在蒸气压缩系统中使用的润滑剂的制作方法

所公开的技术涉及用于在蒸气压缩系统中使用的润滑剂，其中制冷剂包括含氮制冷剂，诸如氨。长期以来，无水氨(nh3)被用作蒸气压缩系统中的制冷剂。由于其低成本和高热力学效率，它仍然是重要的。尽管在高浓度下是有毒的，但氨是容易生物降解的。近年来，氨作为制冷剂受到越来越多的关注，因为它具有小于1的全球变暖潜能值(gwp)和0的臭氧消耗率。然而，氨制冷剂的使用并非没有其技术挑战。一个此类挑战是氨在高温和高压下可溶于用于油充式压缩机的润滑剂中。可溶性氨和润滑剂的这种组合降低了润滑剂的工作粘度，从而降低了润滑剂降低摩擦和减少压缩机机器元件(诸如压缩机螺杆、滚珠轴承和座圈)磨损的能力。因此，需要在溶解的氨的存在下保持良好润滑性能的压缩机润滑剂。

背景技术：

技术实现思路

1、所公开的技术涉及即使与溶解于其中的氨或其它基于胺的制冷剂(诸如甲胺)一起也保持良好的流体膜润滑性能的润滑剂。因此，公开了包含具有润滑粘度的油和粘度调节剂的润滑剂组合物，该粘度调节剂是数均分子量(mn)小于10,000道尔顿(da)的烃聚合物。基于润滑剂组合物的总重量计，粘度调节剂以大于2重量％存在。示例性烃聚合物包括但不限于烯烃聚合物，诸如聚异丁烯、聚丁烯、乙烯α-烯烃共聚物或它们的组合。

2、具有润滑粘度的油可包含至少一种：(i)聚α烯烃(“pao”)，(ii)矿物油，诸如加氢处理和严格加氢处理的矿物油；(iii)气-液(“gtl”)烃油，诸如饱和异链烷烃油(iv)烷基化萘(“an”)，(v)烷基化苯或(vi)它们的组合。

3、基于润滑剂组合物的总重量计，这些润滑剂可具有1重量％至6重量％的溶解的氨。在一些实施方案中，润滑剂组合物可具有比不含粘度调节剂的润滑剂组合物更厚的电流体动力膜厚度。

4、在一些实施方案中，公开了装有润滑剂组合物的蒸气压缩系统，该润滑剂组合物包含具有润滑粘度的油和粘度调节剂，该粘度调节剂是数均分子量(mn)小于10,000道尔顿(da)的烃聚合物。该系统还可以装有包含氨、甲胺或它们的组合的制冷剂。该系统可具有压缩机，该压缩机为油溢流压缩机，诸如往复式、涡旋式、旋转叶片式、旋转螺杆式、双螺杆式压缩机，或使用滚子轴承或轴颈轴承机器元件的任何压缩机。该系统可以在30至100、或30至80、或30至50、或甚至46巴绝对压力(“bara”)的排放压力和100℃至150℃、或100℃至130℃、或120℃至125℃的排放温度下操作。

5、还公开了使用如上所述的润滑剂润滑压缩机的方法。还公开了通过向润滑剂组合物中添加如上所述的粘度调节剂来增加润滑剂组合物的弹性流体动力(“ehd”)膜厚度的方法。这种方法可导致减少的磨损和/或部件过早故障，诸如滚子轴承故障。公开了如上所述的粘度调节剂用于增加润滑剂组合物的ehd膜厚度和/或减少蒸气压缩系统的磨损和/或部件故障的用途。

技术特征：

1.一种润滑剂组合物，所述润滑剂组合物包含：

2.根据权利要求1所述的润滑剂组合物，其中所述烃聚合物具有250da至2500da、或500da至2500da、或1000da至1300da的mn。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述烃聚合物是烯烃聚合物。

4.根据权利要求3所述的润滑剂组合物，其中所述烯烃聚合物是聚异丁烯、聚丁烯或它们的组合。

5.根据权利要求3所述的润滑剂组合物，其中所述烯烃聚合物是乙烯α-烯烃共聚物。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述具有润滑粘度的油包含至少一种聚α-烯烃。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述具有润滑粘度的油包含至少两种聚α-烯烃。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述具有润滑粘度的油包含至少一种烷基化萘。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述具有润滑粘度的油在40℃下具有范围为32cst至220cst的iso粘度级别。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述润滑剂组合物还包含其中的溶解的氨和/或基于胺的制冷剂，诸如甲胺。

11.根据权利要求10所述的润滑剂组合物，其中基于所述润滑剂组合物的总重量计，所述溶解的氨或基于胺的制冷剂以1重量％至6重量％存在。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的润滑剂组合物，其中所述润滑剂组合物具有比不含所述粘度调节剂的润滑剂组合物更大的弹性流体动力(“ehd”)膜厚度。

13.根据权利要求12所述的润滑剂组合物，其中所述ehd膜厚度是使用光学干涉仪测得的。

14.一种蒸气压缩系统，所述蒸气压缩系统装有根据权利要求1至13中任一项所述的润滑剂组合物。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述系统装有包含氨、甲胺或它们的组合的制冷剂。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述制冷剂是氨。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的系统，其中所述系统压缩机是油溢流压缩机，诸如往复式、涡旋式、旋转叶片式、旋转螺杆式、双螺杆式压缩机、或使用滚子轴承或轴颈轴承机器元件的任何压缩机。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的系统，其中当所述系统在30至100、或30至80、或30至50或甚至46巴绝对压力(“bara”)的排放压力和100℃至150℃或100℃至130℃或120℃至125℃的排放温度下运行时，所述润滑剂组合物包含基于所述润滑剂组合物的总重量计以1重量％至6重量％存在的溶解的氨和/或基于胺的制冷剂。

19.一种润滑蒸气压缩系统的压缩机的方法，所述方法包括：

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述系统装有包含氨、甲胺或它们的组合的制冷剂。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述制冷剂是氨。

22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其中所述压缩机是油溢流压缩机，诸如往复式、涡旋式、旋转叶片式、旋转螺杆式、双螺杆式压缩机、或使用滚子轴承或轴颈轴承机器元件的任何压缩机。

23.一种增加润滑剂组合物的弹性流体动力(“ehd”)膜厚度的方法，所述方法包括基于所述润滑剂组合物的总重量百分比向所述润滑剂组合物中添加粘度调节剂，其中：

24.一种减少蒸气压缩系统中的磨损和/或过早部件故障的方法，所述方法包括：

25.粘度调节剂在润滑剂组合物中以增加弹性流体动力(“ehd”)膜厚度的用途，其中：

26.粘度调节剂在润滑剂组合物中以减少蒸气压缩系统中的磨损和/或部件故障的用途，其中：

技术总结
本发明涉及润滑剂组合物，这些润滑剂组合物包含具有润滑粘度的油和粘度调节剂，该粘度调节剂是数均分子量(M<subgt;n</subgt;)小于10,000道尔顿(Da)的烃聚合物。基于润滑剂组合物的总重量计，粘度调节剂以大于2重量％存在。示例性烃聚合物包括但不限于烯烃聚合物，诸如聚异丁烯、聚丁烯、乙烯α‑烯烃共聚物或它们的组合。

技术研发人员：D·M·帕利斯特,E·施维姆,S·米勒,K·史蒂文斯,A·L·贝克曼
受保护的技术使用者：路博润公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15