基礎(chǔ)油和添加劑對空氣壓縮機油抗乳化性能的影響

張美瓊 馬蕊燕 張靜 何軍 羅慶華

中石油克拉瑪依石化有限責(zé)任公司煉油化工研究院

抗乳化性能指潤滑油在使用中油水分離能力的質(zhì)量指標。在空氣壓縮機油的各項性質(zhì)中，抗乳化性能是衡量油品質(zhì)量好壞的一項重要指標，也是用戶最為關(guān)注且最易檢測的一項指標。抗乳化性能不佳的空氣壓縮機油會與混入系統(tǒng)的水分形成乳化液，乳化后的油品質(zhì)量變差，潤滑作用下降，產(chǎn)生有害酸性物質(zhì)腐蝕設(shè)備，對系統(tǒng)危害大，嚴重時將造成重大事故。

因市場對某款空氣壓縮機油產(chǎn)品的質(zhì)量要求發(fā)生了變化，為此該產(chǎn)品調(diào)合方案需要做一定的調(diào)整。實驗室在研制滿足新質(zhì)量標準的空氣壓縮機油時，為了篩選合適的基礎(chǔ)油組分和添加劑，以便得到合理的調(diào)合方案，保證抗乳化性能優(yōu)異，考察了單組分基礎(chǔ)油和單一添加劑對油品抗乳化性能的影響。

油品抗乳化性能的影響因素

目前認同的影響油品抗乳化性能的因素主要有[1]：

◇基礎(chǔ)油加工精制深度，如經(jīng)過白土補充精制的基礎(chǔ)油，由于大部分的含氮化合物等極性物質(zhì)被脫除，其抗乳化性能普遍較好；

◇添加劑中的表面活性劑組分，加入后將顯著降低其抗乳化性能；

◇油中含有的水分，尤其是以溶解狀態(tài)存在的水分對油品的抗乳化性能非常不利。

本文主要考察了空氣壓縮機油中基礎(chǔ)油組分和添加劑對抗乳化性能的影響，采用GB/T 7305《石油和合成液抗乳化性能測定法》測定油樣的抗乳化性能。

基礎(chǔ)油組分對抗乳化性能的影響

某款空氣壓縮機油原調(diào)合方案見表1。

按表1中調(diào)合方案調(diào)合的某款空氣壓縮機油的各項性質(zhì)均滿足舊有質(zhì)量指標要求。

表1 某款空氣壓縮機油原調(diào)合方案

根據(jù)市場對空氣壓縮機油所提出的新的質(zhì)量指標要求，實驗室在制定基礎(chǔ)油調(diào)合方案時，從眾多基礎(chǔ)油組分中篩選出了C。對C以及原調(diào)合方案的基礎(chǔ)油組分A、B進行了抗乳化性能考察，結(jié)果見表2。

從表2可以看出：在基礎(chǔ)油組分A、B和C中，新的基礎(chǔ)油組分C的抗乳化性能是最好的，B的抗乳化性能最差。綜合考慮空氣壓縮機油的抗乳化性能和其他性能，優(yōu)選A和C作為新調(diào)合方案的基礎(chǔ)油組分。

表2 基礎(chǔ)油組分的抗乳化性能

添加劑對抗乳化性能的影響

添加劑中的表面活性劑組分，加入后將顯著降低油品的抗乳化性能，本文分別考察了單一添加劑和復(fù)合添加劑對基礎(chǔ)油抗乳化性能的影響。

單一添加劑

空氣壓縮機油原調(diào)合方案的單一添加劑有基準量的抗氧劑L和基準量的抗泡劑T，本研究考察了這兩種添加劑對新調(diào)合方案基礎(chǔ)油抗乳化性能的影響，結(jié)果見表3。

由表3可以看出，基準量的抗氧劑L和基準量的抗泡劑T均會降低油樣的抗乳化性能，但降低程度不大，抗泡劑T的影響更小，可以在空氣壓縮機油新的調(diào)合方案中繼續(xù)使用基準量的抗氧劑L和基準量的抗泡劑T。

表3 添加劑對抗乳化性能的影響

復(fù)合劑H

復(fù)合劑H具有多種性能：具有優(yōu)秀的抗磨及延長泵的使用壽命；具有優(yōu)秀的過濾性能和抗污染物能力；具有延長氧化的性能；適用于多種基礎(chǔ)油。

與舊有質(zhì)量指標要求相比，新的質(zhì)量指標要求油品在減壓蒸餾后蒸余物的殘?zhí)恐蹈。?jīng)過試驗探索，為滿足這一指標要求的變化，需將空氣壓縮機油配方中復(fù)合劑H的加劑量由基準量降至（基準量-0.65%）。

以基礎(chǔ)油組分A和C調(diào)合了基礎(chǔ)油，加入基準量的抗氧劑L和基準量的抗泡劑T，考察了復(fù)合劑H加劑量降低對油品抗乳化性能的影響，結(jié)果見圖1。

從圖1可以看出，空氣壓縮機油新調(diào)合方案中復(fù)合劑H的加劑量降至（基準量-0.65%）后，抗乳化性能變差，為保證良好的抗乳化性能，需補加破乳劑。

圖1 復(fù)合劑H加劑量調(diào)整前后乳化液分離30 min時的現(xiàn)象

空氣壓縮機油的新調(diào)合方案

破乳劑的篩選和評定

破乳劑對油品的抗乳化性能起著重要作用，它的適量加入可以迅速提高油品的抗乳化性能[2]。

實驗室選擇市售常用的破乳劑E、K進行了不同加劑量的抗乳化性能考察，結(jié)果見表4。

從表4可以看出，在考察范圍內(nèi)，加劑量相同時，破乳劑K的抗乳化效果更好；添加基準量的破乳劑K能滿足抗乳化指標要求，且富余度很大，基準量+0.01%的破乳劑K抗乳化性能相同，而且會增加成本。

表4 抗乳化性能的考察結(jié)果

破乳劑K比E的市場售價低，因此在滿足抗乳化指標要求的情況下，基準量的破乳劑K的成本最低，且抗乳化性能優(yōu)異，最終確定補加基準量的破乳劑K。

新的調(diào)合方案

空氣壓縮機油新的調(diào)合方案及與原調(diào)合方案對比見表5。

按表5新方案調(diào)合的空氣壓縮機油的各項性質(zhì)均滿足市場新的質(zhì)量指標要求，其中新方案調(diào)合油樣的抗乳化試驗現(xiàn)象見圖2。

表5 空氣壓縮機油的新舊調(diào)合方案

從圖2可以看出，空氣壓縮機油新方案調(diào)合油樣的抗乳化性能很好。

圖2 新調(diào)合方案油樣的抗乳化試驗現(xiàn)象（乳化液分離10 min時）

結(jié)論

本研究在調(diào)整空氣壓縮機油調(diào)合方案的同時，考察了空氣壓縮機油中基礎(chǔ)油組分和添加劑對抗乳化性能的影響，結(jié)論如下：

☆不同的基礎(chǔ)油的抗乳化性能不同，在基礎(chǔ)油組分A、B和C中，C的抗乳化性能最好，B的抗乳化性能最差。

☆基準量的抗氧劑L和基準量的抗泡劑T均會降低油樣的抗乳化性能，但降低程度不大，抗泡劑T的影響更小。

☆即使將基礎(chǔ)油、單劑對油品抗乳化性能的影響降到最低，但降低復(fù)合劑H的加劑量仍會對油品的抗乳化性能造成重大影響，因此必須添加破乳劑改善油品的抗乳化性能。

☆經(jīng)過對市售常用的破乳劑的篩選和評定，綜合考慮抗乳化性能和破乳劑成本，最終確定添加基準量的K作為破乳劑。按新方案調(diào)合的空氣壓縮機油的各項性質(zhì)均滿足市場新的質(zhì)量指標要求，且抗乳化性能很好。