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新聞動態(tài)

潤滑油的組成成分

潤滑油一般由基礎油和添加劑兩部分組成?;A油是潤滑油的主要成分,決定著潤滑油的基本性質(zhì),添加劑則可彌補和改善基礎油性能方面的不足,賦予某些新的性能,是潤滑油的重要組成部分。

基礎油

潤滑油基礎油主要分礦物基礎油、
合成基礎油以及生物基礎油三大類。礦物基礎油應用廣泛,用量很大(約95%以上),但有些應用場合則必須使用合成基礎油和生物油基礎油調(diào)配的產(chǎn)品,因而使這兩種基礎油得到迅速發(fā)展。
礦油基礎油由原油提煉而成。潤滑油基礎油主要生產(chǎn)過程有:常減壓蒸餾、溶劑脫瀝青、溶劑精制、溶劑脫蠟、白土或加氫補充精制。1995年修訂了中國現(xiàn)行的潤滑油基礎油標準,主要修改了分類方法,并增加了低凝和深度精制兩類專用基礎油標準。礦物型潤滑油的生產(chǎn),最重要的是選用最佳的原油。
礦物基礎油的化學成分包括高沸點、高分子量烴類和非烴類混合物。其組成一般為烷烴(直鏈、支鏈、多支鏈)、環(huán)烷烴(單環(huán)、雙環(huán)、多環(huán))、芳烴(單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴)、環(huán)烷基芳烴以及含氧、含氮、含硫有機化合物和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等非烴類化合物。生物基礎油(植物油)正越來越受歡迎,它可以生物降解而迅速的降低環(huán)境污染。合成潤滑油具有低溫性能優(yōu)異,潤滑性能好和使用壽命長等特點,可適用于高負荷、高轉(zhuǎn)速、高真空、高能輻射和強氧化介質(zhì)等環(huán)境。由于當今世界上所有的工業(yè)企業(yè)都在尋求減少對環(huán)境污染的措施,而這種”天然”潤滑油正擁有這個特點,雖然植物油成本高,但所增加的費用足以抵消使用其它礦物油、合成潤滑油所帶來的環(huán)境治理費用。根據(jù)原油的性質(zhì)和加工工藝分類
分為石蠟基基礎油、中間基基礎油、環(huán)烷基基礎油

API分類

API于1993年將基礎油分為五類(API-1509),并將其并入EOLCS(API發(fā)動機油發(fā)照認證系統(tǒng))中
試驗方法
類別
ASTM
D2007
ASTM
D2270
ASTM D2622/D4294
/D4927/D3120
類別說明
飽和烴含量
/%
黏度指數(shù)
VI
硫含量/%
(質(zhì)量分數(shù))
I類
<90
80~120
>0.3
傳統(tǒng)溶劑精煉出來的礦物基礎油
II類
>90
80~120
<0.3
氫裂解煉出來的礦物基礎油
III類
(UCBO)
>90
>120
<0.3
氫裂解過程與臘油異構化煉出來的礦物基礎油
IV類
聚α-烯烴
(PAO)
石蠟分解法與乙烯合成法制得的合成基礎油
V類
所有非I、II、III或IV類基礎油
其他合成油、植物油、再生基礎油等的統(tǒng)稱

基礎油分類

1995年對原標準進行了修訂,執(zhí)行潤滑油基礎油分類方法和規(guī)格標QSHR 001—95
該標準按黏度指數(shù)把基礎油分類
類別
黏度指數(shù)VI
超高黏度指數(shù)(UHVI)
VI≥140
很高黏度指數(shù)(VHVI)
120≤VI<140
高黏度指數(shù)(HVI)
90≤VI<120
中黏度指數(shù)(MVI)
40≤VI<90
低黏度指數(shù)(LVI)
VI<40
按使用范圍分類
通用基礎油
專用基礎油
低凝基礎油
深度精制基礎油
適用于多級發(fā)動機油、低溫液壓油和液力傳動液等產(chǎn)品的低凝基礎油
適用于汽輪機油、極壓工業(yè)齒輪油等產(chǎn)品
UHVI VHVI HVI MVI LVI
UHVIW VHVIW HVIW MVIW
(代號后加W)
UHVIS VHVIS HVIS MVIS
(代號后加S)

添加劑

添加劑是近代高級潤滑油的精髓,正確選用合理加入,可改善其物理化學性質(zhì),對潤滑油賦予新的特殊性能,或加強其原來具有的某種性能,滿足更高的要求。根據(jù)潤滑油要求的質(zhì)量和性能,對添加劑精心選擇,仔細平衡,進行合理調(diào)配,是保證潤滑油質(zhì)量的關鍵。一般常用的添加劑有:粘度指數(shù)改進劑,傾點下降劑,抗氧化劑,清凈分散劑,摩擦緩和劑,油性劑,極壓添加劑,抗泡沫劑,金屬鈍化劑,乳化劑,防腐蝕劑,防銹劑,破乳化劑,抗氧抗腐劑等。
國內(nèi)的主要添加劑生產(chǎn)商都在北方,因為相對于南方,在北方生產(chǎn)的添加劑含水量要小。

基礎油生產(chǎn)工藝

編輯

傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝

20 世紀 30 年代,潤滑油基礎油的生產(chǎn)基本采用的是物理方法,即由溶劑精制、溶劑脫蠟和白土補充精制所構成的“老三套”傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)潤滑油基礎油。
(1)溶劑精制。溶劑精制是潤滑油生產(chǎn)過程中的重要步驟,其主要作用是脫除油品中的稠環(huán)芳烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等,使?jié)櫥驼硿匦再|(zhì)、抗氧化安定性、殘?zhí)恐怠㈩伾刃再|(zhì)得到改善。該工藝較成熟,常用的溶劑有糠醛、酚和 N—甲基吡咯烷酮(NMP)。
(2)溶劑脫蠟。溶劑脫蠟工藝主要包括結(jié)晶、過濾、溶劑回收和冷凍四部分,其目的是除去油品中的石蠟,降低潤滑油基礎油的傾點。該工藝在加工較輕的原料時有技術優(yōu)勢,脫蠟油收率高、粘度指數(shù)較高。為了降低能耗、節(jié)省操作費用、減少投資,國內(nèi)外潤滑油基礎油生產(chǎn)企業(yè)都采用溶劑脫蠟和蠟脫油聯(lián)合工藝,近幾年主要是在節(jié)能、提高油和蠟收率等技術方面有比較大的改進。
(3)白土補充精制。白土補充精制是使油與白土在一定溫度下充分混合,利用活性白土表面的吸附性能,通過加熱、蒸發(fā)、過濾等工序,將潤滑油中的氮化物、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、環(huán)烷酸皂、不飽和烴、選擇性溶劑、水分、機械雜質(zhì)等除去,從而改善油品顏色、降低殘?zhí)?、提高油品的抗氧化安定性和抗乳化度?span id="ccccccc" class="sup--normal" style="font-size:12px;line-height:0;vertical-align:baseline;color:#3366CC;"> [1] 

加氫生產(chǎn)工藝

基礎油中的理想組分是支鏈烷烴( 異構烷烴) 和帶有長烷基側(cè)鏈的單環(huán)環(huán)烷烴,非理想組分則是稠環(huán)芳烴和稠環(huán)環(huán)烷烴。傳統(tǒng)的溶劑精制工藝是選擇性地抽提脫除低黏度指數(shù)的多環(huán)烴類及其它雜環(huán)化合物( 如硫、氮化合物,膠質(zhì)等) ,從而提高油品的黏度指數(shù),使顏色和抗氧化安定性得到改善,這種物理分離的方法只能保留原料中原有的理想組分,基礎油收率、黏度指數(shù)和其它性能的改善有限。潤滑油加氫處理則是通過深度加氫轉(zhuǎn)化的方法,使多環(huán)烴類變?yōu)槔硐虢M分,同時幾乎完全脫除雜環(huán)化合物,因而基礎油收率高、油品各項質(zhì)量指標的改善更加明顯。
加氫處理過程中,發(fā)生的化學反應主要有:①脫除雜環(huán)化合物;②芳烴飽和,環(huán)烷烴開環(huán)及異構化,這種反應是提高黏度指數(shù)最主要的反應;③正構烷烴或低分支異構烷烴臨氫異構化為高分支異構烷烴;④烷烴的加氫裂化以及帶有長烷基側(cè)鏈環(huán)烷烴的加氫脫烷基反應。這類反應將導致輕油的產(chǎn)生,使基礎油收率降低。前三項是有利于反應,第四項是需要抑制的反應。

異構脫蠟工藝

隨著環(huán)境保護法規(guī)日趨嚴格以及機械工業(yè)( 特別是汽車工業(yè)) 的發(fā)展,對潤滑油性能提出了更高的要求。為了生產(chǎn)這些高性能的潤滑油,特別是要調(diào)配大跨度多級內(nèi)燃機油,必須采用低揮發(fā)性、高黏度指數(shù)的基礎油,即VI大于120、飽和度大于90% 。主要成分為異構烷烴的APIⅢ類基礎油具有這些性能特點,可以滿足上述要求。采用溶劑脫蠟和催化脫蠟工藝是不能生產(chǎn)Ⅲ類基礎油的,因為這兩種加工方法只能將高黏度指數(shù)的正構烷烴從油品中除去,造成基礎油的黏度指數(shù)低,而不能將這些高黏度指數(shù)的正構烷烴轉(zhuǎn)化為高黏度指數(shù)、低傾點的異構烷烴,這不但使基礎油收率低,而且不能滿足高質(zhì)量基礎油的規(guī)格要求。異構脫蠟的基本原理就是在專門分子篩催化劑的作用下,將高傾點的正構烷烴異構化為低傾點的支鏈烷烴,異構脫蠟已成為當代生產(chǎn)API Ⅲ類基礎油的重要手段。已實現(xiàn)工業(yè)化的潤滑油異構脫蠟技術主要是Chevron的Isodewaxing技術和Exxon Mobil公司的MSDW技術。 [2]