【doc】石油基润滑油的起泡性.doc

石油基润滑油的起泡性石油基润滑油的起泡性在动态应用条件下,石油基润滑油会生成稳定的泡沫,从而使油的氧化加强,润滑和防护能力降低,机械的正常工作遭到破坏.结果,泵的泵量减少,空穴现象加剧,油有可能从润滑系统的油箱中溢出.石油基润滑油的起泡是一种物理过程,其特点是液体表雨上出现气相浓度为5O或50以上的空气油分散体系.润滑油生成泡沫的性质取斑于其化学性质,粘度,密度,表面张力和操作条件(如温度,循环比,搅拌强度等).单体烃不生成泡沫,因为在相界面上不可能形成与液相组成不同的膜.各种烃的混合物,特别是芳烃和带长铡链的脂族烃的混合物生成泡沫的倾向性大.泡沫的稳定性也高至于从不同原油中分离出的馏分,这些标也各不相同.从烷烃过渡到环烷烃,然再过渡到芳烃和胶质沥青质时,生成泡沫倾向和泡沫的稳定性都随之增大.此外,这些性质还随有机硫化合物含量的提高而增强.但是,泡沫的稳定性并不总和油生成泡沫的倾向有直接关系.研究表明,随着油的表面张力和密度的提高,生成的泡沫就减少,而泡沫稳定性则提高有关石油基油粘度对其起泡倾向影响的资料,常常相互矛盾,倒如,有人证实,牯度越低,油生成泡沫的倾向越大;但也有资料称,两者关系与上述情况完全相反.由图1可以看出,起泡性和油粘度的关沈露莎译系十分复杂.关于油的精制深度对起泡倾向的影响,观点上尚有不同.有人说,对于粘度相同的润滑油,精制深度愈深,生成的泡沫就愈少.但也有报道说,未能证实这种现象.老化产物可提高,也可降低油的起泡性.苫俺哒进魍slo50m500l9润滑油粘度MM/S图1,润滑油起泡性与其20粘度的关系(20时)泡沫层高度,men润滑油粘度.mm/s请净剂,抗磨剂,增调剂,抗腐蚀荆等添加剂通常会增加泡沣量.提高循环比和机械搅拌强度,同样会加强油生成泡沫的倾向.温度对油生成泡沫的影响不尽一致.有人确认,泡沫量随温度的升高而增多;但也有人证明,泡沫量随温度的升高而减少,特别是在6o9o,即在大多数机械的工作温度范围内(见图2).多数研究人员认为,牿度越小,泡沫稳定性随温度升高而减小的4O石油炼铡石油化工译丛1989年一程度越大.上述各种园索对润精油泡沫生成倾向的影响相互矛盾,这说明泡沫的生成过程很复杂,至今尚无精确的评定标准.液体生成泡沫的机理可以用泡沫的结构和组成来解释.泡沫的结构单元是空气泡.出鄂越植趟辨锺IL.2080/20温度图2润滑油起泡性和温度的关系泡沫层高度增长1%温度,液体表面上的气泡由于相互挤压.可能不呈球形,而是一些多面体小泡,其壁由分散介质的薄膜组成.这些膜的厚度为10100IIlI3.气泡互相接触的角度是120.,形成称之为柏拉图一吉布斯淘槽的加厚层,并连接成一个整体,贯穿全部泡沫骨架液体通过这些沟槽吸入,气泡间的气体则通过这些沟槽扩散.因此,石油基润精油和所有液体的起泡性将取决于该液体膜的强度和流变性.现在有几种关于泡沫生成和破灭的理论,其中最广为流传的一种理论的依据是平衡层概念.根据这一理论,泡沫的稳定性及其数量均决定于表面膜,因为生成泡沫的物质在表面膜上可能比在液体l内吸附得更多,也可能吸附得更少.生成泡沫的物质在膜表面和液相之间的浓度差越大,泡沫量就越多,也越稳定在排去液体后,膜可能达到临界厚度530mn;膜变薄是泡沫破灭的一个原因,液体流失后(脱水收缩现象),吸附在膜上的物质的状态更加规整,结果,膜的弹性被破坏,膜也就破坏,这也是造成泡沫破灭的一个原因.许多化合物,如多元醇,醋,丙烯酸醣和乙烯单体的共聚物,苯乙烯和马来酸酐共聚物的盐等均可减少泡沫生成量.但目前在石油基润滑油中应用最广泛的抗泡剂则是聚甲基硅氧靛Y/MC-200A这种添加在循环系统油中的用量一般为0.0010.01.选择添加剂浓度时,要考虑它在油中的溶解度.倒如,浓度约为0.001%时,化合物呈稳定的液体状态,泡沫可能是稳定的.聚甲基硅氧烷的浓度超过其溶解度范围时,就可能置换掉气泡表面上生成泡沫的物质,泡沫就破灭.IIMC-200A是一种高效抗泡剂,但会降低对油中分散空气的分离能力;此外,由于其溶解性不好,在贮存和使用过程中不稳定.用机械方法破坏泡沫,也可以改善油的抗泡性.为此,可使用各种不同的设备,如分散器,网,时轮和真空系统等.在频率为5lskH:的声波场作用下(消泡强度和声波频率成反比),或在电压为300V的电场下,也能使泡沫破灭.但是,所有这些防止泡沫生成的方法都有这样,那样的缺点,实际应用尚有局限性如此看来,最有效的方法还是添加抗泡剂.ASTMD892方法是测量润滑油起泡倾向的最通用国际标准方法.在非标准方法中,采用泡沫高度(mil1),起抱系数(泡沫和油桂高度与起泡前油柱高度之比),泡沫比(泡沫体积和油体积之比)等指标作为评定标准,抱沫稳定性常接其存在时间第2期石油炼制石油化工译丛渣油裂化催化剂特?斯?科斯特罗明娜等着孔庆佳译把渣油引入催化裂化过程是原油深加工的途径之一.但同时产生了浓缩于常压渣油与减压渣油中的金属使催化剂中毒的问题.裂化过程中大部分金属聚积在催化剂表面,导致催化剂的活性和选择性下降t汽油馏分产率下降,副产品气体和焦炭产率增加.由于轻质油品产率下降,过程的技术经济指标显着恶化.所以,为了保持催化荆均衡的活性,必须用新鲜催化剂进行部分置换.在不同渣油中,催化剂的消耗与镍和钒前总含量(平衡催化剂上金属含量为12000毫克/千克)的关系见表1.原料质量的恶化(密度和残炭值增加,硫化物和有机氮化合物特别是金属含量增加)会导致裂化催化剂消耗明显上升.在这种条件下采用不具有抗金属能力的工业硅酸铝催化剂是不合算的.表1常压渣油项目IIV密度,20oG千克/米.920948926953952残碳值(康氏)%3.63.25.17.69.7含量硫.重o.32o.751.102.751.9氨,重o.100.220.10o.16o.11镍,毫克/千克3.o7.o4.67.821.o钒,毫克/千克1.o4.0lO.526.2144.o催化剂消耗0.430.861.172.6913.2千克/吨在使用含沸石催化剂时,重质石油原料的催化裂化工艺都可得到改善(表2).由于目的产品汽油馏分的产率大量增加,所<秒)予以评定.总之,润滑油的起泡性取决于油的牯度,表面张力,有无天然的或后加的生成泡抹的物质以及油的使用条件.至于上述各种因素对润滑油生成泡沫能力的影响,现在意见尚不一致.由于IIMc一200A抗泡剂并不总是有效,因此,寻找新型抗泡荆仍将是今后研究的一个重要课题.此外,还需要弄清楚决定石油基润滑油生成泡沫的园素,以便控制起泡过程.(摘译自苏联XHM.1'iTflXHTOYfSI.HMac.1988.7.4446)42石油炼制石油化工译丛1989年j¨l_1;|J;jjijf一