变压器油结构组成对其氧化安定性与析气性的影响

以中海油环烷基常二线馏分油为原料,LH-23和RJW-2为加氢催化剂,采用不同加氢工艺制备变压器油基础油,分析了基础油结构组成对其氧化安定性与析气性的影响。结果表明:随着变压器油加氢反应温度升高,精制程度加深,基础油中饱和烃(总链烷烃和总环烷烃)的质量分数由64.2%增至80.6%,芳烃的质量分数由35.8%降至19.4%,氧化后的酸值逐渐降低,基础油的氧化安定性变好,但同时析气值逐渐增大,析气性变差;同时,基础油中多环芳烃质量分数由1.7%降至0,双环芳烃质量分数由12.0%降至2.6%,单环芳烃质量分数由22.1%降至16.8%,多环芳烃较单、双环芳烃对基础油氧化安定性的影响更大;在芳烃总碳原子质量分数(C_A值)为8.5%的基础油中加入萘的质量分数仅为1%时,油品的析气值由5.3 mm~3/min降至-3.5 mm~3/min,双环芳烃更适合改善基础油的析气性;为使变压器油基础油兼具良好的氧化安定性与析气性,基础油的C_A值应保持在9%～13%。     

环烷基油烃组成与氧化安定性的相关性研究

氧化安定性是基础油的重要性能,对3种环烷基油烃组成与氧化安定性的相关性进行了研究。用气相色谱-质谱(GC-MS)对3种环烷基油的烃组成进行了分析,其饱和烃的含量依次为66.4%,87.5%和99.2%,双环芳香烃和稠环芳香烃总含量依次为25.8%,3.4%和0%,单环芳香烃的含量次为7.6%,8.7%和0%。用旋转氧弹法对3种环烷基油的氧化安定性进行了评价,其对应的氧化诱导期依次为78 min,43 min和52 min。加入0.3%的2,6—二叔丁基对甲酚抗氧剂(T501)后,3种环烷基油的氧化诱导期依次为124 min,130 min和210 min,相应提高了59.0%,202.3%和303.8%。说明环烷基油中的双环芳香烃和稠环芳香烃总含量越高,其氧化安定性越好。单环芳香烃的含量越高,氧化安定性越差。饱和烃含量越高,对抗氧剂的感受性越好。环烷基油的氧化诱导期随抗氧剂的增加而增加,抗氧剂的最佳添加量为0.3%。(图2表2参考文献5)     

季戊四醇复合酯热氧化行为及氧化动力学研究

将高温氧化、高压示差扫描量热法测试及氧化动力学分析相结合,研究了季戊四醇复合酯经历不同条件恒温氧化后黏度、黏度指数和酸值的变化,并通过计算实验前后试样的起始氧化温度和活化能,得出热氧化行为对油品后续抗氧化性能的影响。实验结果表明,油品黏度与酸值的变化规律可用Logistic函数拟合,且拟合参数与温度密切相关,可用于评估油品的后续氧化行为;黏度与酸值具有较强的相关性,以黏度为x轴、酸值为y轴呈对数函数分布;季戊四醇复合酯经历实验范围内的氧化后,起始氧化温度和活化能均未发生显著变化,仍具备优异的氧化安定性。     

航空发动机润滑油高温抗氧剂的研究

以N-烷基苯基-1-萘胺、烷基化二苯胺为原料,在反应温度为130~180 ℃、反应时间为5~10 h的条件下,合成了低聚物抗氧剂。采用红外光谱、高效液相色谱-质谱联用技术等分析方法对合成低聚物进行表征。结果表明：经204 ℃氧化与腐蚀安定性评定,多元醇酯润滑油氧化前后总酸值变化为0.945 mg KOH/g,40 ℃运动黏度变化率为10.025%,沉积物含量为2.537 mg/（100 mL）,与常规抗氧剂相比,合成抗氧剂显著提高了多元醇酯润滑油的高温抗氧化、抗腐蚀性能,满足AS-5780A国际民用航空发动机油规范和MIL-PRF-23699F美国海军航空发动机油规范要求,是一种性能优异的多元醇酯航空润滑油高温抗氧剂。     

两种变压器油老化过程抗氧化安定性变化的相关研究

采用加速老化的方法模拟变压器油老化过程中抗氧化安定性的变化,研究了环烷基变压器油和加氢裂化变压器油氧化诱导期和起始氧化温度随老化时间的变化规律,对比分析了两种变压器油样老化过程中抗氧化安定性变化的差异。     

几种加氢润滑油基础油性质和组成的研究

通过对9种加氢润滑油基础油的主要性质及组成进行分析,并采用n-d-M法计算其结构族组成参数,依据其性质与组成的关系,对加氢润滑油基础油的密度、折射率、平均相对分子质量与结构组成以及烃类组成进行关联,同时对加氢润滑油基础油中的链烷烃、环烷烃含量与黏度指数、氧化安定性进行关联。结果表明：9种加氢润滑油基础油的密度与总环数和芳环数具有正相关性;折射率与结构组成参数（芳碳率、烷基碳率）具有近似的正相关性,而与烷基碳率具有负相关性;平均相对分子质量与芳烃、环烷烃含量呈正相关性,而与链烷烃含量则呈负相关性;链烷烃含量与氧化安定性、黏度指数也具有正相关性,但环烷烃含量与氧化安定性、黏度指数则呈现负相关性。     

国产烷基萘在汽油机油中的应用

烷基萘具有优良的氧化安定性,可用作润滑油基础油。采用模拟试验,对用烷基萘(40℃运动黏度63.5 mm2/s,100℃运动黏度8.0 mm2/s)替代部分APIⅢ类基础油调配的SN 5W-30汽油机油的氧化安定性,高温清净性,摩擦特性和低温流动性进行了考察。烷基萘可以提高SN 5W-30汽油机油的氧化安定性和高温清净性,并能够小幅度地改善SN 5W-30汽油机油的低温(-35℃)泵送性能,但并不能改善SN 5W-30汽油机油的低温(-30℃)启动性及摩擦性能。可以推测,用烷基萘调配的SN 5W-30汽油机油比完全用APIⅢ类基础油调配的SN 5W-30汽油机油有更长的使用周期。(图0表6参考文献5)     

合成减振器油的研究

汽车悬架减振系统广泛使用减振器油来提高乘坐的舒适性和平稳性。研究了一种合成减振器油。参照进口减振器油的性能,通过对基础油和添加剂的考察,研制的合成减振器油由合成烃,聚甲基丙烯酸酯黏度指数改进剂,胺型/酚型复合抗氧剂和硫/磷型抗磨剂组成。研制的合成减振器油40℃运动黏度在11.0 mm~2/s～13.0 mm~2/s之间(典型值12.3 mm~2/s),40℃运动黏度剪切下降率≤7.5%(典型值0.24%),具有良好的剪切安定性和黏度保持能力,可以提供稳定的阻尼。研制的合成减振器油通过了减振器台架试验,达到了研制目标。     

体相催化剂在加氢裂化装置中的应用

中国石化金陵分公司加氢裂化装置第六周期采用FF-66加氢精制催化剂及FC-16B/FC-14组合加氢裂化催化剂,装置运行36个月后,产品变压器油氧化安定性降低,倾点较高,尾油黏度指数无法满足润滑油基础油的需求。为了改善产品质量,提高加氢能力,装置第七周期精制剂采用FF-66级配体相催化剂FTX-1,裂化剂采用FC-16B/FC-14级配体相催化剂FTXC-1。标定结果表明,与第六周期相比,第七周期产品重石脑油硫质量分数从4.0μg/g降低至1.3μg/g,喷气燃料烟点从25.4 mm升高至26.8 mm,变压器油倾点从-9℃降低至-12℃。芳烃含量高是变压器油氧化安定性差的主要原因,通过加氢饱和处理,变压器油的芳烃质量分数从约10%降至最低约0.5%,氧化安定性得以改善。但是,第七周期尾油黏度指数为91,未能满足润滑油基础油的要求,可以通过掺炼石蜡基油种的蜡油和提高裂化剂的开环能力来提升尾油黏度指数。     

加压差示扫描量热法评价基础油的氧化安定性

用加压差示扫描量热法(PDSC)考察了黏度指数和精制程度对基础油氧化安定性的影响。基础油的黏度指数越高,氧化安定性越好,而与基础油的精制程度无明显的关系。环烷基油对抗氧剂的感受性好于石蜡基油。加压差示扫描量热法与SH/T0196方法的相关性良好。     

含苯基耐高温氟硅油的合成及性能研究

以甲基苯基硅氧烷环聚体、甲基三氟丙基环三硅氧烷(D₃F)、八甲基环四硅氧烷(D₄)、六甲基二硅氧烷(MM)为原料,共聚合成了含苯基、γ-三氟丙基氟硅油。测定了其基本理化性质,研究了其润滑性能及氧化安定性。合成的含苯基氟硅油闪点均大于320℃,-40℃黏度低于3000 mm²/s,100℃黏度在10～13 mm²/s之间,具有高闪点、良好的高低温性能。加入0.5%的二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)后,磨痕直径由2.2 mm降低至0.83 mm,氧化起始点温度提高了30℃,具有良好的摩擦性能和耐高温氧化稳定性。     

合成烃类航空润滑油高温金属催化氧化研究

利用高温氧化加速实验装置,以金属Cu、Fe作催化剂,研究合成烃类航空润滑油在温度为180,200,230,250,300 ℃条件下的氧化反应,测定反应后油品的运动黏度、酸值及倾点,并结合二元相关方法计算三者间的相关系数,利用GC/MS对其组成进行分析。结果表明：油品的运动黏度与酸值、运动黏度与倾点的关系为高度负相关性,酸值与倾点的关系为高度正相关性;正构烷烃、异构烷烃、烯烃以及其它化合物的相对含量与氧化后油品的酸值及倾点的变化具有高度正相关性,但与运动黏度的变化呈高度负相关性;己二酸二异辛酯及抗氧剂的相对含量与氧化后油品的酸值及倾点的变化具有高度的负相关性,而与运动黏度的变化呈高度正相关性。     

发动机油氧化安定性影响因素研究

发动机的技术变革极大地改善了发动机的燃油经济性和排放性能,但由此带来的是发动机热负荷的进一步提升,相应地对发动机油氧化安定性的要求进一步提高。采用人工老化氧化试验就基础油和抗氧剂对发动机油氧化安定性的影响进行了研究,以便为开发对氧化安定性有较高要求的发动机油提供数据支撑。在PAO基础油中有针对性地添加烷基萘和/或合成酯可以提高发动机油整体的氧化安定性。胺型抗氧剂对于提升发动机油抑制黏度增长的能力,延长发动机油的氧化诱导期和提高发动机油的起始氧化温度是有利的。（图0表3参考文献7）     

加氢润滑油基础油结构组成与氧化安定性的关系研究——Ⅳ．加氢润滑油基础油高压差示扫描法研究

利用柱层析和高压差示扫描法研究了6种加氢基础油烃类组成与氧化安定性的关系。结果表明:大庆石化分公司石蜡基原油生产的加氢基础油和兰州石化分公司中间基原油生产的加氢基础油的抗氧化性能较差。铁对基础油的氧化有明显的催化作用,随着铁含量的增加,基础油起始氧化温度迅速下降。基础油起始氧化温度与铁含量有负的线性相关性。在铁存在下,基础油中环烷烃含量越高,起始氧化温度下降越多,氧化安定性越差。基础油柱层析组分的PDSC氧化安定性测试以及反添加试验结果表明,轻芳烃的存在对加氢基础油氧化安定性有负面影响,中芳烃和多芳烃的存在有助于提高加氢基础油的氧化安定性。     

新疆春风稠油减压渣油生产150BS光亮油工艺研究

以新疆春风油田的稠油减压渣油为原料,通过丙烷脱沥青工艺,得到100℃运动黏度达109.4 mm~2/s的轻脱油,其性质满足加氢装置进料要求,收率占减压渣油的31.64%;以此轻脱油为原料,采用三段高压加氢工艺,生产出满足指标要求的150BS光亮油产品,其收率占轻脱油的40%左右;得到的副产品性能优良,其中280~360℃馏分可以作为变压器油调合组分,360~480℃馏分可以作为橡胶增塑剂环烷基矿物油产品,总的润滑基础油收率在79.3%左右。     

旋转氧弹法评价不同组成环烷基基础油的氧化安定性

采用旋转氧弹法考察3种环烷基基础油的氧化安定性,并将其与SH/T 0196《润滑油抗氧化安定性测定法》试验结果进行比较。结果表明:基础油的氧化安定性与其结构组成密切相关,基础油C的多环环烷烃和芳烃含量最低,支化度最小,其氧化安定性最好,B次之,A最差;加入抗氧剂后,基础油C的旋转氧弹时间从44 min提高到187 min,提高了143 min,提高幅度远大于B的64 min和A的50 min,基础油C对抗氧剂的感受性优于B和A。旋转氧弹时间和氧化后酸值满足幂函数关系,二者之间具有良好的相关性。该方法能够较好地评定环烷基基础油的氧化安定性。     

汽车自动传动液（二）——汽车自动传动液的组成

4 汽车自动传动液的组成4.1基础油 基础油的性能直接决定ATF成品油的高、低温粘度性能,同时也影响其氧化安定性。因此,在试制性能优良的ATF时,首先要选用性能较好的基础油。汽车自动传动液的基础油有4种类型:环烷基油、石蜡基油、加氢油和合成油。由于环烷基基础油的氧化安定性差,虽然它的低温性能较好,在试制Dexron ⅡE时也很少采用,而采用低凝石蜡基油与加氢油的混合油。石蜡基油的氧化安定性优于环烷基油,但倾点较高,需深度脱蜡才能应用。加氢油具有粘度指数高、加抗氧剂后氧化安定性好的优点,但对光不稳定,储存后会产生沉淀。由于新一代汽车自动传动液对高、低温粘度和氧化安定性要求有了明显的提高,因此,要用性能最优良的合成油作为基础油,但合成油价格昂贵,影响了它的扩大使用。基础油的正确选用对调制性能优良的汽车自动传动液十分重要。     

中间基油掺炼环烷基油生产橡胶填充油

目的解决橡胶填充油生产原料单一的问题。 方法采用加氢处理催化剂A和B、异构脱蜡催化剂C、补充精制催化剂D对中间基和环烷基的混合油进行全氢法加氢试验。 结果在温度为382 ℃、315 ℃、240 ℃、空速为0.4 h-1、1.0 h-1、0.6 h-1、 氢油比为1 000∶1、800∶1、800∶1的条件下,经过加氢处理-异构脱蜡-补充精制-实沸点蒸馏过程后,380~400 ℃馏分段100 ℃黏度为6.208 mm²/s ,CA值为0,CN值为56.1%,满足HG/T 5085-2016《橡胶增塑剂 环烷基矿物油》中橡胶油N4006的标准;400~440 ℃馏分段100 ℃黏度为9.565 mm²/s,CA值为0,CN值54.7%,满足HG/T 5085-2016中橡胶油N4010的标准;>440 ℃馏分段100 ℃黏度为15.94 mm²/s ,CA值为0,CN值51.5%,满足HG/T 5085-2016中橡胶油N4016的标准。 结论验证了中间基油掺炼环烷基油生产橡胶填充油的可行性。      

四冲程摩托车发动机油氧化安定性与行车试验的相关性

总酸值,氧化值和戊烷不溶物的变化可以反映四冲程摩托车发动机油的使用性能。通过监测行车试验中总酸值,氧化值和戊烷不溶物的变化,考察了行车试验与氧化安定性的相关性。四冲程摩托车发动机油的氧化安定性与行车试验表现出良好的相关性,氧化安定性越好,使用性能也越好。可以用四冲程摩托车发动机油的氧化安定性来推测四冲程摩托车发动机油的使用性能。     

三氟甲磺酸催化萘烷基化研究

使用三氟甲磺酸作催化剂对萘烷基化反应进行研究,考察了催化剂用量、反应温度、萘烯比、滴加时间等条件对萘烷基化反应的影响,同时对烷基萘产品的抗氧化安定性进行研究。结果表明,在萘烯摩尔比为1∶3、反应温度为80℃、滴加时间为3h、反应时间为1h、催化剂用量为0.8%的条件下,烷基萘产品的运动黏度(100℃)为16.35mm~2/s,烷基化反应转化率为96%,产品溴指数为168mgBr_2/(100g),并不需要进一步加氢精制工序。高压差示扫描量热法实验结果表明,在聚α-烯烃中加入一定比例烷基萘产品有助于提高其抗氧化安定性。