NAP10對(duì)低芳烴潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油低溫性能的影響

王燕，王凱明，張霞玲，張美瓊

（中國(guó)石油克拉瑪依石化有限責(zé)任公司煉油化工研究院，新疆 克拉瑪依834000）

0 引言

潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油良好的低溫性能是使壓縮機(jī)在低溫環(huán)境下能夠正常啟動(dòng)、潤(rùn)滑的有力保障，壓縮機(jī)各潤(rùn)滑部件能夠及時(shí)地得到良好的潤(rùn)滑，可以有效地降低壓縮機(jī)啟動(dòng)磨損和啟動(dòng)功率損失。潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油是一個(gè)復(fù)雜的體系，一般是由多種基礎(chǔ)油組分調(diào)合而成，它的低溫性能受到各組分的共同影響。在研制新型全封閉式空調(diào)制冷壓縮機(jī)用冷凍機(jī)油的過程中，發(fā)現(xiàn)經(jīng)高壓加氫深度精制的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油組分對(duì)極性較強(qiáng)的磷酸酯型抗磨劑（T306）在低溫下的溶解能力會(huì)變差，會(huì)析出抗磨劑，影響油品的使用性能，經(jīng)分析是由于油品芳烴含量較少，對(duì)添加劑的溶解性較小，為了提高潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油對(duì)添加劑的溶解能力，因此在潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中加入高芳烴的NAP10，但其未經(jīng)過降凝工藝處理，低溫性質(zhì)較差，傾點(diǎn)、絮凝點(diǎn)均偏高，會(huì)影響調(diào)合油的低溫性能。因此本文著重討論NAP10對(duì)低芳烴潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油組分低溫性能的影響。

1 試驗(yàn)部分

1.1 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油

選用中國(guó)石油克拉瑪依石化有限責(zé)任公司生產(chǎn)的低芳烴潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油150BS、KP6010和NAP10作為原料油，其主要性質(zhì)列于表1。由表1可以看出，兩種原料油150BS和KP6010的芳烴（CA）值很低，運(yùn)動(dòng)黏度差距較大；NAP10運(yùn)動(dòng)黏度大、芳烴含量較高，傾點(diǎn)、絮凝點(diǎn)偏高。

表1 基礎(chǔ)油的主要性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)方法

油樣的低溫性能測(cè)試方法如表2所示。

表2 油樣的低溫性能測(cè)試方法

2 結(jié)果分析

2.1 NAP10對(duì)低芳烴潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油組分低溫動(dòng)力黏度的影響

低溫動(dòng)力黏度（CCS）是模擬油品在低溫高剪切速率下的動(dòng)力黏度，其數(shù)值與設(shè)備在低溫下的啟動(dòng)性能有很好的相關(guān)性，在原料油150BS、KP6010中分別加 入 1.0%、3.0%、5.0%、7.0%、10.0% 的NAP10（質(zhì)量外加法），測(cè)出原料油150BS、KP6010在不同的NAP10加入量下的CCS（－10℃），試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

圖1 150BS、KP6010與NAP10的調(diào)合比例與其CCS的關(guān)系

由圖1可以看出，隨著NAP10加入比例的增加，調(diào)合油的CCS呈上升趨勢(shì)。

2.2 NAP10對(duì)低芳烴潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油組分傾點(diǎn)的影響

在原料油150BS、KP6010中分別加入1.0%、3.0%、5.0%、7.0%、10.0% 的 NAP10（質(zhì)量外 加法），測(cè)出原料油150BS、KP6010在不同的NAP10加入量下的傾點(diǎn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖2 150BS、KP6010與NAP10的調(diào)合比例與其傾點(diǎn)的關(guān)系

由圖2可以看出，在適量范圍內(nèi)（NAP10加入比例在10%以下），加入 NAP10后對(duì)150BS、KP6010的傾點(diǎn)均無明顯的影響。

2.3 NAP10對(duì)低芳烴潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油組分絮凝點(diǎn)的影響

在原料油150BS、KP6010中分別加入1.0%、3.0%、5.0%、7.0%、10.0% 的 NAP10（質(zhì)量外加法），測(cè)出原料油150BS、KP6010在不同的NAP10加入量下的絮凝點(diǎn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖3 150BS、KP6010與NAP10的調(diào)合比例與其絮凝點(diǎn)的關(guān)系

由圖3可以看出，KP6010的絮凝點(diǎn)隨著NAP10加入量的增多而升高，這是由于NAP10自身絮凝點(diǎn)偏高，因此會(huì)使調(diào)合油的絮凝點(diǎn)升高，對(duì)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的絮凝點(diǎn)有負(fù)面影響；而NAP10加入量對(duì)150BS的絮凝點(diǎn)影響不明顯，這是由于，150BS和NAP10的絮凝點(diǎn)都比較高，而且兩者相近。

2.4 NAP10對(duì)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油與抗磨劑低溫溶解性的影響

在150BS＋2.0%T306、150BS＋1.6%T306、KP6010＋2.0%T306和KP6010＋1.6%T306油品中分別 加 入 1.0%、3.0%、5.0%、7.0%、10.0% 的NAP10（質(zhì)量外加法），通過逐漸降低使用溫度，測(cè)出原料油150BS、KP6010在低溫下的渾濁溫度，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

圖4 150BS、KP6010與NAP10的調(diào)合比例與其低溫相溶性的關(guān)系

從圖4可以看出，原料油150BS、KP6010的渾濁溫度均隨著NAP10加入量的增多而降低，NAP10能改善原料油150BS、KP6010對(duì)抗磨劑在低溫下的溶解性，這是由于NAP10含芳烴高，芳烴是抗磨劑較好的溶劑，能防止抗磨劑從油中析出，提高油品在低溫下的使用穩(wěn)定性。但是NAP10加入量也不能過量，因?yàn)閷?duì)于吸附性添加劑來說，由于潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中芳烴這類可極化物質(zhì)會(huì)與添加劑分子相互作用，會(huì)削弱添加劑分子在金屬表面的吸附，影響油品的抗磨性能［1］。

3 結(jié)論

（1）隨著NAP10加入比例的增加，調(diào)合油的CCS呈上升趨勢(shì)。

（2）NAP10由于其自身傾點(diǎn)偏高，因此會(huì)對(duì)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的傾點(diǎn)有一定的負(fù)面影響，在加入量較少的情況下，影響較小，其對(duì)傾點(diǎn)的影響可忽略不計(jì)。

（3）NAP10由于其自身絮凝點(diǎn)偏高，因此會(huì)使?jié)櫥突A(chǔ)油的絮凝點(diǎn)升高，對(duì)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的絮凝點(diǎn)有負(fù)面影響。NAP10對(duì)與其絮凝點(diǎn)差別較大的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油組分的影響要大于兩者絮凝點(diǎn)差別較小的影響。

（4）NAP10由于其芳烴含量高，加入低芳烴潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中，會(huì)增加潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油與添加劑之間的低溫相溶性，但是NAP10加入量也應(yīng)適量，否則會(huì)影響油品的抗磨性能。

綜上所述，在實(shí)際生產(chǎn)中，可以加入NAP10來改善低芳烴潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油組分對(duì)抗磨劑在低溫下的溶解性，但應(yīng)注意其用量來平衡傾點(diǎn)、絮凝點(diǎn)和低溫溶解性等關(guān)鍵指標(biāo)之間的關(guān)系。

［1］傅蓉.不同芳烴含量潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油對(duì)添加劑感受性的研究［D］.北京：石油化工科學(xué)研究院，1998.