楊洋 張黎麗 徐歡(大慶潤(rùn)滑油一廠化驗(yàn)車間 黑龍江 大慶 163000)
李澤垚(大慶潤(rùn)滑油一廠調(diào)合車間 黑龍江 大慶 163000)
目前,隨著我國(guó)潤(rùn)滑油市場(chǎng)的不斷上升,我國(guó)已逐漸成為潤(rùn)滑油消費(fèi)的重要地區(qū),因此,這種持續(xù)上升的趨勢(shì),進(jìn)一步對(duì)我國(guó)工業(yè)的潤(rùn)滑油發(fā)展提高了高要求。本文主要闡述了飽和經(jīng)和硫和氮對(duì)基礎(chǔ)油質(zhì)量的影響,并對(duì)其質(zhì)量影響因素作了簡(jiǎn)要分析。
當(dāng)前,雖然國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化沒有對(duì)潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)油進(jìn)行明確的標(biāo)準(zhǔn)分類,但是在國(guó)際上比較常用的基礎(chǔ)油分類一般有兩種:一是API(美國(guó)石油學(xué)會(huì))的分類方法;二是Shell公司根據(jù)基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)分類的方法。
早在1996年,API就公布了對(duì)基礎(chǔ)油的分類標(biāo)準(zhǔn),其中對(duì)礦物基礎(chǔ)油按照其飽和烴含量、硫含量以及粘度指數(shù)將其分為API一類、二類、三類基礎(chǔ)油。另外,由于其潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)油的加工工藝不相同,所以生產(chǎn)出來的基礎(chǔ)油質(zhì)量也不同。此外,分類的主要目的是為了服務(wù)于API基礎(chǔ)油的互換,然而按照API基礎(chǔ)油互換準(zhǔn)則的規(guī)定,內(nèi)燃機(jī)油的生產(chǎn)生產(chǎn)商要采用相同的添加劑,和換用符合同一標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)油,在生產(chǎn)同樣的內(nèi)燃機(jī)油時(shí)要保證進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)次數(shù)是最少的。由此很明顯的可以看出,關(guān)于API的分類主要是針對(duì)內(nèi)燃機(jī)油所使用的基礎(chǔ)油來進(jìn)行的,其要主要包括礦物油、合成酯等等。對(duì)于那些中、低檔次的粘度指數(shù)而言,由于不能生產(chǎn)出高級(jí)別的內(nèi)燃機(jī)油,也被列入API的分類標(biāo)準(zhǔn)中。
對(duì)于Shell公司的分類標(biāo)準(zhǔn),只是根據(jù)基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)來進(jìn)行劃分的,因此有很大的片面性。
目前,我國(guó)大部分石油公司都是執(zhí)行中國(guó)石化公司的分類標(biāo)準(zhǔn),然后將基礎(chǔ)油分為五類三檔。在分類過程中既要考慮潤(rùn)滑油的粘度指數(shù),又要考慮變壓器油、冷凍機(jī)油低粘度基礎(chǔ)油指數(shù)。下表為中國(guó)石化基礎(chǔ)油的分類方法:
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我國(guó)中石油公司潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立在2001年,將基礎(chǔ)油分為溶劑精制和加氫基礎(chǔ)油兩類。(下表為中石油詳細(xì)基礎(chǔ)油分類表)
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硫化物按其腐蝕性一般分為活性硫化物和非活性硫化物兩種,其中活性硫化物又包括單質(zhì)硫、硫化氫和硫醇,非活性硫包括硫醚、二硫及其同系物等。對(duì)于石油餾中的硫化合物由復(fù)雜的結(jié)構(gòu)構(gòu)成,然后在一定條件下時(shí)還會(huì)發(fā)生一定的轉(zhuǎn)變。比如,硫醚在油品時(shí),會(huì)發(fā)生氧作用,在此如果一旦分解,就會(huì)對(duì)活性硫進(jìn)行腐蝕。在以往人們通常認(rèn)為抗氧化對(duì)于基礎(chǔ)油有很好的作用,造成在進(jìn)行原油加工時(shí)推行硫。但是就目前大量研究發(fā)現(xiàn),伴隨著硫含量的增加,油品中的抗氧安定性呈不規(guī)律性發(fā)展,對(duì)于基礎(chǔ)油中的保留硫問題認(rèn)為并不重要了。
就目前來看,大部分的國(guó)內(nèi)原油都是低硫高氮的,在科研人員不斷的研究中對(duì)于基礎(chǔ)油中的含氧化合物影響進(jìn)行了常期的研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于堿性氮化物的形成主要包括吡啶和喹啉等及其同系物。對(duì)于非堿性氮化物主要以怨報(bào)德吡咯、苯并唑及其同系物等等。而且,經(jīng)過不斷的研究發(fā)現(xiàn),基礎(chǔ)油中的堿性氮對(duì)于油品中的抗氮化安定性具有很大的影響,并且會(huì)直接影響到基礎(chǔ)油的顏色。例如,在1967年,由Kartzmark研究者不斷研究發(fā)現(xiàn)了一種委內(nèi)瑞基原油SAE20餾分油,并通過觀察其組成、顏色以及顏色間的安定性之間的想到關(guān)系,我們可以觀察到氮化合物直接影響了油品的顏色及安定性。
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,人們對(duì)于潤(rùn)滑油的探索量在不斷增加,進(jìn)一步探索了礦物潤(rùn)滑油烴類的性質(zhì)、組成以及化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系。潤(rùn)滑油的組成一般由礦物的基礎(chǔ)油和化學(xué)合成添加劑組成,其性能主要取決于石油烴類的特性和基礎(chǔ)提供的一些共同的性能,比如,粘溫性能、氧化安定性以及添加劑的感受性等等。另外,關(guān)于潤(rùn)滑油的大部分特性都是由不同的添加劑所給予的,所以說,基礎(chǔ)油對(duì)于添加劑的感受性能是非常重要的。
此外,許多科研工作者曾對(duì)國(guó)內(nèi)外的基礎(chǔ)油氧化安定性作了試驗(yàn),在對(duì)17種基礎(chǔ)油不斷的實(shí)驗(yàn)中表明,我國(guó)大慶油田內(nèi)的潤(rùn)滑油相比國(guó)外的基礎(chǔ)汕氧化安定性較差,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是,由于我國(guó)大慶基礎(chǔ)的化學(xué)組成中,含有烷基苯和含硫芳烴較為低,基礎(chǔ)油中環(huán)烷基苯較高,油內(nèi)所含雜原子則是顯著比較明顯的低硫高氮。經(jīng)過不斷的實(shí)驗(yàn)我們已經(jīng)證明,基礎(chǔ)油在不加抗氧劑的情況下,烴類氧化安定性的排列順序一般是單環(huán)芳烴<飽和烴<雙環(huán)芳烴<多環(huán)芳徑,在此而對(duì)于多環(huán)芳烴氧化安定性好的原因主要是因?yàn)槠浜蟹浅6嗟奶烊豢寡醭煞?,而進(jìn)口的加氫基礎(chǔ)油的飽和烴含量都達(dá)到了99%,在添加抗氧劑以后,其抗氧化安定性相比溶劑的精制油要有很大幅度的提高,由以上可以看出,加氫基礎(chǔ)油由于脫硫脫氮的原因,使其飽和烴的含量在不斷增加,同時(shí),促使基礎(chǔ)油對(duì)于添加劑的感受性也逐漸變好。另外,經(jīng)大量資料及資料表明,在基礎(chǔ)油中成品油對(duì)于氧化穩(wěn)定性的影響順序一般為:飽和烴、芳烴、硫、氮,此外,API對(duì)于基礎(chǔ)油的分類標(biāo)準(zhǔn)更好的表示了這個(gè)情況。
綜上所述,我們可以看出,API基礎(chǔ)油的分類標(biāo)準(zhǔn)比較符合當(dāng)前國(guó)際潤(rùn)滑油的使用情況和環(huán)保要求,因此,我國(guó)在對(duì)基礎(chǔ)油的分類標(biāo)準(zhǔn)上,應(yīng)根據(jù)具體的生產(chǎn)和使用情況對(duì)符合API的分類標(biāo)準(zhǔn)上制訂出適合我國(guó)的基礎(chǔ)油分類標(biāo)準(zhǔn)。