專利名稱：沼氣發(fā)電燃氣輪機的潤滑油組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種燃氣輪機潤滑油組合物，尤其是以沼氣為燃料的發(fā)電燃氣輪機潤滑油組合物。
背景技術：
一般蒸汽輪機都是由燃燒加熱產(chǎn)生的蒸汽做功，而燃氣輪機是利用燃燒產(chǎn)生的燃氣直接做功。由于燃氣輪機可以通過提高燃氣初溫來提高效率，因此燃氣輪機具有效率高、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊以及機動靈活等一系列優(yōu)點而廣為人們重視。并且燃氣輪機還可以和蒸汽輪機組成聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠，進一步提高熱效率。國外的燃氣輪機油是隨著燃氣輪機的發(fā)展而發(fā)展起來的，20世紀70年代末，燃氣輪機迎來了重大的技術進步，它的壓縮比最高達到31，工業(yè)和船用燃氣輪機的燃氣初溫最高達1200°C左右，航空燃氣輪機的燃氣初溫超過1350°C，其軸承的溫度一般在150°C 200V左右。當燃氣輪機減速或關閉時，燃氣輪機軸承的冷卻空氣減少或停止，軸承主要或僅靠潤滑油冷卻，短時間內(nèi)潤滑油的溫度可能達到250°C 300°C，甚至會更高。同時隨著燃氣進口溫度的不斷提高，燃氣輪機對潤滑油質(zhì)量指標的要求也越來越高，燃氣輪機將更強調(diào)潤滑油的高溫抗氧化、抗腐蝕、抗磨損等性能。燃氣輪機潤滑油的規(guī)格主要是各電力公司制定的，其中SIEMENS公司、ABB阿爾斯通公司、GE公司、三菱重工制定了詳細而又苛刻的燃氣輪機油質(zhì)量要求。例如GE公司對軸承環(huán)境溫度在260°C以上的燃氣輪機油有要符合GEK 2568f-02規(guī)定，對帶齒輪箱的燃氣輪機的極壓型透平油有要符合GEK 101941A-99的規(guī)定，對適用于燃氣、蒸汽單軸聯(lián)合循環(huán)的透平油規(guī)格要符合GEK 107395-01的規(guī)定。從GE公司的GEK 107395-01的標準要求來看，對于燃氣輪機油的閃點、抗泡性及氧化安定性要求提高了，特別是氧化安定性，GE公司不僅提高了對氧化安定性的要求，還增加了改進旋轉(zhuǎn)氧彈的試驗(在121°C油溫中連續(xù)48h通氧氣，經(jīng)過上述處理的油品再進行旋轉(zhuǎn)氧彈試驗，結(jié)果應不低于非改進試驗的85% )。這要求油品中的抗氧劑有較高的分解溫度和較低的揮發(fā)性，不至于在預處理時分解揮發(fā)掉。另一種比較重要的燃氣輪機油規(guī)格是三菱重工的標準，其用于軸承環(huán)境溫度高于250°C的燃氣輪機油，從指標要求來看，三菱重工的規(guī)格與GEK107395較相似，雖然在氧化時間和旋轉(zhuǎn)氧彈的要求上低于GEK107395，但增加了 DRY-TOST試驗，在高溫抗氧化要求上比GEK107395更嚴格。因此，對于油品研制來說，提出了更加苛刻的潤滑油要求，要非常慎重的選擇基礎油和抗氧劑類型。我國燃氣輪機的發(fā)展起步較晚，雖然仿制過一些中小型的燃氣輪機，也與著名的燃氣輪機公司合作生產(chǎn)重型燃氣輪機。但并沒有形成先進燃氣輪機自主開發(fā)和制造的能力，因此目前我國燃氣輪機電廠的大型機組主要還是依靠進口。由于我國燃氣輪機發(fā)展較慢，因此我國還沒有制定用于燃氣輪機的潤滑油標準，只有個別潤滑油公司有企業(yè)標準，比如中國石油潤滑油公司的燃氣輪機油企業(yè)標準Q/SH303472。從Q/SH303472中的性能指標來看，該標準與GE公司的GEK101941A較接近。其氧化安定性指標比GE公司標準低.但針對燃氣輪機油工作溫度高的特點，増加了高溫氧化試驗，與實際使用有一定的關聯(lián)性
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供ー種具有良好的抗氧化、抗腐蝕、抗磨損和抗乳化性能的沼氣發(fā)電燃氣輪機的潤滑油組合物，該組合物可以很好滿足以沼氣為燃料的燃氣輪機組的潤滑需求，確保燃氣輪機長期高效運行。本發(fā)明以如下技術方案解決上述技術問題ー種沼氣發(fā)電燃氣輪機潤滑油組合物，包括合成基礎油和功能添加劑，其組分和含量按質(zhì)量百分比為抗氧劑0.5 2%、抗磨劑I 3%、防銹劑O. 05 0.5%、金屬鈍化劑O. 03 O. I %、清凈劑O. 05 O. 5%、抗泡劑O. 003 O. 01 %、熱安定劑O. 3 O. 4%，
余量為合成基礎油。所述的合成基礎油為聚α -烯烴與多元醇酯的混合物；具體的聚α -烯烴(PAO)選用ΡΑ04，而多元醇酯選用季戊四醇酯；混合物中兩者的質(zhì)量比為40 50% 60 50%。所述的抗氧劑為2. 6-ニ叔丁基混合酚和烷基ニ苯胺的混合物，兩者的質(zhì)量比為I I 10。所述的抗氧劑烷基ニ苯胺包括辛基ニ苯胺、壬基ニ苯胺、苯こ基ニ苯胺、丁基辛基ニ苯胺或辛基苯こ基ニ苯胺。所述的抗磨劑為磷酸三甲酚酯和硫代磷酸胺鹽的混合物，兩者的質(zhì)量比為I O. I 5。所述的防銹劑為苯并三氮唑和石油磺酸鈉的混合物，兩者的質(zhì)量比為I : O. I 5。所述的金屬鈍化劑為噻ニ唑衍生物。所述的清凈劑為硫化烷基酚鹽，若要保持較強的酸中和能力，可選用高堿值的硫化烷基酚鈣。所述的抗泡劑為甲基硅氧烷混合物或硅珙。所述潤滑油組合物的熱安定劑為硫氮雜蒽。本發(fā)明的潤滑油組合物有以下優(yōu)點1、有優(yōu)越的高溫抗氧化性能，在使用過程中保持性能穩(wěn)定，延長油品使用壽命；2、優(yōu)越的潤滑性能，在低、高溫工作環(huán)境中，均能提供適宜的油膜厚度及優(yōu)異的潤滑性；3、含有的復合添加剤，使其具有良好的防銹、防腐以及油水分離性能。
具體實施例方式在實際使用沼氣燃氣輪機帶動發(fā)電機進行間歇性(調(diào)峰)發(fā)電方面，大多數(shù)用戶因技術條件和成本的限制，一般不會對沼氣進行深度浄化處理，只是簡單用氧化鐵進行干法脫硫；用膜分離技術或其它的物理化學方法脫除ニ氧化碳；用重力沉降法脫水，繼而直接用于燃氣輪機。因此，燃氣含有較多的其他微量成分，客觀上和使用天然氣和其他石油燃料燃氣輪機的エ況有較大區(qū)別。通常在壓縮天然氣和其他烴類氣體用于燃氣輪機時，壓縮機供應氣體按要求的流量與壓力，維持燃氣輪機持續(xù)操作。燃氣輪機油中的添加劑進到氣體中，會在燃氣輪機噴嘴上造成炭沉積，限制流量和造成著火。這種類型的沼氣燃氣輪機機油，主要技術要求就是要克服沼氣中的含硫氣體、二氧化碳、鹵素氣體、一氧化碳、氨氣以及水分的影響，使沼氣燃燒產(chǎn)生的沉積物最小化，保持燃氣輪機的清潔工作可靠、安全。燃氣輪機潤滑油應具有高溫抗氧化、抗磨損、防銹、抗腐蝕和抗乳化等特點?？紤]到沼氣發(fā)電燃氣輪機潤滑油的實際需要，本發(fā)明部分參照了沼氣發(fā)電燃氣輪機油Q/SH303 472指標，同時基于氣體成分的多樣性，新增加了清凈性、堿值保持能力、抗熱氧化安定和抗乳化等功能。在選用基礎油和功能添加劑時，都考慮到由于燃氣輪機的潤滑油是暴露在較高的溫度條件下，尤其是中央軸承和排氣末端軸承，必須能經(jīng)得住極端嚴峻的應力水平和高溫工況。粘度不僅要保持足夠的值，以維持恰當?shù)挠湍ず穸群洼^好的熱氧化安定性，而且本身要有很好的氣體釋放性，較好粘溫性和較高的閃點，以較好的適應高強度的循環(huán)使用。由于單一合成油比較難于滿足其工況特性，因此本發(fā)明從各方面綜合考慮采用合成油為基礎油，具體采用聚α-烯烴(PAO)和多元醇酯兩種合成油進行調(diào)合。以沼氣為燃料的燃氣輪機的潤滑油，除了與石油燃料和天然氣的燃氣輪機油有相同的抗氧、抗腐蝕、抗磨損的要求外，還應該增加防銹性、抗乳化性，良好的酸控制能力、清凈性、和長換油期。在調(diào)配添加劑配方時，非常重視添加劑的高溫性能的穩(wěn)定，充分兼顧添加劑之間的協(xié)同效應。聚α-烯烴(PAO)對有些添加劑感受性有缺陷，復配的多元醇酯油有效的彌補了這方面的不足，但是高酸性添加劑對多元醇酯油的長期運行不利，因此也要注意添加劑對合成潤滑油的感受性和長期運行的影響。以下表中所列的添加劑組成高性能的潤滑油，所用的合成基礎油為聚α-烯烴(PAO)與多元醇酯。實施例1配方
權(quán)利要求
1.一種沼氣發(fā)電燃氣輪機潤滑油組合物，其特征是組分和含量按質(zhì)量百分比為抗氧劑O. 5 2%、抗磨劑I 3%、防銹劑O. 05 O. 5%、金屬鈍化劑O. 03 O. 1%、清凈劑O. 05 O. 5%、抗泡劑O. 003 O. 01%、熱安定劑O. 3 O. 4%，余量為合成基礎油。
2.如權(quán)利要求I所述的沼氣發(fā)電燃氣輪機潤滑油組合物，其特征是所述合成基礎油為聚α-烯烴與多元醇酯的混合物；具體的聚α-烯烴PAO選用ΡΑ04，而多元醇酯選用季戊四醇酯；混合物中兩者的質(zhì)量比為40 50% 60 50%。
3.如權(quán)利要求I所述的沼氣發(fā)電燃氣輪機潤滑油組合物，其特征是所述的抗氧劑為2.6-二叔丁基混合酚和烷基二苯胺的混合物，兩者的質(zhì)量比為1 : 1 10。
4.如權(quán)利要求I所述的沼氣發(fā)電燃氣輪機潤滑油組合物，其特征是所述的抗氧劑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。
5.如權(quán)利要求I所述的沼氣發(fā)電燃氣輪機潤滑油組合物，其特征是所述的抗磨劑為磷酸三甲酚酯和硫代磷酸胺鹽的混合物，兩者的質(zhì)量比為I : O. I 5。
6.如權(quán)利要求I所述的沼氣發(fā)電燃氣輪機潤滑油組合物，其特征是所述的防銹劑為苯并三氮唑和石油磺酸鈉的混合物,兩者的質(zhì)量比為I : O. I 5。
7.如權(quán)利要求I所述的沼氣發(fā)電燃氣輪機潤滑油組合物，其特征是所述的金屬鈍化劑為噻二唑衍生物。
8.如權(quán)利要求I所述的沼氣發(fā)電燃氣輪機潤滑油組合物，其特征是所述的清凈劑為硫化烷基酚鹽；若要保持較強的酸中和能力，可選用高堿值的硫化烷基酚鈣。
9.如權(quán)利要求I所述的沼氣發(fā)電燃氣輪機潤滑油組合物，其特征是所述的抗泡劑為甲基硅氧烷混合物或硅珙。
10.如權(quán)利要求I所述的沼氣發(fā)電燃氣輪機潤滑油組合物，其特征是所述潤滑油組合物的熱安定劑為硫氮雜蒽。
全文摘要
一種沼氣發(fā)電燃氣輪機潤滑油組合物，其組分和含量按質(zhì)量百分比為抗氧劑0.5～2％、抗磨劑1～3％、防銹劑0.05～0.5％、金屬鈍化劑0.03～0.1％、清凈劑0.05～0.5％、抗泡劑0.003～0.01％、熱安定劑0.3～0.4％，余量為合成基礎油。本發(fā)明的潤滑油組合物有優(yōu)越的高溫抗氧化性能，在使用過程中保持性能穩(wěn)定，延長油品使用壽命；有優(yōu)越的潤滑性能，在低、高溫工作環(huán)境中，均能提供適宜的油膜厚度及優(yōu)異的潤滑性；含有的復合添加劑使其具有良好的防銹、防腐以及油水分離性能。
文檔編號C10N30/12GK102618367SQ20121006113
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者盧朝霞, 唐興中, 李宏君, 楊茂立, 梁景, 田宗義, 粟滿榮, 莫宇飛, 藍明新, 謝云果, 黃福川 申請人:廣西大學