一种冷冻机油组合物制造技术

一种冷冻机油组合物，含有粘度为１０－１５ｍｍ↑［２］／ｓ的软蜡裂解的Ｃ↓［５］－Ｃ↓［１８］的混合α烯烃聚合油。它还可以包括环氧化合物类稳定剂，磷酸酯类润滑剂和酚型抗氧剂等。该油与氟氯氢烃具有良好的互溶性，同时还具有较高的粘度指数、较高的闪点、极低的絮凝点以及良好的热化学安定性，特别适合用作以氟氯氢烃为制冷剂的冷冻机油，也可用作以氟氯烃、丙烷异丁烷或氨为制冷剂的冷冻机油。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于润滑油组合物，确切地说是一种冷冻机油组合物。蒸汽压缩式制冷器一般由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成，其作用原理是利用制冷剂气化时吸收周围介质的热量，使温度降低，然后通过压缩机将制冷剂复原为液体，再重新气化，如此循环往复。在这种制冷器中，一般不应发生制冷剂和油的相分离。如果在压缩机中制冷剂和润滑油发生相分离，运转部件将会因润滑不良造成卡啮或其它问题，大大降低设备的寿命；如果在蒸发器中发生相分离，粘附在蒸发器上的润滑油就会影响传热效率，造成制冷效率的下降，有时甚至会堵塞毛细管或膨胀阀而导致事故。因此优良的冷冻机油必须与制冷剂有很好的互溶性，使二者在使用温度下不发生相分离。优良的冷冻机油必须具有较好的粘温性能。润滑油在制冷压缩系统中的使用温度很宽，在某些压缩机的汽缸内，有时可接触150℃的高温，在蒸发系统内则可能接触一40℃的低温，因此要求油的粘度随温度变化要小，以保证润滑油在不同温度下都具有良好的润滑性和启动性。性能优良的冷冻机油还应具有较高的闪点，闪点低、挥发性高的油易在高温排气阀处挥发、变粘而生成积碳、碳化物的生成会导致压缩机的安全故障。氟氯氢烃是压缩式制冷器常用的制冷剂，包括一氯二氟甲烷(HCFC-22)、二氯一氟甲烷(HCFC-21)、1-氯-1,2,2,2四氟乙烷(HCFC-124)、1-氯-1,1,2,2-四氟乙烷(HCFC-125a)、1-氯-1,1-二氟乙烷(HCFC-142b)和一氯二氟甲烷(HCFC-22)与一氯五氟乙烷(HCFC-115)的共沸混合物(R502)等，其中尤以HCFC-22的性能优异，使用广泛，其用量占全部氟氯氢烃的90％，广泛地用作家用空调器和冷库的制冷剂。但HCFC-22极性较强，使其与不同结构的烃类润滑油的互溶性差别很大。极性较强的烷基苯与与HCFC-22有优良的互溶性，但其粘温性能和润滑性能差，闪点低，价格较高，且难于生产高粘度产品，因此目前大多采用烷基苯与环烷基矿油掺合作HCFC-22的冷冻机油。深度精制的环烷基油由于除去了许多与HCFC-22有良好互溶性的组分，因此其与HCFC-22的互溶性较差，不适于作HCFC-22的冷冻机油。浅度精制的环烷基油在常温下与HCFC有较好的互溶性，但其粘温性能差，闪点低，与制冷剂相接触时的安定性也较差。单烯烃聚合油具有优良的粘温性能和低温流动性能，较高的闪点，与CFC12具有良好的溶解性和热化学稳定性，因此它可以用作以氟氯烃为制冷剂的润滑油，但不适于用作以氯氟氢烃作制冷剂的润滑油。Fr.2099664提出了以单烯烃低聚成的合成烃油为原料调配冷冻机油的方法，该合成烃油由组成为CnH2n(n=26～30)单烯烃聚合而成，它具有较低的凝点和絮凝点，适用于作以氯氟烃(CFC12)为制冷剂的冷冻机油，但不适于以氟氯氢烃为制冷剂的冷冻机油。Fr.2299398提出了以C10α烯烃低聚成的聚烯烃油经过加氢饱和得到的合成烃油调配冷冻机油的方法。该油具有良好的低温性能、很高的粘度指数以及与氟氯烃良好的互溶性，但该油与氯氟氢烃不互溶，因此不适于调配以氟氯氢烃为制冷剂的冷冻机油。本专利技术的目的在于以现有技术为基础，提供一种与制冷剂特别是氟氯氢烃制冷剂具有良好互溶性的、并且具有较高的粘度指数、较高的闪点和良好的低温性能的冷冻机油组合物。本专利技术提供的冷冻机油组合物含有粘度为10～150mm2/s、最好是30～100mm2/s的软蜡裂解的C5～C18的混合α烯烃聚合油，所述软蜡含油量一般为15～40％。另外，为了提高油品的安定性，本专利技术提供的冷冻机油也可以是上述α烯烃聚合油的加氢饱和油。本专利技术提供的冷冻机油是按照常规α烯烃聚合工艺合成的，在原料烯烃中加入催化剂，在125～135℃下反应2～3小时，冷却沉降分去沉渣后，在产物中加入2～3％(wt)的Ca(OH)2、2～3％(wt)的白土，于70～80℃下中和反应30～90分钟，过滤除去白土，在约1.33KPa下减压蒸馏，切取粘度为10～150mm2/s的馏份，即为本专利技术提供的冷冻机油。聚合用催化剂为该工艺通用的阳离子型路易斯酸或路易斯酸络合型催化剂，如AlCl3、BF3.ROH、AlCl3.NaCl、AlCl3.Eto、AlCl3.ROH、AlCl3.R2C=0等。催化剂用量为烯烃原料重量的2～2.5％(以Al2Cl3计)。如果要得到加氢饱和油，可在除去白土后进行加氢精制，然后再进行减压蒸馏。一般为二段加氢，一段加氢在275℃、5MPa下进行，催化剂为Ni-W-Mo-F，二段加氢在265℃、5MPa下进行，催化剂为Pt-α-Al2O3，一段加氢催化剂需经预硫化，二段加氢催化剂需经氢气还原处理。另外，在本专利技术提供的冷冻机油中加入添加剂，如稳定剂、润滑剂、抗氧剂等，可进一步改善其性能。所述稳定剂为本领域通用的环氧化合物类稳定剂，可以是缩水甘油醚、环氧油脂、环氧脂肪酸酯、环氧醚、环氧磷苯二甲酸酯等，用量为组合物重量的0.1～5％，最好是0.2～1.0％。所述润滑剂为本领域通用的磷酸酯类润滑剂，如三甲苯基磷酸酯、三苯基磷酸酯、辛基二苯基磷酸酯、苄基二苯基磷酸酯，苯基硫代磷酸酯等，其用量为组合物重量的0.1～5％，最好是0.2～2％。所述抗氧剂为本领域通用的酚型抗氧剂，如2,6-二叔丁基对甲酚、2-叔丁基4-甲酚、2,6-二叔丁基酚、4,4’-四甲基二(2,6-二叔丁基酚)、对苯二酚、β-萘酚等，其用量为组合物重量的0.1～3％。本专利技术提供的冷冻机油组合物还可以包括抗泡剂，如二甲基硅油，其用量一般为组合物重量的0.001～0.005％。本专利技术提供的冷冻机油组合物还可以包括防腐剂，如苯骈三氮唑，其用量一般为组合物重量的0.01～0.1％。以上原料和试剂均可为市售商品。本专利技术提供的冷冻机油具有如下优点1．与氟氯氢烃具有良好的互溶性，如与HCFC-22的临界溶解温度可达-22℃；2．具有较高的粘度指数，一般比市售冷冻机油高30～50℃；3．具有较高的闪点，一般比市售冷冻机油高10～30℃；4．具有极低的絮凝点，一般比市售冷冻机油低15～25℃；5．具有良好的热化学安定性，如果进行加氢饱和，则可进一步提高安定性；6．具有很低的硫氮杂质含量。本专利技术提供的冷冻机油可用作以氟氯烃作制冷剂的润滑油，特别适合用作为以氟氯氢烃为制冷剂的家用空调制冷压缩机油。另外，由于本专利技术提供的冷冻机油具有优异的低温流动性和润滑性，因此还可用于以丙烷异丁烷和氨为制冷剂的冷冻设备中。下面通过实施例对本专利技术作进一步说明。实施例中所用原料烯烃均为抚顺石油一厂提供。实施例1以软蜡(含油量20％)裂解的C5～C18的混合α烯烃为原料，加入2％的无水AlCl3，在130℃下反应2小时，冷却沉降分去沉渣却后，在产物中加入2％的Ca(OH)2、3％的白土于70～80℃下中和反应50分钟，过滤除去白土，在减压下切割ISO VG56的馏分作基础油。从中取出100g油，加入环氧大豆油0.3g,2,6二叔丁基对甲酚0.2g，三甲苯基磷酸酯1.5g，调配成冷冻机油，其理化性能见表1。实施例2以软蜡(含油量35％)裂解的C5～C18的混合α烯烃为原料，按实施例1的条件进行催化聚合和后处理，而后切割ISO VG56的馏分，取出100g油，加入苯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷冻机油组合物，其特征在于含有粘度为１０～１５０ｍｍ↑［２］／ｓ的软蜡裂解的Ｃ↓［５］～Ｃ↓［１８］的混合α烯烃聚合油。

【技术特征摘要】
1．一种冷冻机油组合物，其特征在于含有粘度为10～150mm2/s的软蜡裂解的C5～C18的混合α烯烃聚合油。2．按照权利要求1所述的组合物，其特征在于粘度为30～100mm2/s。3．按照权利要求1或2所述的组合物，其特征在于所述聚合油经过加氢饱和。4．按照权利要求1所述的组合物，其特征在于它还可以包括以组合物重量为基准，0.1～5％的环氧化合物类稳定剂，0.1～5％的磷酸酯类润滑剂，0.1～3％的酚型抗氧剂。5．按照权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪孟言，
申请(专利权)人：中国石油化工总公司，中国石油化工总公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]