杨洋 张黎丽 徐欢(大庆润滑油一厂化验车间 黑龙江 大庆 163000)
李泽垚(大庆润滑油一厂调合车间 黑龙江 大庆 163000)
目前,随着我国润滑油市场的不断上升,我国已逐渐成为润滑油消费的重要地区,因此,这种持续上升的趋势,进一步对我国工业的润滑油发展提高了高要求。本文主要阐述了饱和经和硫和氮对基础油质量的影响,并对其质量影响因素作了简要分析。
当前,虽然国际标准化没有对润滑油的基础油进行明确的标准分类,但是在国际上比较常用的基础油分类一般有两种:一是API(美国石油学会)的分类方法;二是Shell公司根据基础油的粘度指数分类的方法。
早在1996年,API就公布了对基础油的分类标准,其中对矿物基础油按照其饱和烃含量、硫含量以及粘度指数将其分为API一类、二类、三类基础油。另外,由于其润滑油的基础油的加工工艺不相同,所以生产出来的基础油质量也不同。此外,分类的主要目的是为了服务于API基础油的互换,然而按照API基础油互换准则的规定,内燃机油的生产生产商要采用相同的添加剂,和换用符合同一标准的基础油,在生产同样的内燃机油时要保证进行发动机的实验次数是最少的。由此很明显的可以看出,关于API的分类主要是针对内燃机油所使用的基础油来进行的,其要主要包括矿物油、合成酯等等。对于那些中、低档次的粘度指数而言,由于不能生产出高级别的内燃机油,也被列入API的分类标准中。
对于Shell公司的分类标准,只是根据基础油的粘度指数来进行划分的,因此有很大的片面性。
目前,我国大部分石油公司都是执行中国石化公司的分类标准,然后将基础油分为五类三档。在分类过程中既要考虑润滑油的粘度指数,又要考虑变压器油、冷冻机油低粘度基础油指数。下表为中国石化基础油的分类方法:
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我国中石油公司润滑油基础油企业标准建立在2001年,将基础油分为溶剂精制和加氢基础油两类。(下表为中石油详细基础油分类表)
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硫化物按其腐蚀性一般分为活性硫化物和非活性硫化物两种,其中活性硫化物又包括单质硫、硫化氢和硫醇,非活性硫包括硫醚、二硫及其同系物等。对于石油馏中的硫化合物由复杂的结构构成,然后在一定条件下时还会发生一定的转变。比如,硫醚在油品时,会发生氧作用,在此如果一旦分解,就会对活性硫进行腐蚀。在以往人们通常认为抗氧化对于基础油有很好的作用,造成在进行原油加工时推行硫。但是就目前大量研究发现,伴随着硫含量的增加,油品中的抗氧安定性呈不规律性发展,对于基础油中的保留硫问题认为并不重要了。
就目前来看,大部分的国内原油都是低硫高氮的,在科研人员不断的研究中对于基础油中的含氧化合物影响进行了常期的研究发现,对于碱性氮化物的形成主要包括吡啶和喹啉等及其同系物。对于非碱性氮化物主要以怨报德吡咯、苯并唑及其同系物等等。而且,经过不断的研究发现,基础油中的碱性氮对于油品中的抗氮化安定性具有很大的影响,并且会直接影响到基础油的颜色。例如,在1967年,由Kartzmark研究者不断研究发现了一种委内瑞基原油SAE20馏分油,并通过观察其组成、颜色以及颜色间的安定性之间的想到关系,我们可以观察到氮化合物直接影响了油品的颜色及安定性。
随着社会的不断进步,人们对于润滑油的探索量在不断增加,进一步探索了矿物润滑油烃类的性质、组成以及化学性质之间的关系。润滑油的组成一般由矿物的基础油和化学合成添加剂组成,其性能主要取决于石油烃类的特性和基础提供的一些共同的性能,比如,粘温性能、氧化安定性以及添加剂的感受性等等。另外,关于润滑油的大部分特性都是由不同的添加剂所给予的,所以说,基础油对于添加剂的感受性能是非常重要的。
此外,许多科研工作者曾对国内外的基础油氧化安定性作了试验,在对17种基础油不断的实验中表明,我国大庆油田内的润滑油相比国外的基础汕氧化安定性较差,出现这种现象的主要原因是,由于我国大庆基础的化学组成中,含有烷基苯和含硫芳烃较为低,基础油中环烷基苯较高,油内所含杂原子则是显著比较明显的低硫高氮。经过不断的实验我们已经证明,基础油在不加抗氧剂的情况下,烃类氧化安定性的排列顺序一般是单环芳烃<饱和烃<双环芳烃<多环芳径,在此而对于多环芳烃氧化安定性好的原因主要是因为其含有非常多的天然抗氧成分,而进口的加氢基础油的饱和烃含量都达到了99%,在添加抗氧剂以后,其抗氧化安定性相比溶剂的精制油要有很大幅度的提高,由以上可以看出,加氢基础油由于脱硫脱氮的原因,使其饱和烃的含量在不断增加,同时,促使基础油对于添加剂的感受性也逐渐变好。另外,经大量资料及资料表明,在基础油中成品油对于氧化稳定性的影响顺序一般为:饱和烃、芳烃、硫、氮,此外,API对于基础油的分类标准更好的表示了这个情况。
综上所述,我们可以看出,API基础油的分类标准比较符合当前国际润滑油的使用情况和环保要求,因此,我国在对基础油的分类标准上,应根据具体的生产和使用情况对符合API的分类标准上制订出适合我国的基础油分类标准。