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新型汽轮机油的研发思路

发布时间:2013/11/02 分类:行业新闻

新型汽轮机油的研发思路

    汽轮机油的许多重要性质都是由其所使用的基础油性质决定的。考虑到机组运行的苛刻条件及对油品性能的要求,主要将加氢类基础油的各方面性能进行了对比。用加氮基础油150N、50N、30N、250N调合成相同粘度级别的SAE46基础油,并进行了性能考察。在加入相同加剂量的抗氧剂后,旋转氧弹的试验结果有明显差别。其中4号基础油的试验结果优于其他基础油。由此可以看出,理想组分含量更高且分布更合理的。可延缓氧化诱导期,从而减少油泥的产生,抑制粘度的增长,从而阻止油品变质。抗乳化性能比较汽轮机在运行过程中。蒸汽和水往往不可避免地从轴封或其他部位进入汽轮机油系统,引起油品乳化。要使汽轮机油具有较好的抗乳化性。基础油必须经过深度精制,尽量减少油中的环烷酸、芳香烃、胶质、沥青质含量。

    由数据可以看出,3号基础油的抗乳化性能最差,达到16min;而4号基础油的抗乳化性能最好,油水只用Zmin便可分离。从化学组成也可看出,3号基础油的芳香烃、胶质、沥青质含量最高,油水分离速度慢,已经超出优质长寿命汽轮机油的指标范围。因此,不考虑采用3号基础油作为优质长寿命汽轮机油的基础油。

    为了使设备得到良好的润滑。就僻要润滑油在设备的工作温度范围内保持合适的粘度,因此润滑油的粘度受温度的影响应尽可能小。在与用户签订的协议标准中,优质长寿命汽轮机油的粘度指数应不小于10,因此,1号基础油无法达到指标要求。

    由数据可知,实际上能满足条件的基础油只有2号及4号基础油。这2种基础油均为川类加氢油。添加剂的传选复合剂的性能考察汽轮机油最重要的使用性能是氧化安定性、破乳化性、空气释放性。其关键在于复合添加剂是否能改善这几方面的性能。通过查询国内外各种添加剂资料得知,复合添加剂A及日比较适宜作为长寿命汽轮机油的添加剂。将其按一定比例与基础油调合制成的汽轮机油,能兼顾到茂名分公司炼油厂大型汽轮机组的僻求。因此,按照不同的加剂量,进一步对2种基础油及2种复合剂进行了性能考察。

    由此可见。复合剂A、B分别与2号、4号基础油调合时,均出现旋转氧弹项目不能满足产品质量指标的情况,而且复合剂B出现锈蚀不合格情况。因此,需要补加防锈剂及高温抗氧剂。考虑到成本问题,选择复合剂A补加高温抗氧剂的方式。高温抗权剂的考察抗氧化性能不能满足要求的原因可能是基础油精制深度不够,或是复合剂中的抗氧剂加剂量不够。由于目前选用的基础油为川类加氢油,因此主要问题是抗氧剂加剂l不足。为此,选择抗氧剂a、b、c,按不同的加剂量在2号基础油和复合剂A中进行氧化性能试验。在复合剂A中加入抗氧剂a及匕的作用不大,而加入抗氧剂c的效果是比较明显的。抗氧剂c以0.1%的理想加剂量加入到复合剂A中。完全可以满足质量指标的要求。其中的主要原因可能是抗氧剂类型不同,a、匕为酚型抗氧剂,在高温下容易分解;c为胺型抗氧剂。具有较好的热安定性。

    抗泡剂的筛选润滑油在与空气剧烈搅拌的过程中不但会产生泡沫,而且会使一部分空气溶解在其中。当润滑油与空气中的冷凝水接触时,易产生乳化现象,破坏油膜,造成磨损,增加油耗。为了满足油品的抗泡性要求,选取了2种类型的抗泡剂X、丫,按不同的加剂量加入4号基础油中进行考察。从中可以看出。加氢基础油对抗泡剂的感受性好,具有良好的抗泡沫性能。2种抗泡剂对抗乳化性能的影响均不大,且抗泡剂丫对油品的感受性比抗泡剂X好。但是,由于从属于硅油型抗泡剂。对液压油空气释放性的不利影响比非硅油型抗泡剂大。考虑到空气释放性能,在全配方考察时,应选用性能良好的抗泡剂X.加剂量为10一30mg/kg.

    全配方的确定通过对基础油及添加剂的考察,初步确定了2个46优质长寿命汽轮机油的配方:配方1:2号基础油+复合剂A+0.1%抗氧剂e+30mglkg抗泡剂x.配方2:4号基础油+复合剂A十0.1%抗氧剂c+30mg爪g抗泡剂xo由于在使用过程中,46优质长寿命汽轮机油的热氧化安定性是影响油品变质的主要因紊,因此,对2号、4号基础油进行了氧化安定性试验(GBfr12581)对比。

    2个配方的氧化安定性都远远超出了合同标准的指标要求,但配方2在氧化安定性方面的优势更加明显。考虑到配方,的旋转氧弹试验及抗乳化试验结果较配方2差,同时考虑成本等综合因素,确定以配方2为46优质长寿命汽轮机油的调合配方。

    46优质长舟命汽轮机油的性能评定用配方2调合的46优质长寿命汽轮机油具有良好的热氧化安定性、抗乳化性、防锈防腐蚀性及空气释放性,该油品配方完全符合合同标准的质量指标要求。46优质长寿命汽轮机油自2005年6月开始工业化批量生产。成功应用于目前中国石化茂名分公司炼油厂及乙烯公司的大型汽轮机组。取代了国外进口汽轮机油,降低了设备运行成本。

    由于该油品首次用于大型机组,为了确保机组的平稳运行。进行了质量跟踪服务。现将其中2台汽轮机组的基本参数及工况列于。这2台汽轮机组在205年6月进行大修之后换用46优质长寿命汽轮机油。对油品的酸值及抗乳化性能的监控分析结果、。从可以看出,油品的酸值随使用时间的增加先减小后增大。其主要原因是,油品装入设备后,因油品中酸性添加剂的消耗,促使油品本身酸值减小;之后随着油品的氧化,酸值又不断增大。当达到换油指标0.5mgKO日/g时。就必须进行换油。反映了油品抗乳化性能的变化情况。由于蒸汽及杂质的影响,油品的破乳化性能有所下降。当油品使用到200天时,抗乳化性能仍然可以达到16min,相对油品的换油指标40min差距较大。对使用性能几乎没有影响。由于NG32/25机较NG25120/0机运行工况更为苛刻。功率及转速等负荷比较大,使油品酸值呈较快增长的趋势。从油品的采样外观来看,颜色较出厂时略深,但仍是透明的。

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