一种密封润滑脂组合物及其制备方法与流程

文档序号:17984742发布日期:2019-06-22 00:19阅读:185来源:国知局

本发明涉及石油化工技术领域,更具体地说,是涉及一种密封润滑脂组合物及其制备方法。



背景技术:

在石油开采行业的管线及阀门密封,需要密封润滑脂,该脂可能与h2s酸性气体介质接触,但是,由于现有润滑脂普遍存在与h2s相容性较差的问题,从而造成与h2s相接触的设备(如管线和阀门等)在涂抹润滑脂后的密封性能较差,存在造成管线和阀门泄露的风险。

因此,在保证润滑脂各项性能稳定的前提下,如何提高润滑脂的耐h2s酸性气体的性能成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种密封润滑脂组合物及其制备方法,本发明提供的密封润滑脂组合物同时具有优异高温性能、耐酸性气体介质性能和密封性能,能够满足油气田管线和阀门的润滑与密封。

本发明提供了一种密封润滑脂组合物,由包括以下组分的原料制备而成:

基础油10重量份~90重量份;

稠化剂1重量份~20重量份;

填料10重量份~40重量份;

所述填料为海泡石。

优选的,所述基础油选自pao、聚醚和多元醇酯中的一种或多种。

优选的,所述pao的100℃运动粘度为2mm2/s~40mm2/s。

优选的,所述聚醚的100℃运动粘度为10mm2/s~100mm2/s。

优选的,所述多元醇酯的100℃运动粘度为4mm2/s~100mm2/s。

优选的,所述稠化剂选自膨润土和/或硅胶。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的密封润滑脂组合物的制备方法,包括以下步骤:

a)将基础油、稠化剂和填料混合后,进行研磨,得到密封润滑脂组合物;所述填料为海泡石。

优选的,步骤a)中所述混合的过程具体为:

将基础油和稠化剂加入制脂釜中,搅拌;升温至150℃~200℃,停止加热,再加入填料,搅拌均匀,冷却至室温,得到混合物。

优选的,步骤a)中所述研磨的过程采用三轮磨。

优选的,步骤a)中所述研磨的次数为1~2次。

本发明提供了一种密封润滑脂组合物,由包括以下组分的原料制备而成:基础油10重量份~90重量份;稠化剂1重量份~20重量份;填料10重量份~40重量份;所述填料为海泡石。与现有技术相比,本发明提供的密封润滑脂组合物引入特定含量组分的填料,并与其它特定含量组分实现较好的相互作用,得到的密封润滑脂组合物同时具有优异高温性能、耐酸性气体介质性能和密封性能,能够满足油气田管线和阀门的润滑与密封。实验结果表明,本发明提供的密封润滑脂组合物高温性好,与h2s相容性好。

此外,本发明提供的制备方法简单、条件温和,适合大规模工业生产。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种密封润滑脂组合物,由包括以下组分的原料制备而成:

基础油10重量份~90重量份;

稠化剂1重量份~20重量份;

填料10重量份~40重量份;

所述填料为海泡石。

本发明提供的密封润滑脂组合物包括基础油、稠化剂和填料。在本发明中,所述基础油优选选自pao、聚醚和多元醇酯中的一种或多种;本发明对所述基础油的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的上述pao(合成烃)、聚醚和多元醇酯(酯类油)的市售商品或自制品均可。

在本发明中,所述pao的100℃运动粘度优选为2mm2/s~40mm2/s,更优选为4mm2/s~16mm2/s。在本发明中,所述pao优选选自pao4、pao6、pao8、pao10和pao16中的一种或多种,更优选为pao4、pao6、pao8、pao10和pao16中的一种或两种。

在本发明中,所述聚醚的100℃运动粘度优选为10mm2/s~100mm2/s,更优选为12mm2/s~42mm2/s。在本发明中,所述聚醚优选选自jm102a、jm104a和jm105a中的一种或多种,更优选为jm102a、jm104a和jm105a中的一种或两种。

在本发明中,所述多元醇酯的100℃运动粘度优选为4mm2/s~100mm2/s,更优选为4mm2/s~12mm2/s。在本发明中,所述多元醇酯优选选自三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯、双季戊四醇酯酯和偏苯三酸酯中的一种或多种,更优选为三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯、双季戊四醇酯酯和偏苯三酸酯中的一种或两种。

在本发明中,所述密封润滑脂组合物包括10重量份~90重量份的基础油,优选为60重量份~72重量份。在本发明一个优选的实施例中,所述密封润滑脂组合物包括72重量份的基础油,所述基础油具体为50重量份的三羟甲基丙烷酯和22重量份的pao4;在本发明另一个优选的实施例中,所述密封润滑脂组合物包括65重量份的基础油,所述基础油具体为40重量份的季戊四醇酯、10重量份的偏苯三酸酯和15重量份的pao6;在本发明另一个优选的实施例中,所述密封润滑脂组合物包括62重量份的基础油,所述基础油具体为30重量份的双季戊四醇酯、12重量份的jm102a和20重量份的jm105a;在本发明另一个优选的实施例中,所述密封润滑脂组合物包括60重量份的基础油,所述基础油具体为20重量份的偏苯三酸酯、10重量份的pao8、20重量份的pao10和10重量份的jm105a;在本发明另一个优选的实施例中,所述密封润滑脂组合物包括65重量份的基础油,所述基础油具体为25重量份的三羟甲基丙烷酯、10重量份的双季戊四醇酯、20重量份的poa16和10重量份的jm104a。

在本发明中,所述稠化剂优选选自膨润土和/或硅胶;本发明对所述膨润土和硅胶的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明优选的实施例中,所述硅胶为市售4号硅胶。

在本发明中,所述密封润滑脂组合物包括1重量份~20重量份的稠化剂,优选为8重量份~10重量份。在本发明一个优选的实施例中,所述密封润滑脂组合物包括8重量份的稠化剂,所述稠化剂具体为硅胶;在本发明另一个优选的实施例中,所述密封润滑脂组合物包括10重量份的稠化剂,所述稠化剂具体为膨润土;在本发明另一个优选的实施例中,所述密封润滑脂组合物包括10重量份的稠化剂,所述稠化剂具体为5重量份的硅胶和5重量份的膨润土;在本发明另一个优选的实施例中,所述密封润滑脂组合物包括10重量份的稠化剂,所述稠化剂具体为硅胶。

在本发明中,所述填料为海泡石;本发明对所述填料的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的上述海泡石的市售商品即可。

在本发明中,所述密封润滑脂组合物包括10重量份~40重量份的填料,优选为20重量份~30重量份。

本发明提供的密封润滑脂组合物引入特定含量组分的填料,并与其它特定含量组分实现较好的相互作用,得到的密封润滑脂组合物同时具有优异高温性能、耐酸性气体介质性能和密封性能,能够满足油气田管线和阀门的润滑与密封。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的密封润滑脂组合物的制备方法,包括以下步骤:

a)将基础油、稠化剂和填料混合后,进行研磨,得到密封润滑脂组合物;所述填料为海泡石。

本发明首先将基础油、稠化剂和填料混合。在本发明中,所述基础油、稠化剂和填料与上述技术方案中所述的相同,在此不再赘述。

在本发明中,所述混合的过程优选具体为:

将基础油和稠化剂加入制脂釜中,搅拌;升温至150℃~200℃,停止加热,再加入填料,搅拌均匀,冷却至室温,得到混合物;

更优选为:

将基础油和稠化剂加入制脂釜中,搅拌;升温至150℃~180℃,停止加热,再加入填料,搅拌均匀,冷却至室温,得到混合物。

得到所述混合物后,本发明将得到的混合物进行研磨,得到密封润滑脂组合物。在本发明中,所述研磨的过程优选采用三轮磨;所述研磨的次数优选为1~2次,更优选为1次。

本发明提供的制备方法简单、条件温和,适合大规模工业生产。

本发明提供了一种密封润滑脂组合物,由包括以下组分的原料制备而成:基础油10重量份~90重量份;稠化剂1重量份~20重量份;填料10重量份~40重量份;所述填料为海泡石。与现有技术相比,本发明提供的密封润滑脂组合物引入特定含量组分的填料,并与其它特定含量组分实现较好的相互作用,得到的密封润滑脂组合物同时具有优异高温性能、耐酸性气体介质性能和密封性能,能够满足油气田管线和阀门的润滑与密封。实验结果表明,本发明提供的密封润滑脂组合物高温性好,与h2s相容性好。

此外,本发明提供的制备方法简单、条件温和,适合大规模工业生产。

为了进一步说明本发明,下面通过以下实施例进行详细说明。

实施例1

将100℃运动粘度为4mm2/s的三羟甲基丙烷酯50g、100℃运动粘度为4mm2/s的pao422g、硅胶8g加入制脂釜中,搅拌;升温至150℃,停止加热,再加入海泡石20g,搅拌均匀,冷却至室温,最后用三轮磨研磨一遍(间隙4:2丝),得到密封润滑脂组合物。

实施例2

将100℃运动粘度为5mm2/s的季戊四醇酯40g、100℃运动粘度为12mm2/s的偏苯三酸酯10g、100℃运动粘度为5mm2/s的pao615g、膨润土10g加入制脂釜中,搅拌;升温至160℃,停止加热,再加入海泡石25g,搅拌均匀,冷却至室温,最后用三轮磨研磨一遍(间隙4:2丝),得到密封润滑脂组合物。

实施例3

将100℃运动粘度为8mm2/s的双季戊四醇酯30g、100℃运动粘度为12mm2/s的jm102a12g、100℃运动粘度为42mm2/s的jm105a20g、膨润土5g、硅胶5g加入制脂釜中,搅拌;升温至170℃,停止加热,再加入海泡石28g,搅拌均匀,冷却至室温,最后用三轮磨研磨一遍(间隙4:2丝),得到密封润滑脂组合物。

实施例4

将100℃运动粘度为12mm2/s的偏苯三酸酯20g、100℃运动粘度为8mm2/s的pao810g、100℃运动粘度为10mm2/s的pao1020g、100℃运动粘度为42mm2/s的jm105a10g、硅胶10g,加入制脂釜中,搅拌;升温至150℃,停止加热,再加入海泡石30g,搅拌均匀,冷却至室温,最后用三轮磨研磨一遍(间隙4:2丝),得到密封润滑脂组合物。

实施例5

将100℃运动粘度为4mm2/s的三羟甲基丙烷酯25g、100℃运动粘度为8mm2/s的双季戊四醇酯10g、100℃运动粘度为16mm2/s的pao1620g、100℃运动粘度为25mm2/s的jm104a10g、膨润土10g,加入制脂釜中,搅拌;升温至180℃,停止加热,再加入海泡石25g,搅拌均匀,冷却至室温,最后用三轮磨研磨一遍(间隙4:2丝),得到密封润滑脂组合物。

对比例1

将100℃运动粘度为4mm2/s的三羟甲基丙烷酯50g、100℃运动粘度为4mm2的spao438g、硅胶12g,加入制脂釜中,搅拌;升温至150℃,停止加热,冷却至室温,最后用三轮磨研磨一遍(间隙4:2丝),得到密封润滑脂组合物。

对比例2

将100℃运动粘度为8mm2/s的双季戊四醇酯45g、100℃运动粘度为8mm2/s的pao840g、膨润土15g,加入制脂釜中,搅拌;升温至160℃,停止加热,冷却至室温,最后用三轮磨研磨一遍(间隙4:2丝),得到密封润滑脂组合物。

对比例3

将100℃运动粘度为8mm2/s的双季戊四醇酯40g、100℃运动粘度为12mm2/s的jm102a20g、100℃运动粘度为25mm2/s的jm105a25g、膨润土10g、硅胶5g,加入制脂釜中,搅拌;升温至170℃,停止加热,冷却至室温,最后用三轮磨研磨一遍(间隙4:2丝),得到密封润滑脂组合物。

对实施例1~5和对比例1~3提供的密封润滑脂组合物进行性能测试,其中,密封润滑脂组合物与h2s相容性试验及结果判断按照以下方法进行:

将20g密封润滑脂组合物加入到100ml的试管底部,通入h2s气体,盖上橡皮塞,然后静置24h,观察试管中密封润滑脂组合物状态;

如果试管中密封润滑脂组合物没有出现变稀或裂纹等现象说明密封润滑脂组合物与h2s的相容性好;如果密封润滑脂组合物出现变稀或裂纹等现象,说明密封润滑脂组合物与h2s相容不好。

密封润滑脂组合物的高温烘烤性试验及结果判断按照以下方法进行:

将3g密封润滑脂组合物加入φ2cm×1cm的玻璃皿中,表面刮平,放入400℃±5℃温烘箱中,静置1h,观察润滑脂的状态;

如果试管中密封润滑脂组合物没有出现有裂纹或变稀的情况,说明密封润滑脂组合物的高温性能好,如果密封润滑脂组合物出现有裂纹或变稀的现象,说明密封润滑脂组合物的高温性能不好。

测试结果参见表1所示。

表1实施例1~5和对比例1~3提供的密封润滑脂组合物性能测试结果

通过表1中的数据可以看出,本发明实施例1~5提供的密封润滑脂组合物高温性好,与h2s相容性好。

所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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