专利名称：沼气发电燃气轮机的润滑油组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃气轮机润滑油组合物，尤其是以沼气为燃料的发电燃气轮机润滑油组合物。
背景技术：
一般蒸汽轮机都是由燃烧加热产生的蒸汽做功，而燃气轮机是利用燃烧产生的燃气直接做功。由于燃气轮机可以通过提高燃气初温来提高效率，因此燃气轮机具有效率高、重量轻、结构紧凑以及机动灵活等一系列优点而广为人们重视。并且燃气轮机还可以和蒸汽轮机组成联合循环发电厂，进一步提高热效率。国外的燃气轮机油是随着燃气轮机的发展而发展起来的，20世纪70年代末，燃气轮机迎来了重大的技术进步，它的压缩比最高达到31，工业和船用燃气轮机的燃气初温最高达1200°C左右，航空燃气轮机的燃气初温超过1350°C，其轴承的温度一般在150°C 200V左右。当燃气轮机减速或关闭时，燃气轮机轴承的冷却空气减少或停止，轴承主要或仅靠润滑油冷却，短时间内润滑油的温度可能达到250°C 300°C，甚至会更高。同时随着燃气进口温度的不断提高，燃气轮机对润滑油质量指标的要求也越来越高，燃气轮机将更强调润滑油的高温抗氧化、抗腐蚀、抗磨损等性能。燃气轮机润滑油的规格主要是各电力公司制定的，其中SIEMENS公司、ABB阿尔斯通公司、GE公司、三菱重工制定了详细而又苛刻的燃气轮机油质量要求。例如GE公司对轴承环境温度在260°C以上的燃气轮机油有要符合GEK 2568f-02规定，对带齿轮箱的燃气轮机的极压型透平油有要符合GEK 101941A-99的规定，对适用于燃气、蒸汽单轴联合循环的透平油规格要符合GEK 107395-01的规定。从GE公司的GEK 107395-01的标准要求来看，对于燃气轮机油的闪点、抗泡性及氧化安定性要求提高了，特别是氧化安定性，GE公司不仅提高了对氧化安定性的要求，还增加了改进旋转氧弹的试验(在121°C油温中连续48h通氧气，经过上述处理的油品再进行旋转氧弹试验，结果应不低于非改进试验的85% )。这要求油品中的抗氧剂有较高的分解温度和较低的挥发性，不至于在预处理时分解挥发掉。另一种比较重要的燃气轮机油规格是三菱重工的标准，其用于轴承环境温度高于250°C的燃气轮机油，从指标要求来看，三菱重工的规格与GEK107395较相似，虽然在氧化时间和旋转氧弹的要求上低于GEK107395，但增加了 DRY-TOST试验，在高温抗氧化要求上比GEK107395更严格。因此，对于油品研制来说，提出了更加苛刻的润滑油要求，要非常慎重的选择基础油和抗氧剂类型。我国燃气轮机的发展起步较晚，虽然仿制过一些中小型的燃气轮机，也与著名的燃气轮机公司合作生产重型燃气轮机。但并没有形成先进燃气轮机自主开发和制造的能力，因此目前我国燃气轮机电厂的大型机组主要还是依靠进口。由于我国燃气轮机发展较慢，因此我国还没有制定用于燃气轮机的润滑油标准，只有个别润滑油公司有企业标准，比如中国石油润滑油公司的燃气轮机油企业标准Q/SH303472。从Q/SH303472中的性能指标来看，该标准与GE公司的GEK101941A较接近。其氧化安定性指标比GE公司标准低.但针对燃气轮机油工作温度高的特点，増加了高温氧化试验，与实际使用有一定的关联性
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供ー种具有良好的抗氧化、抗腐蚀、抗磨损和抗乳化性能的沼气发电燃气轮机的润滑油组合物，该组合物可以很好满足以沼气为燃料的燃气轮机组的润滑需求，确保燃气轮机长期高效运行。本发明以如下技术方案解决上述技术问题ー种沼气发电燃气轮机润滑油组合物，包括合成基础油和功能添加剂，其组分和含量按质量百分比为抗氧剂0.5 2%、抗磨剂I 3%、防锈剂O. 05 0.5%、金属钝化剂O. 03 O. I %、清净剂O. 05 O. 5%、抗泡剂O. 003 O. 01 %、热安定剂O. 3 O. 4%，
余量为合成基础油。所述的合成基础油为聚α -烯烃与多元醇酯的混合物；具体的聚α -烯烃(PAO)选用ΡΑ04，而多元醇酯选用季戊四醇酯；混合物中两者的质量比为40 50% 60 50%。所述的抗氧剂为2. 6-ニ叔丁基混合酚和烷基ニ苯胺的混合物，两者的质量比为I I 10。所述的抗氧剂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。所述的抗磨剂为磷酸三甲酚酯和硫代磷酸胺盐的混合物，两者的质量比为I O. I 5。所述的防锈剂为苯并三氮唑和石油磺酸钠的混合物，两者的质量比为I : O. I 5。所述的金属钝化剂为噻ニ唑衍生物。所述的清净剂为硫化烷基酚盐，若要保持较强的酸中和能力，可选用高碱值的硫化烷基酚钙。所述的抗泡剂为甲基硅氧烷混合物或硅珙。所述润滑油组合物的热安定剂为硫氮杂蒽。本发明的润滑油组合物有以下优点1、有优越的高温抗氧化性能，在使用过程中保持性能稳定，延长油品使用寿命；2、优越的润滑性能，在低、高温工作环境中，均能提供适宜的油膜厚度及优异的润滑性；3、含有的复合添加剤，使其具有良好的防锈、防腐以及油水分离性能。
具体实施例方式在实际使用沼气燃气轮机带动发电机进行间歇性(调峰)发电方面，大多数用户因技术条件和成本的限制，一般不会对沼气进行深度浄化处理，只是简单用氧化铁进行干法脱硫；用膜分离技术或其它的物理化学方法脱除ニ氧化碳；用重力沉降法脱水，继而直接用于燃气轮机。因此，燃气含有较多的其他微量成分，客观上和使用天然气和其他石油燃料燃气轮机的エ况有较大区别。通常在压缩天然气和其他烃类气体用于燃气轮机时，压缩机供应气体按要求的流量与压力，维持燃气轮机持续操作。燃气轮机油中的添加剂进到气体中，会在燃气轮机喷嘴上造成炭沉积，限制流量和造成着火。这种类型的沼气燃气轮机机油，主要技术要求就是要克服沼气中的含硫气体、二氧化碳、卤素气体、一氧化碳、氨气以及水分的影响，使沼气燃烧产生的沉积物最小化，保持燃气轮机的清洁工作可靠、安全。燃气轮机润滑油应具有高温抗氧化、抗磨损、防锈、抗腐蚀和抗乳化等特点。考虑到沼气发电燃气轮机润滑油的实际需要，本发明部分参照了沼气发电燃气轮机油Q/SH303 472指标，同时基于气体成分的多样性，新增加了清净性、碱值保持能力、抗热氧化安定和抗乳化等功能。在选用基础油和功能添加剂时，都考虑到由于燃气轮机的润滑油是暴露在较高的温度条件下，尤其是中央轴承和排气末端轴承，必须能经得住极端严峻的应力水平和高温工况。粘度不仅要保持足够的值，以维持恰当的油膜厚度和较好的热氧化安定性，而且本身要有很好的气体释放性，较好粘温性和较高的闪点，以较好的适应高强度的循环使用。由于单一合成油比较难于满足其工况特性，因此本发明从各方面综合考虑采用合成油为基础油，具体采用聚α-烯烃(PAO)和多元醇酯两种合成油进行调合。以沼气为燃料的燃气轮机的润滑油，除了与石油燃料和天然气的燃气轮机油有相同的抗氧、抗腐蚀、抗磨损的要求外，还应该增加防锈性、抗乳化性，良好的酸控制能力、清净性、和长换油期。在调配添加剂配方时，非常重视添加剂的高温性能的稳定，充分兼顾添加剂之间的协同效应。聚α-烯烃(PAO)对有些添加剂感受性有缺陷，复配的多元醇酯油有效的弥补了这方面的不足，但是高酸性添加剂对多元醇酯油的长期运行不利，因此也要注意添加剂对合成润滑油的感受性和长期运行的影响。以下表中所列的添加剂组成高性能的润滑油，所用的合成基础油为聚α-烯烃(PAO)与多元醇酯。实施例1配方
权利要求
1.一种沼气发电燃气轮机润滑油组合物，其特征是组分和含量按质量百分比为抗氧剂O. 5 2%、抗磨剂I 3%、防锈剂O. 05 O. 5%、金属钝化剂O. 03 O. 1%、清净剂O. 05 O. 5%、抗泡剂O. 003 O. 01%、热安定剂O. 3 O. 4%，余量为合成基础油。
2.如权利要求I所述的沼气发电燃气轮机润滑油组合物，其特征是所述合成基础油为聚α-烯烃与多元醇酯的混合物；具体的聚α-烯烃PAO选用ΡΑ04，而多元醇酯选用季戊四醇酯；混合物中两者的质量比为40 50% 60 50%。
3.如权利要求I所述的沼气发电燃气轮机润滑油组合物，其特征是所述的抗氧剂为2.6-二叔丁基混合酚和烷基二苯胺的混合物，两者的质量比为1 : 1 10。
4.如权利要求I所述的沼气发电燃气轮机润滑油组合物，其特征是所述的抗氧剂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.如权利要求I所述的沼气发电燃气轮机润滑油组合物，其特征是所述的抗磨剂为磷酸三甲酚酯和硫代磷酸胺盐的混合物，两者的质量比为I : O. I 5。
6.如权利要求I所述的沼气发电燃气轮机润滑油组合物，其特征是所述的防锈剂为苯并三氮唑和石油磺酸钠的混合物,两者的质量比为I : O. I 5。
7.如权利要求I所述的沼气发电燃气轮机润滑油组合物，其特征是所述的金属钝化剂为噻二唑衍生物。
8.如权利要求I所述的沼气发电燃气轮机润滑油组合物，其特征是所述的清净剂为硫化烷基酚盐；若要保持较强的酸中和能力，可选用高碱值的硫化烷基酚钙。
9.如权利要求I所述的沼气发电燃气轮机润滑油组合物，其特征是所述的抗泡剂为甲基硅氧烷混合物或硅珙。
10.如权利要求I所述的沼气发电燃气轮机润滑油组合物，其特征是所述润滑油组合物的热安定剂为硫氮杂蒽。
全文摘要
一种沼气发电燃气轮机润滑油组合物，其组分和含量按质量百分比为抗氧剂0.5～2％、抗磨剂1～3％、防锈剂0.05～0.5％、金属钝化剂0.03～0.1％、清净剂0.05～0.5％、抗泡剂0.003～0.01％、热安定剂0.3～0.4％，余量为合成基础油。本发明的润滑油组合物有优越的高温抗氧化性能，在使用过程中保持性能稳定，延长油品使用寿命；有优越的润滑性能，在低、高温工作环境中，均能提供适宜的油膜厚度及优异的润滑性；含有的复合添加剂使其具有良好的防锈、防腐以及油水分离性能。
文档编号C10N30/12GK102618367SQ20121006113
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者卢朝霞, 唐兴中, 李宏君, 杨茂立, 梁景, 田宗义, 粟满荣, 莫宇飞, 蓝明新, 谢云果, 黄福川 申请人:广西大学