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低凝型干式气柜密封油的研制与应用

2015/10/16 10:59:05      点击: 文章来源:www.jshhcc.com
       随着经济 的高速发展及环保要求 的 13益严格 ,全国各地城市集 中供气越来越普遍,干式气柜作为集中供气的中转站,数量增加很快。随着 中国西气东输工程的实施 ,干式气柜将会迎来其发展的又一个春天 。
      为了满足干式气柜润滑和密封 的要求,密封油产品应具有 良好 的粘温性能 、分水能力以及适宜的凝点 、与储存介质相溶性小等特性。目前,国内外干式气柜密封油大部分是矿物油型产品,该类产品具有适宜的密度 、粘度和粘附性 ,是净化焦炉煤气 、高炉煤气及天然气储气柜的理想润滑密封材料。国内干式气柜密封油以山东环球润滑油股份有限公司(原济南炼油厂)标准号为 Q/SHJN004-2001的系列产品为代表,适 用于中国华北、华东及以南的广大地区。而在东北及西北地区,为满足对油品低凝点的要求 ,干式气柜密封油大部分以冻机油作为替代品,存在换油周期短、费用较高等难 以克服的缺陷。为满足寒冷地区用户的需求 ,研制开发 了低凝型干式 气柜密封油(凝点达 一40℃以下)。实际使用结果表明,该油品具有良好 的低 温流动性 、粘温性及较长的使用寿命 ,可保证气柜长周期正常运行。

1 低凝型干式气柜密封油协议标准

       低凝型干式气柜密封油协议标准是由气柜设计单位(北京钢铁设计院)、用户(包头市煤气公司)与中国石化股份有限公司济南分公司(原济南炼油厂)根据气柜设计参数共同协商制定的。气柜设计参数及低凝型干式气柜密封油协议标准见表 1、表2。
包头市煤气公司<a href='/html/0761931131.html' target='_blank'>干式气柜</a>设计参数
低凝型<a href='/html/0761931131.html' target='_blank'>干式气柜</a>密封油协议标准

2 试验部分
2.1 试验原料

      根据低凝型干式气柜密封油的特性及使用要求 ,并考虑产品经济性,选用 了低凝点及适当粘度的组分油为基础原料 ,其主要性质见表 3。
组分油主要性质
2.2 粘度及低 温性能考察
      低凝型干式气柜密封油的主要特点之一就是在保证较高使用粘度的前提下,具有较低凝点(不大于 一40℃)。组分油 A具有较低的凝点,但粘度较低 ,不适合单独作为试验用基础油。为此,考察了组分油的不 同配比对其粘度 和凝点的影响,以及不同种类的增粘剂与降凝剂的复合作用。试验结果 见表 4、表 5。
       由表中数据可以看 出,调合油品的凝点随组分油 A的增加而降低 ,同时粘度也随之下降 ;B与C或 D调合 ,在合适的粘度范围内,凝点与执行标准相差太 远 。OCP一2的增粘效 果 以及与 T803复合后的降凝效果均优于 OCP一1,且好于 PMA单独使用 的效 果。在组 分油 中引 入部 分 组 分 B(MVI150)后 ,可使 OCP一2与 T803的复合效果更加理想。
组分油配比对粘度及低温性能的影响

增粘剂及降凝剂复合作用
2.3 油品配方确定
     干式气柜储存介质(以焦炉煤 气为例 )以高热焓值 的甲烷 、氢气 、一 氧化碳 为 主,但由于净化工艺等方面的原因 ,有机及无机杂质会混入气柜 ,这些杂质对油品的分水能力有严重影H向;
      气柜结构以钢质结构为主,油品 氧化产生腐蚀 ,会对气柜的 长寿命使用带来不良后果。为使研制油品具有优良的油水分离能力和较强的抗氧化能力 ,进行了破乳剂和复合抗试验 ,结果见表 6。
添加剂筛选试验
     从表 6数据可 以看 出,虽然基础油各组分油的破乳化性能都不错 ,但加入增粘剂及降凝剂后,破乳化性能变差。通过试验筛选 ,破乳剂 一2有较好作用。抗氧剂 一2的抗氧化效果好于抗氧剂 一1,但加剂量较大 ,不是理想配方。 而2种抗氧剂复合后,可使油品的抗氧化能力提高。由组分油A、D组成 的 dny一5—2对抗 氧 剂 的感 受性 不及 由组分油 A、B、D组成的 dny一9,说明在满足粘度及凝点指标要求的前提下,以适量 B组分取代部分A组分可有效提高基础油对抗氧剂的感受性。综合考虑研制油品的性能 ,在 dqt一11样品组成基础上,确定了满足油品防腐防锈等其他性能的添加剂配方 。
2.4 含水焦炉煤气对研制油品的影响
      研制产品的使用 目标是焦炉煤气 、高炉煤气和天然气干式储气柜的密封与润滑。在 3种储存介质中,焦炉煤气往往 由于净化工艺的问题 ,对密封油性能 影 响最 大 。因此 ,本试验考察了含水焦炉煤气对研制油品性能的影响。
(1)试验原料
含水焦炉煤气 :济南钢铁公司燃气分厂 5.0×10m 焦炉气柜进口气 。气柜油样品:在实验室内按研制配方调制。
(2)试验方法
参照日本含水瓦斯对密封 油干扰试验》进行:煤气:密封剂 =500:1;试验时间为 1600h。
(3)试验结果
试验结果见见表 7。
      表 7试验结果 表明 ,在试 验周 期 内 ,密封 油性质在经过初期的变化后,趋于稳定 ,并能保持在制造商所推荐的油品使用极限范围内。
2.5 产品理化性能分析及协议指标
       以试验所确定配方调制低凝型干式气柜密封油试样进行性能分析,分析结果及油品执行标准见表8。表8数据表明 ,调合油品性能满足低凝型干式气柜密封油 的协议执行指标要求 。
3 应用效果考察与讨论
3.1 油品应用性能跟踪考察
       根据研制配方生产的低凝型干式气柜密封油于 1998年 6月在包头市煤气公司 5.0×10m 煤气柜投入使用。对油 品使用性能进行跟踪考察,结果及协议换 油指标见表 9。
含水焦炉煤气对研制油品的影响


试样分析及协议指标
低凝型<a href='/html/0761931131.html' target='_blank'>干式气柜</a>密封油使用效果


3.2 讨 论
(1)从表 9跟踪分析数据可以看 出,该油品在投用的前 3个月 内,粘度 、闪点下 降较快 ;6个月后 ,性质趋于稳定 ;使用 60个月后,凝点未见上升,仍具有 良好的油水分离能力和防腐防锈性能。
(2)协议换油指标是根据气柜设计参数 、用油现场状况、油品某些不可改进的性质发生变化的趋势以及确保安全生产的要求而制定的。该指标高于宝钢 I.2×10m 气柜制造商推荐的油品使用极限要求。
(3)气柜现场各设备运行正常 ,气柜密封状况良好,说明该气柜密封油具有优良的使用性能。
4 结论
(1)以适宜的组分油添加适量的增粘剂和降凝剂,采用优异的添加剂配方 ,可生产出满足东及西北地区使用的低凝型干式气柜密封油。
(2)研制的低凝型干式气柜密封油使用性能良好 ,具有较长的使用寿命。