陳曉紅

(中國(guó)石化潤(rùn)滑油公司燕化分公司,北京 102503)

影響汽輪機(jī)油抗乳化性能的研究與探討

陳曉紅

(中國(guó)石化潤(rùn)滑油公司燕化分公司,北京 102503)

通過分析 TSA46汽輪機(jī)油的生產(chǎn)工藝,從基礎(chǔ)油自身抗乳化性、加氫油所占比例及罐內(nèi)雜質(zhì)等方面入手,考察對(duì)成品汽輪機(jī)油抗乳化性能的影響。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,在調(diào)配汽輪機(jī)油時(shí)應(yīng)采取先進(jìn)先出原則,選擇抗乳化性能優(yōu)越的基礎(chǔ)油,并定期清理調(diào)合罐,均有利于改善成品油的抗乳化性能。基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果,優(yōu)化汽輪機(jī)油調(diào)合方案,指導(dǎo)工業(yè)化生產(chǎn)。

汽輪機(jī)油;基礎(chǔ)油;抗乳化性能;調(diào)合

Abstract:According to the analysis on the TSA46 turbine o il′s p roduction process,the effects of som e factors on the dem ulsibility of turbine oilw ere investigated,including the self-dem ulsibility of base oil,the proportion of hydrogenation oil and the impurities in tank,etc.Results indicated that,in the p rocess of blending turbine o il,follow ing the FIFO (first in first out)principle,choosing the base o ilw ith excellent dem ulsibility,and cleaning off blending tanks regularly,are prop itious to improve the dem ulsibility of turbine o i.lBased on the exper im ental results,the blending plan of turbine oilw as opt im ized to p rovide reference for the industrialp roduction.

Key words:turbine oil;base oil;dem ulsibility;blending

0 引言

廣泛用于電力等行業(yè)的工業(yè)潤(rùn)滑油,其特點(diǎn)是具有優(yōu)良的氧化安定性、防銹性和抗乳化性能?？谷榛允瞧啓C(jī)油的一個(gè)重要質(zhì)量指標(biāo),這是因?yàn)槠啓C(jī)油在使用過程中必然要與水接觸。如果汽輪機(jī)油的抗乳化性不好,在使用中容易形成乳化液,破壞潤(rùn)滑油形成的油膜,增加摩擦磨損,產(chǎn)生腐蝕,生成沉淀,阻礙潤(rùn)滑油的循環(huán),造成供油不良等,進(jìn)而威脅機(jī)組的安全運(yùn)行[1-4]。

目前,TSA汽輪機(jī)油采用深度精制的基礎(chǔ)油與精選復(fù)合添加劑調(diào)合而成。國(guó)內(nèi)現(xiàn)主要以Ⅰ類和Ⅱ類基礎(chǔ)油復(fù)合調(diào)配為主,調(diào)配出的成品油除了具備優(yōu)良的氧化安定性外,還具有很小的油泥生成趨勢(shì)和更好的分水性和空氣分離性。復(fù)合劑選用高效抗氧劑、防銹劑復(fù)合配制而成,能有效改善油品的氧化安定性和防銹性能,但此類復(fù)合劑一般含有表面活性劑物質(zhì),容易導(dǎo)致所用基礎(chǔ)油的抗乳化性能下降[5-6],必要時(shí)需補(bǔ)加適量的破乳劑,改善其抗乳化性。本文基于工業(yè)化泵循環(huán)—罐調(diào)合的基礎(chǔ)上,考察在生產(chǎn)工藝中影響汽輪機(jī)油抗乳化性的主要因素。

1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器

1.1 基礎(chǔ)油

基礎(chǔ)油的性能指標(biāo)見表 1。

表1 基礎(chǔ)油主要性能指標(biāo)

1.2 添加劑

試驗(yàn)采用的添加劑為汽輪機(jī)油復(fù)合劑 A,破乳化劑B和抗泡劑C。

1.3 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

分析中采用的檢驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)見表 2。

表2 分析檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

2 試驗(yàn)方法

在小型模擬調(diào)合釜內(nèi)加入適當(dāng)比例基礎(chǔ)油,加熱攪拌均勻后,依次加入破乳化劑B,復(fù)合劑A和抗泡劑 C。添加劑比例保持不變,調(diào)整各基礎(chǔ)油組分所占比例,在滿足質(zhì)量要求前提下,尋找最佳比例。

3 結(jié)果與討論

3.1 基礎(chǔ)油、成品油放置 1年后抗乳化性的變化

基礎(chǔ)油的抗乳化性與其精制深度及粘度有關(guān)。粘度相近的油品精制得越深,抗乳化性能越好;精制深度相同時(shí),粘度越小抗乳化性能越好。抽檢放置1年后的基礎(chǔ)油與L-TSA46成品油破乳化值,結(jié)果見表3。

表 3 基礎(chǔ)油與成品油放置 1年后的破乳化值變化情況

基礎(chǔ)油的新油抗乳化性能好,儲(chǔ)存 1年后,整體的水分離時(shí)間有較大幅度延長(zhǎng),并且同牌號(hào)油品之間破乳化值的變化程度也有較大差異;投加添加劑后配制的 TSA46汽輪機(jī)油破乳化值為 10 min左右,儲(chǔ)存 1年后,水分離時(shí)間變化不大,并且不同批次間的相互差別也不大,都在指標(biāo)要求范圍之內(nèi);與基礎(chǔ)油相比,儲(chǔ)存 1年后的成品油的抗乳化性能變化幅度小,穩(wěn)定性較好。而基礎(chǔ)油儲(chǔ)存 1年后氧化安定性、抗泡性等指標(biāo)也均會(huì)有變化[7],對(duì)儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)的基礎(chǔ)油要重新分析性能指標(biāo)后再做調(diào)配。

3.2 添加劑的作用

基礎(chǔ)油空白樣與各類添加劑復(fù)配后的油品性能指標(biāo),見表4。

表4 添加劑的作用

由表 4可以看出,3種基礎(chǔ)油混合在一起的抗乳化時(shí)間為 4 min,加入復(fù)合劑 A和抗泡劑 C后破乳化時(shí)間延長(zhǎng)為 18 min。復(fù)合劑A為主功能劑,能夠提高汽輪機(jī)油的氧化安定性和防銹性,但復(fù)合劑中的一些極性化合物,容易與水結(jié)合,延長(zhǎng)了水分離時(shí)間。加入破乳劑 B后,B的表面活性物質(zhì)活性更強(qiáng),能夠置換出油水界面上的表面活性物質(zhì),從而降低表面張力,改變界面的性質(zhì),通過分子間作用力消除分散相液滴凝結(jié)的障礙,即消除液滴外面的保護(hù)膜,使液滴容易凝結(jié)在一起,從而提高汽輪機(jī)油本身的增溶能力和水滴相互聚結(jié)的能力,促使油水界面膜破裂展開,釋放出其中所包微水水滴,實(shí)現(xiàn)油水兩相發(fā)生分離,達(dá)到破乳化的目的[5-8]。

3.3 基礎(chǔ)油的影響

3.3.1 基礎(chǔ)油抗乳化性的影響

原油油源的不同,精制方法的變化和精制深度的加深,以及儲(chǔ)運(yùn)中不確定因素的影響,在一定程度上影響著基礎(chǔ)油的抗乳化性能。就Ⅱ類加氫油而言,在一段時(shí)間內(nèi),從荊門煉廠收來的不同批次的 HV I II10的抗乳化性有較大的差異,導(dǎo)致其成品油的抗乳化性也有一定的差異,詳見表 5。由表 5可見,隨著基礎(chǔ)油抗乳化性的改善, TSA成品油的抗乳化性能也隨之提高。所以在調(diào)合成品油前要對(duì)基礎(chǔ)油有適當(dāng)?shù)倪x擇性,針對(duì)不同的基礎(chǔ)油性質(zhì),合理調(diào)配組分油比例,提高一次合格率,降低調(diào)合成本。

表 5 基礎(chǔ)油對(duì)成品油抗乳化性的影響 min

3.3.2 加氫油比例的影響

與溶劑精制基礎(chǔ)油相比,加氫基礎(chǔ)油具有良好的氧化安定性和抗乳化性能,能夠延長(zhǎng)油品的使用壽命,是汽輪機(jī)油優(yōu)良的基礎(chǔ)油料。根據(jù) TSA46汽輪機(jī)油的工藝要求,在不影響其他性能條件下,考察加氫油所占比例對(duì)抗乳化性的影響,見圖 1。

圖1 加氫油比例對(duì)破乳化值的影響

由圖 1可以看出,隨著Ⅱ類基礎(chǔ)油比例的增加,抗乳化性越來越好。當(dāng)Ⅱ類基礎(chǔ)油比例在 60%時(shí),抗乳化時(shí)間為11 min;比例增加至75%時(shí),抗乳化時(shí)間為9 min;繼續(xù)將Ⅱ類基礎(chǔ)油比例升高到100%時(shí),抗乳化時(shí)間為 8 min。綜合成本、內(nèi)外部環(huán)境等因素考慮,在進(jìn)行大罐調(diào)合時(shí),Ⅱ類基礎(chǔ)油的比例選取在70%～75%之間較為適宜。

3.4 雜質(zhì)的影響

在泵循環(huán) -罐調(diào)合的生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn),成品油罐內(nèi)雜質(zhì)可能對(duì) TSA46成品油的抗乳化性有影響,見表6。

表6 成品油靜止時(shí)間對(duì)抗乳化性的影響 min

與剛做過清罐處理的 404#罐相比,其他 3罐的使用時(shí)間較長(zhǎng),調(diào)合出的成品油分水時(shí)間均隨沉淀時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,而 404#罐的成品油分水時(shí)間趨于穩(wěn)定。這主要是由罐內(nèi)雜質(zhì)引起的,成品油罐底經(jīng)長(zhǎng)期沉積,會(huì)存有水分、機(jī)雜、灰塵、膠質(zhì)等極性物質(zhì),尤其是罐出口距罐底有一段距離,導(dǎo)致每批次油品都會(huì)有部分殘余在底部,促進(jìn)沉淀生成,進(jìn)而影響下一批次成品油的質(zhì)量。所以,在油品調(diào)合工藝中,要注意調(diào)合罐的使用時(shí)間,通過分析成品油破乳化時(shí)間與靜止時(shí)間的關(guān)系,判斷罐內(nèi)雜質(zhì)情況,以便及時(shí)做清罐處理,防止沉積物污染油品。

4 結(jié)論

(1)基礎(chǔ)油儲(chǔ)存較長(zhǎng)時(shí)間后,抗乳化性能會(huì)有所降低,在工業(yè)生產(chǎn)中要采取先進(jìn)先出原則,對(duì)儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)的基礎(chǔ)油要重新分析性能指標(biāo)后再做調(diào)配。

(2)工業(yè)生產(chǎn)L-TSA46汽輪機(jī)油時(shí),應(yīng)選擇抗乳化性好的基礎(chǔ)油。在汽輪機(jī)油基礎(chǔ)油料中隨著加氫油比例的增加,抗乳化性能逐漸改善,根據(jù)成本等因素綜合考慮,選取適宜的Ⅱ類基礎(chǔ)油比例。

(3)調(diào)合罐內(nèi)的殘余油料、添加劑以及其他雜質(zhì)對(duì) TSA46油的抗乳化性有負(fù)面作用,應(yīng)定期進(jìn)行清罐處理。

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Resea rch and D iscuss ion on the Reasons of Affec ting the Dem uls ib ility of Turb ine O il

CHEN Xiao-hong
(Yanshan B ranch,Lubricant Company,Sinopec Corp.,Beijing 102503,China)

TE626.36

A

2010-02-28。

陳曉紅(1980-),女,2008年畢業(yè)于遼寧石油化工大學(xué)化學(xué)工程專業(yè),現(xiàn)主要從事潤(rùn)滑油生產(chǎn)工藝方面工作。

1002-3119(2010)06-0021-03