冷冻机油组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种冷冻机油组合物及其制备方法，以石油馏分获取的环烷基轻馏分和石蜡基轻馏分为基础油，所述环烷基轻馏分占所述基础油的质量百分含量为20％～40％，所述石蜡基轻馏分占所述基础油的质量百分含量为80％～60％。本发明专利技术冷冻机油具有更优异的热稳定性和润滑性能，在制冷循环中高闪点和较强的润滑性能可以提高制冷压缩机的制冷效率，保证长期稳定地运行。本发明专利技术提供的冷冻机油组合物以传统矿物油为基础油，所涉及的工艺过程简单、环保、收率高，所述组合物可以达到其它同类合成型冷冻机油相同性能，且比合成油更易制取、经济价值更高，易实现工业化规模生产。

【技术实现步骤摘要】
冷冻机油组合物及其制备方法
本专利技术提供了一种适用于压缩式制冷系统冷冻机油组合物。
技术介绍
在压缩式制冷系统中，通常采用CFCs(氟氯烃)、HCFCs(氢氟氯烃)、HFCs(氢氟烃)等含氯或不含氯的氟化烃作为制冷剂，并采用各种类型的矿物油、合成油作为润滑油。然而，这些氟化烃制冷剂在引起了地球大气臭氧层的严重损耗，破坏臭氧层内动态平衡的同时，也加重了对全球环境不利的温室效应。面对臭氧层消耗和气候变暖这一世界难题，国际社会从20世纪90年代初，在联合国环境规划署的协调下，相继制定了一系列保护臭氧层国际公约，规定了受控物质的种类、控制限额的基准、控制时间等。当然，国际社会对氟化烃制冷剂采取的限制活动，也加快了碳氢化合物R600a的应用研究。低分子烃R600a制冷剂，因其具有不破坏臭氧层、温室效应指数小、能效比高而且又不会产生环境问题的优势备受青睐，目前R600a已成为当今世界普遍使用的无氟家用制冷设备制冷剂。现阶段冰箱、冷柜、饮水机、制冰机等家用制冷设备日益趋向新材料、新技术、高效、节能、环保的绿色制造。这种变化和发展促进了新型冷冻机油的开发与生产，同时也对其性能与品质提出了更高的要求。冷冻机油是制冷系统中决定和影响制冷装置功能和效果的至关重要的组成部分。压缩机工作时冷冻机油与制冷剂在制冷压缩系统内直接接触，并参与冷冻循环，其工作温度范围很宽且与压缩机同寿命，因此对于冷冻机油而言，除了在制冷压缩机中起密封、冷却作用之外，润滑与稳定性尤为重要。冷冻机油是由基础油和各种用于改善冷冻机油其它性能的添加剂组成，它的主要性能如粘温性能、闪点、低温流动性倾点以及与制冷剂的互溶性等都是由基础油的性质决定的。因此，冷冻机油的选择主要集中在基础油的选择上。作为与R600a制冷剂配套使用的冷冻机油，其适用的粘度级别通常为40℃运动粘度7～15mm2/s，而且有进一步降低的趋势。国内期刊《润滑油》的《环烷基冷冻机油和制冷剂》一文中例举了昆仑牌环烷基冷冻机油KRD系列(适用于以碳氢化合物R600a制冷剂)KRD8、KRD10、KRD15全封闭冷冻机油的部分典型数据。国内期刊《润滑油》的《新型全封闭冷冻机油的研制》一文中公开了KRD10、KRD15两种全封闭冷冻机油的研制标准以及生产工艺路线。国内期刊《石油炼制与化工》与《润滑油》的三篇文章中分别公开了L-DRB/A8、L-DRB/A10、L-DRB/A15全封闭冷冻机油的研制标准以及生产工艺路线。从目前国内行业市场上反馈的信息来看，适用于R600a制冷剂的冷冻机油主要是40℃运动粘度为8、10、12、15mm2/s这四个粘度等级的产品，尤其是采用传统矿物油润滑油馏分生产的产品，它们的基础油生产工艺都比较成熟、产品的品质都是比较稳定。从节电方面考虑，在一些特殊场合也使用更低黏度的冷冻机油，例如粘度等级为5mm2/s(40℃运动粘度)的冷冻机油。目前国内行业市场上流通的这类产品主要是合成型油。在国内公开的有关冷冻机油组合物的专利中，CN101233217A中公开了一种40℃运动粘度为1～8mm2/s的冷冻机油组合物，所涉及到的基础油，主要选自低粘度的α-烯烃低聚物的氢化物。CN101248163A中公开了一种40℃运动粘度为1～8mm2/s的冷冻机油组合物，所涉及到的基础油主要含有聚乙烯醚和/或聚氧化亚烷基二醇衍生物。CN101305084A提供了一种40℃运动粘度为1～8mm2/s的冷冻机油组合物，其基础油含有选自单醚化合物、亚烷基二醇双醚和氧亚烷基的平均重复数为2以下的聚氧亚烷基二醇双醚中的至少一种作为主要成分。以上专利公开的冷冻机油组合物具有粘度低、密封性良好、润滑性优异并达到提高节能性的目的。其所涉及到的基础油都是由合成型油组成。CN101305083A提供了一种40℃运动粘度为1～8mm2/s的冷冻机油组合物，其基础油主要选自矿物油、合成脂环式烃化合物和合成芳香族烃化合物的至少一种作为主要成分。从专利实施例中可以看出，采用矿物油为基础油的冷冻机油，尽管在40℃时的运动粘度能达到小于等于5mm2/s的低粘度，然而，由于其闪点(大于120℃)，安全性差，难以达到制冷压缩机对冷冻机油最低闪点(大于130℃)的要求，另外这种油品的粘度指数低、润滑性稍差，不能满足常规压缩制冷系统的使用要求。CN101177643A中公开了一种40℃运动粘度为3～6mm2/s的冷冻机油组合物，该冷冻机油组合物含有作为基础油的混合α烯烃聚合油和添加剂。其中，所述混合α烯烃聚合物为C15-C22混合异构烯烃、C15-C22混合异构烷烃或者C15-C22混合异构烯烃与C15-C22混合异构烷烃的混合物。该组合物既能满足节能的要求，又能满足冷冻机油对安全性、低温流动性和与R600a的相溶性好的要求。但是作为基础油的混合α烯烃聚合油繁琐、复杂的制备工艺，致使该组合物的生产成本较高。上述公开专利技术涉及的冷冻机油组合物多是α烯烃聚合油、烷基苯、醚油、酯类油和氟油组成，或是以传统矿物油为主要组分，添加适量合成烃化合物或改性剂来作为与R600a制冷剂配套用的冷冻机油。中国石油天然气股份有限公司专利CN102295956A中，公开了一种采用环烷基石油馏分，经加氢处理-白土补充精制组合工艺生产具有环烷基特性的低粘度冷冻机油基础油的制备方法。按照该方法生产出的冷冻机油基础油具有适宜的芳烃含量、优异的低温性能，尽管其最低闪点能够达到(大于120℃)的要求，但与目前市场上专用油—烷基苯相比较，其闪点仍然不能满足专用压缩制冷系统(闪点大于140℃)的使用要求。另外，该专利仅公开了一种冷冻机油基础油的制备方法，未涉及40℃的运动粘度为4.0～6.0mm2/s的低粘度冷冻机油产品的普遍应用。也就是说：到目前为止，市场上还没有40℃运动粘度为4.5～5.5mm2/s的矿物型冷冻机油产品，更没有采用传统矿物油制备40℃运动粘度为4.5～5.5mm2/s的冷冻机油的文献报道。
技术实现思路
本专利技术提供一种冷冻机油组合物及其制备方法，以解决现有技术冷冻机油40℃的运动粘度高的缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供一种冷冻机油组合物，以石油馏分获取的环烷基轻馏分和石蜡基轻馏分为基础油，所述环烷基轻馏分占所述基础油的质量百分含量为20％～40％，所述石蜡基轻馏分占所述基础油的质量百分含量为80％～60％。其中，所述环烷基轻馏分占所述基础油的质量百分含量为30％，所述石蜡基轻馏分占所述基础油的质量百分含量为70％。其中，还包括：占所述基础油质量的0.3％～1.0％的酚型抗氧剂、胺型抗氧剂或其组合。其中，还包括金属减活剂，并且，每克所述基础油中添加50～100μg的所述金属减活剂。其中，还包括：占所述基础油质量的1.0％～2.0％的硫型抗磨剂或磷型抗磨剂或硫-磷型抗磨剂。其中，还包括抗泡剂，并且，每克所述基础油中添加1-10μg抗泡剂，所述抗泡剂为硅型抗泡剂、非硅型抗泡剂或硅型与非硅型复合型抗泡剂。其中，所述冷冻机油组合物40℃运动粘度为4.5～5.5mm2/s；闪点＞140℃；Falex失效负荷＞3000N。其中，所述石蜡基轻馏分是将石蜡基原油进行常压蒸馏及减压蒸馏而得到的润滑油馏分经加氢精制、加氢脱蜡、溶剂精制、加氢处理、分馏、白土精制中的二种或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷冻机油组合物，其特征在于，以石油馏分获取的环烷基轻馏分和石蜡基轻馏分为基础油，所述环烷基轻馏分占所述基础油的质量百分含量为20％～40％，所述石蜡基轻馏分占所述基础油的质量百分含量为80％～60％。

【技术特征摘要】
1.一种冷冻机油组合物，其特征在于，以石油馏分获取的环烷基轻馏分和石蜡基轻馏分为基础油，所述环烷基轻馏分占所述基础油的质量百分含量为20％～40％，所述石蜡基轻馏分占所述基础油的质量百分含量为80％～60％；所述石蜡基轻馏分是将石蜡基原油进行常压蒸馏及减压蒸馏而得到的润滑油馏分经加氢精制、加氢脱蜡、溶剂精制、加氢处理、分馏、白土精制中的二种或者多种精制手段组合处理得到的多个润滑油轻馏分；所述环烷基轻馏分是将环烷基原油进行常压蒸馏及减压蒸馏而得到的润滑油馏分经加氢精制、加氢脱蜡、溶剂精制、加氢处理、分馏、白土精制中的二种或者多种精制手段组合处理得到的多个润滑油轻馏分。2.根据权利要求1所述的冷冻机油组合物，其特征在于，所述环烷基轻馏分占所述基础油的质量百分含量为30％，所述石蜡基轻馏分占所述基础油的质量百分含量为70％。3.根据权利要求1所述的冷冻机油组合物，其特征在于，还包括：占所述基础油质量的0.3％～1.0％的酚型抗氧剂、胺型抗氧剂或其组合。4.根据权利要求1所述的冷冻机油组合物，其特征在于，还包括金属减活剂，并且，每克所述基础油中添加50～100μg的所述金属减活剂。5.根据权利要求1所述的冷冻机油组合物，其特征在于，还包括：占所述基础油质量的1.0％～2.0％的硫型抗磨剂或磷型抗磨剂或硫-磷型抗磨剂。6.根据权利要求1所述的冷冻机油组合物，其特征在于，还包括抗泡剂，并且，每克所述基础油中添加1-10μg抗泡剂，所述抗泡剂为硅型抗泡剂、非硅型抗泡剂或硅型与非硅型复合型抗泡剂。7.根据权利要求1所述的冷冻机油组合物，其特征在于，所述冷冻机油组合物40℃运动粘度为4.5～5.5mm2/s；闪点＞140℃；Falex失效负荷＞3000N。8.根据权利要求3所述的冷冻机油组合物，其特征在于，所述抗氧化剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、4,4-亚甲基双(2,6-二叔丁基酚)、苯基-α-萘胺、烷基二苯胺中的一种及其二种以上馏分。9.根据权利要求5所述的冷冻机油组合物，其特征在于，所述抗磨剂选自硫化异丁烯、磷酸三甲酚酯、叔丁基磷酸三苯酯、硫代磷酸三苯酯中的一种及其二种以上组合。10.根据权利要求4所述的冷冻机油组合物，其特征在于，所述金属减活剂选自苯三唑衍生物及/或噻二唑衍生物...

【专利技术属性】
技术研发人员：张霞玲，柯友胜，刘燕，王凯明，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11