一种联合循环汽轮机润滑油组合物

摘要

本发明涉及一种适用于大型燃气蒸汽联合循环汽轮机组用的联合循环汽轮机润滑油组合物，其组分及含量按重量百分比抗氧剂为0.1～2％、抗磨剂为0.01～1％、无灰防锈剂为0.01～1％、金属钝化剂为0.01～1％、抗泡剂为0.001～1％、余量为基础油，基础油为II类或III类石蜡基基础油，硫含量小于0.03％，本发明的润滑油组合物具有极长的氧化诱导期和极好的耐高温氧化性能，极压抗磨性和防锈性能优良，分水性、空气分离性和过滤性好，可以很好地满足大型联合循环汽轮机组的润滑需求。

权利要求

1.一种联合循环汽轮机润滑油组合物，其特征在于：其组分和含量按重量百分比为：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％和基础油为余量；

基础油为饱和烃含量大于90％，硫含量小于0.03％的石蜡基基础油；

抗氧剂为烷基二苯胺或/和烷基吩噻嗪；

抗磨剂为烷基硫代磷酸酯、烷基亚磷酸盐、烷基磷酸酯胺盐或烷基硫代氨基甲酸酯；

无灰防锈剂为烯基丁二酸或/和磷酸酯胺盐；

金属钝化剂为甲基苯三唑衍生物；

抗泡剂为甲基硅氧烷混合物或液态酯共聚物。

2.根据权利要求1所述的一种联合循环汽轮机润滑油组合物，其特征在于：组分和含量按重量百分比为：抗氧剂0.5～1.5％、抗磨剂0.05～0.5％、无灰防锈剂0.05～0.5％、金属钝化剂0.03～0.1％、抗泡剂0.003～0.01％、余量为基础油。

3.根据权利要求1所述的一种联合循环汽轮机润滑油组合物，其特征在于：抗氧剂烷基二苯胺和烷基吩噻嗪复配混合物按重量比为1∶(0.1～10)。

4.根据权利要求1所述的一种联合循环汽轮机润滑油组合物，其特征在于：抗磨剂烷基硫代磷酸酯、烷基亚磷酸盐、烷基磷酸酯胺盐或烷基硫代氨基甲酸酯的烷基为C2-C20的烃基。

5.根据权利要求4所述的一种联合循环汽轮机润滑油组合物，其特征在于：抗磨剂烷基硫代磷酸酯、烷基亚磷酸盐、烷基磷酸酯胺盐或烷基硫代氨基甲酸酯的烷基为C2-C20的烃基为丁基、壬基或癸基。

6.根据权利要求1所述的一种联合循环汽轮机润滑油组合物，其特征在于：无灰防锈剂烯基丁二酸和磷酸酯胺盐的复配混合物的重量比为1∶0.2～10。

7.根据权利要求1所述的一种联合循环汽轮机润滑油组合物，其特征在于：烷基二苯胺为辛基二苯胺、壬基二苯胺或丁基辛基二苯胺。

8.根据权利要求1所述的一种联合循环汽轮机润滑油组合物，其特征在于：烷基吩噻嗪为丁基吩噻嗪、辛基吩噻嗪或壬基吩噻嗪。

说明书

一种联合循环汽轮机润滑油组合物

技术领域

[0001] 本发明涉及一种适用于大型燃气蒸汽联合循环汽轮机组用的联合循环汽轮机润滑油组合物。

背景技术

[0002] 燃气-蒸汽联合循环系统所用的汽轮机油，需同时满足燃气轮机和蒸汽轮机的润滑要求，因此对汽轮机油的性能提出更高的要求。首先，联合循环机组所用的润滑油需要有极好的耐高温氧化腐蚀性能，由于燃气轮机的燃气初温在1200℃以上，其轴承的温度可达120℃，高温条件直接影响油品的氧化速度，同时汽轮机的输出功率/油箱体积的不断增加，即汽轮机油的循环系数不断提高，都要求汽轮机油具有在高温条件下稳定运行的性能。其次，此类润滑油需具备良好的极压性，以满足系统中齿轮设备的润滑要求。对于同轴联合机组，还要求油品同时具有优秀的防锈、分水、抗泡和空气释放性。国内目前市场上汽轮机油基本按照GB11120-89汽轮机油产品标准生产，该标准对油品的高温氧化腐蚀性能、极压性能没有要求，而且国内的汽轮机油多数采用I类基础油生产，因此难以满足大型联合循环汽轮机组的润滑要求。

[0003] 为了提高油品氧化安定性，国外从80年代后期就开始采用加氢基础油生产汽轮机油，加氢基础油饱和烃含量高(＞90％)，对抗氧剂的感受性非常好。在油品的配方技术上增加了高温胺类抗氧剂的用量，所用的胺型抗氧剂包括C4-C20的烷基二苯胺，如Ciba公司的L57、Vanderbilt公司的V961、Rhein公司的RC 7135等，以及苯基-α-萘胺等。此外，屏蔽酚型抗氧剂和以上烷基二苯胺复配也是通常采用的配方技术。常用的屏蔽酚型抗氧剂为2，6-二叔丁基对甲酚、2，6-二叔丁基-4-丙烯酸烷基酯酚以及这两类结构的二聚体或四聚体等，所用的烷基为C2-C20的烃基。增加抗氧剂尤其是烷基二苯胺的用量有利于延长油品的氧化诱导期，但同时也会增加油泥的生成趋势。氧化产生的油泥对汽轮机组的正常运行有诸多危害，如油泥堵塞泵吸入口的滤网，使泵发生气穴现象；油泥粘在控制阀上使控制发生偏差，严重时将导致控制阀锁死；油泥还可沉积在轴承表面，使其温度升高，造成设备损坏。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种具有良好的高温氧化性能、极压性和防锈性能的汽轮机油组合物，该组合物可以很好的满足大型联合循环汽轮机组的润滑需求。

[0005] 一种用于联合循环汽轮机的润滑油组合物，其组分和含量按重量百分比为：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，基础油硫含量小于0.03％。

[0006] 所述的润滑油组合物的组分和含量按重量百分比为：抗氧剂0.5～1.5％、抗磨剂0.05～0.5％、无灰防锈剂0.05～0.5％、金属钝化剂0.03～0.1％、抗泡剂0.003～0.01％、余量为基础油，基础油为II类或III类石蜡基基础油，饱和烃含量大于90％，硫含量小于0.03％。

[0007] 所述的抗氧剂为烷基二苯胺或烷基吩噻嗪或二者复配混合物，复配混合物的比例为1∶0.1～10。

[0008] 所述的抗磨剂为烷基硫代磷酸酯、烷基亚磷酸盐、烷基磷酸酯胺盐或烷基硫代氨基甲酸酯，烷基为C2-C20的烃基，包括丁基、壬基、癸基或苯基。

[0009] 所述的无灰防锈剂为烯基丁二酸或磷酸酯胺盐或二者的复配混合物，复配混合物的比例为1∶0.2～10。

[0010] 所述的金属钝化剂为甲基苯三唑衍生物。

[0011] 本发明提供的润滑油组合物，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，复配混合物的比例为1∶0.1～10。研究表明，烷基吩噻嗪与烷基二苯胺复配使用可显著提高油品的氧化性能。所用的烷基二苯胺包括辛基二苯胺、壬基二苯胺、苯乙基二苯胺、丁基辛基二苯胺或辛基苯乙基二苯胺。所用的烷基吩噻嗪包括丁基吩噻嗪、辛基吩噻嗪、苯乙基吩噻嗪、壬基吩噻嗪或丁基辛基吩噻嗪和辛基吩噻嗪二聚体。抗氧剂用量为组合物总计量的0.1～2％，最好是0.5～1.5％。

[0012] 由于润滑油的极压性能和防锈性能的改善是相互矛盾的，极压性能的改善会影响到防锈性能，反之防锈性能的改善又会影响的到极压性能，因此，需要在极压抗磨剂和防锈剂之间实现精细平衡。本发明中所用的极压抗磨剂是无灰的，最好不要对氧化性能造成不利的影响，具有适当的活性，且不宜过大，否则会引起腐蚀的问题。极压抗磨剂包括烷基硫代磷酸酯、烷基亚磷酸盐、烷基磷酸酯胺盐或烷基硫代氨基甲酸酯，烷基为C2-C20的烃基，包括丁基、壬基、癸基或苯基等烃基。抗磨剂用量为组合物总计量的0.01～1％，最好是0.05～0.5％。

[0013] 防锈剂是无灰的，酸值不宜过高，选用烯基丁二酸或磷酸酯胺盐或二者的复配混合物，复配混合物的比例为1∶0.2～10。防锈剂用量为组合物总计量的0.01～1％，最好是0.05～0.5％。

[0014] 金属表面能引发烃类的链反应，微量的金属离子尤其是Cu2+和Fe3+，对烃类的氧化起着催化作用。润滑油中加入金属钝化剂，可以抑制金属离子对氧化的催化作用。本发明所用的金属钝化剂为甲基苯三唑衍生物，用量为组合物总计量的0.01～1％，最好是0.03～0.1％。

[0015] 本发明所提供的润滑油组合物不限制抗泡剂的使用，用量为组合物总计量的0.001～1％。所用的抗泡剂为甲基硅氧烷混合物或液态酯共聚物。

[0016] 本发明提供的润滑油组合物具有如下特点：1、优秀的耐高温氧化性能，旋转氧弹达到1600分钟，TOST氧化寿命大于20000小时，高温金属腐蚀试验(ASTM D4636，175℃*3h)中粘度增长小于5％，酸值增长小于0.5mgKOH/g；2、优秀的极压性能，FZG大于
11级；3、优秀的防锈性、水分离性、空气分离性和过滤性；4、较低的酸值，成品油的酸值不大于0.2mgKOH/g。综上，该组合物可以很好地满足大型联合循环汽轮机组的润滑需求。

具体实施方式

[0017] 按以下表中所列的组成配制全配方润滑油，所用基础油为II类或III类石蜡基基础油，饱和烃含量大于90％，硫含量小于0.03％。

[0018] 实施例1

[0019]组分 含量(重量百分比％)
丁基辛基-二苯胺 1
丁基辛基-吩噻嗪 0.1
烷基硫代氨基甲酸酯 0.2
烷基磷酸酯胺盐 0.1
烯基丁二酸 0.02
甲基苯三唑衍生物 0.03
甲基硅氧烷抗泡剂 0.002
基础油 余量

[0020] 实施例2

[0021]组分 含量(重量百分比％)
丁基辛基-二苯胺 0.5
丁基辛基-吩噻嗪 0.2
二烷基二硫代磷酸酯 0.05
烷基亚磷酸酯 0.5
甲基苯三唑衍生物 0.07
甲基硅氧烷抗泡剂 0.003

[0022]基础油余量

[0023] 实施例3

[0024]组分 含量(重量百分比％)
丁基辛基-二苯胺 0.4
丁基辛基-吩噻嗪 0.1
二烷基二硫代磷酸酯 0.1
烷基硫代氨基甲酸酯 0.4
烷基磷酸酯胺盐 0.05
烯基丁二酸 0.05
甲基苯三唑衍生物 0.1
甲基硅氧烷抗泡剂 0.001
基础油 余量

[0025] 实施例4

[0026]组分 含量(重量百分比％)
丁基辛基-二苯胺 0.6
丁基辛基-吩噻嗪 0.6
烷基磷酸酯胺盐 0.3
甲基苯三唑衍生物 0.05
甲基硅氧烷抗泡剂 0.005
基础油 余量

[0027] 实施例5

[0028]组分 含量(重量百分比％)
丁基辛基-二苯胺 0.5
丁基辛基-吩噻嗪 1
烷基亚磷酸酯 0.3

[0029]烯基丁二酸 0.1
甲基苯三唑衍生物0.05
甲基硅氧烷抗泡剂0.004
基础油 余量

[0030] 实施例6

[0031]组分 含量(重量百分比％)
丁基辛基-二苯胺 0.2
丁基辛基-吩噻嗪 1.8
二烷基二硫代磷酸酯 0.2
烷基亚磷酸酯 0.1
烷基磷酸酯胺盐 0.01
烯基丁二酸 0.05
甲基苯三唑衍生物 0.05
甲基硅氧烷抗泡剂 0.006
基础油 余量

[0032] 实施例7

[0033]组分 含量(重量百分比％)
壬基二苯胺 0.9
丁基-吩噻嗪 0.1
二烷基二硫代磷酸酯 0.03
烷基磷酸酯胺盐 0.2
烯基丁二酸 0.03
甲基苯三唑衍生物 0.03
甲基硅氧烷抗泡剂 0.002
基础油 余量

[0034] 实施例8

[0035]组分 含量(重量百分比％)
壬基二苯胺 0.5
丁基-吩噻嗪 0.25
烷基亚磷酸酯 0.5
烷基硫代氨基甲酸酯 0.05
烯基丁二酸 0.1
甲基苯三唑衍生物 0.07
甲基硅氧烷抗泡剂 0.003
基础油 余量

[0036] 实施例9

[0037]组分 含量(重量百分比％)
壬基二苯胺 0.2
丁基-吩噻嗪 0.8
二烷基二硫代磷酸酯 0.1
烷基磷酸酯胺盐 0.1
烯基丁二酸 0.03
甲基苯三唑衍生物 0.1
甲基硅氧烷抗泡剂 0.001
基础油 余量

[0038] 实施例10

[0039]组分 含量(重量百分比％)
壬基二苯胺 0.6
壬基-吩噻嗪 0.6
烷基亚磷酸酯 0.4

[0040]烯基丁二酸 0.07
甲基苯三唑衍生物0.05
甲基硅氧烷抗泡剂0.005
基础油 余量

[0041] 实施例11

[0042]组分 含量(重量百分比％)
壬基二苯胺 1.5
壬基-吩噻嗪 0.3
二烷基二硫代磷酸酯 0.08
烷基硫代氨基甲酸酯 0.2
烯基丁二酸 0.06
甲基苯三唑衍生物 0.05
甲基硅氧烷抗泡剂 0.004
基础油 余量

[0043] 实施例12

[0044]组分 含量(重量百分比％)
壬基二苯胺 0.3
壬基-吩噻嗪 1.5
烷基亚磷酸酯 0.3
烷基磷酸酯胺盐 0.05
烯基丁二酸 0.05
甲基苯三唑衍生物 0.05
甲基硅氧烷抗泡剂 0.006
基础油 余量

[0045] 实施例13

[0046]组分 含量(重量百分比％)
苯乙基二苯胺 1
丁基-吩噻嗪 0.1
二烷基二硫代磷酸酯 0.15
烷基硫代氨基甲酸酯 0.1
烯基丁二酸 0.1
甲基苯三唑衍生物 0.03
甲基硅氧烷抗泡剂 0.002
基础油 余量

[0047] 实施例14

[0048]组分 含量(重量百分比％)
苯乙基二苯胺 0.5
丁基-吩噻嗪 1.2
烷基亚磷酸酯 0.2
烯基丁二酸 0.1
甲基苯三唑衍生物 0.07
甲基硅氧烷抗泡剂 0.003
基础油 余量

[0049] 实施例15

[0050]组分 含量(重量百分比％)
苯乙基二苯胺 0.4
丁基辛基-吩噻嗪 0.9
烷基磷酸酯胺盐 0.3
甲基苯三唑衍生物 0.1
甲基硅氧烷抗泡剂 0.001

[0051]基础油余量

[0052] 实施例16

[0053]组分 含量(重量百分比％)
苯乙基二苯胺 0.8
苯乙基-吩噻嗪 0.7
烷基亚磷酸酯 0.1
烷基硫代氨基甲酸酯 0.3
烯基丁二酸 0.08
甲基苯三唑衍生物 0.05
甲基硅氧烷抗泡剂 0.005
基础油 余量

[0054] 实施例17

[0055]组分 含量(重量百分比％)
苯乙基二苯胺 0.2
辛基-吩噻嗪二聚体 0.6
烷基硫代氨基甲酸酯 0.5
烯基丁二酸 0.1
甲基苯三唑衍生物 0.05
甲基硅氧烷抗泡剂 0.004
基础油 余量

[0056] 实施例18

[0057]组分 含量(重量百分比％)
苯乙基二苯胺 0.2
辛基-吩噻嗪二聚体 1.6

[0058]烷基亚磷酸酯 0.05
烷基硫代氨基甲酸酯0.4
烷基磷酸酯胺盐 0.07
烯基丁二酸 0.03
甲基苯三唑衍生物 0.05
甲基硅氧烷抗泡剂 0.006
基础油 余量

[0059] 实施例19

[0060]