一种汽轮机油及其制备方法与流程

文档序号:11125556阅读:1180来源:国知局

本发明属于润滑油领域,具体涉及一种汽轮机油及其制备方法。



背景技术:

汽轮机油亦称透平油,通常包括蒸汽轮机油、燃气轮机油、水力汽轮机油等。汽轮机油的作用主要是润滑、冷却和调速,较多地用于汽轮机和相联动机组的滑动轴承、减速齿轮、调速器和液压控制系统的润滑,根据汽轮机油的作用可知,汽轮机油需要同时具备润滑性能、挤压抗磨性能、冷却性能、防锈性能和氧化安定性能等多种性能。

近年来,随着设备检修周期的延长,对汽轮机油油品的性能提出了更高的要求,理想的汽轮机油应该是具有优异的氧化安定性、热稳定性和油水分离性,以减少换油周期,同时具有较好的润滑性,以减少磨损使系统清净、无油泥。

目前市场上已经开发了各种汽轮机油,如抗氧化性汽轮机油、抗氧防锈性汽轮机油、抗氨型汽轮机油、燃气透平联合机组的长寿命、抗极压汽轮机油,主要解决汽轮机油的抗氧化安定性能和防锈、极压润滑等方面的问题。现有的汽轮机油大部分是从添加剂方面着手解决抗氧化安定性、热稳定性、极压润滑性等问题,所使用的基础油并没有做较大改善,而基础油的质量对抗磨液压油的性能有直接影响,添加剂仅起到辅助作用。通常,基础油中含有较多杂质,如环烷酸、胶质、稠环芳烃和含氧、硫、氮的非烃化合物等,这些杂质在高温的作用下,很容易氧化变质,氧化是造成汽轮机油质量变差的重要原因之一,现有精炼工艺难以完全除去这些杂质,从而影响制备的抗磨液压油的抗氧化安定性、热稳定性等性能。



技术实现要素:

本发明主要是针对现有技术存在的缺陷,提供一种汽轮机油,该汽轮机油采用的基础油,其杂质被有效除去,从而提高了汽轮机油的品质,同时本发明还提供了该汽轮机油的制备方法。

本发明提供的汽轮机油,由以下重量份的原料制备而成:烷基二苯胺0.5~1份,二壬基萘磺酸钡0.8~1.2份,苯三唑衍生物0.4~0.6份,蓖麻油聚氧乙烯醚0.5~0.8份,环氧乙烷0.4~0.6份,吸附剂2~5份,Ⅱ类基础油90~100份,所述吸附剂为膨润土和埃洛石的混合物,且膨润土与埃洛石的质量比为1:0.4~0.6。

现有制备汽轮机油的基础油中含有较多杂质,如环烷酸、胶质、稠环芳烃和含氧、硫、氮的非烃化合物,这些物质的存在会严重影响汽轮机油的质量,而现有的方法并不能完全除去上述物质。申请人经深入研究发现,经一定处理的膨润土和埃洛石可较好的吸附上述杂质,而且膨润土和埃洛石分别对上述杂质的吸收还存在一定的优先选择性,即膨润土会优先吸附杂质中的部分物质,埃洛石则会优先吸附杂质中的另一部分物质,据此,经大量配比实验发现,在本发明提供的配比下,膨润土和埃洛石协同作用效果显著,其混合物能够快速除去上述杂质,从而提高基础油的质量,使制备的汽轮机油品质大大提高。在本发明配比中,如果埃洛石与膨润土的质量比低于0.4:1,则会导致杂质吸附时间长,而且吸附不完全,达不到较好的吸附效果,如果埃洛石与膨润土的质量比高于0.6:1,虽然对吸附效果没有影响,但是会存在埃洛石使用过量,增加吸附成本。

作为优选,所述汽轮机油由以下重量份的原料制备而成:烷基二苯胺0.8份,二壬基萘磺酸钡1份,苯三唑衍生物0.5份,蓖麻油聚氧乙烯醚0.6份,环氧乙烷0.5份,吸附剂3.5份,Ⅱ类基础油95份,所述吸附剂为质量比为1:0.5的膨润土和埃洛石的混合物。

作为优选,所述吸附剂的制备方法如下:

(1)将膨润土粉碎过80目筛,将埃洛石粉碎过100目筛,按配比要求称取过筛后的膨润土和埃洛石,混合均匀后得膨润土和埃洛石的混合粉末;

(2)将步骤(1)的混合粉末加入0.06mol/L的盐酸溶液中,搅拌均匀后采用超声波处理;

(3)将超声波处理后的溶液过滤,滤渣用水洗涤至中性后,经煅烧即得所述吸附剂。

膨润土和埃洛石自身结构内含有大量的自由水和结晶水,同时还含有较多的Na、K等阳离子,通过上述处理可有效置换膨润土和埃洛石内的阳离子,并除去自身内部的水分以及空气,增大比表面积,从而增强膨润土和埃洛石的吸附能力。

作为优选,上述步骤(2)中混合粉末与盐酸溶液的质量比为1:3~4。

作为优选,上述步骤(2)中超声波处理温度为50℃,处理时间为15min,处理功率为800W。

作为优选,上述步骤(3)中煅烧温度为360~400℃。

作为优选,上述步骤(3)中煅烧时间为1~2h。

本发明还提供了如上所述的汽轮机油的制备方法,步骤如下:

(1)将Ⅱ类基础油升温至90~110℃,然后加入吸附剂,搅拌15~25min后,将混合物过滤;

(2)将过滤后的Ⅱ类基础油加热至60℃,然后加入烷基二苯胺、二壬基萘磺酸钡、苯三唑衍生物、蓖麻油聚氧乙烯醚和环氧乙烷,搅拌均匀后即得汽轮机油。

作为优选,步骤(1)中温度升至100℃。

作为优选,步骤(1)中搅拌时间为20min。

采用上述工艺同时处理膨润土和埃洛石,可进一步增强膨润土和埃洛石的协同作用效果,相较于分别单独处理膨润土和埃洛石的工艺,本发明工艺更简单快捷,其中上述工艺中,超声波处理时处理温度、处理时间和超声波功率控制较为关键,条件控制不当都会影响膨润土和埃洛石的协同作用效果。

本发明的有益效果是:本发明采用经预处理的膨润土和埃洛石作为吸附剂,由于膨润土和埃洛石分别对汽轮机油基础油中杂质的吸附存在一定的优先选择性,在本发明提供的配比下,能够快速除去基础油中的杂质,从而大大提高液压油中基础油的质量;本发明制备的汽轮机油由于杂质除去更彻底,其抗氧化安定性、抗腐蚀性等性能比现有方法制备的汽轮机油更优。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明所采用的原料和设备若非特指,均可从市场购得或是本领域常用的,实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。

实施例1

本实施例中的汽轮机油由以下原料制备而成:烷基二苯胺0.8g,二壬基萘磺酸钡1g,苯三唑衍生物0.5g,蓖麻油聚氧乙烯醚0.6g,环氧乙烷0.5g,吸附剂3.5g,Ⅱ类基础油95g,所述吸附剂为质量比为1:0.5的膨润土和埃洛石的混合物。

制备方法为:(1)将Ⅱ类基础油置于反应釜中,升温至100℃,然后加入吸附剂,搅拌20min后,将混合物先后通过隔膜滤油机和板框滤油机以过滤掉吸附剂;

(2)将过滤后的Ⅱ类基础油加热至60℃,然后加入烷基二苯胺、二壬基萘磺酸钡、苯三唑衍生物、蓖麻油聚氧乙烯醚和环氧乙烷,搅拌均匀后即得汽轮机油。

其中,本实施例中吸附剂的制备方法如下:

(1)将膨润土粉碎过80目筛,将埃洛石粉碎过100目筛,按质量比1:0.5称取过筛后的膨润土和埃洛石,混合均匀后得膨润土和埃洛石的混合粉末;

(2)将步骤(1)的混合粉末加入0.06mol/L的盐酸溶液中,搅拌均匀后采用超声波处理,其中混合粉末与盐酸溶液的质量比为1:3,超声波处理温度为50℃,处理时间为15min,处理功率为800W;

(3)将超声波处理后的溶液过滤,滤渣用水洗涤至中性,然后置于380℃煅烧1.5h,即得吸附剂。

实施例2

本实施例中的汽轮机油由以下原料制备而成:烷基二苯胺0.5g,二壬基萘磺酸钡0.8g,苯三唑衍生物0.4g,蓖麻油聚氧乙烯醚0.5g,环氧乙烷0.4g,吸附剂2g,Ⅱ类基础油90g,所述吸附剂为膨润土和埃洛石的混合物,且膨润土与埃洛石的质量比为1:0.4。

制备方法为:(1)将Ⅱ类基础油置于反应釜中,并升温至90℃,然后加入吸附剂,搅拌15min后,将混合物先后通过隔膜滤油机和板框滤油机以过滤掉吸附剂;

(2)将过滤后的Ⅱ类基础油加热至60℃,然后加入烷基二苯胺、二壬基萘磺酸钡、苯三唑衍生物、蓖麻油聚氧乙烯醚和环氧乙烷,搅拌均匀后即得汽轮机油。

其中,本实施例中吸附剂的制备方法如下:

(1)将膨润土粉碎过80目筛,将埃洛石粉碎过100目筛,按质量比1:0.4称取过筛后的膨润土和埃洛石,混合均匀后得膨润土和埃洛石的混合粉末;

(2)将步骤(1)的混合粉末加入0.06mol/L的盐酸溶液中,搅拌均匀后采用超声波处理,其中混合粉末与盐酸溶液的质量比为1:4,超声波处理温度为50℃,处理时间为15min,处理功率为800W;

(3)将超声波处理后的溶液过滤,滤渣用水洗涤至中性,然后置于360℃煅烧1h,即得吸附剂。

实施例3

本实施例中的汽轮机油由以下原料制备而成:烷基二苯胺1g,二壬基萘磺酸钡1.2g,苯三唑衍生物0.6g,蓖麻油聚氧乙烯醚0.8g,环氧乙烷0.6g,吸附剂5g,Ⅱ类基础油100g,所述吸附剂为膨润土和埃洛石的混合物,且膨润土与埃洛石的质量比为1:0.6。

制备方法为:(1)将Ⅱ类基础油置于反应釜中,并升温至110℃,然后加入吸附剂,搅拌25min后,将混合物先后通过隔膜滤油机和板框滤油机以过滤掉吸附剂;

(2)将过滤后的Ⅱ类基础油加热至60℃,然后加入烷基二苯胺、二壬基萘磺酸钡、苯三唑衍生物、蓖麻油聚氧乙烯醚和环氧乙烷,搅拌均匀后即得汽轮机油。

其中,本实施例中吸附剂的制备方法如下:

(1)将膨润土粉碎过80目筛,将埃洛石粉碎过100目筛,按质量比1:0.4称取过筛后的膨润土和埃洛石,混合均匀后得膨润土和埃洛石的混合粉末;

(2)将步骤(1)的混合粉末加入0.06mol/L的盐酸溶液中,搅拌均匀后采用超声波处理,其中混合粉末与盐酸溶液的质量比为1:4,超声波处理温度为50℃,处理时间为15min,处理功率为800W;

(3)将超声波处理后的溶液过滤,滤渣用水洗涤至中性,然后置于400℃煅烧2h,即得吸附剂。

对实施例1、实施例2和实施例3制备的汽轮机油进行测试,各项物理化学指标见表1。

表1实施例1~3制备的汽轮机油的各项指标测试结果

实施例1~3制备的汽轮机油各项指标均高于国家标准,说明本发明提供的汽轮机油,由于对基础油中氧、硫、氮的非烃化合物等杂质的彻底除去,有效提高了汽轮机油的性能。

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