
S1:将抗氧剂、极压剂、复合剂和基础油混合,得到第一混合物;
S2:向步骤S1得到的第一混合物中加入抗泡剂,混合得到极压耐高温型涡轮机油组合物。
作为本发明的具体实施方式,所述步骤S1中,所述混合条件包括:温度加热至78~83℃,搅拌速率300~600rmp,搅拌时间为30~40min。
作为本发明的具体实施方式,所述步骤S2中,所述混合条件包括:温度降低至室温,搅拌速率300~600rmp,搅拌时间为1~1.5h。
第三方面,本发明提供了所述制备方法制得的涡轮机油组合物在燃气轮机、离心压缩机领域的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1、本发明的涡轮机油组合物中选用的两种涡轮机油复合剂HiTEC 2505或IrgapacT1668M中均含有萘胺型抗氧剂,其具有非常优异的高温抗氧化性能;亚磷酸酯型抗氧剂Irgafos 168或烷基化α萘胺型抗氧剂Irganox L06能够很好的抑制高温条件下油品对金属腐蚀;二硫代磷酸盐衍生物型极压剂Irgalube 353或磷型极压剂RC3775能够很好的提高油品的极压性能;复合剂、抗氧剂和极压剂三者之间有很好的协同作用。
2、通过测试例可知本发明的涡轮机油组合物,齿轮机试验失效级≥9级,在保证极压性能的同时,可以通过高温腐蚀试验,并且Dry-TOST试验的寿命大于700h,油泥小于100mg/kg,能够满足三菱动力MS04-MA-CL003(R5)规格要求。从而解决了涡轮机油具备极压性能的同时,兼顾好油品的氧弹衰减速率和低油泥趋势。
3、本发明调制的涡轮机油产品可以用于包括三菱极压型燃气轮机在内的绝大部分燃气轮机和离心压缩机;同时本发明调制的涡轮机油产品与同样满足三菱动力MS04-MA-CL003(R5)规格要求的合成型涡轮机油相比,成本会降低至30%。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但并不构成对本发明的任何限制。
实施例1
本实施例提供了一种涡轮机油组合物及其制备方法,具体细节如下:
本实施例的涡轮机油组合物组分以质量份数计包括:
复合剂Irgapac T1668M为1.3份,
抗氧剂Irgafos 168为0.2份,
极压剂Irgalube 353为0.02份,
抗泡剂FOAM BAN 130B为0.015份,
基础油III4为14份和III6为84.465份。
制备方法:
S1:将上述抗氧剂、极压剂、复合剂和基础油依次加入容器中,加热并搅拌,使温度维持在78~83℃,搅拌30~40min;
S2:向步骤S1得到的第一混合物中缓慢滴加抗泡剂,再继续搅拌1~1.5h,得到极压耐高温型涡轮机油组合物。
实施例2-5
实施例2-5的涡轮机油组合物的制备方法与实施例1相同,不同的是各组分,各组分如表1所示:
表1实施例1至实施例5中各组分的重量份数
对比例1、3、4
对比例1、3、4制备方法与实施例1相同,其组分不同,组分如表2所示。
对比例2、5
对比例2、5的制备方法步骤S1中,加热温度为50℃,其他步骤与实施例1相同;其各组分不同,组分如表2所示。
表2对比例1至对比例5中各组分的重量份数
将实施例1-5和对比例1-5得到的涡轮机油组合物进行性能测试,具体测试结果如表3所示;采用的检测方法具体如下:
寿命、油泥:SH/T 0193-2008《润滑油氧化安定性的测定旋转氧弹法》、ASTM D7873《Determination of Oxidation Stability and Insolubles Formation of InhibitedTurbine Oils at 120℃Without the Inclusion of Water(Dry TOST Method)》;
高温腐蚀试验:NB/SH/T 0844-2010《涡轮机油腐蚀性和氧化安定性测定法》;
齿轮机试验:GB/T 19936.1-2005《油品的相对咬合承载能力FZG试验方法A/8.3/90》。
表3实施例和对比例的测试结果数据表
从表3可看出,实施例1~5的极压、耐高温型涡轮机油组合物在保证极压性能(齿轮机试验失效级≥9级)的同时,可以通过高温腐蚀试验,并且Dry-TOST试验的寿命大于700h,油泥小于100mg/kg,能够满足三菱动力MS04-MA-CL003(R5)规格要求。
实施例1~5在选用API III类基础油,并加入适当剂量的复合剂HiTEC 2505或Irgapac T1668M,适当剂量的抗氧剂Irgafos 168或(和)Irganox L06,适当剂量的极压剂Irgalube 353或RC3775,适当剂量的抗泡剂FOAM BAN 130B或SynativeAC AMH2调制的涡轮机油组合物,能够满足三菱动力MS04-MA-CL003(R5)规格要求,说明该油品具备较好的极压和耐高温性能。
综上,本发明的涡轮机油组合物中选用的两种涡轮机油复合剂HiTEC 2505或Irgapac T1668M中均含有萘胺型抗氧剂,其具有非常优异的高温抗氧化性能;亚磷酸酯型抗氧剂Irgafos 168或烷基化α萘胺型抗氧剂Irganox L06能够很好的抑制高温条件下油品对金属腐蚀;二硫代磷酸盐衍生物型极压剂Irgalube 353或磷型极压剂RC3775能够很好的提高油品的极压性能;复合剂、抗氧剂和极压剂三者之间有很好的协同作用。通过测试本发明实施例得到的涡轮机油组合物,齿轮机试验失效级≥9级,在保证极压性能的同时,可以通过高温腐蚀试验,并且Dry-TOST试验的寿命大于700h,油泥小于100mg/kg,能够满足三菱动力MS04-MA-CL003(R5)规格要求。从而解决了涡轮机油具备极压性能的同时,兼顾好油品的氧弹衰减速率和低油泥趋势。
在本发明中的提到的任何数值,如果在任何最低值和任何最高值之间只是有两个单位的间隔,则包括从最低值到最高值的每次增加一个单位的所有值。例如,如果声明一种组分的量,或诸如温度、压力、时间等工艺变量的值为50-90,在本说明书中它的意思是具体列举了51-89、52-88……以及69-71以及70-71等数值。对于非整数的值,可以适当考虑以0.1、0.01、0.001或0.0001为一单位。这仅是一些特殊指明的例子。在本申请中,以相似方式,所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能组合都被认为已经公开。
应当注意的是,以上所述的实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述,但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇,而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改,以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例,但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例,相反,本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (10)

1.一种涡轮机油组合物,其特征在于,组合物组分以质量分数计,包括:
2.根据权利要求1所述的涡轮机油组合物,其特征在于,所述复合剂为选自HiTEC 2505或Irgapac T1668M中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮机油组合物,其特征在于,所述抗氧剂为选自Irgafos168或Irganox L06中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的涡轮机油组合物,其特征在于,所述极压剂为选自Irgalube 353或RC3775中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的涡轮机油组合物,其特征在于,所述抗泡剂为选自FOAM BAN 130B或AC AMH2中的至少一种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的涡轮机油组合物,其特征在于,所述基础油为APIIII类基础油,基础油在40℃下运动黏度优选为15~95mm2/s。
7.一种权利要求1-6任一项所述的涡轮机油组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将抗氧剂、极压剂、复合剂和基础油混合,得到第一混合物;
S2:向步骤S1得到的第一混合物中加入抗泡剂,混合得到极压耐高温型涡轮机油组合物。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述混合条件包括:温度加热至78~83℃,搅拌速率300~600rmp,搅拌时间为30~40min。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述混合条件包括:温度降低至室温,搅拌速率300~600rmp,搅拌时间为1~1.5h。
10.权利要求1-6任一项所述的涡轮机油组合物或权利要求7-9任一项所述的制备方法制得的涡轮机油组合物在燃气轮机、离心压缩机领域中的应用。
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