汽轮机润滑油组合物及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种汽轮机润滑油组合物，包括屏蔽酚化合物、极压抗磨剂、金属减活剂、防锈剂、抗乳化剂和主要量的润滑油基础油；所述屏蔽酚化合物的结构为式(I)所示：式(I)中各基团的定义同说明书。本发明专利技术的汽轮机润滑油组合物不但能够满足当今更高规格产品对抗氧化性能日益严苛的要求，并且还显示出优异的清净分散性能、极压性能、抗磨性能和防锈性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽轮机润滑油组合物。具体而言，本专利技术涉及一种具有优异高温氧化稳定性的汽轮机润滑油组合物。
技术介绍
汽轮机是发电产业主体设备之一，其动力驱动有蒸汽、燃气和水力等形式。所用汽轮机润滑油又称透平油，通常包括蒸汽轮机润滑油、燃汽轮机润滑油和水力汽轮机润滑油等，主要用于汽轮机和相联动机组的滑动轴承、减速齿轮、调速器和液压系统等的润滑。目前广泛应用的蒸汽汽轮机、燃气汽轮机和水力汽轮机都要求汽轮机润滑油具有较高的承载能力和较长的使用寿命。蒸汽汽轮机是一种将蒸汽的热能转变为旋转机械能的高速旋转式热能动力机械，它的润滑部位主要是变速箱和转子轴承，因其转子轴封可能有窜汽，故该润滑系统进水的可能性较大，再加之设备转速高、负荷大、运行周期长，故对润滑油的防锈性、抗乳化性和抗氧化性的要求都很高，还要求润滑油在系统的关键部位形成沉积物的倾向极小。与常规蒸汽汽轮机由燃烧加热产生蒸汽做功不同的是，燃气轮机利用燃烧产生的燃气直接做功，轴承处温度最高可达260℃。燃气汽轮机润滑油受轴承热表面的作用并在调速系统高压下使用，应具有优异的氧化安定性和热稳定性、良好的防锈性能和抗乳化性能。对于齿轮传动的汽轮机，还应具备好的极压抗磨承载能力，以满足系统中齿轮设备的润滑要求。蒸汽-燃气联合循环系统所用的汽轮机润滑油，既要满足蒸汽轮机润滑要求，也要满足燃气汽轮机的润滑使用要求，需要有极好的耐高温氧化和耐腐蚀性能。近年来，随着汽轮机的输出功率与用油量之比已显著增大，即循环系数显著增大，造成汽轮机工况条件更加苛刻，工作温度大幅升高，必然导致润滑油氧化降解速度加快，这都要求汽轮机润滑油具有在高温条件下稳定运行的极佳性能，不仅需要具有优异的极压承载能力、突出的抗氧化性，同时还要具有良好的抗泡性以及抗乳化性。寻求更为有效的抗氧添加剂和开发新型高性能的汽轮机润滑油，一直是本领域技术人员努力的目标。美国专利US5304314公开了一种适合作为抗氧剂使用的含硫和芳胺的酚化合物。美国专利US2006/0189824A1公开了一种适合作为抗氧剂使用的含二级芳胺的屏蔽酚化合物。但是，这些现有技术的化合物在汽轮机润滑油中使用时，油品的高温抗氧化性能、极压承载能力和抗磨性能依然存在改善的余地。另外，除了沉积物的不利影响以外，发动机的锈蚀也会严重缩短发动机的寿命，而且一些关键部位的腐蚀在很大程度上也影响发动机的工况性能。现有技术对防锈性能的关注还远远不够。因此，现有技术仍旧需要一种汽轮机润滑油组合物，其不但能够满足当今更高规格产品对高温抗氧化性能日益严苛的要求，并且还显示出优异的极压性能、清净分散性能、抗磨性能和防锈性能。
技术实现思路
本专利技术涉及以下方面的内容。1.一种汽轮机润滑油组合物，包括屏蔽酚化合物、极压抗磨剂、金属减活剂、防锈剂、抗乳化剂和主要量的润滑油基础油；所述屏蔽酚化合物的结构为：通式(I)中，各基团R彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-300直链或支链烷基(优选C1-10直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300-3000的聚烯烃基)、通式(II)所示的基团和通式(III)所示的基团，前提是至少一个基团R是通式(II)所示的基团；各基团R'彼此相同或不同，各自独立地选自氢和C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢和C1-4直链或支链烷基)，前述各通式(II)、(III)和(IV)中，各基团L彼此相同或不同，各自独立地是基团其中基团R”选自氢、C1-20烃基(优选C1-20直链或支链烷基)和C3-20直链或支链杂烷基，优选选自氢、C1-10直链或支链烷基和C3-10直链或支链杂烷基；各基团R2彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-20直链或支链烷基、通式(IV)所示的基团和通式(V)所示的基团(优选各自独立地选自氢、C1-10直链或支链烷基和通式(IV)所示的基团)；各基团Rb彼此相同或不同，各自独立地选自氢和C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢和C1-10直链或支链烷基)；各基团Rc彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-20直链或支链烷基和C1-20直链或支链烷基氧基(优选各自独立地选自氢、C1-10直链或支链烷基和C1-10直链或支链烷基氧基，更优选处于环基团上氮原子的对位)；y是0至3的整数(优选0或1)；z是0至3的整数(优选0或1)；n为1至8的整数(优选1或2)；n'为0至7的整数(优选0、1或2)，前提是n'+n≤8(优选n'+n＝1或n'+n＝2)；各基团Rd彼此相同或不同，各自独立地选自氢和通式(V)所示的基团(优选氢)；各环基团彼此相同或不同，各自独立地选自苯环和萘环(优选苯环)，其中相邻的两个环基团彼此任选通过附加的S原子和桥接这两个环的N原子而形成吩噻嗪环，和/或，相邻的两个环基团彼此任选通过附加的基团(其中基团R”选自氢、C1-20烃基(优选C1-20直链或支链烷基)和C3-20直链或支链杂烷基，优选选自氢和C1-10直链或支链烷基)和桥接这两个环的N原子而形成9,10-二氢吖啶环，通式(V)中，各基团R彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-300直链或支链烷基(优选C1-10直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300-3000的聚烯烃基)、通式(II)所示的基团和通式(III)所示的基团(优选各自独立地选自氢和C1-300直链或支链烷基)；各基团R'彼此相同或不同，各自独立地选自氢和C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢和C1-4直链或支链烷基)；基团L是基团其中基团R”选自氢、C1-20烃基(优选C1-20直链或支链烷基)和C3-20直链或支链杂烷基，优选选自氢、C1-10直链或支链烷基和C3-10直链或支链杂烷基；a是0或1，并且两个基团R和一个基团-(S)a-L-分别占据苯环上的剩余三个位置，其中，所述直链或支链杂烷基选自直链或支链烷基分子结构内部的一个或多个(比如1至4个、1至3个、1至2个或者1个)基团-CH2-被选自-O-、-S-和-NR'-(R'是H或C1-4直链或支链烷基)之一的替代基团直接替代而获得的基团和直链或支链烷基分子结构内部的一个或多个(比如1至3个、1至2个或者1个)基团-CH<被替代基团-N<直接替代而获得的基团，其中该屏蔽酚化合物在其整个分子结构中至少有一个基团Rd是氢。2.按照前述任一方面所述的屏蔽酚化合物，选自以下的具体化合物或其任意比例的混合物：3.一种汽轮机润滑油组合物，包括屏蔽酚化合物、极压抗磨剂、金属减活剂、防锈剂、抗乳化剂和主要量的润滑油基础油，所述屏蔽酚化合物的制造方法包括使通式(X)所示的酚化合物和通式(Y)所示的胺化合物在通式(Z)所示的醛化合物(优选甲醛)的存在下发生反应的第一步骤，任选还包括使所述第一步骤的反应产物与硫化剂(优选硫)反应和/或与通式(Z)所示的醛化合物(优选甲醛)反应的附加步骤，通式(X)中，各基团R0彼此相同或不同，各自独立地选自氢、-SH和C1-300直链或支链烷基(优选C1-10直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300-3000的聚烯烃基)，前提是至少一个基团R0是-SH；各基团R'彼此相同或不同，各自独立地选自氢和C1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽轮机润滑油组合物，包括屏蔽酚化合物、极压抗磨剂、金属减活剂、防锈剂、抗乳化剂和主要量的润滑油基础油，所述屏蔽酚化合物的结构为：通式(I)中，各基团R彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1‑300直链或支链烷基(优选C1‑10直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300‑3000的聚烯烃基)、通式(II)所示的基团和通式(III)所示的基团，前提是至少一个基团R是通式(II)所示的基团；各基团R'彼此相同或不同，各自独立地选自氢和C1‑20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢和C1‑4直链或支链烷基)，前述各通式(II)、(III)和(IV)中，各基团L彼此相同或不同，各自独立地是基团其中基团R”选自氢、C1‑20烃基(优选C1‑20直链或支链烷基)和C3‑20直链或支链杂烷基，优选选自氢、C1‑10直链或支链烷基和C3‑10直链或支链杂烷基；各基团R2彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1‑20直链或支链烷基、通式(IV)所示的基团和通式(V)所示的基团(优选各自独立地选自氢、C1‑10直链或支链烷基和通式(IV)所示的基团)；各基团Rb彼此相同或不同，各自独立地选自氢和C1‑20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢和C1‑10直链或支链烷基)；各基团Rc彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1‑20直链或支链烷基和C1‑20直链或支链烷基氧基(优选各自独立地选自氢、C1‑10直链或支链烷基和C1‑10直链或支链烷基氧基，更优选处于环基团上氮原子的对位)；y是0至3的整数(优选0或1)；z是0至3的整数(优选0或1)；n为1至8的整数(优选1或2)；n'为0至7的整数(优选0、1或2)，前提是n'+n≤8(优选n'+n＝1或n'+n＝2)；各基团Rd彼此相同或不同，各自独立地选自氢和通式(V)所示的基团(优选氢)；各环基团彼此相同或不同，各自独立地选自苯环和萘环(优选苯环)，其中相邻的两个环基团彼此任选通过附加的S原子和桥接这两个环的N原子而形成吩噻嗪环，和/或，相邻的两个环基团彼此任选通过附加的基团(其中基团R”选自氢、C1‑20烃基(优选C1‑20直链或支链烷基)和C3‑20直链或支链杂烷基，优选选自氢和C1‑10直链或支链烷基)和桥接这两个环的N原子而形成9,10‑二氢吖啶环，通式(V)中，各基团R彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1‑300直链或支链烷基(优选C1‑10直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300‑3000的聚烯烃基)、通式(II)所示的基团和通式(III)所示的基团(优选各自独立地选自氢和C1‑300直链或支链烷基)；各基团R'彼此相同或不同，各自独立地选自氢和C1‑20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢和C1‑4直链或支链烷基)；基团L是基团其中基团R”选自氢、C1‑20烃基(优选C1‑20直链或支链烷基)和C3‑20直链或支链杂烷基，优选选自氢、C1‑10直链或支链烷基和C3‑10直链或支链杂烷基；a是0或1，并且两个基团R和一个基团‑(S)a‑L‑分别占据苯环上的剩余三个位置，其中，所述直链或支链杂烷基选自直链或支链烷基分子结构内部的一个或多个(比如1至4个、1至3个、1至2个或者1个)基团‑CH2‑被选自‑O‑、‑S‑和‑NR'‑(R'是H或C1‑4直链或支链烷基)之一的替代基团直接替代而获得的基团和直链或支链烷基分子结构内部的一个或多个(比如1至3个、1至2个或者1个)基团‑CH<被替代基团‑N<直接替代而获得的基团，其中该屏蔽酚化合物在其整个分子结构中至少有一个基团Rd是氢。...

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机润滑油组合物，包括屏蔽酚化合物、极压抗磨剂、金属减活剂、防锈剂、抗乳化剂和主要量的润滑油基础油，所述屏蔽酚化合物的结构为：通式(I)中，各基团R彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-300直链或支链烷基(优选C1-10直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300-3000的聚烯烃基)、通式(II)所示的基团和通式(III)所示的基团，前提是至少一个基团R是通式(II)所示的基团；各基团R'彼此相同或不同，各自独立地选自氢和C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢和C1-4直链或支链烷基)，前述各通式(II)、(III)和(IV)中，各基团L彼此相同或不同，各
\t自独立地是基团其中基团R”选自氢、C1-20烃基(优选C1-20直链或支链烷基)和C3-20直链或支链杂烷基，优选选自氢、C1-10直链或支链烷基和C3-10直链或支链杂烷基；各基团R2彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-20直链或支链烷基、通式(IV)所示的基团和通式(V)所示的基团(优选各自独立地选自氢、C1-10直链或支链烷基和通式(IV)所示的基团)；各基团Rb彼此相同或不同，各自独立地选自氢和C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢和C1-10直链或支链烷基)；各基团Rc彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-20直链或支链烷基和C1-20直链或支链烷基氧基(优选各自独立地选自氢、C1-10直链或支链烷基和C1-10直链或支链烷基氧基，更优选处于环基团上氮原子的对位)；y是0至3的整数(优选0或1)；z是0至3的整数(优选0或1)；n为1至8的整数(优选1或2)；n'为0至7的整数(优选0、1或2)，前提是n'+n≤8(优选n'+n＝1或n'+n＝2)；各基团Rd彼此相同或不同，各自独立地选自氢和通式(V)所示的基团(优选氢)；各环基团彼此相同或不同，各自独立地选自苯环和萘环(优选苯环)，其中相邻的两个环基团彼此任选通过附加的S原子和桥接这两个环的N原子而形成吩噻嗪环，和/或，相邻的两个环基团彼此任选通过附加的基团(其中基团R”选自氢、C1-20烃基(优选C1-20直链或支链烷基)和C3-20直链或支链杂烷基，优选选自氢和C1-10直链或支链烷基)和桥接这两个环的N原子而形成9,10-二氢吖啶环，通式(V)中，各基团R彼此相同或不同，各自独立地选自氢、C1-300直链或支链烷基(优选C1-10直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300-3000的聚烯烃基)、通式(II)所示的基团和通式(III)所示的基团(优选各自独立地选自氢和C1-300直链或支链烷基)；各基团R'彼此相同或不同，各自独立地选自氢和C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢和C1-4直链或支链烷基)；基团L是基团其中基团R”选自氢、C1-20烃基(优选C1-20直链或支链烷基)和C3-20直链或支链杂烷基，优选选自氢、C1-10直链或支链烷基和C3-10直链或支链杂烷基；a是0或1，并且两个基团R和一个基团-(S)a-L-分别占据苯环上的剩余三个位置，其中，所述直链或支链杂烷基选自直链或支链烷基分子结构内部的一个或多个(比如1至4个、1至3个、1至2个或者1个)基团-CH2-被选自-O-、-S-和-NR'-(R'是H或C1-4直链或支链烷基)之一的替代基团直接替代而获得的基团和直链或支链烷基分子结构内部的一个或多个(比如1至3个、1至2个或者1个)基团-CH<被替代基团-N<直接替代而获得的基团，其中该屏蔽酚化合物在其整个分子结构中至少有一个基团Rd是氢。2.按照权利要求1所述的汽轮机润滑油组合物，其特征在于，所述屏蔽酚化合物选自以下的具体化合物或其任意比例的混合物：3.一种汽轮机润滑油组合物，包括屏蔽酚化合物、极压抗磨剂、金属减活剂、防锈剂、抗乳化剂和主要量的润滑油基础油，所述屏蔽酚化合物的制造方法包括使通式(X)所示的酚化合物和通式(Y)所示的胺化合物在通式(Z)所示的醛化合物(优选甲醛)的存在下发生反应的第一步骤，任选还包括使所述第一步骤的反应产物与硫化剂(优选硫)反应和/或与通式(Z)所示的醛化合物(优选甲醛)反应的附加步骤，通式(X)中，各基团R0彼此相同或不同，各自独立地选自氢、-SH和C1-300直链或支链烷基(优选C1-10直链或支链烷基或者数均分子量Mn为300-3000的聚烯烃基)，前提是至少一个基团R0是-SH；各基团R'彼此相同或不同，各自独立地选自氢和C1-20直链或支链烷基(优选各自独立地选自氢和C1-4直链或支链烷基)，通式(Y)中，基...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏朔，龙军，段庆华，张辉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11