Baasõlide rühmad mootoriõli tootmiseks Koostis, omadused, mis on parem

Baasõlid mootoriõlidele on nende aluseks, millele tootjad lisavad vajalikke lisandeid, et anda neile soovitud omadused ja omadused. Seetõttu võib baasmootoriõlisid pidada omamoodi "vundamendiks", millel põhinevad kõik mootoriõlide omadused.

Sisu:

  • Baasõli klassifikatsioon ja koostis
  • Parimad baasõlid
  • Aluse saamine
  • Tootjad
  • Lõpptoote koostis

Baasõlid

Baasõlid on jagatud viide rühma, mis erinevad üksteisest keemilise koostise ja seega omaduste poolest. See määrab, milline saab olema lõplik mootoriõli poeriiulitel. Ja kõige huvitavam on asjaolu, et nende tootmisega tegeleb ainult 15 maailma naftafirmat, samuti lisandid ise, samas kui lõpliku õli kaubamärke on palju rohkem. Ja siin on kindlasti paljudel loogiline küsimus: mis vahe on õlidel ja mis on parim? Kuid kõigepealt on mõistlik mõista nende ühendite klassifikatsiooni.

Baasõlirühmad

Baasõlide klassifitseerimine hõlmab nende jagamist viide rühma. See on sõnastatud API 1509 lisas E.

API baasõli klassifikatsioonitabel

Baasõli rühmVäävlisisaldus,%Küllastunud süsivesinike sisaldus,%Viskoossuse indeks
I rühm>0,03< 9080-120
II rühm ≤0,03≥9080-120
III rühm≤0,03≥90>120
IV rühmPolü-alfaolefiinid
V rühmTeised, kes ei kuulu I-IV rühma (kompleksalkoholid ja eetrid)

1. rühma õlid

Need kompositsioonid saadakse pärast bensiini või muude kütuste ja määrdeainete saamist järelejäänud naftasaaduste puhastamisel keemiliste reaktiividega (lahustid). Neid nimetatakse ka jämedateks õlideks. Selliste õlide märkimisväärne puudus on suures koguses väävli olemasolu, üle 0,03%. Omaduste osas on sellistel kompositsioonidel nõrgad viskoossusindeksi indikaatorid (see tähendab, et viskoossus sõltub suuresti temperatuurist ja võib normaalselt töötada ainult kitsas temperatuurivahemikus). Praegu peetakse 1 baasõlirühma vananenuks ja neist toodetakse ainult mineraalset mootoriõli. Selliste baasõlide viskoossusindeks on 80 ... 120. Ja temperatuurivahemik on 0 ° C ... + 65 ° C. Nende ainus eelis on madal hind.

2. rühma õlid

2. rühma baasõlid saadakse keemilise protsessi abil, mida nimetatakse hüdrokrakkimiseks. Nende teine ​​nimi on kõrgelt rafineeritud õlid. See on ka naftasaaduste puhastamine, kasutades vesinikku ja kõrge rõhu all (tegelikult on protsess mitmeastmeline ja keeruline). Tulemuseks on peaaegu selge vedelik, mis on baasõli. Selle väävlisisaldus on alla 0,03% ja neil on antioksüdantsed omadused. Selle puhtuse tõttu pikeneb sellest saadud mootoriõli eluiga oluliselt ning mootoris olevad sademed ja süsinikdioksiid vähenevad. Hüdrokrakkimise baasõli baasil valmistatakse nn "HC-sünteetilisi aineid", mida mõned eksperdid nimetavad poolsünteetilisteks. Viskoossusindeks on sel juhul samuti vahemikus 80 kuni 120. Seda rühma nimetatakse ingliskeelseks lühendiks HVI (High Viscosity Index), mis sõna otseses mõttes tähendab kõrge viskoossuse indeksit.

3 rühma õlid

Neid õlisid saadakse samamoodi kui eelmisi naftasaadustest. 3. rühma tunnused on siiski suurenenud viskoossusindeks, selle väärtus ületab 120. Mida suurem on see näitaja, seda rohkem saab saadud mootoriõli töötada laiemas temperatuurivahemikus, eriti tugeva pakasega. Sageli valmistatakse sünteetilisi mootoriõlisid 3. rühma baasõlide baasil.Väävlisisaldus on siin alla 0,03% ja koostis ise koosneb 90% keemiliselt stabiilsetest, vesinikuga küllastunud molekulidest. Selle teine ​​nimi on sünteetika, kuid tegelikult pole see nii. Rühma nimi kõlab mõnikord nagu VHVI (väga kõrge viskoossuse indeks), mis tähendab väga kõrge viskoossuse indeksit.

Mõnikord eraldatakse 3+ rühm eraldi, mille alus saadakse mitte naftast, vaid maagaasist. Selle loomise tehnoloogiat nimetatakse GTL-ks (gaas vedelateks), see tähendab gaasi muundamiseks vedelateks süsivesinikeks. Tulemuseks on väga puhas veetaoline baasõli. Selle molekulidel on tugevad sidemed, mis on vastupidavad agressiivsetele tingimustele. Sellisel alusel loodud õlisid peetakse täiesti sünteetilisteks, hoolimata asjaolust, et nende loomisel kasutatakse hüdrokrakkimist.

3. rühma toorained sobivad suurepäraselt kütusesäästlike, sünteetiliste universaalsete mootoriõlide koostiste väljatöötamiseks vahemikus 5W-20 kuni 10W-40.

4 rühma õlid

Need õlid on loodud polüalfaolefiinide baasil ja on aluseks nn "tõelisele sünteetikale", mida eristab selle kõrge kvaliteet. See on nn polüalphaolefiini baasõli. Selle tootmiseks kasutatakse keemilist sünteesi. Sellisel alusel saadud mootoriõlide eripära on aga nende kõrge hind, seetõttu kasutatakse neid sageli ainult sportautodes ja kõrgklassi autodes.

5 rühma õlid

Baasõlide tüüpe on eraldi, mis hõlmavad kõiki muid preparaate, mis ei kuulu eespool loetletud nelja rühma (jämedalt öeldes hõlmab see kõiki määrimispreparaate, isegi mitte seotud autoseadmetega, mis ei kuulu esimese nelja hulka). Eelkõige silikoon, fosfaatester, polüalküleenglükool (PAG), polüestrid, bio-määrdeained, vaseliin ja valged õlid jne. Tegelikult on need lisaained teistele ravimvormidele. Näiteks kasutatakse estreid jõudluse parandamiseks baasõlide lisanditena. Seega töötab eeterliku õli ja polüalfaolefiinide segu kõrgel temperatuuril normaalselt, tagades seeläbi õli suurema detergentsuse ja pikendades selle kasutusiga. Selliste preparaatide teine ​​nimi on eeterlikud õlid. Praegu on need kõrgeima kvaliteediga ja kõrgeima jõudlusega. Nende hulka kuuluvad estriõlid, mida aga nende kõrge hinna tõttu toodetakse väga väikestes kogustes (umbes 3% maailma toodangust).

Seega sõltuvad baasõlide omadused nende valmistamise viisist. Ja see mõjutab omakorda automootorites kasutatavate valmis mootoriõlide kvaliteeti ja omadusi. Samuti mõjutab õlist saadud õlisid selle keemiline koostis. Lõppude lõpuks sõltub see sellest (kus planeedi piirkonnas) ja kuidas õli toodeti.

Millised on parimad baasõlid

Baasõlide lenduvus vastavalt Noackile

Oksüdatsiooni stabiilsus

Küsimus, millised baasõlid on parimad, pole täiesti õige, sest kõik sõltub sellest, millist õli peate lõpuks hankima ja kasutama. Enamiku soodsate autode jaoks sobivad 2, 3 ja 4 rühma õlide segu põhjal loodud “poolsünteetilised” tooted. Kui me räägime kallite premium-kategooria välismaiste autode heast "sünteetikast", siis on parem osta õli 4. rühma baasil.

Kuni 2006. aastani võis mootoriõlide tootjaid nimetada neljanda ja viienda rühma põhjal saadud "sünteetilisteks" õlideks. Milliseid peetakse parimaks baasõliks. Kuid praegu on seda lubatud teha isegi siis, kui kasutati teise või kolmanda rühma baasõli. See tähendab, et "mineraalseks" jäid ainult esimesele põhirühmale tuginevad kompositsioonid.

Mis juhtub liikide segamisel

Erinevatesse rühmadesse kuuluvate baasõlide segamine on lubatud. Nii saate kohandada lõplike preparaatide omadusi.Näiteks kui segate 3 või 4 rühma baasõlisid rühma 2 sarnaste koostisega, saate kõrgendatud jõudlusnäitajatega "poolsünteetilisi". Kui mainitud õlid segatakse 1 rühmaga, saate ka "poolsünteetilisi", kuid juba madalamate omadustega, eriti kõrge väävlisisalduse või muude lisanditega (sõltuvalt konkreetsest koostisest). Huvitav on see, et viienda rühma õlisid puhtal kujul ei kasutata alusena. Neile lisatakse kolmanda ja / või neljanda rühma kompositsioonid. Selle põhjuseks on nende suur volatiilsus ja kõrged kulud.

PAO-põhiste õlide eripära on see, et 100% PAO-kompositsiooni on võimatu valmistada. Põhjus peitub nende väga halvas lahustuvuses. Ja see on vajalik tootmisprotsessi käigus lisatud lisandite lahustamiseks. Seetõttu lisatakse PAO õlidele alati teatud summa madalamatest rühmadest (kolmas ja / või neljas).

Erinevatesse rühmadesse kuuluvate õlide molekulaarsete sidemete struktuur on erinev. Niisiis, madalates rühmades (esimene, teine, see tähendab mineraalõlid) on molekulaarsed ahelad sarnased puu hargnenud võraga, millel on hunnik "kõveraid" oksi. Sellel vormil on kergem palliks kerida, mis juhtub siis, kui see külmub. Vastavalt külmuvad sellised õlid kõrgemal temperatuuril. Seevastu kõrgete rühmade õlides on süsivesinikeahelatel pikk ja sirge struktuur ning neil on keerulisem "kõverduda". Seetõttu külmuvad nad madalamal temperatuuril.

Baasõlide tootmine ja vastuvõtmine

Kaasaegsete baasõlide tootmisel saab viskoossuse indeksit, valamistemperatuuri, lenduvust ja oksüdatsiooni stabiilsust iseseisvalt kontrollida. Nagu eespool mainitud, toodetakse baasõlisid naftast või naftasaadustest (näiteks kütteõlist), samuti toimub maagaasist tootmine muundamisel vedelateks süsivesinikeks.

Kuidas baasmootoriõli valmistatakse

Õli ise on keeruline keemiline ühend, mis sisaldab küllastunud parafiine ja nafteene, küllastumata aromaatseid olefiine jne. Igal sellisel ühendil on positiivsed ja negatiivsed omadused.

Eelkõige on parafiinidel hea oksüdeerumisstabiilsus, kuid madalatel temperatuuridel taandatakse see olematuks. Nafteenhapped moodustavad kõrgel temperatuuril õlis sette. Aromaatsed süsivesinikud mõjutavad nii oksüdatiivset stabiilsust kui ka libedust. Lisaks moodustavad need lakilademeid.

Küllastumata süsivesinikud on ebastabiilsed, see tähendab, et nad muudavad oma omadusi aja jooksul ja erinevatel temperatuuridel. Seetõttu tuleb kõik baasõlides loetletud ained hävitada. Ja seda tehakse erineval viisil.

Aine nimiViskoossuse indeksKäitumine madalal temperatuurilOksüdatsioonikindlus
H-parafiinVäga kõrge, üle 175HalbHea
Ühe rõnga ja pikkade ahelatega tsükloparafiinidHea, umbes 130KeskmineKeskmine
Polükondenseeritud nafteenidMadal, umbes 60KeskmineKeskmine
Pika ahelaga monoaromaatsed ühendidMadal, umbes 60KeskmineKeskmine
Polüaromaatsed ühendidVäga madal, nullilähedaneHeaVäga halb
Väga hargnenud ahelaga isoparafiinid (PAO)Hea, üle 130SuurepäraneSuurepärane

Metaan on maagaas, millel pole värvi ega lõhna, see on kõige lihtsam süsivesinik, mis koosneb alkaanidest ja parafiinidest. Alkaanidel, mis on selle gaasi aluseks, on vastupidiselt õlile tugevad molekulaarsed sidemed ja seetõttu on nad vastupidavad väävli ja leelisega reageerimisele, ei moodusta sademeid ega lakkide sademeid, kuid on 200 ° C juures oksüdeerumisele vastuvõtlikud ° C

Peamine raskus seisneb just vedelate süsivesinike sünteesis, kuid lõplik protsess ise on hüdrokrakkimine, kus pikad süsivesinike ahelad jagunevad erinevateks fraktsioonideks, millest üks on sulfaadita tuhata täiesti läbipaistev baasõli. Õli puhtus on 99,5%.

Viskoossusindeks on oluliselt kõrgem kui PAO-st, neid kasutatakse pika tööeaga kütusesäästlike autoõlide valmistamiseks. Sellel õlil on väga madal lenduvus ja suurepärane stabiilsus nii väga kõrgel kui ka äärmiselt madalal temperatuuril.

Baasõli tootmine

Baasõli tootmine

Mõelgem üksikasjalikumalt iga eespool loetletud rühma õlidele, kuidas need erinevad oma tootmistehnoloogia poolest.

1. rühm... Need saadakse puhtast õlist või muudest õlistest materjalidest (bensiini ning muude kütuste ja määrdeainete valmistamisel sageli jääkained) valikulise rafineerimise teel. Selleks kasutatakse ühte kolmest elemendist - savi, väävelhape ja lahustid.

Niisiis, savi abil vabanevad nad lämmastiku- ja väävliühenditest. Väävelhape koos lisanditega annab muda. Ja lahustid eemaldavad parafiini ja aromaatsed ained. Lahusteid kasutatakse kõige sagedamini seetõttu, et need on kõige tõhusamad.

2. rühm... Siin on tehnoloogia sarnane, kuid seda täiendab väga rafineeritud puhastamine madala aromaatsete ühendite ja parafiinide sisaldusega elementidega. See suurendab oksüdatiivset stabiilsust.

3. rühm... Kolmanda rühma baasõlid saadakse algselt samamoodi nagu teise õlid. Kuid nende eripära on hüdrokrakkimise protsess. Sellisel juhul hüdrogeenitakse ja lõhenevad naftasüsivesinikud.

Hüdrogeenimise käigus eemaldatakse õlist aromaatsed süsivesinikud (need moodustavad seejärel mootoris laki- ja süsinikusadestused). Samuti eemaldab see väävli, lämmastiku ja nende keemilised ühendid. Edasi tuleb katalüütilise krakkimise etapp, kus parafiinsed süsivesinikud jagunevad ja "kohevuvad", see tähendab, et toimub isomeerumisprotsess. Tänu sellele saadakse lineaarset tüüpi molekulaarsidemed. Õlisse jäänud väävli, lämmastiku ja muude elementide kahjulikud ühendid neutraliseeritakse lisandite lisamisega.

Rühm 3+... Selliseid baasõlisid toodetakse hüdrokrakkimise meetodil ise, eraldada tohib ainult toorainet, mitte toornafta, vaid maagaasist sünteesitud vedelaid süsivesinikke. Gaasi saab sünteesida vedelate süsivesinike saamiseks vastavalt 1920. aastatel välja töötatud Fischer-Tropschi tehnoloogiale, kuid samal ajal kasutada spetsiaalset katalüsaatorit. Vajaliku toote tootmine algas alles 2011. aasta lõpus Pearl GTL Shelli tehases koos Qatar Petroleumiga.

Sellise baasõli tootmine algab seadme gaasi ja hapniku tarnimisega. Seejärel algab gaasistamisetapp sünteesgaasi tootmisega, mis on süsinikmonooksiidi ja vesiniku segu. Seejärel toimub vedelate süsivesinike süntees. Ja juba järgmine protsess GTL-ahelas on saadud läbipaistva vahase massi hüdrokrakendamine.

Gaasi-vedeliku muundamise protsessis saadakse kristallselge baasõli, mis on praktiliselt vaba toornaftas leiduvatest lisanditest. Selliste PurePlus-tehnoloogiat kasutades valmistatud õlide kõige olulisem esindaja on Shell Helix Ultra, Pennzoil Ultra ja Platinum Full Synthetic mootoriõlid.

4. rühm... Selliste kompositsioonide sünteetilise aluse rolli mängivad juba mainitud polüalfaolefiinid (PAO). Need on süsivesinikud, mille ahela pikkus on umbes 10 ... 12 aatomit. Need saadakse nn monomeeride (lühikesed süsivesinikud pikkusega 5 ... 6 aatomit) polümeerimisel (kombineerimisel). Selle tooraineks on naftagaasid butüleen ja etüleen (pikkade molekulide teine ​​nimi - dekeenid). See protsess meenutab "ristsidumist" spetsiaalsetes keemilistes masinates. See koosneb mitmest etapist.

Esimesel etapil dekeenoligomerisatsioon lineaarse alfaolefiini saamiseks. Oligomerisatsiooniprotsess toimub katalüsaatorite juuresolekul, kõrgel temperatuuril ja kõrgel rõhul. Teine etapp on lineaarsete alfaolefiinide polümerisatsioon, mille tulemuseks on soovitud PAO-d. See polümerisatsiooniprotsess toimub madalal rõhul ja metallorgaaniliste katalüsaatorite juuresolekul. Viimases etapis viiakse fraktsioneeriv destilleerimine läbi PAO-2, PAO-4, PAO-6 ja nii edasi.Baasmootoriõli vajalike omaduste tagamiseks valitakse sobivad fraktsioonid ja polüalfaolefiinid.

5. rühm... Mis puutub viiendasse rühma, siis sellised õlid põhinevad estritel - estritel või rasvhapetel, see tähendab orgaaniliste hapete ühenditel. Need ühendid moodustuvad keemiliste reaktsioonide tulemusena hapete (tavaliselt karboksüülhapped) ja alkoholide vahel. Nende tootmise tooraine on orgaaniline materjal - taimeõlid (kookospähkel, rapsiseemned). Mõnikord valmistatakse viienda rühma õlid alküülitud naftaleenidest. Need saadakse naftaleenide alküülimisel olefiinidega.

Nagu näete, muutub tootmistehnoloogia rühmiti keerukamaks, mis tähendab, et see muutub kallimaks. Seetõttu on mineraalõlidel madal hind ja PAO-sünteetilised õlid on kallid. Mootoriõli valimisel tuleb siiski arvestada mitmete erinevate omadustega, mitte ainult õli hinna ja tüübiga.

Huvitaval kombel sisaldavad viiendasse rühma kuuluvad õlid mootori metallosadele magnetilisi polariseeritud osakesi. Seega pakuvad need teiste õlidega võrreldes parimat kaitset. Lisaks on neil väga head pesuvahendi omadused, mille tõttu pesuvahendite lisandite kogus minimeeritakse (või lihtsalt elimineeritakse).

Esteripõhiseid õlisid (viies põhirühm) kasutatakse lennunduses, sest lennukid lendavad kõrgusel, kus temperatuur on palju madalam kui see, mis registreeritakse isegi kaugel põhjas.

Kaasaegsed tehnoloogiad võimaldavad luua täielikult biolagunevaid esteriõlisid, kuna ülalmainitud estrid on keskkonnasõbralikud tooted ja kergesti biolagunevad. Seetõttu on need õlid keskkonnasõbralikud. Kõrgete kulude tõttu ei saa autojuhid neid aga niipea kõikjal kasutada.

Baasõli tootjad

Valmis mootoriõli on segu baasõlist ja lisaaine pakendist. Pealegi on huvitav, et maailmas on ainult 5 ettevõtet, mis toodavad neid samu lisaaineid - need on Lubrizol, Ethyl, Infineum, Afton ja Chevron. Kõik tuntud ja mitte nii kuulsad ettevõtted, kes toodavad ise määrdeaineid, ostavad neilt lisaaineid. Aja jooksul muutub nende koostis, modifitseeritakse, ettevõtted viivad läbi uuringuid keemiatööstuses ja püüavad mitte ainult parandada õlide toimivust, vaid ka muuta need keskkonnasõbralikumaks.

Mis puutub baasõlide tootjatesse, siis tegelikult pole neid nii palju ja peamiselt on need suured maailmakuulsad ettevõtted, näiteks ExonMobil, mis on selles näitajas maailmas esikohal (umbes 50% neljanda rühma baasõli, samuti suur osakaal rühmades 2, 3 ja 5). Lisaks temale on maailmas ka suuri oma uurimiskeskusega. Pealegi on nende toodang jagatud eelmainitud viide rühma. Näiteks sellised "vaalad" nagu ExxonMobil, Castrol ja Shell ei tooda esimese rühma baasõlisid, sest see on nende jaoks "korrast ära".

Baasõli tootjate turuosa

Baasõli tootjad gruppide kaupa
Mina II III IV V
Lukoil (Venemaa Föderatsioon) Exxon Mobil (EHC) Petronas (ETRO) ExxonMobil Inolex
Kokku (Prantsusmaa) Chevron ExxonMobil (VISOM) Idemitsu Kosan Co Exxon Mobil
Kuveidi nafta (Kuveit) Excell Paralubes Neste Oil (Nexbase) INEOS DOW
Neste (Soome) Ergon Repsol YPF Chemtura BASF
SK (Lõuna-Korea) Motiva Shell (Shell XHVI ja GTL) Chevron phillips Chemtura
Petronas (Malaisia) Suncor Petro-Kanada British Petroleum (Burmah-Castrol) INEOS
GS Caltex (Kixx LUBO)

Lukoil

Hatco
SK määrdeained Nyco ameerika
Petronas Afton
H&R Chempharm GmbH Croda
Eni Sünester
Motiva

Loetletud baasõlid jagatakse esialgu viskoossuse järgi. Ja igal rühmal on oma nimetused:

  • Esimene rühm: SN-80, SN-150, SN-400, SN-500, SN-600, SN-650, SN-1200 ja nii edasi.
  • Teine rühm: 70N, 100N, 150N, 500N (kuigi viskoossus võib tootjal erineda).
  • Kolmas rühm: 60R, 100R, 150R, 220R, 600R (ka siin võivad numbrid sõltuvalt tootjast erineda).

Mootoriõlide koostis

Sõltuvalt sellest, millistel omadustel peaks valmis auto mootoriõli olema, valib iga tootja selle koostise ja koostisainete suhte. Näiteks koosneb poolsünteetiline õli tavaliselt umbes 70% mineraalsest baasõlist (1 või 2 rühma) või 30% hüdrokrakitud sünteetilisest õlist (mõnikord 80% ja 20%).Edasi tuleb "mäng" koos lisanditega (need on antioksüdandid, vahutamisvastased, hõõrdumisvastased, paksendavad, dispergeerivad, detergendid, dispergeerivad, hõõrdemodifikaatorid), mis lisatakse saadud segule. Lisandid on tavaliselt halva kvaliteediga, seetõttu pole valmistoodangul häid omadusi ja seda saab kasutada eelarve- ja / või vanades masinates.

Mootoriõli koostis

3. rühma baasõlidel põhinevad sünteetilised ja poolsünteetilised preparaadid on tänapäeval maailmas kõige levinumad. Neil on ingliskeelne tähis Semi Syntetic. Nende tootmistehnoloogia on sarnane. Need koosnevad ligikaudu 80% baasõlist (sageli segatakse erinevaid baasõlirühmi) ja lisaaineist. Mõnikord lisatakse viskoossuse regulaatorid.

4. rühma baasil põhinevad sünteetilised õlid on juba tõelised "sünteetilised" täissünteetilised, polüalfaolefoonidel põhinevad. Neil on väga kõrge jõudlus ja pikk kasutusiga, kuid need on väga kallid. Mis puutub haruldastesse estermootoriõlidesse, siis need koosnevad 3 ja 4 rühma baasõlide segust ning 5 kuni 30% mahulise koguse esterkomponendi lisamisega.

Viimasel ajal on "rahvakäsitöölisi", kes väidetavalt selle omaduste suurendamiseks lisavad auto täidetud mootoriõlile umbes 10% estri lõppkomponendist. Ei tohiks seda teha! See muudab viskoossust ja võib viia ettearvamatute tulemusteni.

Valmis mootoriõli valmistamise tehnoloogia ei ole ainult üksikute komponentide, eelkõige aluse ja lisaainete segu. Tegelikult toimub see segamine etapiti, erinevatel temperatuuridel, erinevate intervallidega. Seetõttu peate selle tootmiseks omama teavet tehnoloogia ja sobivate seadmete kohta.

Enamik praegustest ettevõtetest, kellel on sellised seadmed, toodavad mootoriõlisid baasõlide ja lisaainete tootjate peamiste tootjate arengut kasutades, seega on üsna tavaline leida väide, et tootjad teevad meist lollusi ja tegelikult on kõik õlid sama.

Lang L: none