内燃机油及其生产

1、.长城润滑油应用研究中心长城润滑油应用研究中心2005年年12月月润滑油工艺技术人员培训润滑油工艺技术人员培训 2007.8.北京北京内燃机油及其生产内燃机油及其生产. 公司现有内燃机油产品线简介公司现有内燃机油产品线简介 所使用基础油简介所使用基础油简介 添加剂类型简介添加剂类型简介 调合工艺简介调合工艺简介 配方计算方法配方计算方法 理化及模拟、台架评定项目介绍理化及模拟、台架评定项目介绍 不合格项目的调整方案不合格项目的调整方案 .汽油机油柴油机油OEM专用油其他内燃机油.1.1质量级别SE、 SF 、SG 、SJ、SL、SM（GF-4）福星金吉星.1.2 黏度级别0W-50、5W-40

2、、5W-30、10W-30、15W-40、20W-50.1.3黏度级别分类黏度级别分类- SAE J300黏度黏度级别级别低温动力黏度低温动力黏度CCS黏度黏度 mPas 最大最大低温表观黏度泵低温表观黏度泵送性能送性能 mPas最大（无屈服应最大（无屈服应力）力）低剪切速率下，低剪切速率下，100运动黏度运动黏度 mm2/s高温高剪切黏度高温高剪切黏度mPas150，106s-1最小最小最小最小最大最大0W5W10W15W20W25W2030404050606200（-35）6600（-30）7000（-25）7000（-20）9500（-15）13000（-10）-60000（-40）60

3、000（-35）60000（-30）60000（-25）60000（-20）60000（-15）-3.83.84.15.65.69.35.69.312.512.516.321.9-9.312.516.316.321.926.1-2.62.92.9(0W-40,5W-40,10W-40)3.7(15W-40,20W-40,25W-40,40)3.73.7.1.4黏度级别与使用环境温度黏度级别与使用环境温度.质量级别黏度级别金吉星SM0W-50、5W-40、金吉星SL5W-30、10W-30金吉星SJ5W-30、10W-30、 5W-40福星SG5W-30、10W-30、15W-40、20W-50

4、SF5W-30、10W-30、15W-40、20W-50SE10W-30、15W-40.2.1质量级别CD、CF-2、CF、CF-4、CH-4、CI-4 尊龙王世纪尊龙金牌尊龙.2.2黏度级别5W-30、 5W-40 、10W-30 、10W-40、15W-30、15W-40、20W-50、 30、 40、 50.质量级别黏度级别金牌尊龙CI-415W-40世纪尊龙CH-415W-40、 20W-50尊龙王CF-410W-30、 15W-40、 20W-50、 40、 50CF15W-40、40CF-215W-40、40、 50CD5W-30、 5W-40 、10W-30 、10W-40、15

5、W-30、15W-40、20W-50、 30、.如：如：丰田专用油（丰田专用油（10W-30 GF-4、5W-20 GF-4）捷达奥迪专用油（捷达奥迪专用油（10W-40、15W-40）北京现代专用油（北京现代专用油（5W-20 SL）福田专用油福田专用油上柴专用油上柴专用油.特点：特点：与与OEM合作开发形成；合作开发形成；对应一定质量级别与黏度级别；对应一定质量级别与黏度级别；可能与普通内燃机油配方不同；可能与普通内燃机油配方不同；随着随着OEM客户的开发与合作加深，客户的开发与合作加深，产品会越来越多。产品会越来越多。.燃气发动机油燃气发动机油四冲程摩托车机油四冲程摩托车机油铁路内燃机车

6、油铁路内燃机车油通用机油通用机油.醇星乙醇汽油发动机专用油醇星乙醇汽油发动机专用油 10W-40 SJ、10W-40 SGLPG/CNG 轿车燃气发动机油轿车燃气发动机油I型型 15W-40 SFLPG/CNG 轿车燃气发动机油轿车燃气发动机油II型型 15W-40 SJCNG压缩天然气发动机油压缩天然气发动机油 10W-30、15W-40、40 .LPG客车发动机油客车发动机油 10W-30、10W-40、15W-40 SJ/CF固定式天然气发动机油固定式天然气发动机油 40 CF沼气发动机油沼气发动机油 40 CD.捷豹系列捷豹系列全合成全合成10W-50 SJ捷豹王捷豹王10W-40 S

7、J捷豹捷豹30010W-40、15W-40 SG捷豹捷豹20010W-30、10W-40、15W-40、20W-50 SF捷豹捷豹10040 SE四冲程摩托车机油四冲程摩托车机油 .风灵系列风灵系列风灵风灵30010W-40 SG风灵风灵20015W-40 SF风灵风灵10015W-40 SE四冲程摩托车机油四冲程摩托车机油 .飞速系列飞速系列飞速飞速30015W-40 SG飞速飞速20015W-40 SF飞速飞速10015W-40 SE四冲程摩托车机油四冲程摩托车机油 . 内燃机车油内燃机车油 三代油三代油 黏度级别：黏度级别：40四代油四代油 黏度级别：黏度级别：40.SG/CF-4通用内

8、燃机油通用内燃机油 10W-30、15W-40、20W-50SG/CD通用内燃机油通用内燃机油 10W-30、15W-40SF/CD 通用内燃机油通用内燃机油 10W-30、15W-40、20W-50、40、50.SF/CC 通用内燃机油通用内燃机油 10W-30、15W-40、50、20W-50SE/CC通用内燃机油通用内燃机油 10W-30、15W-40、 20W-50 、40、50.1.基础油的分类（基础油的分类（ API分类标准分类标准）饱和烃含量（a）/%硫含量（b）/%粘度指数（e）900.0380120900.0380120900.03120聚a- 烯烃（PAO）不包括在类、类、

9、类、类在内的其他所有基础油指标类别二、所用基础油简介二、所用基础油简介.1.基础油的分类（国内分类标准）基础油的分类（国内分类标准） 石蜡基型石蜡基型 SN 矿物油矿物油 馏分油馏分油 中间基型中间基型 ZN环烷基型环烷基型 DN 残馏油：残馏油：光亮油光亮油 BS 合成油合成油粘度指数高低.1.基础油的分类（国内分类标准）基础油的分类（国内分类标准）基础油的牌号（矿物油）基础油的牌号（矿物油） 原标准牌号（按原标准牌号（按赛氏通用秒赛氏通用秒分）：分）： 石蜡基：石蜡基：75SN等等7个牌号，个牌号，150BS 中间基：中间基：60ZN等等13个牌号，个牌号，ZNZ 环烷基：环烷基：60DN

10、等等11个牌号，个牌号，DNZ.现行标准牌号（现行标准牌号（Q/SHR001-95）：）： 根据粘度指数分为五类根据粘度指数分为五类 每类又分为通用基础油和专用基础油每类又分为通用基础油和专用基础油 中性油产品代号中性油产品代号 光亮油产品代号光亮油产品代号1.基础油的分类（中石化分类标准）基础油的分类（中石化分类标准）.2.基础油的应用基础油的应用高粘度指数高粘度指数粘温性能要求高粘温性能要求高如多级内燃机油等如多级内燃机油等中粘度指数中粘度指数粘温性能要求不很高粘温性能要求不很高如单级内燃机油等如单级内燃机油等低粘度指数低粘度指数粘温性能要求不很高粘温性能要求不很高如变压器油、冷如变压器油

11、、冷冻机油等冻机油等基础油基础油成品油成品油.3.基础油对成品油性能的影响基础油对成品油性能的影响氧化性能、蒸发损失氧化性能、蒸发损失组 分 氧 化 性 能对抗氧剂的感受性烷烃、环烷烃容易氧化生成酸对抗氧剂有最好的感受性烷基苯、烷基萘相当稳定，氧化生成酸中等抗氧剂感受性环烷苯容易氧化对抗氧剂感受性不好多环芳烃氧化生成油泥，与硫化物配合有抗氧作用对抗氧剂感受性不好含硫化合物是天然抗氧剂，但本身易氧化、基础油中最佳,含量为0.10.5%与抗氧剂有协同作用氮氧化合物氧化促进剂能加速抗氧剂的消耗.4.基础油的来源基础油的来源中国石化基础油中国石化基础油韩国韩国SKSK公司公司燕山燕山上海上海济南济南荆

12、门荆门茂名茂名GROUP IGROUP I103103万吨万吨/2005/2005年产量年产量中国石化高桥基础油厂，加氢油中国石化高桥基础油厂，加氢油 GROUP /GROUP /， 产能产能3030万吨万吨/ /年，年，2004.102004.10投产投产CPC CPC SHELLSHELLJAPAN JAPAN ENERGY ENERGY 日本能源日本能源S-OS-Oi iL L韩国双龙公司韩国双龙公司Mobil Mobil Chemical Chemical 合成合成PAOPAO五大炼油厂五大炼油厂.三、添加剂类型简介三、添加剂类型简介 作用作用 改善、提高基础油的性能改善、提高基础油的

13、性能 为基础油增加新的性能为基础油增加新的性能.1.添加剂分组及其符号代表的意义添加剂分组及其符号代表的意义清净剂和分散剂清净剂和分散剂 T1抗氧防腐剂抗氧防腐剂 T2极压抗磨剂极压抗磨剂 T3油性剂和摩擦改进剂剂油性剂和摩擦改进剂剂 T4抗氧剂和金属减活剂抗氧剂和金属减活剂 T5粘度指数改进剂粘度指数改进剂 T6 .项 目清净剂分散剂抗氧抗腐剂抗氧剂油性剂极压剂防锈剂VII抗泡剂降凝剂乳化剂破乳剂防腐剂PH值剂杀菌剂偶合剂光亮剂内燃机油齿轮油 液压油 自动传动液 金属加工液 压缩机油汽轮机油轴承油热处理油机床用油 2.各种油品所用的添加剂各种油品所用的添加剂.复合剂（主剂，包含清净分散剂、抗

14、氧复合剂（主剂，包含清净分散剂、抗氧防腐剂、油性剂等）防腐剂、油性剂等）黏度指数改进剂（黏指剂、黏度指数改进剂（黏指剂、VII）抗泡剂抗泡剂（对调和质量比较敏感）（对调和质量比较敏感）降凝剂降凝剂补强剂补强剂.4.添加剂的来源添加剂的来源国际技术合作伙伴国际技术合作伙伴拥有自主知识产权的配方技术拥有自主知识产权的配方技术.四、调合工艺简介四、调合工艺简介 调合机理调合机理 调合装置调合装置 调合质量影响因素调合质量影响因素.1.调合机理调合机理 主体对流扩散主体对流扩散 把不同物料“剪切”成较大“团块”。 湍流扩散湍流扩散 通过“团块”界面间的涡流扩散，把物料的不均匀度缩小到涡流本身的大小。

15、分子扩散分子扩散 “团块”变小，数量很多，使“团块”间接触面积大大增加，加速分子扩散，是油品均质混合。.2.2.调合装置调合装置中国最大规模的全自动调合系统中国最大规模的全自动调合系统全自动管道调合装置全自动管道调合装置(3套套)，质量流量控制，质量流量控制，40t/h自动批量调合装置（自动批量调合装置（4套），重量控制，套），重量控制，0.5 10t/批批计算机操作管理计算机操作管理.精密的过程控制精密的过程控制SMB管道采用质量流量计，管道采用质量流量计， 根据配方添加剂同时计量，流量计精度根据配方添加剂同时计量，流量计精度0.5通过控制系统将不同油品计量准确后送到罐内完成调合。通过控制系

16、统将不同油品计量准确后送到罐内完成调合。采取各组物料同步输送，生产效率及控制精度大幅提高。采取各组物料同步输送，生产效率及控制精度大幅提高。全部操作由计算机控制系统完成。全部操作由计算机控制系统完成。同步计量管道调合装置同步计量管道调合装置(SMB).SMB 它由五条通道组成，每条通道均配备一台由美国罗斯蒙特公司提供的高精度质量流量计。同时，结合实际生产工艺需要，每条通道分配几组气动阀门和流量控制阀门，通过控制系统发出的命令将不同原料罐的基础油组分经设在室外罐区的泵组及各通道的控制阀门输送到同一根母管中，进而将这些计量准确后的油品送到目的罐搅拌调合成合格品。.SMB 这套装置的优点在于： 1、

17、整个过程的高度自动化。如果系统不出现故障，在配方的执行过程中，人所起的作用仅限于对相关装置设备的巡检和监控。 2、效率的大幅度提高。由于是各组分同步进行输送，相对于大多数调合厂那种分步顺序输送油品传统的调合工艺来说，无论是从缩短油品调合的时间上，还是到生产量的提高方面，都有了一个质的飞跃。运转周期的缩短也为油品生产调度安排更加合理提供了广阔空间。 从长远角度看，这种较大规模的油品调合能力可充分满足市场需求。（以一年250个工作日计算，SMB的年生产能力为：不小于10.5万吨）.高效、快速的反应时间高效、快速的反应时间采用美国调合技术，系统由不同容积的调合釜组成采用美国调合技术，系统由不同容积的

18、调合釜组成反应速度快，对小批量特殊油品的调合有明显优势反应速度快，对小批量特殊油品的调合有明显优势各组分基础油和添加剂的加入量通过高精度电子称重元件各组分基础油和添加剂的加入量通过高精度电子称重元件控制，保证产品质量控制，保证产品质量自动批量调合装置自动批量调合装置(ABB).ABB 它由一个2吨计量罐和一个10吨调合罐构成，其最突出的特点就是对小批量特殊油品的调合有着明显的优势。调合量至少到几百公斤，多至几十吨，且各组分油和添加剂的加入量都能通过控制系统精确加入，采用进口高精度电子称重元件，经验证，2吨罐、10吨罐称重误差分别小于1.5公斤和7.5公斤。.ABB 此套装置先后为一汽大众生产过

19、奥迪、捷达装车油，为上海别克生产过试车油等等，其快速反应、机动灵活、高效高质的能力得到了充分体现，故它在及时完成各项任务以后，也使长城公司在信誉上获得了较好的口碑。市场经济千瞬万变，ABB生产装置的引进无疑为企业如何更加合理的适应市场、满足市场需求提供了重要保证，使企业的经营策略、手段方法更加趋于成熟。（ABB年生产能力为：2万吨）.管汇系统管汇系统.3.影响调和质量的因素影响调和质量的因素 组分的精确剂量 组分中的水分含量 组分中的空气 调和组分的温度 添加剂的稀释 调和系统的洁净度.五、配方计算方法五、配方计算方法 基础油黏度计算方法基础油黏度计算方法 其他指标计算方法其他指标计算方法.1

20、.基础油黏度计算方法基础油黏度计算方法 国际通用的黏度调合计算模型国际通用的黏度调合计算模型loglogiiV混混混调合油品同温度下的黏度；调合油品同温度下的黏度；i i组分同温度下的黏度；组分同温度下的黏度； Vi i组分在调合油中的体积分率（或组分在调合油中的体积分率（或质量分率）质量分率）.1.基础油黏度计算方法基础油黏度计算方法 美国标准局的黏度调合计算模型美国标准局的黏度调合计算模型 黏度调合指数法黏度调合指数法 黏度系数法黏度系数法.2.其他指标计算方法其他指标计算方法 基础油闪点计算方法基础油闪点计算方法 基础油倾点计算方法基础油倾点计算方法 基础油和添加剂调合时的黏度变化基础油

21、和添加剂调合时的黏度变化 基础油和添加剂调合时的凝点变化基础油和添加剂调合时的凝点变化.2.其他指标计算方法其他指标计算方法 特点特点 通过查表或经验公式计算通过查表或经验公式计算.六、理化及模拟、台架六、理化及模拟、台架评定项目介绍评定项目介绍 理化性能理化性能 模拟试验项目模拟试验项目 台架评定项目台架评定项目.1.理化性能理化性能-外观外观(色度色度)方法号: GB/T 6540 ，对于基础油:精制深度（但与油原有关）、稳定性，黏度、黏度指数。普通矿物油、深度精制、合成油的色度有差别对于润滑油：无可比，意义不大（添加剂技术不同色度不同），大多数不在要求。对于润滑油要求色度的原因：在技术确

22、定的情况，对技术稳定性进行监测。汽油机油新油色度一般在2.5-3.5旧油：变质的程度，乳化与否.1.理化性能理化性能-气味气味无异味对于新油：判断加剂和调和、罐装是否存在问题； 对于旧油：判断是否有燃料稀释或油品氧化的程度等。.1.理化性能理化性能-密度密度方法: GB/T 18841885 kg/m3 与组成有关，碳、氧、硫越多，芳烃、胶质、沥青质越多，密度越大。一般用以进行重量与体积的计量换算.1.理化性能理化性能-运动黏度运动黏度方法: GB/T 265 mm2/s （新油） GB/T 11137 mm2/s （旧油）ASTM标准：D 445反映油品的内摩擦力的大小，表示油品的油性和流动

23、性的指标。黏度越大，油膜强度越高，黏附性越好但流动性变差和运动阻力增大，耗油；反之流动性好，节油但可能造成磨损增加。故黏度应选择适当保证润滑的前提下，尽量选择小的黏度。因新的改善边界润滑技术的发展，黏度小发展趋势明显。内燃机油常测100和40 的运动黏度。原因，发动机大部分的润滑温度在100 左右。新油：分类的依据、质量的鉴别；旧油：质量的鉴别，氧化、混入燃油的鉴别.1.理化性能理化性能-运动黏度运动黏度活塞顶环处温度活塞裙部主轴承汽油机油20511085柴油机油30011595发动机各润滑部位的工作温度.1.理化性能理化性能-黏度指数黏度指数方法: GB/T 1995 反映油品黏度随温度变化

24、的程度。越高说明黏度受温度的影响越小。粘温性越好。与基础油及黏度指数改进剂有关。 根据100和40 的运动黏度计算出来。汽油机油产品 矿物油调配的单级油产品95左右，多级油 140左右；深度精制基础油和合成油调配的多级油 160左右。.1.理化性能理化性能-闪点闪点方法: GB/T 3536 （开口） 与油品的蒸发性有关系，是产品着火危险性的指标。 汽油机油新油的闪点一般在230 左右 旧油的闪点可以判断是否混入燃料。 一般认为， 闪点比使用温度高2030。.1.理化性能理化性能-凝点和倾点凝点和倾点方法: GB/T 3535 （倾点） GB/T 510 （凝点）ASTM标准：D97ASTM标

25、准：D5949 凝点是规定的冷却条件下停止流动的最高温度。 倾点是规定的冷却条件下油品能流动的最低温度。 均表示油品的低温流动性， 低温选油应适当考虑此指标，（美军标要求）凝点应比环境最低温度应低5-7 ，倾点应比环境最低温度应低5左右。 倾点比凝点高2-3。.1.理化性能理化性能-酸值酸值方法: GB/T 264酸值表示润滑油中所含酸性物质的多少。对于基础油表示的是基础油的精制程度。 对于新油一般表示含酸性添加剂的多少。对于旧油则表示油品氧化变质的程度。.1.理化性能理化性能-碱值碱值方法: SH/T 0251碱值表示润滑油中所含碱性物质的多少。 对于新油一般表示含碱性添加剂的多少。对于旧油

26、则表示油品中残存的添加剂的多少。.1.理化性能理化性能-水分水分方法方法: GB/T 260表示润滑油中所含水的多少。 润滑油一般含0.03-0.06%属正常,过多会破坏油膜,加速腐蚀、锈蚀及设备的磨损。.1.理化性能理化性能-机械杂质机械杂质方法: GB/T 511表示润滑油中不溶于溶剂的沉淀物或胶状物。一般在表示润滑油中不溶于溶剂的沉淀物或胶状物。一般在0.01%以下以下.目测机杂目测机杂: 无无.1.理化性能理化性能-硫酸盐灰分硫酸盐灰分方法: GB/T 2433 对于润滑油而言中灰分是判断加入添加剂量的手段. 加入越多值越大.也是判断生产剂量是否加够,是否加错剂的依据.但并不是值越大越

27、好,对于CNG、颗粒捕捉设备的要控制硫灰。 .1.理化性能理化性能-抗泡性抗泡性方法: GB/T 12579 高温抗泡：高温抗泡：SH/T 0722 运转过程，空气、添加剂存在，会产生气泡。泡沫会破坏油膜，产生气阻，使供应受阻。-磨损、润滑油变质倾向性和消泡性/稳定性要好。 .1.理化性能理化性能-蒸发损失蒸发损失方法: SH/T 0059与油耗、黏度的稳定性有关，节能油这项指标尤其关键。润滑油成品的蒸发损失与基础油的蒸发损失密切相关。 .1.理化性能理化性能-元素含量元素含量方法:多种方法新油：是否一致可以判断真假油；判断加入添加剂量判断加入添加剂量是否够；也可判断生产是否够；也可判断生产,