某电厂1、2号汽轮机油破乳化时间超标处理

某电厂1、2号汽轮机油破乳化时间超标处理

摘要：某电厂1、2号汽轮机自2006年始汽轮机油破乳化值超过国家规定标准。经分析试验后，采取旁路过滤以降低杂质与补加破乳化剂联合处理方法进行处理，处理后破乳化指标得以提高，改善了油质，保障了机组安全稳定运行。

关键词：汽轮机油；破乳化时间；添加剂；联合处理

1 概述

运行汽轮机油易乳化是汽轮机油系统普遍存在且难以彻底解决

的问题。近年，国家提倡企业实现“节能、降耗、减污、增效”，走内涵发展的道路，使企业真正走上合理、高效配置资源的集约型方式。如何运用科学手段来处理裂化中油品，如何应用油品添加剂改善油品的性能，延长其使用寿命，节约资金，将成为油务人员首要解决的问题。

自2006年始，某电厂1、2号汽轮机油破乳化值反复超过当时国标（gb/t 7596-2o00）规定60min的标准。油水分离时间过长，难以保证机组安全运行。在充分滤油降低杂质的基础上，进行添加剂挑选试验对比分析后，对1、2号机组汽轮机油进行联合处理，处理后破乳化指标得以提高，改善了油质，保障了机组安全稳定运行。

2 乳化原因分析

水分、乳化剂的存在和激烈搅拌是产生乳化的主要原因。

运行中汽轮机油系统进水；机组的安装、运行等环节没有达到设备清洁度要求，存在污物、杂质等都将促使汽轮机乳化。

汽轮机油中添加的抗氧剂和防锈剂大都具有一定表面活性的化

合物或混合物，这些物质的分子结构中，一端具有如链烃-r亲油性的非极性基团，另一端具有一定表面活性的亲水性能极性基团，如-oh、-cooh、-so2oh等。[1]当汽轮机高速旋转时，油和水充分搅拌呈乳浊液时，这些亲水的极性基团有了与水充分亲合的机会。当亲合力很大时，就会与水牢牢地结合在一起。又因为亲油性的非极性基团溶于油中，从而通过这种物质的作用使水和油结合起来。这时水就不能与油分离，即产生乳化现象。

3 添加剂的破乳化性能的机理

在乳化汽轮机油中，通过加入与形成乳化汽轮机油类型（w/o型）相反的表面活性物质（添加剂），替代已富集在油水界面膜上的表面活性物质（乳化剂），使界面膜被破坏，将膜内包裹的水释出，水滴相互凝结沉降到底部，使油水分离达到破乳目的。

4 小型试验

破乳是一个很复杂的问题，它既与原油的组分、性质、乳状液的类型及稳定因素有关，也与破乳剂的分子结构及性质有关，因此，在工业添加前，需要进行大量的小型试验以保证添加效果。

调制润滑油所用的基础油，因产地不同，在结构性能上都会不同。使用不同添加剂时效果也不同。因此为了找到效果最好的添加剂，分别往1号和2号试油中添加添加剂a、b、c进行相溶性及适应性试验。由于破乳化剂种类不同，其结构不同，加入到同一汽轮机油样，不同类型的添加剂对油水界面膜的界面张力降低程度不同，降

低越大，其破乳时间越短，破乳化性能越好。对比试验数据，综合考虑后，选用c作为本次处理添加剂。

考虑到添加剂用量对试油破乳化时间的影响，进行了大范围添加剂添加剂量分析。试验数据显示在一定范围内，随着添加剂含量的增加，试油的破乳化时间都变短，但是当其随着添加剂含量增加到破乳化剂浓度对试油破乳化时间的影响一定浓度后，破乳化时间反而延长，其油水分层效果也变差。

根据顶替理论和胶溶理论，最可能的是当破乳剂加入到油水乳状液中以后，它的分子会将沥青、石蜡等天然表面活性剂物质顶替出来，在油水界面形成一层新的混合界面膜，这层膜的强度较低，因而使整个乳状液处于不稳定状态并最终达到破乳的目的。破乳剂在溶液中的浓度越高，则被替换出的天然表面活性剂分子越多，界面张力下降越大，破乳效果越好，乳状液越不容易形成。但是，当活性剂在溶液中的浓度达到一定值以后，如果其浓度进一步增加，活性剂分子有倾向逃离水中的趋势，以使整个体系的能量达到最低。此时活性剂分子中的长链亲油基通过分子间相互作用力缔合在一起形成胶束，而胶束的存在增加了活性剂在油中的溶解度，从而破坏了油水界面的混合界面膜，因此溶液界面张力又重新增加，乳状液稳定性开始增强，乳状液反而变得稳定，即破乳效果下降。

为确保试验结果能够应用于现场添加，更进一步探讨最佳添加工艺条件，小型试验按日常监督取样、试验方法进行。在一定搅拌时间（30min），参考油品实际运行温度（35～45℃），考虑不同添加

浓度进行添加试验。小型试验证实：适量添加添加剂后，能明显地提高油品的破乳化性能，并对其它理化性能无不良影响，且通过72小时老化试验后无任何沉淀物析出，可以进行工业添加，并得出最佳添加量，搅拌时间，添加温度。

5 现场应用

运行中处理劣化油需谨慎操作，需根据现场实际情况制定添加方案，并严格按照添加方案进行操作，以保证添加效果。利用机组大修期间，对油采取旁路滤油处理，滤油至油质合格。处理时确保油循环效果，确保油管路系统正常，滤油过程中控制滤油速度，纸滤串在真空滤油机前。

对油量进行核实，计算出最佳添加量。为了使得添加剂添加量更加接近小型试验值，特用50kg桶进行添加剂的稀释溶解。将稀释溶液缓慢加入运行的#1、2机油系统中，循环搅拌，使添加剂与油品混合均匀、充分反应。添加后三小时，进行#1、2机排水，此后，每两小时取样，进行油质水分、破乳化试验。6小时后，两台机破乳化试验合格，进行油质全分析试验。静置12小时，对系统排水，并对#1、2机添加剂处理后油质进行取样。

处理后的1、2号汽轮机油油质检验合格，处理前、后油质对比见表1。数据表明：与加入破乳化剂前检测数据对比，破乳化时间明显缩短，其他指标均在合格范围内，与加入试剂前没有明显改变。为确保添加效果，进行添加后三个月、一年的油质跟踪检验，结果见表2的数据。

6 结束语

进行联合处理后，跟踪油质数据显示，油品的抗乳化性能明显提高，对其它理化性能无不良影响，油品的抗氧化能力也得到提高。本次现场添加剂处理以大量小型试验结果为依据，创造性应用于生产现场，取得了非常好的效果，为劣化油的处理积累了宝贵经验。参考文献

[1]范工业，史昌明，王德玉，丰卜忠.汽轮机油的破乳化处理[j].润滑与密封2007.5.