Группы базовых масел по api: Чем отличаются базовые масла из разных групп API

Содержание

Чем отличаются базовые масла из разных групп API

08.12.2016

"Расскажите, в чем отличия между моторными маслами из различных категорий классификации API ?"

Американский институт нефти (API) классифицировал базовые масла, распределив их на пять категорий (API 1509, Приложение E). Первые три группы, это масла произведенные из сырой нефти. Группа IV содержит полностью синтетические базовые масла из полиальфаолефинов. Группа V для всех других базовых масел, не включенных в группы I по IV.

Группа I

Масла классифицируются, как состоящие из насыщенных молекул менее чем на 90%. В них много серы > 0,03%. Диапазон вязкости от 80 до 120. Температурный диапазон для этих масел составляет от 0°С до 65°С. Базовые масла первой группы рафинируют с помощью растворителей - это самый простой и дешевый процесс очистки. Именно поэтому масла из этой группы являются самыми дешевыми базовыми маслами на рынке.

Группа II

Базовые масла группы II состоят на 90 процентов из насыщенных молекул. В них менее чем 0,03 процента серы и индекс вязкости от 80 до 120. Их часто изготавливают путем гидрокрекинга, который представляет собой более сложный процесс рафинирования, чем тот, который используется для очистки масел группы I. Так как все углеводородные молекулы этих масел являются насыщенными, базовые масла из второй группы обладают лучшими антиокислительными свойствами. Они также имеют более прозрачный цвет. Эти масла очень распространены на рынке сегодня, и стоят не намного дороже чем масла I группы.

Группа III

Базовые масла 3-й группы состоят больше, чем на 90% из химически стабильных, насыщенных водородом молекул. Содержание серы в них менее 0,03% а индекс вязкости выше 120 единиц. Эти масла очищены намного лучше чем базовые масла 2-й группы благодаря процессу гидрокрекинга. Этот длительный процесс специально предназначен для получения максимально чистого базового масла из нефти. Многие специалисты описывают его как синтезированные углеводороды. Как и базовые масла группы II, гидрокрекинговые масла становятся все более распространенными.


Группа IV

Группа IV - это базовые масла полиальфаолефины (PAO). Эти синтетические базовые масла производятся методом синтезирования. Они имеют более широкий диапазон рабочих температур чем масла из групп 1-3 и прекрасно подходят для использования как в экстремально холодных условиях так и для высоких температур.


Группа V

Базовые масла группы V - это все остальные базовые масла, включая силикон, фосфатный эфир, полиалкиленгликоль (PAG), полиэфиры, биосмазки и т.д. Эти базовые масла используют в комплексе с другими базовыми маслами для улучшения свойств смазки. Например, стандартное масло для компрессора - смесь PAO и полиэфиров. Эфиры применяют в виде добавки к базовым маслам для улучшения свойств базового масла. Смесь эфирного масла с полиальфаолефинами (PAO) работает при более высоких температурах, обеспечивают лучшую моющую способность и увеличенный срок использования.

Cспециалисты используют как синтетические так и минеральные смазочные материалы.

Типы базовых масел


 

Смазочные материалы состоят из двух основных компонентов — это базовые масла и наборы присадок. Рецептуры производства масел могут различаться у производителей, но качество базовых масел оказывает существенное влияние на конечный продукт. Американский институт нефти (API) выделяет четыре основные группы, которые могут использоваться для создания моторных масел.

  • Группа 1 - это базовые масла с наименьшей степенью очистки. В настоящее время редко используются для производства автомобильных смазочных материалов. Применяются для наименее нагруженных условий работы.
  • Группа 2 – это базовые масла, полученные путем гидрокрекинга и изомеризации. Они часто используются в минеральных маслах, продаваемых сейчас на рынке. Группа 2 базовых масел значительно превышают базовые масла группы 1 по степени очистки. Это означает, что масла, полученные из базовых масел группы 2 и набора присадок, будут иметь большие интервалы замены, и меньше подвержены окислению.
  • Группа 3 – классификация API определяет разницу между базовыми маслами группы 2 и 3 через индекс вязкости (V.I. - viscosity index). Базовые масла группы 2 имеют индекс вязкости 80-119. Базовые масла группы 3 имеют индекс вязкости 120 и выше. Они часто называются маслами с высоким индексом вязкости very high V.I. (VHVI). В настоящее время производители моторных масел, используя базовые масла группы 3, указываю: synthetic или semi-synthetic.
  • Группа 4 – это базовые масла, которые являются углеводородными синтетическими жидкостями. В промышленных объемах их получают путем синтеза молекул децена в олигомеры или полимеры с короткими цепями.

Есть несколько типов синтетических базовых основ. Одна из наиболее распространенных - масла на основе полиальфаолефина (Polyalphaolefins или PAO). Они имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными маслами:

  • Отсутствие примесей соединений серы и металлов обеспечивает высокие антикоррозионные и антиокислительные свойства. Это означает, что они могут обеспечивать большие интервалы замены масла и уменьшение нагаров и лаковых отложений
  • Отсутствие примесей, которые всегда являются катализаторами старения масла, делает синтетическое базовое масло весьма устойчивым к воздействию высоких температур. Так, например, если масла минерального происхождения начинают серьезно окисляться уже при температурах выше 130°C, то ПАО выдерживают рабочие температуры до 150°C без какой-либо потери рабочих свойств. Отсутствие случайных молекул малого размера обеспечивает низкую летучесть синтетических базовых масел по сравнению с минеральными.
  • Отсутствие линейных парафинов снижает естественную температуру застывания до очень низких значений.

Важно отметить, что с развитием технологий базовых масел, эволюционировали и составы присадок. Например, синтетическая основа ПАО в чистом виде является агрессивной, поэтому компания Lubri-Loy использует уникальные пакеты присадок, позволяющие маслам Lubri-Loy быть совместимыми с любыми типами прокладок, применяемыми в автомобилестроении.

Компания Lubri-Loy активно нацелена обеспечивать потребителей качественными синтетическими моторными маслами. Для изготовления полностью синтетических масел (Full Synthetic motor oil) компания Lubri-Loy использует полностью синтетическую основу - API (категория IV) PAO базовое масло и ультрасовременные пакеты присадок. Это позволяет моторным маслам отвечать и превосходить требования для современных бензиновых двигателей, например, в настоящий момент масла Lubri-Loy имеют самые новые одобрения API SN Resource Conserving, ILSAC GF-5.

Современные пакеты присадок, используемые в Lubri-Loy, предварительно активно проверялись на соответствие заявленным требованиям. Для проверки качества продукции, каждая партия продуктов Lubri-Loy проходит ряд тестов в лаборатории, расположенной на территории завода. Это позволяет гарантировать соответствие всех параметров синтетических моторных масел Lubri-Loy требованиям стандартов API и ILSAC.

Продукты Lubri-Loy используются по всему миру, включая Китай и другие развивающиеся рынки Азии. В 2010 году за достижения в области экспорта компания Лубри-Лой получила почетный сертификат «Export Achievement Certificate».

На фото президент компании Lubri-Loy Дейв Грехем и вице президент отделения Lubri-Loy в Азии Дерек Ченг получают сертификат от министра торговли США.

Группы базовых масел | ГК "Автобизнес"

В наших предыдущих статьях мы не раз упоминали о производстве масел, технологиях и их основе - базовых маслах. В этой статье подытожим эту информацию и распределим базовые масла по группам, так сказать, разложим все по полочкам. Большая часть информации, конечно же, будет справочной, но она позволит лучше понять структуру смазочных материалов и следовательно повысить свою грамотность при выборе того или иного смазочного материала.

И так, базовые масла классифицируются согласно  стандартам американского института нефти (API) и делятся на 5 групп отличающихся содержанием серы, предельных углеводородов, индексом вязкости и даже происхождением.

Группа I – по-простому ее называют минеральной, производят из сырой нефти на НПЗ, если конкретнее, то из мазута при низком давлении. Так как такие масла содержат различные примеси, серу, азот и непредельные углеводороды, то в дальнейшем такие масла подвергают селективной отчистки и депарафинизации, в общем, самыми простыми способами отчистки. В связи с этим

масла первой группы имеют низкий индекс вязкости, низкую окислительную стабильность, много серы, плохую текучесть при минусовых температурах и т.п. Но не смотря на это, до сих пор, большая часть масел производится на их основе так как они более доступны, дешевы и недостатка в них не наблюдается.

Отчистка такой базы, постоянно усовершенствуется, но все такие масла остаются маслами первой группы.

Группа II – это масла более высокого качества, в них меньшее количество ароматических соединений, лучше окислительная стабильность, выше индекс вязкости и соответственно эксплуатационные характеристики в разы выше. Основным отличием в производстве такой базы является гидролитический процесс или гидрокрекинг. Эти масла имеют даже другой вид, они могут быть почти бесцветными.

Группа III

– эти масла часто называют гидрокрекинговыми (о них мы уже писали), по своей сути это модернизированные масла второй группы, где более жесткий процесс гидрокрекинга, более высокий индекс вязкости. Многие производители лукавят и выставляют вторую группу за третью т.к они во многом схожи.

Группа IV – вот это уже, чистой воды, синтетика, делается на основе полиальфаолефинов (ПАО). В составе этих масел нет парафинов, они обладают большим индексом вязкости и стойкостью к окислению. Главный их недостаток -это цена и они плохо растворяют присадки, поэтому моторные масла на основе ПАО очень дорогие и асортимент их минимален.

Группа V – также относится к «синтетике», но в ее основу не входят продукты переработки нефти и газа. Это разнообразные эфиры, эстеры и т.п. Что бы было более понятно, из данной группы производят биоразлагаемые масла, а в обиходе его можно встретить на примере масла Motul 300V (единственное эстеровое масло из линейки Motul). Но и здесь кроются подводные камни. При всех преимуществах есть несколько «НО» для использования таких масел в повседневной жизни, а именно: 1) Очень гигроскопично (накапливает воду) что пагубно отражается на двигатели в виде коррозии. 2) Резкий порог срабатывания – если «обычные» масла постепенно теряют свои свойства, то эстеры могут в один момент прекратить исполнять свои функции по защите двигателя, и к большому несчастью водитель этого не заметит.  Как пример, эстеровое масло используемое в гонках меняется каждый заезд! Да бы не было сюрпризов.

Особенности базовых масел третьей группы по api. Базовое масло

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.

Что лить в мотор? Чем отличаются масла, кроме цены? Что было раньше и куда идем сейчас? Попробуем разобраться...

Любое масло – это смесь основы , называемой базовым маслом, и пакета присадок, за счет которых формируются заданные свойства масла – вязкостные, противоизносные, противозадирные, антиокислительные, моющие и другие.

Вид базового масла определяет итоговый тип масла – минеральное, синтетическое или частично синтетическое масло, в просторечии называемое «полусинтетикой». Само понятие «синтетическое масло» является довольно широким. Под таковым понимается масло, основа которого получена путем химического синтеза. На практике же в интересах Его Величества Маркетинга фирмы трактуют состав масел достаточно широко, причем в своих интересах. В профессиональном сообществе принято полагаться на систему классификации API (American Petroleum Institute), следование которой четко разделяет масла по группам.

Базовые масла, согласно этой классификации, делятся на пять основных групп:

- Группа I – базовые масла, полученные методом селективной очистки и депарафинизации. Простой и дешевый вариант, который получается на конечной стадии переработки нефти, после того, как из нее отогнаны бензиновые и дизельные фракции. Это масла, которые в обиходе называются «минеральными». Операции селективной очистки и депарафинизации требуются для удаления из масла смол, серы, разложения парафинов на более короткие и легкие группы углеводородов. За счет этого удается достичь приемлемых депрессорных свойств масла и более-менее допустимой зависимости вязкости от температуры.

С одной стороны, на таких маслах ездили наши отцы и деды, и особых проблем не испытывали. С другой, менять масло надо было раз в три-пять тысяч километров, да и степень форсирования моторов была очень невысокой по современным меркам. Зато – дешево.

  • Группа II – так называемые «улучшенные минеральные», высокорафинированные базовые масла с низким содержанием ароматических углеводородов и парафинов. Это та же «минералка» по базе и технологии получения, но несколько улучшенная по свойствам. На базовых маслах этой группы производятся большая часть современных минеральных масел. Используют ее и производители полусинтетических масел, смешивая основы второй группы и третьей групп;
  • Группа III – базовые масла, полученные по технологии каталитического гидрокрекинга (НС-технология) . Это термический крекинг нефти при определенных температурах и давлении, проводимый в среде водорода в присутствии специальных катализаторов. Этот метод позволяет решить несколько задач.

Во-первых, удаляются сера и азот, наличие которых в моторном масле нежелательно: они ухудшают экологические показатели и повышают коррозионную активность масла.

Во-вторых, удаляются нестабильные непредельные углеводороды – насыщаясь водородом, они переходят в стабильные предельные. Тем самым обеспечивается сохранение свойств базового масла во времени. В-третьих, тяжелые ароматические и парафиновые углеводороды разбиваются на более легкие, что резко улучшает вязкостные и депрессорные свойства базового масла.

Как следствие, требуется меньший объем загущающих и депрессорных присадок, свойства масла от партии к партии и во времени становятся более стабильными и предсказуемыми.

По сути, это тоже минеральные масла, но со свойствами, приближенными к синтетическим. Некоторые фирмы называют их либо полусинтетическими, либо синтетическими, либо гидросинтетическими. На современном рынке масел именно эта группа является преобладающей.

Главная проблема эстеров, помимо их высокой цены, это очень неважная смазывающая способность. Потому эстеры используют лишь как компоненты базовых масел 4-ой и 5-ой группы, добавляя их в базовое масло на основе ПАО в объеме, не превышающем 5...20%. Область применения таких масел – высокофорсированные двигатели, в том числе спортивные, с которых требуется усиленная защита мотора от износа.

Соотношение между классами вязкости моторных масел по ГОСТ 17479.1 и SAE J300

Гидрирование
Гидрирование было разработано в пятидесятых годах двадцатого века и впервые использовано при производстве базовых масел в шестидесятых годах компанией Amoco, а затем и другими компаниями. Гидрирование представляет собой технологию присоединения водорода к базовому маслу при температурах, превышающих 315°С, и давлениях, превышающих 34 атм. , в присутствии катализатора. Этот процесс позволяет удалить примеси, стабилизировать наиболее реактивные компоненты, содержащиеся в базовом масле, улучшает окраску и продлевает срок эксплуатации базового масла. Но одного только гидрирования, как правило, не достаточно для производства базового масла.

Гидрокрекинг
Гидрокрекинг представляет собой более интенсивную форму гидрирования. При гидрокрекинге подача базового масла осуществляется поверх слоя высокоактивного катализатора при температурах, превышающих 343°С, и давлениях, превышающих 68 атм. Исходные молекулы изменяют форму, некоторые расщепляются с образованием более мелких молекул. Удаляются почти вся сера и весь азот, многие ароматические соединения насыщаются водородом. Формирование молекул происходит по мере того, как образуются изопарафины и насыщенные циклические соединения. У этих веществ высокие коэффициенты вязкости (VI) и низкая температура предела текучести. Тем не менее, воскообразные компаунды, в основном, нормальные парафины, в значительной степени не подвергаются воздействию гидрокрекинга, и их необходимо удалять с помощью следующего процесса для снижения температуры предела текучести. Побочными продуктами данной технологии являются экологически чистые топлива (дизельное и топливо для реактивных двигателей, а также лигроин для автомобильного бензина).
В тридцатые годы были предприняты попытки реализации упрощенного варианта технологии гидрокрекинга для производства смазочного масла, но вскоре эти попытки были оставлены по экономическим причинам, после того, как была запущена в производство технология очистки смазочных масел селективными растворителями. Тем не менее, технология гидрокрекинга в присутствии катализатора продолжала совершенствоваться.
После Второй мировой войны из Германии были импортированы предшественники современной технологии катализаторного гидрокрекинга. Компания Chevron поставила данную технологию на коммерческую основу для производства топлива в конце пятидесятых годов. В 1969 г. первая установка для гидрокрекинга при производстве базовых масел была запущена на предприятии Chiba Refinery компании Idemitsu Kosan Company с использованием технологии, лицензированной Gulf. За ним последовало предприятие Yabucoa Refinery в Пуэрто-Рико компании Sun Oil Company в 1971 г. (также с использованием технологии Gulf).

Каталитическая депарафинизация и гидроизомеризация парафинов
Каталитическая депарафинизация представляет собой технологию с использованием высоких температур и высокого давления, при которой катализатор избирательно расщепляет молекулы парафинов, имеющиеся в базовом масле, до легких продуктов, таких как газ и нафта. Хотя этот процесс рентабелен, он все же в некоторой степени неэкономичен, поскольку парафины с высокими параметрами преобразуется в газ и легкое топливо с более низкими параметрами. При изомеризации процесс такой же, но парафины избирательно преобразуется (изомеризируется) в очень высококачественное базовое масло. При использовании обеих технологий удаляется парафин, и, соответственно, снижается температура предела текучести базового масла, но в результате гидроизомеризации получается более высокий коэффициент вязкости базового масла (VI) и больший выход продукта.
Впервые технологии каталитической депарафинизации и гидроизомеризации парафина были запущены в производство в семидесятые годы прошлого века. Компания Shell использовала технологию гидроизомеризации парафина в сочетании с депарафинизацией селективными растворителями для производства в Европе базовых масел со сверхвысоким коэффициентом вязкости (VI). Компания Exxon и другие создали такие же предприятия в девяностых годах. В Соединенных Штатах компания Mobil использовала каталитическую депарафинизацию вместо депарафинизации селективными растворителями, но все же сочетала ее с экстракцией селективными растворителями для производства обычных дистиллятных масел средней вязкости. Каталитическая депарафинизация была долгожданным шагом вперед по сравнению с депарафинизацией селективными растворителями, в особенности, для производства обычных дистиллятных масел средней вязкости, поскольку при этой технологии использовались более простые способы удаления н-парафинов и парафинистых боковых цепей из других молекул за счет их расщепления на более мелкие молекулы. Это снижало температуру предела текучести базового масла так, что оно становилось текучим при низких температурах подобно маслам, депарафинизированным селективными растворителями.
Chevron была первой компанией, применившей сочетание каталитической депарафинизации, гидрокрекинга и гидрорафинирования на своем предприятии по производству базовых масел в Ричмонде, Калифорния, в 1984 г. (рис.1).


Рисунок 1. Предприятие по производству смазочных масел компании ChevronTexaco в Ричмонде, Калифорния (RLOP).

Это была первая промышленная демонстрация всей технологической схемы гидроочистки для производства базовых смазочных масел.
В 1993 г., первая современная технология изомеризации парафина -депарафинизации была поставлена компанией Chevron на коммерческую основу. Это был большой шаг вперед по сравнению с более ранними видами каталитической депарафинизации, поскольку температура предела текучести базового масла снизилась за счет изомеризации н-парафинов и других молекул с длинными боковыми цепями в требуемые соединения с разветвленной цепью с превосходными смазывающими свойствами вместо их расщепления и удаления. Данная революционная технология использовала катализатор компании Chevron ISODEWAXING® для того, чтобы значительно повысить выход продукта при депарафинизации и улучшить эксплуатационные характеристики базового масла.

Гидрорафинирование
Окончательным этапом на современных предприятиях по производству базовых масел является гидрорафинирование, при котором используются усовершенствованные катализаторы и значения давления, превышающие 68 атм., для того, чтобы осуществить окончательную обработку базового масла. В сущности, немногие оставшиеся примеси преобразуются в стабильные молекулы базового масла.

Подведение итогов
Современная гидроочистка позволяет производить продукты исключительной чистоты и устойчивости благодаря чрезвычайно высокой степени водородного насыщения. Эти продукты имеют характерные особенности, поскольку, в отличие от других базовых масел, они, обычно, не имеют окраски. За счет использования сочетания гидрокрекинга, изодепарафинизации и гидрорафинирования молекулы с низкой смазывающей способностью преобразуются и переформируются в молекулы высококачественных базовых масел. Температурой предела текучести, коэффициентом вязкости и устойчивостью к окислению управляют независимо в ходе отдельных этапов каталитической переработки.
К числу преимуществ такого сочетания технологий относится меньшая зависимость от сорта сырой нефти, из которого следует производить высококачественные базовые масла. Кроме того, эксплуатационные характеристики базовых масел могут стать в значительной степени независимыми от источника сырой нефти, в отличие от базовых масел селективной очистки. На рисунке 2 дана технологическая блок-схема работы современной установки по производству базового масла с двумя параллельными технологическими линиями - одной для легких базовых масел и другой для тяжелых базовых масел на входе и с получением «нейтрального» высококачественного масла на выходе.



Рисунок 2. Гидроочистка. Группа II. (Гидрокрекинг, каталитическая депарафинизация, гидрорафинирование).

Группа II - Современные стандартные базовые масла (не содержащие присадок).
Смазочные базовые масла, производимые с помощью современных технологий гидроочистки, обладают, как правило, лучшими эксплуатационными характеристиками по сравнению с маслами, произведенными по старым технологическим схемам. Это побудило Американский институт нефти (API) создать в 1993 г. классификацию базовых масел по составу (API Выпуск 1509), см. Таблицу 1.

Группа

Содержание серы, % вес. Содержание насыщенных углеводородов Вязкость ( VI )
I >0 ,0 3 и/или 80-119
II ≤ 0, 0 3 и ≥90 80-119
III ≤0,03 и ≥90 ≥120
IV РАО (полиальфаолефины)
V Все остальные, не включенные в группы I - IV (нафтеновые базовые масла и не РАО синтетические масла)

Данные таблицы наглядно показывают, что базовые масла Группы II отличаются от базовых масел Группы I, поскольку они содержат значительно меньше примесей (менее 10% ароматических углеводородов, менее 0,03% серы). Они также имеют другой внешний вид. Масла Группы II, произведенные с использованием современной технологии гидроочистки, настолько чистые, что они выглядят почти бесцветными.
С точки зрения эксплуатационных характеристик повышение чистоты означает, что базовое масло и присадки в готовом продукте могут иметь больший срок эксплуатации. Точнее говоря, масло более инертно и образует меньше побочных продуктов окисления, что повышает вязкость базового масла и уменьшает количество присадок. В таблице 1 отображено различие между базовыми маслами Групп I и II по классификации API. Очень большое различие в содержании примесей, являющееся основной причиной превосходства эксплуатационных характеристик масел Группы II, будет более подробно рассмотрено в Части 3 данной серии статей.



Рисунок 3. Сырье, используемое для производства масел Группы II, содержит меньше примесей.

С момента своего промышленного внедрения в 1993 г. современная технология изомеризации, лицензированная компанией Chevron под названием ISODEWAXING, быстро завоевала признание. Более того, свыше 40 % всех производимых в Северной Америке базовых масел производится в настоящее время с использованием технологии ChevronTexaco. В остальной части планеты по-прежнему доминируют базовые масла Группы I, но масла Группы II уже также довольно значительно проникли на этот рынок.
За прошедшие несколько лет компания Mobil (ExxonMobil) внесла свой вклад в развитие этой тенденции за счет коммерческого внедрения базовых масел Группы II в Сингапуре и в Бейтауне, Техас. Депарафинизация селективными растворителями Mobil Selective Dewaxing (MSDWTM) используется в Сингапуре для производства полностью гидроочищенных базовых масел, а Exxon RHC (гидроконверсия рафината), дополнительный этап гидроочистки, используется в Бэйтауне для превращения почти половины бэйтаунского сланцевого базового масла в масло Группы II, депарафинизированного селективными растворителями. Модернизация установки в Бэйтауне повышает долю базовых масел Группы II в Северной Америке почти до 50 %.

.

Рисунок 4. Процентная доля базовых масел Группы II в Северной Америке.

Группа III - Нестандартные базовые масла
Таблица 1 показывает, что API определяет различие между базовыми маслами Групп II и III только в пересчете на коэффициент вязкости. Базовые масла со стандартным коэффициентом вязкости (от 80 до 119) относятся к Группе II, а базовые масла с нестандартным коэффициентом вязкости (120+) относятся к Группе III. Масла Группы III иногда также называются нестандартными базовыми маслами (UCBO) или базовыми маслами с очень высоким коэффициентом вязкости (VHVI).
Базовые масла Группы III производились в Европе с помощью технологии депарафинизации селективными растворителями на протяжении более чем 10 лет, прежде всего компаниями Shell и BP, но некоторые из этих масел первого поколения Группы III имеют не такие хорошие эксплуатационные параметры, как современные масла Группы III. В этой связи многие старые установки в настоящее время модернизируются для того, чтобы на них можно было производить масла Группы III методом изомеризации/депарафинизации.
С точки зрения технологии, современные базовые масла Группы III производятся, в сущности, с использованием той же технологической схемы, что и современные базовые масла Группы II. Более высокий коэффициент вязкости достигается за счет повышения интенсивности эксплуатации установки для гидрокрекинга или перехода на подачу сырья с более высоким коэффициентом вязкости.
Базовые масла Группы III сейчас широко распространены в Северной Америке, поскольку они могут производиться в больших количествах большинством компаний, которые в настоящее время производят масла Группы II. Многие из этих компаний уже начали добавлять к своим линиям синтетических продуктов масла Группы III.
Современные базовые масла Группы III обладают свойствами, которые позволяют им эксплуатироваться в самых сложных условиях, во многих случаях соответствуя или превосходя эксплуатационные характеристики традиционных синтетических масел.

Группа IV - Традиционные «синтетические» базовые масла (PAO)
Термин «синтетический» традиционно использовался в отрасли, производящей смазочные материалы, как синонимичный термину «полимеризованные базовые масла», такие как полиальфаолефины (PAO), которые состоят из небольших молекул. Первая пригодная для коммерческого использования технология производства PAO была предложена компанией Gulf Oil в 1951 г.; эта технология была усовершенствована компанией Mobil в шестидесятых годах. Первоначально Mobil использовала это новое базовое масло в специальных продуктах, таких как Mobilgrease 28, который позволил решить проблему отказа роликовых подшипников авианосцев в холодных климатических условиях.
PAO стали основным востребованным потребителем смазочным компонентом, когда компания Mobil Oil приступила к реализации своего Mobil 1®. За 15 лет, прошедшие со дня внедрения, рынок PAO прошел долгий и тернистый путь в борьбе за медленный и устойчивый рост продаж, отражая нападки на обоснование более высоких по сравнению со стандартными маслами затрат. На протяжении последних десяти лет рынок PAO значительно вырос, сначала в Европе, а затем и в Северной Америке, переживая отдельные периоды двузначного роста. Частично такой рост можно отнести на счет более строгих требований к смазочным веществам, которые действуют в Европе, и которые создали на рынке нишу для синтетических и полусинтетических продуктов.
По мере того, как рос высокодоходный рынок PAO, некоторые производители базовых масел начали использовать подаваемое сырье с более высоким коэффициентом вязкости Группы III (как правило, побочные продукты от производства парафинов) для получения минеральных масел с коэффициентом вязкости, который был бы сходен с коэффициентом PAO. Эти новые масла Группы III не производились из небольших молекул, как традиционные синтетические материалы, но они заполнили эксплуатационный пробел, который существовал для большинства продуктов с более низкими затратами. В этой связи многие производители смазочных веществ, в первую очередь в Европе, начали заменять PAO этими вновь появившимися на рынке базовыми маслами Группы III в своих синтетических моторных маслах. Это породило дискуссию в отрасли, производящей смазочные материалы, поскольку некоторые производители синтетических базовых масел и смазочных материалов считали, что только полимеризованные базовые масла это истинные синтетические масла. Наиболее значительной нишей, в рамках которой маслам Группы III трудно выдерживать конкуренцию со стороны PAO, является производство низкотемпературных веществ, таких как арктическая смазка, которая должна иметь исключительно низкую температуру предела текучести.
Существование общей тенденции глобализации требований к смазочным материалам и спецификаций производителей оборудования создают в настоящее время более широкий спрос на базовые масла Группы III. Это особенно справедливо для Северной Америки благодаря решению Бюро по улучшению деловой практики Управления национальной рекламы от 1999 г., которое позволяет считать базовые масла Группы III синтетическими.
В третьей, заключительной части данной серии, будут рассматриваться эксплуатационные характеристики базовых масел и дальнейшие перспективы.

См. также:
БАЗОВЫЕ МАСЛА: развитие технологии (часть I)
БАЗОВЫЕ МАСЛА: дальнейшие перспективы (часть III)

Дэвид К. Крэмер, Брент K. Лок, Расс Р. Керг и Дж.M. Розенбаум.

ГОСТ 147479.1 SAE J300
3 3 5W
4 3 10W
5 3 15W
6 3 20W
6 20
8 20
10 30
12 30
14 40
16 40
20 50
24 60
3 3 /8 5W-20
4 3 /6 10W-20
4 3 /8 10W-20
4 3 /10 15W-30
5 3 /10 15W-30
5 3 /12 15W-30
5 3 /14 15W-40
6 3 /10 20W-30
6 3 /14 20W-40
6 3 /16 20W-40

Подробнее о том, чем именно базовые масла более высоких групп лучше обычных «минералок», мы поговорим в следующих статьях: "

Моторное масло - это смесь двух основных компонентов - базового масла и пакета присадок. Применение терминов «Синтетика», «Полусинтетика» либо «Минеральное масло» подразумевает тип базового масла, которое было использовано в производстве смазочного материала.

Само базовое масло делится на группы:

1-я группа - это базовое масло, полученное путем очистки нефти реагентами, данная группа содержит в себе много серы и имеет слабые показатели индекса вязкости (зависимость вязкости от температуры).

2-я группа - это масла очищенные водородом (гидрокрекинг). Масла данной группы почти не содержат серы, при производстве, до момента добавления присадок, представляют из себя практически прозрачную жидкость, за счет чего срок службы самого смазочного материала существенно увеличивается, а уменьшение отложений и нагара в двигателе существенно увеличивает его ресурс.

3-я группа - это по сути те же масла 2-й группы, но с увеличенным индексом вязкости. Индекс вязкости - это показатель, который фиксирует изменение вязкости в зависимости от температуры. Путем дополнительных процессов изомеризации масла получают лучшие показатели как низко-, так и высокотемпературной вязкости, что позволяет быть уверенным в смазочном материале как при запуске в самый сильный мороз, так и при эксплуатации при максимальных нагрузках.

4-я группа - это масла на основе полиальфаолефинов. Из-за высокой стоимости производства и после открытия технологий гидрокрекинга и изомеризации (2-я и 3-я группа базовых масел), позволяющих производить базовые масла, ничем не уступающие им по качеству, объемы производства данной группы постепенно снижаются.

Итак , какие масла к какой группе относятся: нельзя перед ответом на данный вопрос, не уточнить, что понятие «Полусинтетика» долгое время и не имело никаких критериев по характеристикам, все понимали, что есть «Минеральное масло» - это точно масло 1-й группы, и есть «Синтетика» - масла 3-й и 4-й группы.

На данный момент технологи и маркетологи пришли к определенному консенсусу, решив применить следующие термины к группам базовых масел:

1-я группа - «Минеральное масло» (очистка нефти реагентами)
2-я группа - «Минеральное масло» (так как применяется очистка водородом без изменения молекулярной структуры)
3-я группа - «Синтетика» (так как происходит изменение молекулярной структуры - изомеризация)
4-я группа - «Синтетика» (химический синтез)

Смешение 3-й или 4-й групп базовых масел с 1-й или 2-й группой базовых масел - «Полусинтетика»

Простыми словами - «Полусинтетика» - это смесь «Минеральных» и «Синтетических» базовых масел, но здесь и прячутся основные «подводные камни». При смешении (Синтетических) 3-й или 4-й группы базовых масел с 1-й группой вы получаете «Полусинтетику», но использование базовых масел первой группы изначально подразумевает увеличенные показатели по сере и иным элементам слабо очищенного масла первой группы, что негативно отражается на отложениях и ресурсе самого . Заметить это можно не сразу, но результаты могут оказаться не самыми радужными.

Узнать какое базовое масло использовано в смазочном материале при покупке сложно, если не сказать невозможно. Для этого необходимо заходить на сайт производителя и по паспорту безопасности, исходя из многих показателей, делать выводы, что посильно зачастую только техническим специалистам. Ограничить себя от рисков можно, используя смазочные материалы, только тех производителей, которые никогда не используют базовые масла первой группы в своем производстве.

Базовые масла подразделяются на пять групп, которые отличаются между по химическому составу, а значит, и свойствам. От этого (и их смешения) зависит, каким будет итоговое моторное масло, продающееся на полках магазинов. А самое интересное, так это тот факт что их производством, как и самих присадок занимаются лишь 15 мировых нефтяных компаний, в то время как марок итогового масла намного больше. И тут наверняка у многих возник логический вопрос: в чем тогда отличие масел и какое является лучшим? Но для начала имеет смысл разобраться с классификацией этих составов.

Группы базовых масел

Классификация базовых масел подразумевает деление их на пять групп. Это прописано в стандарте API 1509, приложение E.

Таблица классификации базовых масел по API

Масла 1 группы

Эти составы получаются путем очистки нефтепродуктов, оставшихся после получения бензина или других ГСМ с помощью химических реагентов (растворителей). Еще их называют маслами грубой очистки. Существенным недостатком таких масел является наличие в них большого количества серы, более 0,03%. Что касается характеристик, то такие составы обладают слабыми показателями индекса вязкости (то есть, вязкость очень зависит от температуры и может нормально работать лишь в узком температурном диапазоне). В настоящее время 1 группа базовых масел считается устаревшей и из них производится лишь . Индекс вязкости таких базовых масел составляет 80…120. А температурный диапазон - 0°С…+65°С. Единственное их преимущество - низкая цена.

Масла 2 группы

Базовые масла 2 группы получаются в результате выполнения химического процесса под названием гидрокрекинг. Другое их название - масла высокой степени очистки. Это также очищение нефтепродуктов, однако с использованием водорода и под высоким давлением (на самом деле процесс многоступенчатый и сложный). В результате получается почти прозрачная жидкость, которая и является базовым маслом. Содержание серы в нем менее 0,03%, и они обладают антиокислительными свойствами. Благодаря своей чистоте срок службы полученного на его основе моторного масла значительно увеличивается, а отложения и нагар в двигателе уменьшаются. На основе гидрокрекингового базового масла делают так называемую «НС-синтетику», которую некоторые специалисты относят к полусинтетике. Индекс вязкости в данном случае также находится в диапазоне от 80 до 120. Эту группу называют английской аббревиатурой HVI (High Viscosity Index), что дословно переводится как высокий индекс вязкости.

Масла 3 группы

Эти масла получаются аналогичным образом, как и предыдущие, из нефтепродуктов. Однако особенностями 3 группы является увеличенный , его значение превышает 120. Чем выше этот показатель - тем в более широком температурном диапазоне может работать полученное моторное масло, в частности, в сильный мороз. Зачастую на основе базовых масел 3 группы делают . Содержание серы здесь менее 0,03%, а сам состав состоит на 90% из химически стабильных, насыщенных водородом, молекул. Другое его название - синтетика, однако по факту ею не является. Название группы иногда звучит как VHVI (Very High Viscosity Index), что переводится как очень высокий индекс вязкости.

Иногда отдельно выделяют группу 3+, базу для которой получают не из нефти, а из природного газа. Технология ее создания называется GTL (gas-to-liquids), то есть превращение газа в жидкие углеводороды. В результате получается очень чистое, похожее на воду, базовое масло. Его молекулы обладают прочными связями, устойчивыми к воздействию агрессивных условий. Масла, созданные на такой базе считаются полностью синтетическими, несмотря на то, что в процессе их создания используется гидрокрекинг.

Сырьевые компоненты 3-й группы отлично подходят для разработки рецептур топливосберегающих, синтетических, универсальных моторных масел в диапазоне от 5W-20 до 10W-40.

Масла 4 группы

Эти масла создаются на основе полиальфаолефинов, и являются основой для так называемой «настоящей синтетики», которая отличается своим высоким качеством. Это так называемые базовое полиальфаолефиновое масло. Производится оно с помощью химического синтеза. Однако особенностью моторных масел, полученных на такой базе, является их высокая стоимость, поэтому они используются зачастую лишь в спортивных машинах и в машинах премиум-класса.

Масла 5 группы

Существует отдельные типы базовых масел, куда входят все другие составы, не вошедшие в перечисленные выше четыре группы (грубо говоря, сюда входят все смазывающие составы, даже не относящиеся к автомобильной технике, которые не вошли в первые четыре). В частности, силикон, фосфатный эфир, полиалкиленгликоль (PAG), полиэфиры, биосмазки, вазелиновые и белые масла и так далее. Они, по сути, являются добавками к другим составам. Например, эфиры служат добавками к базовому маслу для улучшения его эксплуатационных свойств. Так, смесь эфирного масла и полиальфаолефинов нормально работает при высоких температурах, обеспечивая тем самым повышенную моющую способность масла и увеличивая срок его эксплуатации. Другое название таких составов - эфирные масла. Они в настоящее время являются самыми качественными и обладающими самыми высокими характеристиками. К ним относятся эстеровые масла, которые однако производятся в очень малых количествах из-за своей дороговизны (около 3% мирового объема производства).

Таким образом, характеристики базовых масел зависят от способа их получения. А это, в свою очередь, влияет на качество и характеристики уже готовых моторных масел, использующихся в автомобильных двигателях. Еще на масла, полученные из нефти, влияет ее химический состав. Ведь он зависит от того, где (в каком регионе на планете) и каким образом была добыта нефть.

Какие базовые масла лучшие

Испаряемость базовых масел по Noack

Устойчивость к окислению

Вопрос о том, какие базовые масла являются лучшими не совсем корректный, поскольку все зависит от того, какое масло нужно получить и использовать в итоге. Для большинства бюджетных машин вполне подходит “полусинтетика”, созданная на основе смешения масел 2, 3 и 4 групп. Если же речь о хорошей “синтетике” для дорогих иномарок премиум-класса, то лучше покупать масло на основе базы 4 группы.

До 2006 года производителям моторных масел можно было называть «синтетическими» масла, полученные на основе четвертой и пятой групп. Которые считаются лучшими базовыми маслами. Однако в настоящее время разрешается это делать даже в случае, если использовалось базовое масло второй или третьей группы. То есть, «минеральными» остались лишь составы на основе первой базовой группы.

Что получается при смешивании видов

Допускается смешение отдельных базовых масел, относящихся к разным группам. Так можно регулировать характеристики итоговых составов. Например, если смешать базовые масла 3 или 4 группы с аналогичными составами из 2 группы, то получится «полусинтетика» с повышенными эксплуатационными характеристиками. Если же упомянутые масла смешать с 1 группой, то получится также « », однако с уже более низкими характеристиками, в частности, высоким содержанием серы или другими примесями (зависит от конкретного состава). Интересно, что масла пятой группы в чистом виде не используют в качестве базы. К ним добавляют составы из третьей и/или четвертой групп. Связано это с их большой испаряемостью и дороговизной.

Отличительной особенностью масел на основе ПАО, является то, что невозможно сделать 100% ПАО состав. Причина заключается в их очень плохой растворяемости. А она нужна для растворения присадок, которые добавляются в процессе изготовления. Поэтому всегда к ПАО-маслам добавляется некоторое количество средств из более низких групп (третьей и/или четвертой).

Строение молекулярных связей у масел, относящихся к разным группам, отличается. Так, у низких групп (первая, вторая, то есть, минеральные масла) молекулярные цепи похожи на разветвленную крону дерева с кучей «кривых» ветвей. Такой форме проще свернуться в шарик, что и происходит при замерзании. Соответственно, замерзать такие масла будут при более высокой температуре. И наоборот, у масел высоких групп углеводородные цепочки имеют длинную прямую структуру, и им сложнее «свернуться». Поэтому они и замерзают при более низких температурах.

Производство и получение базовых масел

При производстве современных базовых масел можно независимо управлять коэффициентом вязкости, температурой предела текучести, испаряемостью и устойчивостью к окислению. Как указывалось выше, базовые масла производят из нефти или нефтепродуктов (например, мазута), а также есть производство и из природного газа методом конверсии в жидкие углеводороды.

Как производится базовое моторное масло

Нефть сама по себе - сложное химическое соединение, в состав которого входят насыщенные парафины и нафтены, ненасыщенные ароматические олефины и так далее. Каждое такое соединение обладает положительными и отрицательными свойствами.

В частности, парафины обладают хорошей стабильностью к окислению, однако при низких температурах она сводится «на нет». Нафтеновые кислоты при высокой температуре образуют в масле осадок. Ароматические углеводороды отрицательно влияют на окислительную стабильность, а также смазывающую способность. Кроме этого, они образуют лаковые отложения.

Непредельные углеводороды являются неустойчивыми, то есть, они меняют свои свойства со временем и при разной температуре. Поэтому от всех перечисленных веществ в базовых маслах нужно избавляться. И делается это разными способами.

Метан - природный газ которые не имеет ни цвета ни запаха, это простейший углеводород состоящий из алканов и парафинов. Алканы которые являются основой этого газа в отличии от нефтенов имеют прочные молекулярными связи, и как следствие устойчивость к реакциям с серой и щелочью, не образовывать осадков и лаковых отложений, но поддаются окислению при 200°C.

Основная трудность состоит именно в синтезировании жидких углеводородов, но конечным процессом так само является гидрокрекинг, где происходит разделение длинных цепей углеводородов на разные фракции, одной из которых и является абсолютно прозрачное базовое масло без сульфатной золы. Чистота масла составляет 99,5%.

Коэффициента вязкости значительно выше, чем произведенные из PAO, их используют для изготовления топливосберегающих автомобильных масел с большим сроком эксплуатации. Такое масло обладает очень низкой летучестью и отличной стабильностью как при сильно высоких, так и при крайне низких температурах

Рассмотрим детальнее масла каждой перечисленной выше группы как они отличаются по технологии своего производства.

Группа 1 . Их получают из чистой нефти или других нефтесодержащих материалов (часто продуктов отхода при изготовлении бензина и других ГСМ) путем селективной очистки. Для этого применяют одно из трех элементов - глину, серную кислоту и растворители.

Так, с помощью глины избавляются от азотных и серных соединений. Серная кислота в соединении с примесями обеспечивает осадок шлама. А растворители удаляют парафин и ароматические соединения. Чаща всего пользуются растворителями, поскольку это наиболее эффективно.

Группа 2 . Тут технология аналогичная, однако она дополняется высокорафинированной очисткой элементами с низким содержанием ароматических соединений и парафинов. Благодаря этому повышается окислительная стабильность.

Группа 3 . Базовые масла третьей группы на начальном этапе получают как и масла второй. Однако их особенностью является процесс гидрокрекинга. При этом нефтяные углеводороды подвергаются гидрированию и крекированию.

В процессе гидрирования из состава масла удаляются ароматические углеводороды (они впоследствии образуют налет лака и нагар в двигателе). Также при этом удаляются сера, азот и их химические соединения. Далее проходит этап каталитического крекинга, при котором расщепляются и «распушаются» парафиновые углеводороды, то есть, происходит процесс изомеризации. Благодаря этому получаются молекулярные связи линейного вида. Оставшиеся в масле вредные соединения серы, азота и другие элементы нейтрализуются с помощью добавления присадок.

Группа 3+ . Такие базовые масла производятся так само методом гидрокрекинга, только сырье, которое поддается разделению, не сырая нефть, а жидкие углеводороды синтезированные из природного газа. Газ поддают синтезированию для получения жидких углеводородов по технологии Фишера - Тропша разработанной еще в 1920-х годах, но при этом используя специальный катализатор. Производство необходимого продукта началась лишь с конца 2011 года на заводе Pearl GTL Shell совместно с Qatar Petroleum.

Получение такого базового масла начинается с подачи в установку газа и кислорода. Затем начинается этап газификации с производством синтез-газа, представляющего собой смесь монооксида углерода и водорода. Потом происходит синтезирование жидких углеводородов. И уже дальнейшим процессом в цепи GTL является гидрокрекинг получившейся прозрачной воскообразной массы.

Благодаря процессу газожидкостной конверсии получается кристально чистое базовое масло, которое практически не содержит примесей, характерных для сырой нефти. Самым главным представителем таких масел, выполненных по технологии PurePlus, является Ultra, Pennzoil Ultra и Platinum Full Synthetic.

Группа 4 . Роль синтетической базы для подобных составов играют упомянутые уже полиальфаолефины (ПАО). Они представляют собой углеводороды с длиной цепочки около 10...12 атомов. Их получают путем полимеризации (соединения) так называемых мономеров (коротких углеводородов длиной 5...6 атомов. А сырьем для этого служат нефтяные газы бутилен и этилен (другое название длинных молекул - децены). Процесс этот напоминает “сшивание” на специальных химических машинах. Состоит он из нескольких этапов.

На первом из них олигомеризация децена с тем, чтобы получить линейный альфаолефин. Процесс олигомеризации происходит в присутствии катализаторов, высокой температуры и высокого давления. Второй этап представляет собой полимеризацию линейных альфаолефинов, результатом чего и являются искомые ПАО. Указанный процесс полимеризации происходит при низком давлении и в присутствии металлоорганических катализаторов. На финальном этапе производится фракционная разгонка на ПАО-2, ПАО-4, ПАО-6 и так далее. Для обеспечения необходимых характеристик базового моторного масла выбираются соответствующие фракции и полиальфаолефины.

Группа 5 . Что касается пятой группы, то такие масла основаны на эстерах - сложных эфирах или жирных кислотах, то есть, соединений органических кислот. Эти соединения образуются в результате химических реакций между кислотами (обычно карбоновыми) и спиртами. Сырьем для их производства служат органические материалы - растительные масла (кокосовое, рапсовое). Также иногда масла пятой группы изготавливают из алкилированных нафталинов. Их получают алкилированием нафталинов олефинами.

Как видите, технология изготовления от группы к группе усложняется, а значит, и становится дороже. Именно поэтому минеральные масла имеют низкую цену, а ПАО-синтетические - дорого. Однако при нужно учитывать много разных характеристик, а не только цену и тип масла.

Интересно, что масла, относящиеся к пятой группе, имеют в своем составе поляризованные частицы, которые магнитятся к металлическим частям двигателя. Этим они обеспечивают самую лучшую защиту по сравнению с другими маслами. Кроме этого, они обладают очень хорошими моющими способностями, благодаря чему количество моющих присадок сводится к минимуму (или попросту исключается).

Масла на основе эстеров (пятая базовая группа) используются в авиации, ведь самолеты летают на высоте, где температура значительно ниже той, которая фиксируется даже на крайнем севере.

Современные технологии позволяют создавать полностью биологически разлагаемые эстеровые масла, поскольку упомянутые эстеры - экологически чистые продукты и легко разлагаются. Поэтому такие масла являются экологически чистыми. Однако из-за своей высокой стоимости автолюбители еще не скоро смогут пользоваться ими повсеместно.

Производители базовых масел

Готовое моторное масло - это смесь базового масла и пакета присадок. Причем интересно, что в мире существует всего 5 компаний, производящие эти самые присадки - это Lubrizol, Ethyl, Infineum, Afton и Chevron. Все известные и не очень компании, занимающиеся выпуском собственных смазочных жидкостей, покупают присадки у них. Со временем их состав меняется, модифицируется, компании проводят исследования в химических областях, и стараются не только повысить эксплуатационные характеристики масел, но и сделать их более экологичными.

Что касается производителей базовых масел, то их на самом деле не так много, и в основном это крупные, известные на весь мир, компании, такие как ExonMobil, занимающая первое место в мире по этому показателю (около 50% мирового объема базового масла четвертой группы, а также большая доля в 2,3 и 5 группах). Кроме нее в мире существует еще такие же большие со своим исследовательским центром. Причем их производство разделяется по выше упомянутым пяти группам. Например, такие «киты», как ExxonMobil, Castrol и Shell не производят базовые масла первой группы, поскольку им это «не по чину».

Производители базовых масел по группам
I II III IV V
«Лукойл» (Российская Федерация) Exxon Mobil (EHC) Petronas (ETRO) ExxonMobil Inolex
Total (Франция) Chevron ExxonMobil (VISOM) Idemitsu Kosan Co Exxon Mobil
Kuwait Petroleum (Кувейт) Excell Paralubes Neste Oil (Nexbase) INEOS DOW
Neste (Финляндия) Ergon Repsol YPF Chemtura BASF
SK (Южная Корея) Motiva Shell (Shell XHVI и GTL) Chevron Phillips Chemtura
Petronas (Малайзия) Suncor Petro-Canada British Petroleum (Burmah-Castrol) INEOS
GS Caltex (Kixx LUBO) Hatco
SK Lubricants Nyco America
Petronas Afton
H&R Chempharm GmbH Croda
Eni Synester
Motiva

Перечисленные базовые масла изначально делятся по вязкости. И в каждой из групп имеются свои обозначения:

  • Первая группа: SN-80, SN-150, SN-400, SN-500, SN-600, SN-650, SN-1200 и так далее.
  • Вторая группа: 70N, 100N, 150N, 500N (хотя у разных производителей значение вязкости может отличаться).
  • Третья группа: 60R, 100R, 150R, 220R, 600R (здесь также цифры могут отличаться в зависимости от производителя).

Состав моторных масел

В зависимости от того, какими характеристиками должно обладать готовое автомобильное моторное масло, каждый производитель выбирает его состав и соотношение входящих в него веществ. Например, полусинтетическое масло, как правило, состоит из около 70% минерального базового масла (1 или 2 группы), или 30% гидрокрекингового синтетического (иногда 80% и 20%). Далее идет «игра» с присадками (они бывают антиокислительные, антипенные, загущающие, дисперсионные, моющие, дисперенгующие, модификаторы трения), которые добавляют в получившуюся смесь. Присадки обычно низкого качества, поэтому и получившийся готовый продукт не отличается хорошими характеристиками, и может быть использован в бюджетных и/или старых машинах.

Синтетические и полусинтетические составы на основе базовых масел 3 группы - самые распространенные в мире на сегодняшний день. Имеют английское обозначение Semi Syntetic. Технология их изготовления аналогична. Они состоят приблизительно из 80% базового масла (зачастую смешиваются разные группы базовых масел) и присадки. Иногда добавляют регуляторы вязкости.

Синтетические масла на основе базы 4 группы - это уже настоящая «синтетика» Full Syntetic, на основе полиальфаолефонов. Обладают очень высокими характеристиками и долгим сроком службы, однако они очень дорогие. Что касается редких эстеровых моторных масел, то они состоят из смеси базовых масел из 3 и 4 групп, и с добавлением эстерового компонента в объемном количестве от 5 до 30%.

В последнее время встречаются «народные умельцы», которые добавляют в залитое моторное масло машины около 10% чистового эстерового компонента, чтобы якобы повысить его характеристики. Не стоит этого делать! Это изменит вязкость и может привести к непредсказуемым результатам.

Технология изготовления готового моторного масла - это не просто смешение отдельных компонентов, в частности, базы и присадок. На самом деле это смешение происходит поэтапно, при разных температурах, через разные промежутки времени. Поэтому для его производства нужно иметь информацию о технологии и соответствующее оборудование.

Большинство нынешних компаний имея такое оборудование выпускают моторные масла используя наработки основных производителей базовых масел и производителей присадок, так что довольно часто можно встретить утверждение, что производители Нас дурят и на самом деле все масла одинаковы.

Экспорт базовых масел API Group II и III из Ближнего Востока растёт

Экспорт базовых масел API Group II и III из Ближнего Востока в Индию и Китай растет и оказывает давление на рыночные доли азиатских производителей, заявил обозреватель отрасли в первый день Азиатской конференции по промышленным смазочным материалам, проходящей здесь на этой неделе.

«В 2017 году Индия не импортировала никаких базовых масел из Саудовской Аравии, но в 2018 году импорт базовых масел из Саудовской Аравии [составлял] 12 процентов», — заявил главный редактор ICIS Ижам Ахмад на конференции, организованной совместно ICIS и Европейский институт смазок.

В 2018 году импорт базовых масел Индии из Кореи сократился с 50% до 45%, а Тайвань и Сингапур потеряли по 1%. Хотя импорт из Объединенных Арабских Эмиратов также потерял от 5 до 13 процентов, «данные Индии за 2019 год показывают, что эта тенденция [увеличения базовых масел с Ближнего Востока] продолжается. В январе-августе этого года базовые масла ближневосточного происхождения составляли 25 процентов из первых 10 [мест происхождения] импорта в Индию. Объем импорта на Ближний Восток уступал только южнокорейским материалам», — добавил он.

Импорт Китая с января по август 2019 года показал аналогичную тенденцию. «Южная Корея и Сингапур были основными источниками импорта базовых масел, а базовые масла ближневосточного происхождения составляли 8 процентов из топ-10 (происхождение импорта в Китай), отчасти из-за торговой войны», — сказал он. Поставки из Объединенных Арабских Эмиратов составили 3 процента, а Катар — 5 процентов от объема из 10 ведущих стран.

«Ближний Восток стал основным игроком для группы III и группы III +», — добавил он. В регионе имеется более 2 миллионов метрических тонн производственных мощностей Группы III и Группы III + и более 500 000 тонн мощностей Группы II.

Это влияет на основных поставщиков базовых масел в Азии. «Корейская группа II и группа III экспортирует в США. упал на новые ближневосточные мощности», — сказал он. Хотя санкции США в отношении Ирана оказали определенное влияние, экспорт базовой нефти из Ирана сокращается. В 2018 году страна экспортировала 392 188 метрических тонн, по сравнению с почти 450 000 тонн в 2017 году.

Lubes’n’Greases Magazine

Синтетические масла для грузовиков – Страница 7 из 7 – Рейс.РФ

Производители синтетических моторных масел применяют в качестве основы базовые масла трех групп. Есть ли разница с точки зрения эксплуатации автомобилей, на какой из групп базовых синтетических масел произведены товарные масла?

Мнения

Роман Зимовец
заместитель генерального директора компании «Газпромнефть – смазочные материалы»

В производстве моторных масел нет такого разделения понятий, как «синтетическое» и «полностью синтетическое» масло. Моторное масло – это тщательно подобранная композиция базовых масел и пакета присадок. Базовые масла классифицируются по пяти группам API (American Petroleum Institute), принятым за единый мировой стандарт:
I группа – минеральные базовые масла (селективная очистка).
II группа – минеральные базовые масла (гидропроцессы).
III группа – синтетические базовые масла (процессы гидрокрекинга и гидроизомеризации).
IV группа – синтетические базовые масла (полиальфаолефины).
V группа – синтетические базовые масла (сложные эфиры, полиалкиленгликоли и т. д.).
Минеральные базовые масла получают из остаточного компонента (мазута) первичной переработки нефти. Из него с помощью вакуумной колонны получают масляные дистилляты, которые в дальнейшем отправляют на селективную очистку растворителем (улучшение физико-химических показателей), дальше на депарафинизацию (достижение низкотемпературных свойств) и гидродоочистку (улучшение цвета и стабильности) – на выходе получают базовое масло группы I. С помощью глубокой гидроочистки получают минеральные масла II группы. Базовые масла III, IV и V групп относят к синтетическим, так как при их производстве происходит направленный химический синтез на получение молекул необходимой структуры. Сырьем базовых масел III группы служат нефтяные компоненты, из которых в результате процессов гидрокрекинга удаляются остаточные соединения серы и азота, расщепляются тяжелые молекулы углеводородов и насыщаются ароматические соединения. В результате процесса гидроизомеризации синтезируются разветвленные молекулы изопарафинов. Масла IV (полиальфаолефины) группы получают в результате процесса полимеризации и гидрирования, сырьем для которых служит этилен. Все остальные синтетические базовые масла относят к V группе. Данная группа имеет широкую номенклатуру различных масел, которые получают путем направленного синтеза из определенного химического сырья.
Практически все современные моторные масла для коммерческого транспорта создаются на основе III группы. Базовые масла III группы обладают высокой стабильностью к окислению – имеют очень высокие вязкостно-температурные характеристики (широкий температурный диапазон применения), обладают низкой испаряемостью (сниженный расход масла на угар), возможностью увеличения интервалов замены, отлично растворяют присадки и т. д. На сегодняшний день масла для сервисного обслуживания легковых автомобилей G-Energy Service Line создаются полностью на синтетической основе. Линейка моторных масел G-Energy F Synth, G-Energy Far East и новейшие масла линейки Gazpromneft Premium используют синтетические базовые компоненты. Моторные масла для коммерческой техники G-Profi, имеющие последние допуски автопроизводителей, также создаются на полностью синтетической основе. При разработке рецептур наша компания использует синтетические базовые компоненты как групп III и IV, так и группы V. Выбор того или иного базового компонента зависит от специфики требований производителя техники к свойствам моторного масла.
В связи с ежегодным ростом спроса на масла высших эксплуатационных характеристик в 2017 году компания «Газпромнефть – смазочные материалы» запускает собственное производство базовых масел III группы на Ярославском НПЗ. Это позволит расширить линейку синтетических моторных масел и увеличить объем выпуска премиальной продукции. Стоимость моторного масла, как и любого продукта, зависит от многих факторов. Здесь роль играет не только стоимость исходных компонентов, но и эффективность подобранной композиции, наличие одобрений производителей. Для компании «Газпромнефть – смазочные материалы» как крупного производителя смазочных материалов разработка нового продукта, его испытания это всегда огромные инвестиции. Наша компания стремится предложить своим клиентам наиболее качественный продукт по лучшей цене.

Базовый вопрос: основное и самое важное о группах базовых масел и их роли в составе автомобильных смазок. ЧАСТЬ 1 | "Профит-Лига"

Многие наши читатели, конечно же, имеют представление о том, что такое базовые масла. Кто-то знает о них в общих чертах, а кто-то успел изучить вопрос довольно глубоко. Так вот, данный материал адресован, скорее, тем читателям, у которых ещё остались вопросы по теме и нет целостного понимания, что представляет собой база для смазочного материала и от чего же, в конечном счёте, зависит качество готового масла.

А разбираться в вопросе следует хотя бы затем, чтобы понимать, за что именно мы платим, покупая автомобильное масло: за реальную ценность состава – или за выдающийся маркетинг. Ведь часто то, что маркетологи нам преподносят как некое безусловное преимущество — отдельно взятому автомобилю вовсе и не нужно. Немного погрузимся в «матчасть», чтобы понять, о чем речь.

Группы базовых масел по API

Начнём с того, что базовое масло в составе готового моторного масла занимает порядка 80%. Всё остальное – это присадки, т.е. химические добавки, позволяющие в ту или иную сторону корректировать свойства, уже имеющиеся у базы.


Получают базовые масла двумя основными способами:
• путем перегонки нефти и очистки получившихся нефтепродуктов при помощи реагентов;
• путем химического синтеза из нефти, природного газа или же органических кислот.

По этому признаку все базы делят на минеральные и синтетические – имея в виду, в первую очередь, сам способ получения, а не источник.

Что же касается свойств и характеристик, имеющих значение непосредственно при эксплуатации смазки, то Американский институт нефти (API) делит все существующие на сегодняшний день базовые масла на пять групп. Посмотрим, в чём их особенности.

I группа: масла грубой очистки

Это минеральные масла, получаемые путем растворения нефтепродуктов, оставшихся после производства бензина (или другого горючего). Такой себе «натурпродукт» с высоким содержанием примесей (более 0,03% серы) и как смазка довольно-таки ненадежный, поскольку имеет низкий индекс вязкости. Иными словами, нормально работает такое масло в очень узком диапазоне температур, и при небольшом «минусе» может просто замёрзнуть. Кроме того, считается неэкологичным.

Значит ли это, что базы I группы – плохие? Вовсе нет. Да, технология их получения дешёвая, если сравнивать с более высокими группами. И да, как основу для автомобильных смазок их сегодня никто не применяет. В то же время, «минералку» активно и повсеместно используют для создания индустриальных масел и смазок. Например, для некоторых продуктов индустриальной линейки HYUNDAI XTeer: машинных, редукторных, турбинных и других масел и смазок, находящих применение в самых разных областях человеческой деятельности.

II группа: чистые масла

А вот это уже масла высокой степени очистки. Для их получения применяют многоступенчатый и сложный процесс – гидрокрекинг, когда «грязное» масло под высоким давлением обрабатывают водородом, чтобы максимально убрать из него все примеси. В результате получается прозрачная жидкость с низким содержанием серы (менее 0,03%), но и по-прежнему с низким индексом вязкости – не намного выше, чем у масел I группы.

Используются ли такие базовые масла для производства современных моторных масел? Да, конечно же, используются, но, как правило, в смеси с маслами более продвинутых групп, у которых индекс вязкости существенно выше. Чаще всего встречается микс баз II и III групп в разных соотношениях. Таким образом производители добиваются сразу двух целей: с одной стороны, придают готовой смазке требующиеся по замыслу свойства, а с другой – экономят на стоимости состава, тем самым снижая цену готового продукта для потребителей.

Прекрасный пример того, как на смеси III и II групп можно создать продукт, отвечающий самым высоким требованиям к современным автомаслам, — моторное масло для бензиновых двигателей HYUNDAI XTeer G700.

В 2020 году XTeer G700 5W-30 было сертифицировано допуску API SP – самому высокому по классификации API, а также по допуску ILSAC GF-6A


III группа: чистые масла с улучшенными свойствами

Масла этой группы также получают путём гидрокрекинга, но настолько глубокого, что в процессе меняется сама структура молекул углеводорода (из которых, как мы знаем из школьного курса органической химии, и состоит нефть). За счёт такого изменения на молекулярном уровне увеличивается индекс вязкости получающегося в итоге масла, что больше всего и ценится в базах III группы и даёт основание считать их полностью синтетическими.

Это самая распространённая на сегодняшний день группа базовых масел для автомобильных смазок. Используют её и известные на весь мир смазочные бренды, и производители OEM-масел (т.н. оригинальных, выпускающихся под брендами автопроизводителей), и производители с именами поскромнее.

Так, на чистой третьей группе созданы, например, линейки масел для бензиновых двигателей Ultra Efficiency и Ultra Protection бренда HYUNDAI XTeer. Они соответствуют самым строгим современным требованиям в своей категории по классификации API и имеют соответствующий новейший допуск – API SP. Это говорит о том, что по характеристикам и свойствам масла HYUNDAI XTeer не хуже, а местами и превосходят более именитые аналоги, имеющие такой же допуск (а то и ниже), но ощутимо более высокую цену.


III+ группа: масла из природного газа

API не выделяет эти масла в отдельную группу, но мы всё-таки выделим. Получают их путем всё того же гидрокрекинга — но не из нефти, а из сжиженного природного газа. Технология называется GTL (gas-to-liquids), то есть преобразование газа в жидкие углеводороды. В результате получается очень чистое, похожее на воду, базовое масло, которое к тому же очень устойчиво к воздействию агрессивных условий. Автомобильные масла, созданные на такой базе, также считаются полностью синтетическими. По своим качествам они близки к маслам на базе ПAO и полиэфиров, о которых речь пойдёт чуть ниже. Не зря GTL масла применяются, в первую очередь, для создания моторных масел премиального сегмента.

Но надо отметить, что с точки зрения экономики процесса GTL-синтетика выходит не сильно дороже нефтяных гидрокрекинговых масел и намного дешевле, чем синтетические базовые масла на основе ПАО и, тем более, еще более дорогие эстеры. Так что готовые моторные масла на GTL-базе, как бы нам их ни рекламировали, по определению не могут стоить столько же или даже больше, чем масла с использованием баз IV или V групп.

Во второй части статьи объясним чем так хороши базовые масла, которые Американский институт нефти выделил в две высшие группы!

Приблизительно так внешне выглядят базовые масла I—V групп (слева направо)

Руководство по группам базовых масел - Twin Specialties Corp.

В любом смазочном материале на масляной основе базовое масло будет составлять 80-99% используемого вами продукта. В чем разница в основном ингредиенте вашей смазки? Американский институт нефти классифицирует базовые масла на 5 групп. Эти классификации основаны на химическом составе базового масла и обработке базового масла.

Если базовое масло относится к Группе I-III, это базовое масло будет состоять из обработанной сырой нефти.Различия зависят от процессов обработки масла.

Нефтяные базовые масла

Группа I

Базовые масла группы I являются наименее очищенными базовыми маслами. Две основные характеристики базовых масел Группы I заключаются в том, что они состоят из менее 90% насыщенных углеводородов и / или более 0,03% серы. Если любое из этих условий удовлетворяется, то базовое масло будет отнесено к Группе I. Единственный используемый процесс - это очистка растворителем, которая позволяет базовым маслам Группы I быть дешевле, чем их более очищенные эквиваленты.Они обычно используются для менее требовательных приложений и могут быть идеальными для приложений, где расход смазочного материала высок.

Группа II

Базовые масла Группы II более очищены, чем Группа I. Помимо очистки растворителем, эти масла также подвергаются гидрокрекингу для очистки масла. В отличие от базовых масел Группы I, эти базовые масла должны содержать более 90% насыщенных веществ и менее 0,03%. Более высокий процент насыщенных веществ придает этим смазочным материалам лучшие антиокислительные свойства, чем базовые масла Группы I.

Несоблюдение любого из этих требований приведет к отнесению к Группе I. Эти продукты также имеют индекс вязкости 80-120. Эти масла обладают хорошими показателями летучести, устойчивости к окислению, предотвращения износа и температуры вспышки. У них хорошая производительность только в холодных условиях. Учитывая сегодняшнюю стоимость лечения, сегодня чаще всего используются смазочные материалы группы II, и многие пользователи перешли с масел группы I на масла группы II.

Неофициально существует группа II +, состоящая из высококачественных базовых масел Группы II.Эти базовые масла должны иметь индекс вязкости 110-120, чтобы их можно было отнести к Группе II +.

III группа

Базовые масла Группы II должны соответствовать тем же условиям (насыщенность и сера), что и Группа II, но также должны иметь индекс вязкости более 120. Эти базовые масла подвергаются строгому гидрокрекингу, гидроизомеризации и гидроочистке для получения лучшего сорта нефтяного базового масла. . Эти продукты обладают превосходной стабильностью и молекулярной однородностью, что делает их идеальными для некоторых полусинтетических смазочных материалов.

Некоторые считают базовые масла группы III синтетическими. API классифицирует их как минеральные масла, поскольку они получены из сырой нефти. Они имитируют характеристики синтетических масел, включая высокие показатели вязкости. Судебный процесс между Mobil и Castrol произошел из-за того, что Castrol продвигала свой смазочный материал Syntec как синтетический, несмотря на то, что он состоял из базовых масел группы III. В постановлении 1999 года этому продукту было разрешено продаваться как синтетический.

Многие люди отвергают это решение и рассматривают только базовые масла Группы IV и Группы V как «синтетические».«Некоторые смазочные материалы Группы III превосходят смазочные материалы Группы IV, если они содержат отличные противоизносные, антиоксидантные и другие присадки. Подобно Группе II, базовые масла Группы III имеют неофициальную группу III +, которая состоит из масел Группы III, имеющих «очень высокий индекс вязкости (VHVI)». Минимальный VHVI колеблется между 130-140.

Синтетические базовые масла

Группа IV

Базовые масла группы IV - это синтетические базовые масла, состоящие из полиальфаолефинов (ПАО). Эти продукты имеют индекс вязкости 125-200.Эти базовые масла не извлекаются из сырой нефти, а состоят из небольших однородных молекул. Однородность и качество изготовления этих масел позволяют получить предсказуемые свойства, гарантирующие работу в тяжелых условиях. Эти свойства включают в себя экстремальную температурную стабильность, что делает эти продукты идеальными для холодного и жаркого климата.

Смазочные материалы, состоящие из полиинтернаолефинов (ПОИ), относятся к неофициальной Группе VI. Подобно PAO, PIO используют различные химические вещества в процессе синтеза для получения еще более высокого индекса вязкости.Их официальная классификация API будет относиться к Группе V. Некоторые смазочные материалы пищевого качества состоят из ПАО Группы IV.

Группа V

Базовые масла группы V - это любые базовые масла, которые не классифицируются как базовые масла групп I-IV. Обычные базовые масла Группы V - это полиалкиленгликоли (PAG) и различные сложные эфиры. Единственным исключением является белое масло, которое представляет собой очень чистую смазку, обычно используемую в косметике и пищевой промышленности. Базовые масла Группы V, такие как PAG или сложные эфиры, также используемые в смазочных материалах пищевого качества, могут использоваться в определенных биоразлагаемых базовых маслах, а не в растительных маслах или растительных маслах.Важно отметить, что большинство PAG совместимы только с другими PAG.

Основные выводы

При выборе смазки важно понимать, какое базовое масло используется. Учитывая, что базовое масло составляет 80-99% смазочного материала, вы должны знать, какое базовое масло вы используете. Обновление Group III или Group IV может улучшить производительность и снизить потребление. Twin Specialties предлагает широкий выбор промышленных и специальных смазочных материалов, изготовленных из различных базовых компонентов, для удовлетворения ваших производственных и бюджетных требований.

Примечание: для этого содержимого требуется JavaScript.

Motor Oil Basics: Группы базовых масел - Select Synthetics

Система классификации базовых масел

Система классификации базовых масел Американского нефтяного института (API) классифицирует базовые масла на пять основных групп на основе уровня насыщенных веществ , серы и индекса вязкости . До того, как в смесь будут добавлены все присадки, смазочные масла относятся к одной или нескольким из этих пяти групп API.


Первые три группы перерабатываются из сырой нефти. Базовые масла группы IV представляют собой полностью синтезированные полиальфа-олефиновые (ПАО) масла. Группа V предназначена для всех других базовых масел, не включенных в группы с I по IV.

В целом, химический состав , и , рабочие характеристики категорий базовых масел улучшаются с увеличением номера группы. Например, базовые масла группы I имеют более низкую концентрацию насыщенных веществ (насыщенных молекул), чем базовые масла группы II, в то время как базовые масла группы II имеют более низкую концентрацию насыщенных веществ, чем базовые масла группы III, и так далее.

Чем выше количество насыщенных веществ , тем выше прочность молекулярной связи масла и, следовательно, лучше устойчивость к разрушению или потере вязкости; чем ниже содержание серы , тем выше чистота и, следовательно, ниже коррозионный и окислительный потенциал; Чем выше индекс вязкости , тем меньше вязкость базового масла будет изменяться при изменении температуры и, следовательно, меньше потребуется присадок , улучшающих индекс вязкости (VII) , тем более устойчивым к сдвигу оно будет и тем дольше оно прослужит .

Сегодня базовые масла групп III, IV и V считаются «синтетическими». Однако , только базовые масла групп IV и V являются на 100% синтетическими. *

Насыщенные молекулы содержат более высокий процент углерод-водородных (СН) связей, ограничивая доступные участки, к которым могут присоединяться другие вредные молекулы. Когда другие молекулы, такие как кислород, присоединяются к молекулам масла, они разрушают молекулярный состав масла и ухудшают его характеристики.


Насыщенные молекулы полезны в смазочных жидкостях, потому что они дольше остаются стабильными, что приводит к более стойкой смазке. Ненасыщенные молекулы имеют меньше одиночных углерод-водородных связей и, следовательно, менее стабильны. Нефтяные базовые масла содержат гораздо меньше насыщенных молекул, чем синтетические базовые масла.

Сера - это встречающийся в природе неорганический элемент, который легко вступает в реакцию с молекулами кислорода и ухудшает характеристики масла. Базовые масла группы III содержат намного меньше серы, чем масла групп I и II.

Индекс вязкости (VI) относится к соотношению вязкости и температуры смазочных жидкостей. Это произвольная мера изменения вязкости масла из-за изменений температуры. ВП просто указывается как числовое значение без единиц измерения. Измерения проводятся при 40 ° C и 100 ° C.

Масла с индексом вязкости менее 120 (группы I и II) более чувствительны к изменению вязкости из-за температуры. Масла с высоким индексом вязкости меньше подвержены влиянию температурных изменений, чем масла с низким индексом вязкости.Индекс вязкости синтетических базовых масел (группы IV и V) намного выше, чем у нефтяных базовых масел.

Группа I - Рафинирование растворителями

Базовые масла группы I - это обычные базовые масла, производимые компанией Рафинирование растворителями , которое представляет собой гораздо более простой процесс очистки, чем гидрообработка. Содержащие более 0,03% серы и менее 90% насыщенных веществ, они менее чисты, чем гидрообработанные или синтетические базовые масла.Диапазон температур для этих масел составляет от 0 ° C до 65 ° C, и они имеют индекс вязкости от 80 до 120.

Рафинированные на основе растворителей базовые масла обычно представляют собой смесь различных углеводородных молекул с небольшой однородностью или без нее. Поскольку в процессе рафинирования невозможно различить такие молекулы, в результате получается смазка с широким ассортиментом молекул разных форм и размеров, что приводит к нерегулярным поверхностям смазки на молекулярном уровне. Эти неровности вызывают трение внутри самой жидкости, что увеличивает потребляемую мощность и снижает эффективность.


Первоначально легкие нефти, такие как бензин, дизельное топливо и т. Д., Отделяются от сырой нефти путем атмосферной перегонки. Полученный материал загружается в вакуумную перегонную колонну, где отбираются фракции смазочного материала с определенными диапазонами вязкости. Затем эти фракции обрабатываются индивидуально в колонне для экстракции растворителем.

С ними смешивают растворитель, который извлекает около 70-85% присутствующего ароматического материала. Обычными и подходящими экстрагентами являются фенол, фурфурол и диоксид серы.Фурфурол широко используется в качестве экстрагента для очистки парафиновых масел. Получаемые в результате базовые компоненты представляют собой рафинаты (называемые нейтральными маслами) и жидкость экстракции с высоким содержанием ароматических соединений, которая очень востребована в качестве технологических масел и жидких топлив.

Смазочные фракции (рафинаты), экстрагированные растворителем, затем подвергаются депарафинизации путем охлаждения до низкой температуры, в результате чего удаляется большая часть парафина (парафина). Это улучшает текучесть продукта при низких температурах. Наконец, депарафинированные фракции смазки иногда «дорабатывают», чтобы улучшить их цвет и стабильность, в зависимости от требований к применению.

Самый распространенный способ отделки - гидроочистка . Окончательное качество базового масла определяется жесткостью приложения температуры и давления в процессе гидроочистки. Базовые масла теперь готовы к выборочному смешиванию с соответствующими присадками.

Однако , даже после агрессивной очистки на основе растворителей, остаются тысячи углеводородных соединений, а также органических соединений кислорода, серы и азота.Эти три соединения особенно проблематичны, потому что они способствуют окислению и образованию кислоты, а также способствуют образованию осадка, особенно в высокотемпературных применениях.

Базовые масла группы I являются наименее очищенными из всех групп и самыми дешевыми базовыми маслами на рынке. Они составляют большую часть базового масла, производимого сегодня в мире. Хотя в некоторых автомобильных маслах, представленных на рынке, используются базовые масла Группы I, они обычно используются в менее требовательных приложениях.

Группа II - гидрообработка / гидрокрекинг

При содержании серы менее 0,03% и содержании насыщенных углеводородов более 90% базовые масла группы II более чисты, чем базовые масла группы I. иметь более четкий цвет. Кроме того, поскольку базовые масла Группы II содержат более высокий процент насыщенных веществ, чем масла Группы I, они обладают лучшими антиоксидантными свойствами.

Однако, как и базовые масла Группы I, они также имеют низкий индекс вязкости (от 80 до 120).

Базовые масла группы II производятся с помощью того, что API называет Гидрообработка или Гидрокрекинг , который является гораздо более сложным процессом, чем процесс очистки растворителем, используемый для базовых масел группы I.

Крекинг , как следует из названия, представляет собой процесс, в котором большие молекулы углеводородов расщепляются на более мелкие и более полезные.


Существуют значительные различия в характеристиках базовых масел, подвергнутых гидрокрекингу и очищенных растворителями.Основная причина различия заключается в фактическом удалении ароматических молекул (обычно менее 0,1%) из базовых масел, подвергнутых гидрокрекингу. Для сравнения, содержание ароматических веществ в базовых маслах группы I, очищенных растворителем, обычно составляет 10-30%.

Процесс гидрокрекинга состоит из двух стадий . Первый удаляет нежелательные полярные соединения и превращает ароматические компоненты в насыщенные углеводороды. В процессе гидрокрекинга устранение ароматических углеводородов и полярных соединений достигается за счет реакции сырья с водородом в присутствии катализатора при высоких температурах и давлениях.

Катализаторы - это вещества, которые ускоряют реакции, обеспечивая альтернативный путь разрыва и образования связей. Ключом к этому альтернативному пути является более низкая энергия активации, чем та, которая требуется для некаталитической реакции.

В этом процессе происходит несколько различных реакций, основными из которых являются:

  • Удаление полярных соединений, содержащих серу, азот и кислород
  • Превращение ароматических углеводородов в насыщенные циклические углеводороды
  • Разложение тяжелых полициклопарафинов к более легким насыщенным углеводородам

Эти реакции протекают при температурах до 400 ° C / 752 ° F, давлении около 3000 фунтов на квадратный дюйм и в присутствии катализатора.Образующиеся углеводородные молекулы очень стабильны, что делает их идеальными для использования в качестве базовых масел смазочных материалов, классифицируемых API как базовые масла Группы II.

После разделения на желаемые классы вязкости с помощью вакуумной перегонки партии парафинистого смазочного базового масла охлаждают и удаляют парафин. Затем они проходят через вторую установку гидроочистки высокого давления для дополнительного насыщения. Этот заключительный шаг максимизирует стабильность базового масла, удаляя последние следы ароматических и полярных молекул.

Нет сомнений в более высокой чистоте гидроочищенных базовых масел, но у них есть некоторые недостатки. Некоторые типы присадок не могут быть эффективно смешаны с этими базовыми маслами, потому что они выпадают из раствора. То есть гидроочищенные базовые масла не могут сохранять свою растворимость для некоторых химикатов, и, таким образом, удерживание присадок может серьезно пострадать.

Кроме того, поскольку сильно гидроочищенное базовое масло почти не содержит ароматических углеводородов, эти масла должны быть обогащены агентами, способствующими набуханию уплотнения, в пакете присадок.С другой стороны, базовые масла, очищенные растворителем, сохраняют некоторые ароматические углеводороды, которые являются «естественными» агентами набухания уплотнений.

Базовые масла группы II сегодня очень распространены на рынке и по цене очень близки к базовым маслам группы I.

Группа III - тяжелый гидрокрекинг (и гидроизомеризация)

Базовые масла группы III содержат более 90% насыщенных веществ, менее 0,03% серы и имеют индекс вязкости (VI) 120 и выше .Основное различие между базовыми маслами Группы II и III заключается в том, что базовые масла Группы III имеют более высокий индекс вязкости.

Базовые масла группы III очищаются даже в большей степени, чем базовые масла группы II, и подвергаются серьезному гидрокрекингу (более высокое давление и высокая температура). Этот более длительный и сложный процесс разработан для получения более качественного и чистого базового масла.

Хотя базовые масла Группы III все еще производятся из нефти / сырого минерального масла, они иногда описываются как синтезированные углеводороды («синтетические»). *

Базовые масла , подвергнутые тяжелому гидрокрекингу, обладают следующими привлекательными характеристиками:

  • Высокий индекс вязкости (до 130) (они меньше «истончаются» при высоких температурах и меньше «загустевают» при низких температурах)
  • Превосходная стойкость к окислению (они также очень хорошо реагируют на антиоксиданты)
  • Высокая термостойкость (у них очень хорошая термостойкость)
  • Низкая токсичность (из-за фактического отсутствия примесей)
  • Превосходная низкая температура Текучесть
  • Образует низкоуглеродистый остаток (они сохраняют двигатель в чистоте)
  • Легко отделяется от воды
  • Низкая летучесть (меньшее испарение / меньший расход масла)
  • Хорошие характеристики биоразлагаемости (снижение воздействия на окружающую среду)

Эти характеристики обеспечивают рабочие характеристики, аналогичные, но не столь хорошие, как у смазочных материалов на основе полиальфаолефинов IV группы. ns или базовые масла группы V.

Подобно базовым маслам Группы II, эти масла сегодня становятся все более распространенными.

Процесс гидроизомеризации

В процессе гидроизомеризации используется специальный катализатор для селективной изомеризации парафина (парафиновой смеси) до изопарафинового смазочного масла с высоким индексом вязкости и низкой температурой застывания.

Изомеризация - это процесс, в котором молекулы углеводородов перегруппировываются в более полезный изомер.

Изомер представляет собой любое из двух или более соединений с одинаковой молекулярной формулой или массой, но с разными химическими структурами (имеющими разное расположение атомов).

Этот процесс дает базовые масла с более высоким индексом вязкости (до 130 за один проход) и улучшенным выходом по сравнению с предыдущими традиционными методами депарафинизации. Еще одной особенностью процесса является гибкость, которую он предлагает для производства базовых масел со сверхнизкой температурой застывания (ниже -25 ° C).

Группа IV - Химические реакции (синтез)

Группа IV Полиальфаолефины (ПАО) , которые сделаны из очень маленьких однородных молекул, химически сконструированы с помощью процесса, называемого синтез и поэтому считаются настоящими 100% синтетическими базовыми маслами.

Полиальфаолефины обладают превосходными рабочими характеристиками и имеют несколько отрицательных свойств. Первый коммерческий процесс производства ПАО был впервые внедрен компанией Gulf Oil в 1951 году.

Базовые масла на основе ПАО фактически аналогичны минеральным маслам. Преимущество заключается в том, что они создаются, а не извлекаются и модифицируются, что делает их более чистыми. Поскольку они «созданы руками человека», они созданы для того, чтобы иметь контролируемую молекулярную структуру с предсказуемыми свойствами.

Полиальфа-олефины обычно представляют собой высокоочищенные производные этилена и имеют очень стабильный и чистый химический состав и очень однородные молекулярные цепи. Практически все молекулы масла имеют одинаковую форму и размер. Они также не содержат серы, фосфора и воска.

Олефины также известны как алкены . Алкен представляет собой ненасыщенный углеводород, содержащий по крайней мере одну двойную связь углерод-углерод.

Олефины / алкены могут участвовать в большом количестве реакций.Большинство реакций алкенов включает разрыв двойной связи с образованием новых одинарных связей. Этилен (C 2 H 4 ), также известный под названием «этен», представляет собой простейший алкен / олефин (см. Иллюстрацию ниже).


Альфа-олефин ( или α-олефин ) представляет собой алкен, в котором двойная связь углерод-углерод начинается с α-атома углерода. Такое расположение двойной связи увеличивает реакционную способность соединения и делает его полезным для ряда приложений.

Существует два типа альфа-олефинов: разветвленных и линейных (или нормальных). Альфа-олефин, наиболее часто используемый для базовых масел смазочных материалов, - это 1-децен (или α-децен ), который содержит цепочку из десяти атомов углерода с одной двойной связью (см. Иллюстрацию ниже).


Поли-альфа-олефин ( или поли-α-олефин , сокращенно PAO ) представляет собой полимер, полученный полимеризацией альфа-олефина.

Полимеризация - это химический процесс, который объединяет несколько мономеров с образованием полимера путем преобразования двойной связи в одинарную и образования других одинарных связей для соединения других мономеров. Полимеры из мономеров алкена / олефина обычно обозначают как полиолефины .

ПАО

имеют гораздо более широкий температурный диапазон, чем базовые масла Группы I, II или III, и поэтому отлично подходят для использования в экстремальных холодных условиях и при высоких температурах. Они обеспечивают лучшую защиту при высоких температурах (более толстая гидродинамическая пленка), меньшие потери энергии и более легкий запуск при низких температурах.

ПАО легко текут при низких температурах и выдерживают высокие температуры с минимальным разложением. В сочетании со сложными эфирами группы V и пакетом присадок они обеспечивают отличные эксплуатационные характеристики в широком диапазоне смазочных свойств.

Смазочные материалы премиум-класса компании AMSOIL состоят в основном из базовых масел PAO группы IV (с некоторыми сложными эфирами группы V).

Готовые смазочные материалы на основе базовых масел Группы IV имеют:

  • Чрезвычайно высокий Собственный индекс вязкости (VI)
  • Отличная низкотемпературная текучесть
  • Намного более широкий диапазон вязкости
  • Очень низкая температура застывания
  • Более высокие температуры воспламенения и воспламенения
  • Превосходная стойкость к летучести
  • Повышенная устойчивость к окислению
  • Превосходная термическая стабильность
  • Повышенная устойчивость к сдвигу
  • Лучшая естественная моющая способность
  • Очень низкая токсичность
  • Меньшее тяговое усилие / внутреннее трение
  • Пониженное потребление энергии

Группа V - как указано

Базовые масла группы V включают все другие масла, не включенные в группы I, II, III или IV, включая силикон, фосфат сложный эфир, диэфир, сложный полиэфир (ПОЭ), полиалкиленгликоль (ПАГ), алкилированный бензол, биолубы и т. д.По сути, если это синтетическое базовое масло, а не PAO, это базовое масло Группы V.

Синтетические базовые масла группы V используются в основном для создания присадок к моторным маслам. Как правило, они сами не используются в качестве базовых масел, но придают полезные свойства другим базовым маслам.

Сложные эфиры - обычные базовые масла Группы V, используемые в различных составах смазочных материалов ( обычно в качестве присадок) для улучшения и улучшения свойств существующего базового масла.Они могут выдерживать больше злоупотреблений при более высоких температурах, чем другие базовые масла, и отлично подходят для высокотемпературных гидродинамических применений, поскольку могут выжить в экстремальных условиях, в которых нет других смазочных материалов.

Некоторые говорят, что сложные эфиры настолько активно конкурируют за металлические поверхности, что вытесняют необходимые добавки. Однако многие добавки достаточно активны, чтобы вытеснить сложный эфир с поверхности. Здесь важны знания и опыт, поскольку некоторые присадки плохо работают с синтетическими эфирами.

Сложные эфиры обладают исключительной окислительной стабильностью и не образуют многих продуктов радикального разложения; они, как правило, чисто испаряются перед окислительной полимеризацией, поэтому на них не образуется отложений и нагара. Они обеспечивают превосходную моющую способность по сравнению с синтетическим базовым маслом на основе ПАО, что, в свою очередь, увеличивает продолжительность использования.

Сложные эфиры обычно считаются хорошими граничными смазками, поскольку они связываются с металлическими поверхностями, уменьшая степень контакта металла с металлом во время движения скольжения. Однако в тяжелых условиях используются противоизносные присадки и противозадирные присадки, которые выдерживают большую часть нагрузки.

Сложные эфиры - это 100% синтетические химические соединения, полученные в результате реакции оксикислоты (карбоновой кислоты) со спиртом. То есть они образуются при конденсации кислоты со спиртом (с удалением воды, которая является побочным продуктом реакции этерификации).

Химики-органики называют это обратимой реакцией, потому что вода может реагировать с сложноэфирными группами и расщеплять сложный эфир на отдельные компоненты (кислоту и спирт).Это известно как гидролиз.


Существует бесконечное количество разновидностей сложных эфиров, которые можно получить из общедоступных кислот и спиртов, поэтому возможно почти все. Современные синтетические эфиры можно «настроить» для работы практически в любой среде и в любой области применения. Они обеспечивают практически неограниченные конструктивные и эксплуатационные возможности.

Один из распространенных сложных эфиров, часто используемых в рецептурах синтетических моторных масел, - это Diester . Диэфир представляет собой органическое соединение, содержащее две сложноэфирные функциональные группы.Он обладает превосходной окислительной и термической стабильностью, очень высоким индексом вязкости и отличной растворимостью. Он также совместим с большинством смазочных материалов на рынке.

Дистер часто используется в качестве присадки к базовым компонентам ПАО группы IV, чтобы обеспечить необходимую растворимость для большого пакета присадок к маслу. В качестве побочного эффекта готовое масло будет иметь отличные моющие свойства.

Другой широко используемый эфир - это сложный эфир полиола (POE) (см. Иллюстрацию ниже) .Полиолэфиры обладают рядом превосходных эксплуатационных свойств, включая термическую стабильность, сверхвысокий индекс вязкости и огнестойкость. Из всех упомянутых базовых масел они, вероятно, являются лучшим выбором для очень высоких температур.


Двумя наиболее распространенными областями применения полиолэфиров являются огнестойкие гидравлические жидкости и масла для реактивных двигателей, но их также можно использовать в составе моторных масел. POE совместимы с большинством смазочных материалов.

___________________________________________________

* В 1999 году Национальное рекламное подразделение (NAD) из Better Business Bureau (BBB) ​​, в ответ на жалобу от Mobil, постановило, что Castrol Syntec, которая была основана на Группе Базовое масло III + можно рассматривать как «синтетическое», потому что современные масла, произведенные с использованием тяжелого гидрокрекинга и гидроизомеризации , имеют большинство тех же характеристик, что и «истинное» синтетическое масло.

В свете этого «необязательного» постановления, остальные основные производители масел и производители смесей решили, что это толкование безопасно, чтобы охватить все базовые масла Группы III, и приступили к этому. Это было маркетинговое решение с низким уровнем риска, сделавшая ставку на то, что никто не станет оспаривать этот шаг после решения NAD, и они были правы, никто не сделал.

В результате маркетологи масел провели синтетическую линию между базовыми маслами Группы II + и Группы III. Это в значительной степени лишило термин «синтетический» смысл.

Однако только базовые масла групп IV и V являются на 100% синтетическими.

Примечание: В некоторых европейских странах (например, в Германии), в отличие от Северной Америки, только моторные масла на основе групп IV и V могут иметь маркировку «синтетические».

Итак, что в конечном итоге имеет значение, так это качество и производительность готового смешанного продукта . Дело в том, что о масле нельзя судить только по его базовым маслам - вам нужно принимать во внимание всю рецептуру (базовое масло плюс присадки).

Группы базовых масел: свойства и применение

Смазочные материалы играют важную роль в функционировании нашего мира. Автомобильные и грузовые двигатели - крупнейшие потребители смазочных материалов во всем мире, потребляющие 20 миллионов тонн в год, а это означает, что моторные масла часто помогают этой отрасли. Они также используются в промышленности, кулинарии, медицине и практически в любом другом секторе, который вы можете себе представить. Практически каждый смазочный материал начинается с базового масла, которое обычно производится в процессе переработки сырой нефти.

Существует множество типов базовых масел премиум-класса, которые можно приобрести у поставщиков базовых масел. Но чтобы определить, какой тип базового масла лучше всего подходит для вашего применения, вам нужно узнать немного больше о том, что вам доступно. Американский институт нефти (или API) разделил различные типы базовых масел на пять различных групп. Понимание этих классовых различий окажется важным при ведении бизнеса с поставщиками базового масла для выбора правильного продукта.

Характеристики базовых масел, которые используются для определения их рабочих характеристик, могут включать:

  • Температура застывания
  • Вязкость и индекс вязкости
  • Чистота
  • Летучесть
  • Термическая стабильность
  • Гидролитическая стабильность (водостойкость)
  • Окисление
  • Содержание серы и насыщенных веществ
I

9 Группа

Вообще говоря, базовые масла Группы I производятся с использованием процессов экстракции растворителем или очистки растворителем, которые предназначены для удаления любых нежелательных аспектов исходного масла.Когда вы работаете с заводами по производству базовых масел для получения продуктов из этой группы, эти масла будут классифицироваться как имеющие менее 90% насыщенных веществ и более 0,03% серы. Диапазон их индекса вязкости составляет от 80 до 120, а диапазон температур - от 32 до 150 градусов по Фаренгейту. Хотя это одни из самых доступных базовых масел и самая большая категория на мировом рынке, спрос на эти масла снижается. Тем не менее, они по-прежнему легко используются в некоторых моторных маслах, промышленных применениях и судовых смазочных материалах.

Группа II

Как и базовые масла Группы I, базовые масла Группы II считаются минеральными маслами. Они содержат более 90% насыщенных углеводородов и менее 0,03% серы, предлагая диапазон индекса вязкости от 80 до 120. Они, как правило, обладают улучшенными антиокислительными свойствами по сравнению с маслами Группы I. При этом они более дорогие и производятся более сложным способом (с помощью процесса, называемого гидрокрекингом). Но поскольку подавляющее большинство смазочных материалов, используемых во всем мире, могут быть изготовлены из базовых масел Группы II, логично, что именно эта категория является самой популярной.

III группа

Многие считают, что это лучший сорт нефтяного базового масла, масла Группы III содержат более 90% насыщенных углеводородов и менее 0,03% серы. Одно из самых больших различий заключается в том, что диапазон их индекса вязкости превышает 120. Хотя они производятся аналогично маслам группы I, создание масел группы III требует более высоких давлений и температур. В результате эти масла более чистые и желанные. Базовые масла группы III становятся все более распространенными, особенно по мере того, как возрастает важность экономии автомобильного топлива.

Группа IV

В отличие от первых трех категорий базовых масел, которые все являются минеральными маслами, базовые масла Группы IV представляют собой полиальфаолефины - синтетические базовые масла, которые создаются с помощью совершенно другого процесса (метко названного синтезом). Как скажет вам поставщик базового масла, это можно использовать для создания продуктов с более широким диапазоном температур и термической стабильностью в сложных условиях. Фактически, их диапазон индекса вязкости может достигать 140. Они также обладают улучшенной стойкостью к окислению.Но хотя это наиболее часто используемый тип синтетического базового масла, важно знать, что растворимость, смазывающая способность и прочность этих масел могут быть вредными. А из-за стоимости и доступности они никогда не будут так широко использоваться, как минеральные базовые масла, описанные выше.

Группа V

Это группа с наибольшим разнообразием, так как это всеобъемлющая категория для всех других базовых масел (включая полиэфиры, диэфиры, полиалкиленгликоли, силиконы, нафтеновые масла, сложные эфиры фосфорной кислоты, биолюбины и т. Д.).По сути, если масло синтетическое и не является полиальфаолефином, оно классифицируется как масло Группы V. Во многих случаях масла Группы V используются как дополнение к другим базовым маслам, а не как основа сами по себе.

Как один из ведущих поставщиков базовых масел, мы здесь, чтобы помочь вам выбрать подходящий продукт для вашей области применения. Чтобы узнать больше, свяжитесь с нами сегодня.

Основные сведения о базовых маслах - Pure Lubrication

Мы все слышали термины минеральное, синтетическое и растительное, но каковы фактические различия между базовыми маслами и что это означает для вас?

Минеральное базовое масло производится из сырой нефти и может обладать рядом смазочных свойств в зависимости от степени очистки.Синтетические масла создаются человеком в процессе синтеза и обычно обладают улучшенными свойствами по сравнению с минеральными маслами. Растительные масла получают из растений и чаще всего встречаются в биолубрикантах.

Помимо основных категорий базовых масел, Американский институт нефти (API) разделил базовые масла на пять групп. Группы I, II и III все на минеральной основе.

Базовые масла группы I очищаются растворителем. Этот простой процесс, который существует уже давно, удаляет из масла нежелательные компоненты, такие как ароматические углеводороды.Базовые масла группы I обычно содержат менее 90% насыщенных веществ с индексом вязкости от 80 до 120 и работают при температуре от 0 до 65 градусов Цельсия.

Базовые масла группы II - это минеральные масла, созданные с использованием газообразного водорода в процессе, называемом гидрогенизацией или гидрокрекингом. Это более эффективно, чем очистка растворителем при превращении ароматических углеводородов в желаемые углеводороды.

Базовые масла группы III создаются с использованием того же процесса гидрирования, но с дополнительным нагревом и давлением. Это приводит к превращению еще большего количества нежелательных компонентов и дает гораздо более чистое базовое масло, обычно с более чем 90% насыщенных веществ и индексом вязкости более 120.Масла группы III иногда продвигаются как синтетические из-за повышенной модификации углеводородов.

Базовые масла группы IV представляют собой синтетические полиальфаолефины (ПАО). Это наиболее часто используемые синтетические базовые масла, синтезируемые с использованием газообразного этилена. Эти базовые масла имеют более широкий диапазон рабочих температур, более высокий индекс вязкости и более высокую стойкость к окислению, чем минеральные базовые масла. Продукты группы IV обычно используются там, где необходимо учитывать высокие температуры.

Базовые масла группы V включают все другие базовые масла, особенно синтетические, и включают полиалкиленгликоли (PAG), силиконы и диэфиры.

Хотя большинство из нас на самом деле не рассматривает базовое масло, используемое для разработки наших смазочных материалов, стоит отметить, что средний смазочный материал на 90% состоит из базового масла и 10% присадок. В условиях постоянного изменения и развития технологий смазочные материалы должны адаптироваться и улучшаться, чтобы соответствовать требованиям производителей оборудования. Большинство смазочных материалов, доступных сегодня в Европе, производятся как минимум на основе базового масла Группы II. Если вы ищете смазку, которая будет работать при экстремальных температурах или нагрузках, смазка на основе базового масла группы I или II может не подойти.Вы также можете обнаружить, что смазочные материалы, изготовленные на основе разных базовых масел, несовместимы друг с другом, что может привести к ряду проблем, если они будут смешаны. Это особенно верно в отношении основного компонента масла - минерального, синтетического или растительного.

Понимание преимуществ и недостатков различных базовых масел может помочь выбрать правильные продукты для ваших приложений. Если вы когда-либо не уверены в том, какой смазочный материал лучше всего использовать в вашем оборудовании или можно ли смешивать смазочные материалы, обратитесь к руководству по эксплуатации вашего оборудования или поговорите со своим техническим экспертом по смазочным материалам.

Основные сведения о базовых маслах

Американский институт нефти (API) разделил базовые масла на пять категорий (API 1509, Приложение E). Первые три группы очищаются из нефтяной сырой нефти. Базовые масла группы IV представляют собой полностью синтетические (полиальфаолефиновые) масла. Группа V предназначена для всех других базовых масел, не включенных в группы с I по IV. До того, как в смесь будут добавлены все присадки, смазочные масла относятся к одной или нескольким из этих пяти групп API.

Группа I

  • Базовые масла группы I классифицируются как
  • менее 90% насыщения,
  • больше 0.03% серы
  • диапазон индекса вязкости от 80 до 120.
  • Диапазон температур для этих масел составляет от 32 до 150 градусов по Фаренгейту.
  • Базовые масла группы I очищаются растворителем - это более простой процесс очистки.

Самые экономичные базовые масла на рынке.

Группа II

  • Базовые масла группы II определяются как
  • более 90 процентов насыщенных,
  • менее 0,03% серы
  • диапазон индекса вязкости от 80 до 120.
  • Произведено методом гидрокрекинга - комплексного процесса переработки
  • Базовые масла
  • группы II обладают лучшими антиоксидантными свойствами, чем GP1.
  • Они также имеют более четкий цвет

Базовые масла группы II становятся все более распространенными на рынке сегодня, и их цена очень близка к маслам группы I.

III группа

  • Базовые масла группы III содержат более 90 процентов насыщенных веществ,
  • менее 0,03% серы
  • индекс вязкости выше 120.
  • Эти масла подвергаются серьезному гидрокрекингу (более высокое давление и высокая температура, чем GP2).
  • Этот более продолжительный процесс разработан для получения более чистого базового масла.

Хотя базовые масла Группы III производятся из сырой нефти, их иногда называют синтезированными углеводородами или синтетическими технологиями.

Группа IV

Базовые масла группы IV представляют собой полиальфаолефины (ПАО). Эти синтетические базовые масла производятся путем синтеза. Они имеют гораздо более широкий температурный диапазон и отлично подходят для использования в экстремальных холодных условиях и при высоких температурах.

Группа V

Базовые масла группы V классифицируются как все другие базовые масла, включая силикон, сложный фосфорный эфир, полиалкиленгликоль (PAG), сложные полиолефины, биолубы и т. Д. Эти базовые масла иногда смешивают с другими базовыми маслами для улучшения свойств масла. Примером может служить компрессорное масло на основе полиальфаолефинов, смешанное с полиэфиром. Сложные эфиры - это обычные базовые масла Группы V, используемые в различных составах смазочных материалов для улучшения свойств существующего базового масла. Сложноэфирные масла могут подвергаться большему злоупотреблению при более высоких температурах и обеспечивают превосходную моющую способность по сравнению с синтетическим базовым маслом на основе ПАО, что, в свою очередь, увеличивает продолжительность использования.

Базовое масло группы III - получена сертификация API

Базовое масло группы III - получена сертификация API

13 августа 2019 г., вторник
Автор: Лорен Гроувс
Член

NORA, Gen III Oil Corp. («Поколение III» или «Компания») (TSX-V: GIII) (OTCQX: ISRJF) рад сообщить следующее обновление:

Gen III недавно отгрузил образец своего Базовое масло группы III одному из четырех ведущих мировых производителей нефтяных присадок.Цель заключалась в том, чтобы получить сертификаты API SN Plus и ILSAC GF-5 Американского нефтяного института (API) для трех составов моторных масел для легковых автомобилей (PCMO), а именно 5W-20, 5W-30 и 10W-30. Фирма, производящая нефтяные присадки, впоследствии проинформировала Компанию о том, что базовый компонент группы III поколения III прошел сертификацию API благодаря своей формуле 5W-30. Смешивание составов PCMO 5W-20 и 10W-30 продолжается.

Gen III затем представил свой первый состав 5W-30 PCMO на основе Группы III и продукт ReGen III в Систему лицензирования и сертификации моторных масел («EOLCS»).API EOLCS - это программа добровольного лицензирования и сертификации, которая разрешает продавцам моторных масел, отвечающим определенным требованиям, использовать Знаки качества моторных масел API во всем мире.

Gen III с радостью объявляет о получении сертификата API и лицензии на рецептуру класса вязкости 5W-30 по группе III на основе SAE. Компания теперь может использовать обозначения Resource Conserving, SN Plus и ILSAC GF-5 на своем продукте ReGen III. Поколение III теперь включено в Справочник лицензиатов API: https: // engineoil.api.org/Directory/EolcsResultsDetail?accountId=-1&companyId=12562&resultsUrl=%2FDirectory%2FEolcsResults%3FaccountId%3D-1%26companyName%3DGen%2520III%2520Oil%2520Corporation

В настоящее время Gen III считает, что это одна из трех компаний, сертифицированных API для вторичного базового масла.

Это важная веха для поколения III и кульминация многолетней работы. Лицензирование и сертификация API базовых масел Группы III приведет к повышению цен на отходы поколения III по сравнению с несертифицированными базовыми маслами.Работа с этой премиальной фирмой, занимающейся добавками к нефти, усилит маркетинговые усилия Gen III, представив смесители со всей Северной Америки для базового масла ReGen III компании. Руководство третьего поколения полагает, что эти недавние события значительно повысят стоимость приобретения компании с точки зрения потенциальных институциональных инвесторов.

Gen III также подтверждает, что процесс комплексной проверки продолжается с несколькими крупными институциональными сторонами в связи с проектным финансированием.

О Gen III Oil Corporation
Gen III - это, прежде всего, компания, занимающаяся чистыми технологиями, которая строит экологически чистый проект с привлекательной экономикой без государственных субсидий. Gen III владеет портфелем запатентованных технологий, которые позволяют перерабатывающим предприятиям отработанных моторных масел (UMO) производить более ценный ассортимент базовых масел, чем традиционные методы, включая 55% Группы III. В настоящее время компания владеет 8 патентами, выданными в Северной Америке, 2 патентами, выданными за рубежом, и имеет 7 патентных заявок, патентов на рассмотрении или на рассмотрении в стратегических странах / регионах по всему миру.Первый полномасштабный объект компании в настоящее время находится в стадии разработки в Боудене, Альберта, в 100 км к северу от Калгари, при этом целевое производство начнется через 18 месяцев после получения необходимого финансирования («Проект»). Имея полностью оформленное маркетинговое соглашение с Elbow River Marketing Ltd., дочерней компанией Parkland Fuel Corporation, Компания имеет соглашения о продаже всей своей готовой продукции, когда коммерческое производство начинается на ее заводе в Боудене. Завод Боудена проектируется для переработки 2800 баррелей в сутки отработанного моторного масла в ряд базовых масел и соответствующих нефтепродуктов.Для получения дополнительной информации о компании посетите сайт www.geniiioil.com.

От имени совета директоров Gen III Oil Corporation
«Грег Кларк»
Грег Кларк
Главный исполнительный директор
Для получения дополнительной информации свяжитесь с Грегом Кларксом по телефону (604) 806-5275.

Понимание различий между составами базовых масел

Все смазочные материалы содержат базовое масло. Он служит основой смазочного материала до того, как он будет смешан с присадками или загустителем в случае пластичной смазки.Но как узнать, какое базовое масло лучше? Попытка выбрать между минеральными маслами и синтетическими маслами может сбивать с толку. В этой статье мы разберем сложность составов базовых масел, чтобы вы могли принять правильное решение для каждого случая применения.

Категории базовых масел

Смазочные материалы можно разделить на разные категории. Одна из наиболее распространенных классификаций - по составляющему базовому маслу: минеральное, синтетическое или растительное. Минеральное масло, получаемое из сырой нефти, может быть получено с целым рядом качеств, связанных с процессом переработки нефти.Синтетика создается человеком в процессе синтеза и входит в состав различных составов с уникальными свойствами для их предполагаемого назначения. Растительные базовые масла, полученные из растительных масел, составляют очень небольшой процент смазочных материалов и используются в основном для возобновляемых источников энергии и защиты окружающей среды.

Согласно недавнему исследованию MachineryLubrication,
55% специалистов по смазочным материалам используют на своих предприятиях как синтетические, так и минеральные смазочные материалы.com

Характеристики базового масла

Все базовые масла обладают характеристиками, определяющими их способность противостоять множеству проблем со смазкой. Для минерального масла цель процесса рафинирования - оптимизировать полученные свойства для получения превосходного смазочного материала. Для синтетических масел цель различных составов - создать смазку со свойствами, которые могут быть недостижимы в минеральном масле. Каждое базовое масло на минеральной или синтетической основе предназначено для конкретного применения.

Некоторые из наиболее важных свойств базового масла включают ограничения вязкости и индекс вязкости, температуру застывания, летучесть, окислительную и термическую стабильность, анилиновую точку (мера растворимости базового масла по отношению к другим материалам, включая присадки) и гидролитическую стабильность ( устойчивость к химическому разложению в присутствии воды).


Сравнение основных свойств базовых масел

Группы базовых масел

В 20 веке произошел ряд улучшений в процессе очистки минеральных масел, а также появилось множество синтетических масел.К началу 1990-х годов Американский институт нефти (API) разделил все базовые масла на пять групп, при этом первые три группы были посвящены минеральным маслам, а остальные две группы - преимущественно синтетическим базовым маслам.

Группы I, II и III - это минеральные масла с возрастающей степенью очистки. Базовые масла группы I создаются с использованием технологии экстракции растворителем или очистки растворителем. Эта технология, которая использовалась с первых дней переработки минерального масла, направлена ​​на извлечение нежелательных компонентов в масле, таких как кольцевые структуры и ароматические углеводороды.

Базовые масла группы II производятся с использованием газообразного водорода в процессе, называемом гидрогенизацией или гидроочисткой. Цель этого процесса такая же, как и для очистки растворителем, но он более эффективен для преобразования нежелательных компонентов, таких как ароматические углеводороды, в желаемые углеводородные структуры.

Базовые масла группы III производятся почти так же, как минеральные масла группы II, за исключением того, что процесс гидрирования сопряжен с высокими температурами и высоким давлением. В результате почти все нежелательные компоненты в масле превращаются в желательные углеводородные структуры.

При сравнении свойств групп минеральных базовых масел вы, как правило, увидите больше преимуществ у масел с более высокой степенью очистки, включая масла с повышенной стойкостью к окислению, термической стабильностью, индексом вязкости, температурой застывания и более высокими рабочими температурами. Конечно, по мере того, как масло становится более рафинированным, также возникают некоторые ключевые недостатки, которые могут влиять на растворимость присадки и способность к биоразложению.

Группа IV посвящена одному типу синтетических материалов, называемых полиальфаолефинами (ПАО).Это наиболее широко используемое синтетическое базовое масло. ПАО представляют собой синтетически произведенные углеводороды с олефиновым хвостом, образованным в процессе полимеризации с участием газообразного этилена. В результате получается структура, которая очень похожа на чистейшую форму минеральных масел, описанных в Группе III. Преимущества ПАО по сравнению с минеральными маслами включают более высокий индекс вязкости, отличные характеристики при низких и высоких температурах, превосходную стойкость к окислению и более низкую летучесть. Однако эти синтетические смазочные материалы также могут иметь недостатки, когда речь идет о растворимости присадок, смазывающей способности, усадке уплотнения и прочности пленки.Как и минеральные масла, ПАО широко используются для смазывания и часто являются предпочтительным вариантом, когда ожидаются более высокие температуры.

Группа V относится ко всем остальным базовым маслам, особенно синтетическим. Некоторые из наиболее распространенных масел в этой группе включают сложные диэфиры, сложные полиэфиры, полиалкиленгликоли, сложные эфиры фосфорной кислоты и силиконы.

Диэфир (сложный эфир двухосновной кислоты) получают путем реакции двухосновной кислоты со спиртом. Полученные свойства можно регулировать в зависимости от типа используемой двухосновной кислоты и спирта.

Сложный полиэфир получают реакцией одноосновной кислоты с многоатомным спиртом. Как и в случае с диэфирами, полученные свойства будут зависеть от этих двух типов составляющих.

Полиалкиленгликоль (ПАГ) получают в результате реакции с участием оксидов этилена или пропилена и спирта с образованием различных полимеров. Ряд продуктов PAG разработан на основе используемого оксида, который в конечном итоге влияет на растворимость базового масла в воде.

Сложный эфир фосфорной кислоты образуется в результате реакции фосфорной кислоты и спирта, в то время как силиконы имеют кремний-кислородную структуру с присоединенными органическими цепями.У каждого из этих синтетических материалов есть свои сильные и слабые стороны, как показано в таблице выше.

Приложения

В общем, синтетика может обеспечить большие преимущества, когда дело доходит до свойств, подверженных воздействию экстремальных температур, таких как окислительная и термическая стабильность, что может способствовать увеличению срока службы. В ситуациях, когда смазка сталкивается с холодным запуском или высокими рабочими температурами, синтетические материалы, такие как ПАО, обычно работают лучше, чем минеральные масла.ПАО также демонстрируют улучшенные характеристики в отношении деэмульгируемости и гидролитической стабильности, которые влияют на способность смазки справляться с загрязнением водой.

В то время как PAO идеально подходят для таких применений, как моторные масла, трансмиссионные масла, подшипниковые масла и другие применения, минеральное масло остается преобладающим выбором из-за его более низкой стоимости и разумных возможностей обслуживания. Минеральное масло, более 90 процентов которого используется на промышленных и автомобильных рынках, укрепило свое место в качестве наиболее распространенного базового масла в большинстве областей применения.

Парафиновое минеральное масло, представленное в группах I, II и III, может иметь более высокий индекс вязкости и более высокую температуру вспышки по сравнению с нафтеновыми минеральными маслами, которые имеют более низкие температуры застывания и лучшую растворимость присадок. Несмотря на то, что нафтеновое масло имеет минеральную основу, оно считается маслом Группы V, поскольку не соответствует требованиям API к Группам I, II и III. Уникальные характеристики нафтеновых минеральных масел часто делали их хорошими смазочными материалами для масел для двигателей локомотивов, хладагентов, компрессорных масел, трансформаторных масел и технологических масел.Тем не менее, парафиновые масла по-прежнему являются предпочтительным вариантом для высокотемпературных применений и когда требуется более длительный срок службы смазочного материала.

Синтетические материалы на основе сложных эфиров, такие как сложные диэфиры и сложные полиэфиры, обладают преимуществами, когда речь идет о способности к биологическому разложению и смешиваемости с другими маслами. Фактически, сложные диэфиры и сложные полиэфиры обычно смешивают с ПАО во время смешивания добавок, чтобы способствовать принятию более значительных пакетов присадок. Сложные диэфиры и сложные полиэфиры часто используются в качестве базового масла для компрессорных жидкостей, высокотемпературных смазок и даже подшипниковых или трансмиссионных масел.Поскольку известно, что они хорошо работают при более высоких температурах, сложные полиэфиры также широко используются в маслах для реактивных двигателей.

По сравнению с другими маслами, полиалкиленгликоли (PAG) имеют гораздо более высокий индекс вязкости и хорошие моющие, смазывающие свойства, а также характеристики устойчивости к окислению и термической стойкости. Составы ПАГ могут быть водорастворимыми или нерастворимыми и не образуют отложений или остатков в экстремальных условиях эксплуатации. PAG можно использовать в ряде областей применения, таких как компрессорное масло, тормозная жидкость, высокотемпературное масло для цепей, масло для червячных передач и жидкость для металлообработки, а также для применений с требованиями к пищевым свойствам, биоразлагаемости или огнестойкости.

Сложные фосфорные эфиры в первую очередь полезны для огнестойких применений. Они часто используются в гидравлических турбинах и компрессорах благодаря своим уникальным свойствам, включая высокие температуры воспламенения, устойчивость к окислению и низкое давление пара.

Синтетика на основе силикона нечасто используется в промышленности, но она может быть полезна при чрезвычайно высоких температурах, когда смазка контактирует с химическими веществами, или при воздействии радиации или кислорода. Эти синтетические материалы имеют очень высокий индекс вязкости и являются одними из лучших вариантов с точки зрения устойчивости к окислению и термической стойкости, поскольку они химически инертны.

Выбор базового масла

При выборе базового масла необходимо соблюдать компромисс между смазочными свойствами, необходимыми для конкретного применения. Типичный пример - вязкость. Более высокая вязкость обеспечивает адекватную прочность пленки, а более низкая вязкость обеспечивает текучесть при низких температурах и меньшее потребление энергии. В некоторых случаях вы можете предпочесть баланс между ними, чтобы не было слишком много компромиссов с обеих сторон. В таблице на стр. 33 показано сравнение наиболее важных свойств каждого базового масла.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *