一种延长电厂用汽轮机油使用寿命抗氧化剂的使用方法
阅读说明：本技术 一种延长电厂用汽轮机油使用寿命抗氧化剂的使用方法 (Use method of antioxidant for prolonging service life of steam turbine oil for power plant ) 是由 闫柄屹 高枫 苗宇 张宝军 张好峰 孙旗 李娜 于 2020-12-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种延长电厂用汽轮机油使用寿命抗氧化剂的使用方法,包括：量取对叔丁基对苯二酚抗氧化剂,将其放入到65℃的汽轮机油加热、搅拌,配制液态酚类抗氧化剂质量分数为0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％的汽轮机油；量取烷基化二苯胺抗氧化剂,将其放入到65℃的汽轮机油加热、搅拌配制液态胺类抗氧化剂质量分数为0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％的汽轮机油；量取对叔丁基对苯二酚抗氧化剂-烷基化二苯胺抗氧化剂,将其放入到65℃的汽轮机油加热、搅拌,配制对叔丁基对苯二酚抗氧化剂-烷基化二苯胺抗氧化剂质量分数为0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％的汽轮机油。本发明将叔丁基对苯二酚抗氧化剂-叔丁基对苯二酚抗氧化剂应用到提升汽轮机油抗氧化能力,能够延长汽轮机油使用寿命。(The invention relates to a use method of an antioxidant for prolonging the service life of turbine oil for a power plant, which comprises the following steps: weighing a p-tert-butyl hydroquinone antioxidant, putting the p-tert-butyl hydroquinone antioxidant into 65 ℃ steam turbine oil, heating and stirring to prepare the steam turbine oil with the liquid phenolic antioxidant of which the mass fractions are 0.1%, 0.15%, 0.2%, 0.25% and 0.3%; weighing an alkylated diphenylamine antioxidant, putting the alkylated diphenylamine antioxidant into 65-DEG C steam turbine oil, heating and stirring to prepare the steam turbine oil with the mass fractions of 0.1%, 0.15%, 0.2%, 0.25% and 0.3% of liquid amine antioxidant; weighing a p-tert-butylhydroquinone antioxidant-alkylated diphenylamine antioxidant, putting the p-tert-butylhydroquinone antioxidant-alkylated diphenylamine antioxidant into 65 ℃ steam turbine oil, heating and stirring to prepare the steam turbine oil with the p-tert-butylhydroquinone antioxidant-alkylated diphenylamine antioxidant of which the mass fractions are 0.1%, 0.15%, 0.2%, 0.25% and 0.3%. The invention applies the tert-butyl hydroquinone antioxidant-tert-butyl hydroquinone antioxidant to the improvement of the antioxidant capacity of the steam turbine oil and can prolong the service life of the steam turbine oil.)
技术领域
本发明属于润滑油系统技术领域，尤其涉及一种延长电厂用汽轮机油使用寿命抗氧化剂的使用方法。
背景技术
所谓润滑油严重度是指油每年丧失的抗氧化能力占原有新油抗氧化能力的百分率，一个有着较高严重度的润滑油系统，油使用寿命短需要经常补充油和更换油。反之，一个只有低严重度的润滑油系统，油使用寿命则只需要作例行的油补充就可以了。目前，润滑油主要用于电厂润滑等转动设备的润滑系统，起润滑和散热冷却的作用。随着机组容量的不断增大，对润滑油提出了更高的要求，为满足新的要求同时延长油的使用寿命和减少补油量，各大油品生产公司通过升级基础油和优化工艺配方改善油品质量，用Ⅱ类和Ⅲ类基础油替代了Ⅰ类基础油，并采用新的添加剂配方。目前电厂汽轮机油的运行年限均在10年以上，在用润滑油的质量参差不齐，加上各个机组的运行工况不同，使得不同润滑油使用过程中抗氧化性能下降等一系列问题，导致使用寿命和补油量差异明显。
因此，有必要通过抗氧化机理研究、实际油品体系严重度预测、实际油品体系抗氧化剂的筛选试验，掌握润滑使用寿命控制策略，研发适用于发电企业不同类型的抗氧化剂，出现润滑油使用寿命降低和补油量增加时能及时发现并控制改善，延长油品使用寿命，保证用油设备安全、稳定运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种延长电厂用汽轮机油使用寿命抗氧化剂的使用方法，通过对抗氧化剂抗氧化机理的研究有针对性的将抗氧化剂进行复配，有效生成稳定终产物和非活性自由基，从而使氧化链反应终止，以解决因电厂汽轮机抗氧化能力下降而出现润滑油使用寿命降低和补油量增加的问题，并延长油品使用寿命，保证用油设备安全、稳定运行。
本发明提供了一种延长电厂用汽轮机油使用寿命抗氧化剂的使用方法，包括如下步骤：
(1)量取对叔丁基对苯二酚抗氧化剂，将其放入到65℃的汽轮机油加热2h，然后搅拌20～30min，使其完全与汽轮机油混合均匀，配制液态酚类抗氧化剂质量分数为0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％的汽轮机油；
(2)量取烷基化二苯胺抗氧化剂，将其放入到65℃的汽轮机油加热2h时间，然后搅拌20～30min，使其完全与汽轮机油混合均匀，配制液态胺类抗氧化剂质量分数为0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％的汽轮机油；
(3)量取对叔丁基对苯二酚抗氧化剂-烷基化二苯胺抗氧化剂，将其放入到65℃的汽轮机油加热2h时间，然后搅拌20～30min，使其完全与汽轮机油混合均匀，配制对叔丁基对苯二酚抗氧化剂-烷基化二苯胺抗氧化剂质量分数为0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％的汽轮机油。
进一步地，步骤(1)中所述对叔丁基对苯二酚抗氧化剂水分小于等于0.1％。
进一步地，步骤(1)中所述对叔丁基对苯二酚抗氧化剂为浅黄到红棕色澄清液体。
进一步地，步骤(1)中所述对叔丁基对苯二酚抗氧化剂密度为0.93-0.98g/cm3。
进一步地，步骤(2)中所述烷基化二苯胺抗氧化剂水分小于0.05％。
进一步地，步骤(2)中所述烷基化二苯胺抗氧化剂为浅黄到红棕色澄清液体。
进一步地，步骤(2)中所述烷基化二苯胺抗氧化剂密度为0.95-0.96g/cm3。
进一步地，步骤(3)中所述对叔丁基对苯二酚抗氧化剂-烷基化二苯胺抗氧化剂的质量配比为1：10。
借由上述方案，通过延长电厂用汽轮机油使用寿命抗氧化剂的使用方法，具有如下技术效果：
1、采用一种简单的复配策略，理性的设计一种延长电厂用汽轮机油使用寿命抗氧化剂，采用本复配抗氧化剂，能够增加汽轮机油使用寿命，提高抗氧化能力，降低处理成本，减少投加量。
2、采用本发明复配抗氧化剂对电厂汽轮机油进行添加：当叔丁基对苯二酚抗氧化剂和叔丁基对苯二酚抗氧化剂的混合比例为1：10时，抗氧化能力的提升效果要优于单独投加叔丁基对苯二酚抗氧化剂和叔丁基对苯二酚抗氧化剂的效果。在降低投药量和成本的同时，使用本发明的复配抗氧化剂还能有效延长汽轮机油使用寿命。
3、在叔丁基对苯二酚抗氧化剂-烷基化二苯胺抗氧化剂复配抗氧化剂的使用过程中，起到了抗氧化作用，借助于叔丁基对苯二酚抗氧化剂和烷基化二苯胺抗氧化剂的协效作用，即油中氧原子终不配对的单电子能与叔丁基对苯二酚中苯环上的电子云作用发生共轭效应，这种共轭的结果使成对电子并不固定再氧原子上，而是部分分布到苯环上形成非活性自由基。同时烷基化二苯胺提供氢质子，可迅速捕捉油中的氧原子并与之结合生成终产物，因此两种抗氧化剂复配使用在协效作用下更大程度上避免引发链式反应，极大的增强抗氧化作用抗氧化能力，油溶性好，挥发性小；不与油中组分起化学反应，长期使用不变质，不损害油品的优良性质和使用性能；不溶于水；不腐蚀金属及设备中的有关材料，在用油设备的温度下不分解、不蒸发、不易吸潮等；感受性好。使用本发明添加后的汽轮机油，其使用寿命相比于单独用叔丁基对苯二酚抗氧化剂、叔丁基对苯二酚抗氧化剂要长5％～10％。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1是本发明一实施例中汽轮机油体系严重度为18％时剩余寿命占原寿命百分数-使用年数-补油率曲线；
图2是本发明一实施例中汽轮机油体系严重度确定曲线；
图3是本发明一实施例中汽轮机油在加入不同量的叔丁基对苯二酚抗氧化剂、烷基化二苯胺抗氧化剂及叔丁基对苯二酚抗氧化剂-烷基化二苯胺抗氧化剂复配抗氧化剂下旋转氧弹(抗氧化能力)对比图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本实施例提供了一种延长电厂用汽轮机油使用寿命抗氧化剂的使用方法，包括：
(1)量取对叔丁基对苯二酚抗氧化剂，将其放入到65℃的汽轮机油加热一段时间(如2h)，然后搅拌20～30min，使其完全与汽轮机油混合均匀，配制液态酚类抗氧化剂质量分数为0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％的汽轮机油；
(2)量取烷基化二苯胺抗氧化剂，将其放入到65℃的汽轮机油加热一段时间(如2h)时间，然后搅拌20～30min，使其完全与汽轮机油混合均匀，配制液态胺类抗氧化剂质量分数为0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％的汽轮机油；
(3)量取对叔丁基对苯二酚抗氧化剂-烷基化二苯胺抗氧化剂，将其放入到65℃的汽轮机油加热一段时间(如2h)时间，然后搅拌20～30min，使其完全与汽轮机油混合均匀，配制对叔丁基对苯二酚抗氧化剂-烷基化二苯胺抗氧化剂质量分数为0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％的汽轮机油。
本发明根据电厂汽轮机油特点和抗氧化剂的性能，将叔丁基对苯二酚抗氧化剂-叔丁基对苯二酚抗氧化剂应用到提升汽轮机油抗氧化能力，以通过实验复配减少用量并实现最优提升为目的，适应电厂汽轮机油使用需求，延长汽轮机油使用寿命。
以某热电厂所用汽轮机油为对象，运行温度为50-55℃，运行时间12年，补油率为25％，氧化寿命丧失率为72％，严重度为18％，使用寿命占原寿命20％。先向油中加入叔丁基对苯二酚抗氧化剂-叔丁基对苯二酚抗氧化剂，加药量为0.2％，在运行1个月后检测，补油率降低为为15％，氧化寿命丧失率减少为为60％，严重度降为15％，使用寿命提高至占原寿命30％，而同条件下仅投加叔丁基对苯二酚抗氧化剂和叔丁基对苯二酚抗氧化剂，补油率为24％，氧化寿命丧失率为70％，严重度为17％，使用寿命占原寿命21％；补油率为23％，氧化寿命丧失率为69％，严重度为16％，使用寿命占原寿命20％。
实验结果表明，将叔丁基对苯二酚抗氧化剂-叔丁基对苯二酚抗氧化剂的复配使用，不仅能保证电厂汽轮机油的正常运行，而且在减少加药量的同时可有效延长汽轮机油使用寿命。相关数据参见图1至图3所示。
在本实施例中，步骤(1)中所述对叔丁基对苯二酚抗氧化剂水分小于等于0.1％。
在本实施例中，步骤(1)中所述对叔丁基对苯二酚抗氧化剂为浅黄到红棕色澄清液体。
在本实施例中，步骤(1)中所述对叔丁基对苯二酚抗氧化剂密度为0.93-0.98g/cm3。
在本实施例中，步骤(2)中所述烷基化二苯胺抗氧化剂水分小于0.05％。
在本实施例中，步骤(2)中所述烷基化二苯胺抗氧化剂为浅黄到红棕色澄清液体。
在本实施例中，步骤(2)中所述烷基化二苯胺抗氧化剂密度为0.95-0.96g/cm3。
在本实施例中，步骤(3)中所述对叔丁基对苯二酚抗氧化剂-烷基化二苯胺抗氧化剂的质量配比为1：10。
该延长电厂用汽轮机油使用寿命抗氧化剂的使用方法，具有如下技术效果：
1、采用一种简单的复配策略，理性的设计一种延长电厂用汽轮机油使用寿命抗氧化剂，采用本复配抗氧化剂，能够增加汽轮机油使用寿命，提高抗氧化能力，降低处理成本，减少投加量。
2、采用本发明复配抗氧化剂对电厂汽轮机油进行添加：当叔丁基对苯二酚抗氧化剂和叔丁基对苯二酚抗氧化剂的混合比例为1：10时，抗氧化能力的提升效果要优于单独投加叔丁基对苯二酚抗氧化剂和叔丁基对苯二酚抗氧化剂的效果。在降低投药量和成本的同时，使用本发明的复配抗氧化剂还能有效延长汽轮机油使用寿命。
3、在叔丁基对苯二酚抗氧化剂-烷基化二苯胺抗氧化剂复配抗氧化剂的使用过程中，起到了抗氧化作用，借助于叔丁基对苯二酚抗氧化剂和烷基化二苯胺抗氧化剂的协效作用，即油中氧原子终不配对的单电子能与叔丁基对苯二酚中苯环上的电子云作用发生共轭效应，这种共轭的结果使成对电子并不固定再氧原子上，而是部分分布到苯环上形成非活性自由基。同时烷基化二苯胺提供氢质子，可迅速捕捉油中的氧原子并与之结合生成终产物，因此两种抗氧化剂复配使用在协效作用下更大程度上避免引发链式反应，极大的增强抗氧化作用抗氧化能力，油溶性好，挥发性小；不与油中组分起化学反应，长期使用不变质，不损害油品的优良性质和使用性能；不溶于水；不腐蚀金属及设备中的有关材料，在用油设备的温度下不分解、不蒸发、不易吸潮等；感受性好。使用本发明添加后的汽轮机油，其使用寿命相比于单独用叔丁基对苯二酚抗氧化剂、叔丁基对苯二酚抗氧化剂要长5％～10％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
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