全面认识润滑油基础油

全面生疏润滑油根底油名目根底油介绍加氢根底油加氢精制根底油GTL根底油合成根底油合成烃根底油酯类根底油聚醚类根底油—根底油介绍类、Ⅲ类根底油等等。其实，根底油的分类，也是在随着根底油加工工艺的不断进步而与时俱进的，在早期，几乎只有老三套油〔溶剂脱沥青，糠醛精制，酮苯脱蜡〕可用，虽然老三套油有其自身不行替代的优点，例如我们如今认为的其中的某些杂质〔杂原子〕实质上是不们的需要了。汽油机油的粘度，已经到了5W/200W/20，75W/90的齿轮油也日益占比增加。配制0W5W级别的内燃机油，以及其它大跨度粘度的油品，需要使用低粘度根底油。在实际使用过程中，低粘度摩擦损失增加，同时易形成高温沉积物，使尾气排放增加。而加氢处理根底油的挥发性相对于溶剂精制根底油言，有明显的优势。在链烷烃的分子中引入环烷环或芳香环，则粘度明显增加，比方C264010mm2/s，则含有一个三C264香烃，其粘度增加8倍！简洁而言，依据液体的空穴理论，在烃类分子的碳原子数一样或相近时，分子间的引力越大，粘度越高，所以，烷烃、环烷烃、芳香烃，粘度越来越高。加氢精制处理，与溶剂精制的萃取过程不同，是一个化学过程。和稠环芳烃，而加氢处理根底油芳烃含量很低，杂原子被去除，则加溶剂精制根底油，这也就不难理解，与溶剂精制根底油相比，加氢根底油的挥发性小。二加氢根底油API〔美国石油协会〕润滑油根底油的分类，矿物根底油之Ⅱ、学过程和最终根底油的指标上。类别生产工艺硫含量%粘度指数Ⅱ加氢处理工艺生产量%＞90＜0.0380-120Ⅲ加氢裂化/异构化生产＞90＜0.03＞120开环，变成少环或非环化合物，同时还断裂成较小的分子，进而又能脱氧、脱氮、脱硫。这是Ⅲ类根底油的粘度指数要高于Ⅱ类油之根源之所在，所谓知其然而知其所以然。我们知道，一个抱负的润滑油根底油组分，应当具有以下性质：1、2、低的蒸发损失；3、优良的低温流淌5、适当的对氧化产物和添加剂的溶解力量；6、好的抗乳化性及空气释放值。加氢开环以及分子变小，使得根底油的粘度指数增高，倾点降低；异构化，使根底油的倾点更低。上回说到，同样的粘度，加氢油的蒸发损失小，相近的分子量，加氢油的粘度低。基于此，我们可以理解，高粘度的深度加氢精制的根底油，很是少见；我们还可以理解，加氢精制的程度越深，原来不饱和组分逆向反响的趋势越小，从而根底油的光稳定性、抗氧化性越好。抗氧剂近于无，则有如下现象：用大家常见的旋转氧弹法测试150SN150N两种根底油的氧化诱导期，纯粹的根底油，150SN的诱导期要大于150N，这并非是和我们所说的加氢油抗氧化性好相冲突，恰氧弹，则结果与前大相径庭，加氢油的诱导期要大大好于非加氢油，换句话说，加氢油对抗氧剂的感受性更好，也就是对抗氧剂更敏感！状况。〔溶剂精制〕相比，更能符合我们对高品质润滑油产品的预期。这里，对氧化产物和添加剂的溶解力量，是个例外，个中缘由，大家耳熟能详，不再赘述。下次，我们接着说根底油。三加氢精制根底油关于润滑油的〔矿物〕根底油，行文至此，我们应当有这么一个大致链烯烃和支链烯烃；环烷烃，包括单环烷烃和多环烷烃；芳烃，单环芳烃，多环芳烃或稠环芳烃。一个根底油的烃类组成，打算了它的一些重要的理化指标，比方粘度、粘度指数、倾点、浊点以及溶解力量等等，所以，想深入的生疏一个根底油，在拿到一个根底油以后，应当对其烃类组成进展分析，分析手段，就是色谱和色—质联用，这个领域的开拓者和奠基人，非陆婉珍院士莫属。有必要对润滑油的加氢技术进展再生疏。尽管加氢技术的种类很多，及烯烃，改善颜色和安定性；加氢裂化处理—脱除硫、氮、氧，分子构造发生由大变小，侧链断裂，提高粘度指数和氧化安定性；催化脱好的抗氧化性能。从以下表格的典型数据和典型的示意式，大家就能够有更深的印象：不同烃类的粘度指数烃类烃类粘度指数正构烃175异构烃155单环环烷烃142双环环烷烃70芳烃50正构烃和异构烃的差距C10-C-C10C10-C-C10C10-C-C10︱︱C-C-CC-C-C-C-C︱C-C粘度指数125粘度指数119凝固点19℃凝固点-40℃〔Fischer-Tropsch〕GTL油，其性能已经接近聚α-烯烃合成油了。四GTL根底油GTLGastoLiquid自然气合成油，简洁来说就是将100%是异构烷烃。ShellGTL方面取得了长足的进步，正在GTL的争论和开发力度，并间续有相关的产品投放市场。在此过程中，首先要将自然气转换为合成气，即一氧化碳和氢气技术的关键，就是相关催化剂的理论和技术。实际上，GTL和异构化在另一个领域的应用。国内兰州石化公司和抚顺石化公司，有所谓蜡裂解法生产的聚α-烯烃合成根底油产品，其性能固然优于传统的老三套和某些Ⅱ类甚至Ⅲ类根底油，但由于加氢程度不够深，所以距离我们现在常说的聚α-烯烃合成油，比方乙烯齐聚或癸烯齐聚之聚α-烯烃，在倾点、粘度指数、抗氧化性能等方面，则有肯定α-烯烃合成油和国外GTL油，不考虑低温的状况下，在产品调和的使用性能上，在伯仲之间。-FranzFischerHansTropsch提出时，是以煤为原料的CO+H2，所以，这不失为我国的煤炭资源们的润滑油产品品质供给多一个的原料选择。下次，特地谈谈聚α-烯烃合成油。五合成根底油根底油。合成油有多种，业内的人们常常提到的聚α-烯烃、酯类油等，还有一些特别用途的合成油如含硅化合物、含氟化合物、含氮化等。可以预期，为应对环境极限〔温度、压力、辐射、生物降解、负载、转速〕的挑战，适应环保需求〔汽车尾气、温室气体、大气层破〔高性能化〕的需要，合成油的用量会越来越多，应用的领域也越来越广。下表是润滑油所能承受的环境极限：最高极限环境适用的合成油矿物油合成油高温280℃450℃联苯、聚苯醚低温-20℃--40℃-120℃单酯、硅酸酯、硅油氟醚、聚苯醚、氟热氧化150℃-180℃300℃-320℃硅油辐射107拉特1010拉特聚苯醚真空10-8托10-12托硅油转速30000转/分40000转/分PAO、氟醚负载2GPa氟油够用到多烷基环戊烷〔MAC〕油，我们通称之为合成烃。在这些合成烃中，我们最生疏和了解的，生怕算是聚α-烯烃了，之所以称为聚α-烯烃，是从化学的角度说在烯烃聚合之前的单体中，双键〔聚合反响活性中心〕处于烯烃分子的端基，这是相对于内烯烃而言的，不多争论。聚α-烯烃典型的示意图：在这里引入一个概念：润滑油的流变性。它包括低温流淌性、粘度指数〔粘温性、粘压指数〔粘度-压力性能。按润滑油的流变性双酯、PAO＞烷基苯＞磷酸酯、矿物油＞全氟碳＞聚苯醚。作者最早接触聚α-烯烃合成油〔，要追溯到上世纪九十年月初，使用当时的Ethyl〔乙基〕公司的ETHYLFLO牌号的癸烯-1齐聚PAO-675W/90车辆齿轮油，其优异的低温性能令我惊异！星转斗移，EthylPAO业务也转入了其它公司，现如今国内外聚α-烯烃五花八门。近年来与北京曦润特来说说聚烯烃。六合成烃根底油前已简洁提及了聚ɑ-上，人工合成的具有特定优化构造、特别优良性能的烃类油品。我们窄、粘度指数较低、低温流淌性差、馏分宽而蒸发损失大、闪点低、但是，我们应当知道，通过改进合成油的构造，可以获得不错的效果。例如，提高粘度指数，以扩大适用范围；改善低温流淌性；提高热稳定性和热分解温度；削减挥发损失，以提高闪点，改善可燃性；具有某些特种性能，如在冷冻机油中与制冷剂的相容性，等等。实际上，正是“人工”合成的优势，在吃透〔合成〕根底油的构造与性能的关系以后，我们可以借助其它技术手段，比方计算化学，理论化学等，从根底油的分子构造入手，通过分子设计，来开发我们所需要的合成根底油，烃类合成油如此，其它合成油也不例外，尤其是近十年纪化学的四大难题之一，上述愿景，任重而道远。具体到聚-烯烃低温流淌性好，倾点可达-60℃以下，参加抗氧剂后，具有优良的热氧化稳定性，高粘度的PAO与密封材料有良好的适应性，与矿油、酯类油可无限互溶，优良的水解稳定性，优良的抗腐蚀性能，由于不含有芳烃而无毒，因此在食品机械用油领域大有可为。但是，低粘度的PAO与密封材料的相容性稍差只与氟橡胶的适应性好，与极压和抗磨添加剂的溶解性差，与矿油、酯类油和聚醚相比，其抗擦伤和抗PAO生物降解性只能算中等而高粘度的PAO的生物降解性更差。至于聚ɑ-跨度粘度级别的内燃机油、齿轮油，特种液压油、压缩机油，以及冷冻机油，在大量的使用。化装品及人员防护油，也离不开聚ɑ-烯烃。七酯类根底油用发动机油、压缩机油、液压油、齿轮油以及润滑脂等。其品种的多样化，也是其它根底油不行比较的，我们常接触到的如双酯、三羟甲基丙烷酯、PAG聚酯，是三大类型酯的典型代表，即酸中心型、醇中心型和聚合物酯。酯类油是由有机酸和醇通过酯化反响获得的，具有特定性质的润滑油。从其分子构造来看，它有如下特点：1、酯基的C—O键易于转动，分子的柔顺性较强；2、酯基有肯定的极性，这个也较简洁理解；3、大多数酯〔PAG除外〕都属于单分子化合物。我们知道，一种根底油，其影响的油品的最重要的因素，就是氧化安定性。就酯类油而言，其氧化安定性与矿物油是相近的，但酯对抗不如三羟甲基丙烷辛酸酯。对于酯类油的氧化安定性，可以从酯的分解途径和分解反响的活化著。但我们需要知道有以下几点：①影响因素：分子的立体构象、芳支链的更稳定；④短链酸的酯比长链的更稳定。这里顺便提及一下，如今格外时髦的生物质能源如生物柴油，实质完全不是一个概念，这里的烷基是甲基或乙基，是由动植物油脂〔脂肪酸甘油三酯〕与醇〔甲醇或乙醇〕经酯交换反响得到的。在酯类润滑油中，我们最常常用到的是双酯和多元醇酯，与矿物油相比，它们的优缺点我们应当知道。优点：含有添加剂时，具有更好的热和氧化安定性；使用温度高；倾点低，低温流淌性好；与其它基础油互溶性好；挥发性低，无毒；可生物降解。缺点：只有低粘度级别的酯可使用；与密封材料的适应性有问题；水解稳定性差；防腐性稍差。八聚醚类合成油更专业的学问，超出了本文所争论的范围。总之，就人们目前对酯类油的生疏，有如下结论。①粘度：分子量增加，酸链、醇链长度增加，聚合度增加，酯基功能团增加，则粘度增加；分子柔顺性增大，粘度变小。②粘度指数：酸链、醇链长度增加，分子线性度增加，则粘指增大；侧链限制分子随酯链的自由旋转，分子的主链上引入苯环，分子排列严密〔与构型有关，粘指变低。③倾点：醇自身构造的对称性越高，则倾点越高；倾点低。④闪点和蒸发度：同一类型的酯，分子量增加，闪点上升，蒸发度降低；分子量一样〔近〕的酯，带支链的酯具有较低的闪点和较高的蒸发度。力推此类产品。简而言之，聚醚是以环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷的构造示意。-C-O-C-键易于自由旋转。很明显，在分子的主链中环，环氧乙烷的比例越高