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润滑油制作:基础油质量对润滑效果的影响

【摘要】:润滑油基础油的质量是影响润滑油质量的重要因素。随着现代工业的发展及环保要求日益严格,对润滑油的质量要求也越来越高,迫切需要生产出具有高黏度指数、抗氧化安定性好、低挥发性的高档润滑油基础油。表2-7API润滑油基础油分类第Ⅰ类为石蜡基基础油,一般由常规的溶剂抽提工艺生产。通用润滑油基础油按饱和烃含量和黏度指数的高低分3类共7个品种。本标准中Ⅱ类、Ⅲ类基础油黏度等级以100℃运动黏度中心值来表示。

润滑油的品种很多,不可能每生产一种油就建造一套装置,而是生产若干种基础油,用一种或数种基础油调和,再加入各种不同种类的润滑油添加剂,就可以配制出种类繁多的润滑油。溶剂精制的目的是除去润滑油馏分中的非理想组分,提高它的黏温特性、抗氧化安定性、降低腐蚀性等。溶剂脱蜡的目的是除去润滑油中的高凝固点组分,满足低温使用性能。白土精制目的是除去机械杂质、微量溶剂、环烷酸盐、胶质等。用传统方法制取基础油的工艺流程,至今还在广泛地使用。下面介绍一下润滑油基础油的分类。

市场上销售的各种商品润滑油一般都由润滑油基础油(简称基础油),以及少量的、用于改善润滑油使用性能的添加剂调和而成。润滑油基础油的质量是影响润滑油质量的重要因素。随着现代工业的发展及环保要求日益严格,对润滑油的质量要求也越来越高,迫切需要生产出具有高黏度指数、抗氧化安定性好、低挥发性的高档润滑油基础油。20世纪80年代以来,以发动机油的发展为先导,润滑油趋向低黏度、多级化、通用化,对基础油的黏度指数提出了更高的要求。关于基础油的分类,历史上曾有过多种方法,因内有中国石化总公司(SINOPEC)1995年编制的基础油分类及规格。但目前受到较多关注的是美国石油学会(API)的分类法,该分类法根据基础油的物理性质及化学组成将其分为5类(表2-7)。

表2-7 API润滑油基础油分类

第Ⅰ类为石蜡基基础油,一般由常规的溶剂抽提工艺生产。

第Ⅱ类为石蜡基基础油,一般由加氢转化工艺生产,其黏度指数与Ⅰ类油接近,但芳烃含量低得多。

第Ⅲ类为强石蜡基基础油,由更苛刻的加氢转化和蜡的异构化工艺生产。它具有极高的黏度指数与较低的挥发性,可作为合成烃油的替代物。

第Ⅳ类包括所有的α-烯烃聚合油(PAO)。

第Ⅴ类为其他基础油,包括环烷基基础油、中等黏度指数的石蜡基基础油、其他合成油等。

近年来,在北美、日本、西欧等经济发达地区,在汽车工业不断追求更好的燃料经济性、更低的机油消耗、更长的换油期、更低的有害物排放等目标的推动下,对润滑油基础油质量提出了更高的要求,即更低的黏度(可降低发动机燃料消耗),更低的挥发性(可减少机油消耗和有害物排放),更高的饱和烃含量(可达到更高的使用性能、更长的换油期)等。这一形势的发展促进了对Ⅱ类、Ⅲ类基础油的需求。尽管目前对这两类油品未来需求的增长速度仍有不同的看法,但一个共同的认识是,随着发动机润滑油向低挥发性、降低燃料消耗和更高使用性能的方向发展,以及北美和欧洲的台架与发动机试验向各地区的渗透,Ⅱ类、Ⅲ类基础油的消费量必将逐渐占有显著的份额,因为Ⅱ、Ⅲ类基础油更易满足上述要求,更易通过上述台架与发动机试验。

2009年4月1日,中国石油天然气公司开始实施企业标准SY44—2009通用润滑油基础油标准,规定了通用润滑油基础油的分类、技术要求、标志、包装、运输和贮存。标准适用于石油馏分经溶剂精制、白土补充精制或加氢补充精制工艺生产出的基础油及经加氢(包括全加氢或混合加氢及异构脱蜡等)工艺生产的基础油。通用润滑油基础油按饱和烃含量和黏度指数的高低分3类共7个品种。其中Ⅰ类分为MVI,HVI,HVIS,HVIW4个品种;Ⅱ类分为HVIH,HVIP2个品种;Ⅲ类只设VHVI这1个品种(表2-8).

表2-8 通用润滑油基础油的分类

代号说明表中,VI为黏度指数;MVI为中黏度指数Ⅰ类基础油;HVI为高黏度指数Ⅰ类基础油;HVIS为高黏度指数深度精制Ⅰ类基础油;HVIW为高黏度指数低凝Ⅰ类基础油;HVIH为高黏度指数加氢Ⅱ类基础油;HVIP为高黏度指数优质加氢Ⅱ类基础油;VHVI为很高度指数加氢Ⅲ类基础油;BS为光亮油。

本标准中Ⅰ类基础油黏度等级牌号按赛氏通用黏度来划,其数值为某黏度等级基础油运动黏度所对应的赛氏通用黏度整数的近似值。黏度等级以400℃赛氏通用黏度表示的牌号有150,200,300,400,500,600,650,750;黏度等级以100℃赛氏通用黏度表示的牌号有90BS,120BS,150BS。本标准中Ⅱ类、Ⅲ类基础油黏度等级以100℃运动黏度中心值来表示。