Evasamara.ru

Авто журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Базовые масла для производства моторных масел

Базовые основы моторных масел. Виды и производители

Любое современное автомобильное масло состоит из основы и пакета дополнительных присадок, которые нужны для того, чтобы улучшить натуральные свойства базового масла и добавить новых. Содержание присадок может колебаться в зависимости от производителя и типа масла в пределах 20-30%. Базовые масла для моторных масел выпускают различные компании, и чтобы их было проще классифицировать Американский институт нефти «API» разделил все базы на 5 групп, в зависимости от вязкости, содержания углеводородов, серы и других элементов.

Группы базовых масел

Согласно классификации API существует пять групп базовых масел, из которых производят моторные смазки:

  • 1 — минеральные;
  • 2 — полусинтетические;
  • 3 — синтетические;
  • 4- масла на основе полиальфаолефинов;
  • 5- масла на основе различных химических соединений, не вошедших в предыдущие группы.

К первой группе моторных смазок относятся минеральные масла, которые изготавливаются из чистой нефти путём её перегонки. По факту они являются одной из фракций нефти, как бензин, керосин, дизельное топливо и пр. Химический состав таких смазок весьма разнообразен и разнится от производителя к производителю. В таких маслах содержатся в большом количестве углеводороды различной степени насыщения, азот, сера. Даже по запаху смазки первой группы отличаются от других — остро чувствуется аромат нефтепродуктов. Главная характеристика — высокое содержание серы и низкий индекс вязкости, из-за чего масла этой группы подходят далеко не для всех автомобилей.

Масла двух других групп разрабатывались позже. Их создание было обусловлено техническими новшествами современных автомобильных двигателей, для которых смазки первой группы не подходят. Масла второй группы, которые также называются полусинтетическими, изготавливаются по технологии гидрокрекинга. Она подразумевает под собой обработку минеральных масел 1 группы водородом под влиянием высоких температур. В результате такой реакции, водород присоединяется к молекулам углеводорода, обогащая их. А серу, азот и другие ненужные вещества водород удаляет. Как результат, получаются смазки, которые имеют низкую температуру замерзания и небольшое содержание парафинов. Тем не менее, такие смазки имеют относительно низкий индекс вязкости, что весьма сужает их область применения.

Самой оптимальной является 3 группа – полностью синтетические смазки. В отличие от двух предыдущих, они имеют более широкий температурный диапазон и высокий уровень вязкости. Производятся такие смазки по технологии гидроизомеризации, также с применением водорода. Иногда базу для таких масел получают из природного газа. В совокупности с широким набором присадок такие масла подходят для использования в современных двигателях автомобилей любой марки.

Моторные масла 4 и 5 групп встречаются значительно реже, чем другие ввиду их высокой стоимости. Полиальфаолефиновое базовое масло является основой для настоящей синтетики, так как его изготавливают полностью искусственно. В отличие от смазок 3 группы, встретить эти можно лишь в специализированных магазинах, так как их применяют только для спортивных машин. К пятой группе относятся смазки, которые из-за своего состава не могут быть причислены к предыдущим. В частности, сюда относят смазки и базовые масла в которые были добавлены эфиры. Они значительно улучшают моющие свойства масла и увеличивают пробег смазки между техническими обслуживаниями. Эфирные масла выпускаются весьма ограниченно, так как стоят очень дорого.

Производители базовых моторных масел

Согласно официальной мировой статистике, лидером в производстве и продаже автомобильных базовых масел первой и второй групп является компания ExonMobil. Кроме неё место в этом сегменте занимают Chevron, Motiva, Petronas. Смазки третьей группы больше других производит южнокорейская компания SK Ludricants, та же что выпускает смазки ZIC. Базовые масла этой группы у этого производителя закупают такие известные бренды, как Shell, BP, Elf и другие. Кроме «базы» производитель выпускает и все виды присадок, которые также закупают многие бренды с мировым именем.

Минеральные основы выпускает «Лукойл», Total, Neste, а такой гигант как ExonMobil наоборот не выпускает их вовсе. А вот присадки для всех базовых масел выпускают сторонние компании, самые известные среди которых Lubrizol, Ethyl, Infineum, Afton и Chevron. И все компании, продающие готовые масла закупают их у них. Базовые масла пятой группы и вовсе производят компании с малоизвестными названиями: Synester, Croda, Afton, Hatco, DOW. Небольшую долю в этой группе имеет и более известная Exxon Mobil. Она располагает обширной лабораторией, позволяющей выполнять исследования эфирных масел.

Читать еще:  Какое масло заливать в форд фокус 1

Технология производства

Базовое масло — основа любого смазочного материала

Известно, что качество смазочного материала зависит от двух составляющих: базового масла и пакета присадок.

Базовое масло — это продукт, получаемый путем переработки сырой нефти или химического синтеза, в дальнейшем служащий основой для любого моторного масла.

Базовые масла для смазочных материалов проходят несколько стадий очистки, которые должны усилить те или иные свойства смазочных материалов. Нефть не является индивидуальным химическим соединением, это смесь соединений: насыщенных: парафинов, нафтенов; ненасыщенных (непредельных) ароматических и олефинов. Каждый из типов соединений обладает набором положительных и отрицательных свойств.

Например, парафины в маслах обладают хорошей стабильностью к окислению, но слабыми низкотемпературными свойствами. Нафтеновые кислоты в маслах склонны к образованию отложений (осадка). Ароматические углеводороды — отрицательно влияют на окислительную стабильность масел и смазывающую способность и образуют лаковые отложения, поэтому наличие их в маслах — не желательно. Непредельные углеводороды — не устойчивы, изменяют свои свойства, поэтому наличие их в маслах так же не желательно.

Кристально-чистые базовые масла и технология ISOSYN

Продукция Texaco от начала и до конца создается по собственной запатентованной технологии ISOSYN. Данная технология позволяет получить кристально-чистые базовые масла групп II+ и III+ высочайшей степени очистки, они полностью состоят из изопарафинов (только предельных, насыщенных углеводородов) и не содержат примесей пагубно влияющих на технику. Базовые масла составляющие основу продуктов Texaco качественно отличаются от стандартных базовых масел II и III группы и по праву считаются одними из лучших в мире.

Важно отдельно отметить, что при создании продуктов Texaco не используется низкокачественные и дешевые базовые масла I группы.

Технологический процесс производства кристально-чистых базовых масел Texaco

  1. ISOCRACKING (изокрекинг) — повышается индекс вязкости и удаляются загрязняющие вещества,включая сернистые, азотные соединения, и металлы.
  2. ISODEWAXING (изодепарафинизация) — молекулы парафинов преобразуются в молекулы высококачественного базового масла, в отличие от обычных технологий, при которых парафины удаляются.
  3. HYDROFINISHING (гидрофинишинг) — обеспечивается стабильность и цвет.

Уникальность базовой основы, произведенной по данной технологии, подтверждена выбором многих крупных производителей смазочных материалов данной базы в качестве одного из основных компонентов для производства продуктов под своими брендами.

Передовые технологии в основе Texaco позволяют достигать исключительных показателей в работе

Поэтому корпорация-производитель смазочных материалов Texaco заслуженно является одним из крупнейших поставщиков базовых масел II/III группы в мире, крупнейшим мировым производителем «белых» масел, эксклюзивным разработчиком и поставщиком трансмиссионных жидкостей для GM, Ford и многих других автопроизводителей.

Преимущества TEXACO

  • Высокая окислительная стабильность — запас качества продукта даже в условиях увеличенного интервала замены масла.
  • Устойчивость к высоким температурам — меньше внутренних отложений и загрязнений в двигателе.
  • Стабильность вязкости — масло не загустевает и не разжижается, что обеспечивает постоянную защиту двигателя и экономию топлива.
  • Превосходные низкотемпературные характеристики —уверенный запуск при низких температурах.

Технология ISOSYN позволяет добиваться совершенно нового уровня эффективности смазочных материалов.

Из чего делают моторное масло

Изначально моторное масло получили еще в 1873 году из сырой нефти, которой смазывались закисшие клапана парового двигателя. В дальнейшем, для улучшения свойств нефтяные масла смешивались с жирами животного происхождения, что давало температурную стабильность, но усиливало вязкость смазки. При появлении двигателей внутреннего сгорания использовать эту смазку стало невозможно.

На заре машиностроения для защиты двигателя применяли растительное (например, касторовое) масло, и смазочные материалы, получаемые путем перегонки нефти. Затем минеральное масло научились очищать и улучшать его свойство при помощи дополнительных компонентов – специальных присадок.

Но эти масла обладали многими недостатками, в частности, оставались нестойкими при тяжелой нагрузке в двигателях самолетов. Поэтому, во время Второй мировой войны в Германии для нужд авиации были получены синтетические моторные масла.

Из чего делают моторное масло в настоящее время? С минеральным маслом все достаточно просто – его по-прежнему получают путем перегонки нефтепродуктов, которые затем подвергаются дополнительной очистке. От степени очистки масла и наличия присадок зависят его эксплуатационные свойства. С синтетическим маслом все гораздо сложнее.

Из чего делают синтетическое моторное масло

Базовое масло, которое служит основой для получения синтетических масел, производят путем химического синтеза из газа этилена, получаемого при пиролизе нефти и других низших углеводородов. Путем сложных реакций он превращается в децен, из которого синтезируют полиальфаолефины, имеющие различные свойства. Чтобы получить моторное масло, отбирают вещества, обладающие наиболее низкой вязкостью и другими подходящими характеристиками. Затем в базовое масло добавляются присадки, придающие ему необходимые свойства. Существуют базовые масла, производимые и из других продуктов перегонки нефти.

Читать еще:  Проверка масла мотюль на подлинность

Кто производит базовые моторные масла

Базовые масла всех типов делятся на группы по способу их получения и итоговым свойствам.

  • 1 группа изготавливается путем селективной очистки нефтепродуктов.
  • 2 группа – дополнительная высококачественная очистка нефтепродуктов.
  • 3 группа – гидрокрекинг очищенных нефтепродуктов.
  • 4 группа – синтетическое масло на основе полиальфаолефинов.
  • 5 группа – масла из сложных эфиров органических кислот.
  • 4 группа наиболее часто используется как базовое масло для производства синтетики. Основные мировые производители базовых масел этой группы:
    ExxonMobil – производит более половины базовых масел в мире, Chevron Phillips, Chemtura, INEOS и Idemitsu Kosan Co также производят базовые синтетические масла.

Кто производит присадки для моторных масел

Для того, чтобы моторное масло приобрело все необходимые свойства, к нему добавляют специальные полимерные присадки, оказывающие противокоррозионное, антиокислительное действие, улучшающие вязкость и температурную устойчивость. Разработка пакета присадок под каждое конкретное масло и модель двигателя – сложная задача, требующая больших производственных и аналитических мощностей.

В связи с этим в мире существует пять основных производителей присадок ко всем моторным маслам. Это Lubrizol, Ethyl, Infineum (объединенная организация из компаний ExxonMobil и Royal Dutch Shell), а также Afton и Chevron. В странах СНГ имеется хорошая научная база по разработке присадок, но в настоящее время производство их на территории этих стран отсутствует.

Что такое базовые масла?

Практически все смазочные материалы (масла и смазки) состоят из масляной или маслоподобной основы (базового масла) и присадок, которые улучшающих природные характеристики основы и/или придают ей новые свойства и особенности. При этом количество присадок меняется от долей процента в турбинных маслах до 25-30 процентов в моторных.

Присадки присадками, однако основные эксплуатационные характеристики полученного смазочного материала будут весьма сильно зависеть от характеристик базового масла.

На сегодняшний день действует международная классификация американского института нефти (API) по которой все производимые базовые масла делятся на 5 групп в зависимости от происхождения, количества в них ненасыщенных углеводородов, серы и присущего им индекса вязкости.

Базовые масла Группы I (Минеральные)

Базовые масла API Группы I в обиходе называются «минеральными» и получаются на нефтеперегонных заводах из сырой нефти. Процесс их производства начинается с атмосферной дистилляции (отгонки) светлых топлив — бензинов, керосина, лигроина на и дизельного топлива. Остаток — мазут — дальнейшей разгонке при атмосферном давлении не подлежит. Однако при пониженном давлении ( при разряжении) из него отгоняются различные по вязкости фракции, которые и называются в дальнейшем «базовым маслом API Группы I». Химический состав этого продукта очень разнообразный. В него входят углеводороды с различной длиной углеродной цепи, циклические и ароматические (содержащие бензольное кольцо) углеводороды различной степени насыщения, вещества содержащие азот и серу, и прочие примеси. Конечно же, после отгонки эти масляные фракции подвергаются различным процессам очистки (экстракции растворителями, глинами и т.п.). Все эти очистки из соображений экономии не дают полного эффекта, к тому же понижают общий выход базового масла. Базовые масла Группы I обычно имеют окраску от светло-желтой до темно-коричневой и характерный запах нефтепродуктов. Они имеют самое низкое содержание насыщенных веществ, самое высокое содержание серы и относительно низкий индекс вязкости .Из-за очень высокой разнородности молекулярного состав, эти масла имеют низкую окислительную стабильность, высокую испаряемость, относительно высокую температуру потери текучести.

Из-за простоты производства и высокой доступности (их производят практически во всех регионах мира) это самые дешевые масла, на основе которых в настоящий момент производится до 70% общего объема смазочных материалов.

Ба­зо­вые мас­ла по спе­ци­фи­ка­ции API

Но многих производителей оборудования и смазочных материалов эксплуатационные характеристики минеральных базовых масел и получаемых из них минеральных смазочных материалов уже перестают удовлетворять. Главным образом ихне устраивают низкая окислительная стабильность и относительно высокие температуры замерзания. Низкая окислительная стабильность отражается на короткой жизни финишных минеральных масел и смазок. Высокие температуры потери текучести (замерзания) и относительно низкий индекс вязкости сужают температурный интервал их применения. Наличие легких фракций в базовом масле объясняют высокий их «угар»при эксплуатации.

Читать еще:  Указатель давления масла своими руками

Низкая окислительная стабильность минеральных смазочных материалов в процессе службы выливается в их быстрое потемнение, повышение вязкости, в образовании шламов, лаков и нагаров на деталях смазываемого оборудования, что конечно же не способствует продолжительной жизни этих деталей. Высокие температуры замерзания ограничивают климатические зоны их применимости, вызывая необходимость сезонных замен. Высокий «угар» — дополнительный расход смазочных материалов.

Базовые масла Группы II и III (Гидрокрекинг)

Для уменьшения таких отрицательных черт нефтехимики начали производить базовые масла API Группы II, которые чаще всего называют «гидрокрекинговыми или гидрообработанными». Как видно из названий, процесс заключается в обработке минерального базового масла Группы I водородом при высоких температурах и в присутствие катализаторов. В этих условиях водород присоединяется по ненасыщенным связям углеводородов, «раскрывает» циклические и ароматические цепи. С легкими углеводородами, с соединениями серы и азота, водород образует газообразные продукты, удаляемые из сферы реакции. Длинные молекулы линейных углеводородов (парафинов) разрушаются (крекинг), превращаясь в более короткие молекулы. В результате такой обработки на выходе получаются практически не содержащие серы бесцветные масла, обладающие более высокой степенью насыщенности (а значит и более высокой окислительной стабильностью) и низкой температурой замерзания благодаря меньшему содержанию парафинов. Однако масла Группы II продолжают обладать относительно низким индексом вязкости, сужающим интервал рабочих температур финишных смазочных материалов, произведенных на их основе.

Гидрокрекинговые базовые масла в основном производятся в северной Америке и Южной Корее. Однако спрос на них растет, и многие нефтяные компании ( в частности российские) интенсивно модернизируют старые и строят новые установки для производства базовых масел Группы II. Стоимость этих масел и, соответственно, финишных смазочных материалов на их основе в 1.5-1.8 раз выше, чем минеральных.

Требования к финишным смазочным материалам с широким температурным диапазоном использования побудили нефтехимиков производить базовые масла с высоким индексом вязкости. Это достигается опять же при помощи водорода, который в определенных условиях переводит линейные цепочки парафинов в разветвленные. Процесс называется гидроизомеризация. Присутствие таких изомеризованных парафинов повышает индекс вязкости базового масла, но дополнительная операция поднимает стоимость полученных «нетрадиционных» базовых масел API Группы III в 2.3-2.8 раз над минеральными. Но получаемые базовые масла и финишные смазочные материалы на их основе еще более химически стабильны, еще меньше «угорают» и обладают прекрасными низкотемпературными характеристиками и высоким индексом вязкости.

Базовые масла Группы IV и V (синтетика)

Желание отказаться от нефти, как источника производства смазочных материалов, побудили химиков заняться строительством углеводородных молекул необходимого размера ( в химии их называют поли-альфа-олефинами)для производства синтетических ПАО базовых масел API Группы IV. Их производят на сложных химических установках, сшивая короткие молекулы компонентов природного газа в более длинные, которые называются деценами. На их основе и производят базовые масла и финишные смазочные материалы исключительных характеристик — очень высокая окислительная стабильность, малая испаряемость и очень низкая температура замерзания (чистые поли-альфа-олефины теряют текучесть при температурах ниже -70 °C). Из-за их высокой стоимости ( в 4 раза дороже минеральных) ПАО масла используются в основном для изготовления моторных масел, хотя существуют и синтетические трансмиссионные, гидравлические, редукторные и прочие индустриальные масла и смазки.

Сравнение основных свойств базовых масел

В последнюю API Группу V входят базовые масла, называемые «истинные синтетики». Это название подчеркивает, что для их производства не используются ископаемые ресурсы (нефть, газ). Получаемые на химических заводах, эти масла (или правильнее говорить маслоподобные жидкости) включают десятки наименований. Это и полиалкиленгликоли, и силиконы, фосфорные и сложные эфиры и многие другие. Их применение обусловлено особыми техническими требованиями к оборудованию, экстремально высокими и низкими температурами, требованиями негорючести, химической инертности и многими другими параметрами. Стоимость этих основ в десятки, а тои в сотни раз выше обычных минеральных базовых масел. Но эксплуатационные требования оправдывают затраты.

В эту же группу включены и растительные масла, которые все чаще используются для производства экологически безопасных индустриальных масел.

Следует обратить внимание, что до середины 2006 г «синтетиками» называли базовые масла IV и V Групп и полученные на их основе финишные смазочные материалы. Однако сейчас производителям смазочных материалов РАЗРЕШЕНО в названии своих продуктов, полученных на основе II, III, IV и V Групп, упоминать слово «синтетика» в различных контекстах. «Минеральными» сегодня остались только материалы Группы I.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×