Grupper af baseolier til produktion af motorolie Sammensætning, egenskaber, hvilket er bedre

Baseolier til motorolier tjene som deres basis, som producenter tilføjer de nødvendige tilsætningsstoffer for at give dem de ønskede egenskaber og egenskaber. Derfor kan basismotorolier betragtes som en slags "fundament", som alle egenskaber ved motorolier er baseret på.

Indhold:

  • Basisolie klassificering og sammensætning
  • De bedste baseolier
  • Får base
  • Producenter
  • Endelig produktsammensætning

Baseolier

Basisolier er opdelt i fem grupper, der adskiller sig fra hinanden i kemisk sammensætning og dermed i egenskaber. Dette bestemmer, hvordan den endelige motorolie i butikshylderne vil være. Og det mest interessante er det faktum, at kun 15 verdensolieselskaber er engageret i deres produktion såvel som additiverne selv, mens der er meget flere mærker af den endelige olie. Og her har mange helt sikkert et logisk spørgsmål: hvad er forskellen mellem olier, og hvilken er den bedste? Men først er det fornuftigt at forstå klassificeringen af ​​disse forbindelser.

Basisoliegrupper

Klassificeringen af ​​baseolier indebærer at opdele dem i fem grupper. Dette er beskrevet i API 1509 Appendix E.

API baseolie klassifikationstabel

BasisoliegruppeSvovlindhold,%Mættet carbonhydridindhold,%Viskositetsindeks
Gruppe I>0,03< 9080-120
Gruppe II ≤0,03≥9080-120
Gruppe III≤0,03≥90>120
Gruppe IVPoly alfa olefiner
Gruppe VAndre ikke inkluderet i gruppe I-IV (komplekse alkoholer og ethere)

Gruppe 1 olier

Disse sammensætninger opnås ved at rense olieprodukter, der er tilbage efter opnåelse af benzin eller andre brændstoffer og smøremidler ved anvendelse af kemiske reagenser (opløsningsmidler). De kaldes også grove olier. En væsentlig ulempe ved sådanne olier er tilstedeværelsen af ​​en stor mængde svovl, mere end 0,03%. Med hensyn til karakteristika har sådanne sammensætninger svage viskositetsindeksindikatorer (det vil sige, viskositeten er meget afhængig af temperaturen og kan kun fungere normalt i et snævert temperaturinterval). I øjeblikket betragtes 1 gruppe baseolier som forældede, og der produceres kun mineralsk motorolie ud fra dem. Viskositetsindekset for sådanne baseolier er 80 ... 120. Og temperaturområdet er 0 ° C ... + 65 ° C. Deres eneste fordel er deres lave pris.

Gruppe 2 olier

Gruppe 2 baseolier opnås ved en kemisk proces kaldet hydrokrakning. Deres andet navn er stærkt raffinerede olier. Dette er også oprensning af olieprodukter, men ved hjælp af hydrogen og under højt tryk (faktisk er processen flertrins og kompleks). Resultatet er en næsten klar væske, som er basisolien. Dens svovlindhold er mindre end 0,03%, og de har antioxidantegenskaber. På grund af dets renhed øges motoroliens levetid væsentligt, og aflejringer og kulstofaflejringer i motoren reduceres. På basis af hydrocracking baseolie fremstilles såkaldte "HC-syntetiske stoffer", som nogle eksperter omtaler som halvsyntetiske stoffer. Viskositetsindekset ligger i dette tilfælde også i området fra 80 til 120. Denne gruppe kaldes den engelske forkortelse HVI (High Viscosity Index), som bogstaveligt talt oversættes som et højviskositetsindeks.

Olier af 3 grupper

Disse olier opnås på samme måde som de foregående fra olieprodukter. Funktionerne i gruppe 3 er imidlertid et øget viskositetsindeks, dens værdi overstiger 120. Jo højere denne indikator er, desto mere kan den resulterende motorolie fungere i et bredere temperaturområde, især i svær frost. Ofte fremstilles syntetiske motorolier på basis af gruppe 3 baseolier.Svovlindholdet her er mindre end 0,03%, og selve sammensætningen består af 90% af kemisk stabile, hydrogenmættede molekyler. Dets andet navn er syntetisk, men faktisk er det ikke. Gruppens navn lyder undertiden som VHVI (Very High Viskosity Index), som oversættes som et meget højt viskositetsindeks.

Nogle gange adskilles 3+-gruppen separat, hvis base ikke opnås fra olie, men fra naturgas. Teknologien til oprettelse kaldes GTL (gas-til-væsker), det vil sige omdannelse af gas til flydende kulbrinter. Resultatet er en meget ren, vandlignende baseolie. Dens molekyler har stærke bindinger, der er resistente over for aggressive forhold. Olier oprettet på en sådan base betragtes som helt syntetiske, på trods af at hydrocracking bruges i processen med deres oprettelse.

Råmaterialerne fra 3. gruppe er fremragende til udvikling af formuleringer af brændstofbesparende, syntetiske, universelle motorolier i området fra 5W-20 til 10W-40.

4 gruppe olier

Disse olier er skabt på basis af polyalfaolefiner og er grundlaget for de såkaldte "ægte syntetiske stoffer", som kendetegnes ved sin høje kvalitet. Dette er den såkaldte polyalphaolefin baseolie. Det produceres ved hjælp af kemisk syntese. En egenskab ved motorolier opnået på en sådan base er deres høje pris, derfor bruges de ofte kun i sportsvogne og i premiumbiler.

5 gruppe olier

Der er separate typer af baseolier, som inkluderer alle andre formuleringer, der ikke er inkluderet i de fire grupper, der er anført ovenfor (groft set omfatter dette alle smørende formuleringer, selv ikke relateret til biludstyr, der ikke er inkluderet i de første fire). Især silikone, phosphatester, polyalkylenglycol (PAG), polyestere, biosmøremidler, vaselin og hvide olier osv. De er faktisk tilsætningsstoffer til andre formuleringer. For eksempel anvendes estere som tilsætningsstoffer til baseolier for at forbedre ydeevnen. Således fungerer en blanding af essentiel olie og polyalfaolefiner normalt ved høje temperaturer, hvorved der tilvejebringes en øget rengøringsevne for olien og øger dens levetid. Et andet navn for sådanne formuleringer er æteriske olier. De er i øjeblikket af højeste kvalitet og højeste ydeevne. Disse inkluderer esterolier, der dog produceres i meget små mængder på grund af deres høje omkostninger (ca. 3% af verdensproduktionen).

Således afhænger egenskaberne ved baseolier af den måde, de opnås på. Og dette påvirker igen kvaliteten og egenskaberne ved færdige motorolier, der anvendes i bilmotorer. Olier opnået fra olie påvirkes også af dets kemiske sammensætning. Det afhænger trods alt af, hvor (i hvilken region på planeten) og hvordan olien blev produceret.

Hvad er de bedste baseolier

Flygtighed af baseolier ifølge Noack

Oxidationsstabilitet

Spørgsmålet om, hvilke baseolier der er bedst, er ikke helt korrekt, da det hele afhænger af, hvilken olie du skal få og bruge til sidst. For de fleste budgetbiler er "semisyntetiske", oprettet på basis af en blanding af olier i 2, 3 og 4 grupper, meget velegnede. Hvis vi taler om gode "syntetiske stoffer" til dyre premium udenlandske biler, er det bedre at købe olie baseret på basis af gruppe 4.

Indtil 2006 kunne producenter af motorolier kaldes "syntetiske" olier opnået på basis af den fjerde og femte gruppe. Hvilket betragtes som de bedste baseolier. Imidlertid er det i øjeblikket tilladt at gøre dette, selvom der blev anvendt en baseolie fra den anden eller tredje gruppe. Det vil sige, at kun kompositioner baseret på den første basale gruppe forblev "mineral".

Hvad sker der, når arter blandes

Blanding af separate baseolier, der hører til forskellige grupper, er tilladt. På denne måde kan du justere egenskaberne ved de endelige formuleringer.For eksempel, hvis du blander baseolier i 3 eller 4 grupper med lignende sammensætninger fra gruppe 2, får du "halvsyntetiske stoffer" med øgede ydeevneegenskaber. Hvis de nævnte olier blandes med en gruppe, får du også "semi-syntetiske stoffer", men med allerede lavere egenskaber, især et højt svovlindhold eller andre urenheder (afhængigt af den specifikke sammensætning). Det er interessant, at olier fra den femte gruppe i deres rene form ikke bruges som base. Til disse sættes sammensætninger fra den tredje og / eller den fjerde gruppe. Dette skyldes deres høje volatilitet og høje omkostninger.

Et særpræg ved PAO-baserede olier er, at det er umuligt at fremstille en 100% PAO-sammensætning. Årsagen ligger i deres meget dårlige opløselighed. Og det er nødvendigt at opløse tilsætningsstoffer, der tilsættes under fremstillingsprocessen. Derfor tilsættes altid en vis mængde midler fra lavere grupper (tredje og / eller fjerde) til PAO-olier.

Strukturen af ​​molekylære bindinger i olier, der tilhører forskellige grupper, er forskellig. Så i lave grupper (første, anden, dvs. mineralolier) ligner molekylære kæder en forgrenet krone af et træ med en flok "skæve" grene. Det er lettere for denne form at krølle sig sammen til en kugle, hvilket sker, når den fryser. Følgelig fryser sådanne olier ved en højere temperatur. Omvendt har kulbrintekæderne i olier med høje grupper en lang, lige struktur, og det er sværere for dem at "krølle sig op". Derfor fryser de ved lavere temperaturer.

Produktion og modtagelse af baseolier

Ved produktion af moderne baseolier kan viskositetsindeks, flydepunkt, flygtighed og oxidationsstabilitet styres uafhængigt. Som nævnt ovenfor produceres baseolier af råolie eller olieprodukter (for eksempel brændselsolie), og der produceres også fra naturgas ved omdannelse til flydende carbonhydrider.

Hvordan basismotorolie fremstilles

Selve olien er en kompleks kemisk forbindelse, der inkluderer mættede paraffiner og naphthener, umættede aromatiske olefiner osv. Hver sådan forbindelse har positive og negative egenskaber.

Især har paraffiner god oxidationsstabilitet, men ved lave temperaturer reduceres den til intet. Naphthensyrer danner et bundfald i olien ved høje temperaturer. Aromatiske kulbrinter påvirker oxidativ stabilitet såvel som smøreevne negativt. Derudover danner de lakaflejringer.

Umættede kulbrinter er ustabile, dvs. de ændrer deres egenskaber over tid og ved forskellige temperaturer. Derfor skal alle de anførte stoffer i baseolier bortskaffes. Og dette gøres på forskellige måder.

StofnavnViskositetsindeksLav temperatur adfærdOxidationsbestandighed
H-paraffinMeget høj, mere end 175Dårligtgodt
Cycloparaffiner med en ring og lange kæderGodt omkring 130GennemsnitGennemsnit
Polykondenserede naphthenerLav, ca. 60GennemsnitGennemsnit
Langkædede monoaromatiske forbindelserLav, ca. 60GennemsnitGennemsnit
Polyaromatiske forbindelserMeget lav, tæt på nulgodtMeget dårligt
Isoparaffiner (PAO) med meget forgrenet kædeGodt, over 130FremragendeFremragende

Methan er en naturgas, der hverken har farve eller lugt, det er det enkleste carbonhydrid, der består af alkaner og paraffiner. Alkaner, der er grundlaget for denne gas, har i modsætning til olie stærke molekylære bindinger, og som et resultat er de modstandsdygtige over for reaktioner med svovl og alkali, danner ikke nedbør og lakaflejringer, men er modtagelige for oxidation ved 200 ° C.

Hovedvanskeligheden ligger netop i syntesen af ​​flydende kulbrinter, men selve den endelige proces er hydrokrakning, hvor lange kæder af carbonhydrider adskilles i forskellige fraktioner, hvoraf den ene er en fuldstændig gennemsigtig baseolie uden sulfateret aske. Renheden af ​​olien er 99,5%.

Viskositetsindekset er betydeligt højere end dem fremstillet af PAO, de bruges til at fremstille brændstofeffektive bilolier med lang levetid. Denne olie har meget lav flygtighed og fremragende stabilitet ved både meget høje og ekstremt lave temperaturer.

Basisolieproduktion

Basisolieproduktion

Lad os nærmere overveje olierne i hver gruppe, der er anført ovenfor, hvordan de adskiller sig i deres produktionsteknologi.

Gruppe 1... De fås fra ren olie eller andre olieagtige materialer (ofte affaldsprodukter ved fremstilling af benzin og andre brændstoffer og smøremidler) ved selektiv raffinering. Til dette anvendes et af tre grundstoffer - ler, svovlsyre og opløsningsmidler.

Så ved hjælp af ler slipper de af kvælstof og svovlforbindelser. Svovlsyre i kombination med urenheder tilvejebringer et slam. Og opløsningsmidler fjerner paraffin og aromater. Opløsningsmidler bruges oftest, fordi de er mest effektive.

Gruppe 2... Her er teknologien ens, men den suppleres med højraffineret oprensning med grundstoffer med et lavt indhold af aromatiske forbindelser og paraffiner. Dette øger den oxidative stabilitet.

Gruppe 3... Basisolierne i den tredje gruppe opnås oprindeligt på samme måde som olierne i den anden gruppe. Imidlertid er deres funktion hydrokrakningsprocessen. I dette tilfælde gennemgår petroleumskulbrinter hydrogenering og krakning.

Under hydrogeneringsprocessen fjernes aromatiske carbonhydrider fra olien (de danner efterfølgende lakaflejringer og kulstofaflejringer i motoren). Det fjerner også svovl, nitrogen og deres kemiske forbindelser. Dernæst kommer scenen med katalytisk krakning, hvor de paraffiniske carbonhydrider opdeles og "fluffes op", det vil sige, isomeriseringsprocessen finder sted. På grund af dette opnås molekylære bindinger af en lineær type. De skadelige forbindelser af svovl, nitrogen og andre grundstoffer, der er tilbage i olien, neutraliseres ved tilsætning af tilsætningsstoffer.

Gruppe 3+... Sådanne basisolier produceres ved selve hydrokrakningsmetoden, kun råmaterialer, der kan adskilles, ikke råolie, men flydende carbonhydrider syntetiseret fra naturgas. Gassen kan syntetiseres for at opnå flydende kulbrinter i henhold til Fischer-Tropsch-teknologien, der blev udviklet tilbage i 1920'erne, men samtidig med en speciel katalysator. Produktionen af ​​det krævede produkt begyndte først i slutningen af ​​2011 på Pearl GTL Shell-fabrikken i forbindelse med Qatar Petroleum.

Produktionen af ​​en sådan baseolie begynder med tilførslen af ​​gas og ilt til enheden. Derefter begynder forgasningstrinnet med produktionen af ​​syntesegas, som er en blanding af kulilte og brint. Derefter finder syntesen af ​​flydende kulbrinter sted. Og allerede en yderligere proces i GTL-kæden er hydrokrakning af den resulterende gennemsigtige voksagtige masse.

Processen med omdannelse af gas og væske producerer en krystalklar baseolie, der næsten er fri for urenheder, der findes i råolie. Den vigtigste repræsentant for sådanne olier, fremstillet ved hjælp af PurePlus-teknologi, er Shell Helix Ultra, Pennzoil Ultra og Platinum Full Synthetic motorolier.

Gruppe 4... Den syntetiske bases rolle for sådanne sammensætninger spilles af de allerede nævnte polyalphaolefiner (PAO). De er carbonhydrider med en kædelængde på ca. 10 ... 12 atomer. De opnås ved at polymerisere (kombinere) såkaldte monomerer (korte carbonhydrider med en længde på 5 ... 6 atomer. Og råmaterialerne til dette er petroleumsgasser butylen og ethylen (et andet navn for lange molekyler - decener). Denne proces ligner "tværbinding" på specielle kemiske maskiner Den består af flere trin.

På det første trin decene oligomerisering for at opnå lineær alfa-olefin. Oligomeriseringsprocessen finder sted i nærværelse af katalysatorer, høj temperatur og højt tryk. Det andet trin er polymerisationen af ​​lineære alfa-olefiner, hvilket resulterer i de ønskede PAO'er. Denne polymerisationsproces finder sted ved lavt tryk og i nærværelse af organometalliske katalysatorer. På det sidste trin udføres fraktioneret destillation ved PAO-2, PAO-4, PAO-6 osv.For at sikre de krævede egenskaber ved basemotorolien vælges de passende fraktioner og polyalfaolefiner.

Gruppe 5... Hvad angår den femte gruppe er sådanne olier baseret på estere - estere eller fedtsyrer, det vil sige organiske syreforbindelser. Disse forbindelser dannes som et resultat af kemiske reaktioner mellem syrer (normalt carboxylsyrer) og alkoholer. Råmaterialerne til deres produktion er organiske materialer - vegetabilske olier (kokosnød, rapsfrø). Også undertiden er olier fra den femte gruppe fremstillet af alkylerede naphthalener. De opnås ved alkylering af naphthalener med olefiner.

Som du kan se, bliver produktionsteknologien mere kompliceret fra gruppe til gruppe, hvilket betyder, at den bliver dyrere. Derfor har mineralolier en lav pris, og PAO-syntetiske olier er dyre. Der er dog mange forskellige egenskaber, der skal overvejes, når du vælger en motorolie, ikke kun prisen og typen af ​​olie.

Interessant nok indeholder olier, der tilhører den femte gruppe, polariserede partikler, der er magnetiske over for metaldelene i motoren. Således giver de den bedste beskyttelse sammenlignet med andre olier. Derudover har de meget gode vaskemiddelegenskaber, hvorved mængden af ​​vaskemiddeladditiver minimeres (eller simpelthen elimineres).

Esterbaserede olier (den femte basisgruppe) bruges i luftfarten, fordi fly flyver i en højde, hvor temperaturen er meget lavere end den, der registreres selv i det fjerne nord.

Moderne teknologier gør det muligt at skabe helt biologisk nedbrydelige esterolier, da de førnævnte estere er miljøvenlige produkter og let biologisk nedbrydelige. Derfor er disse olier miljøvenlige. På grund af deres høje omkostninger vil bilister imidlertid ikke kunne bruge dem overalt snart.

Basisolieproducenter

Den færdige motorolie er en blanding af en baseolie og en additivpakke. Desuden er det interessant, at der kun er 5 virksomheder i verden, der producerer de samme tilsætningsstoffer - disse er Lubrizol, Ethyl, Infineum, Afton og Chevron. Alle kendte og ikke så berømte virksomheder, der producerer deres egne smørevæsker, køber tilsætningsstoffer fra dem. Over tid ændres deres sammensætning, ændres, virksomheder udfører forskning inden for kemiske områder og prøver ikke kun at forbedre oliernes ydeevne, men også at gøre dem mere miljøvenlige.

Hvad angår producenterne af baseolier, er der faktisk ikke så mange af dem, og hovedsagelig er disse store, verdensberømte virksomheder, såsom ExonMobil, der rangerer først i verden i denne indikator (ca. 50% af verdensvolumenet af baseolie fra den fjerde gruppe samt en stor andel i gruppe 2, 3 og 5). Ud over hende er der også store i verden med deres eget forskningscenter. Desuden er deres produktion opdelt i de ovennævnte fem grupper. For eksempel producerer sådanne "hvaler" som ExxonMobil, Castrol og Shell ikke baseolier fra den første gruppe, fordi det er "ude af drift" for dem.

Basisolieproducenters markedsandel

Basisolieproducenter efter gruppe
jeg II III IV V
Lukoil (Den Russiske Føderation) Exxon Mobil (EHC) Petronas (ETRO) ExxonMobil Inolex
I alt (Frankrig) Chevron ExxonMobil (VISOM) Idemitsu Kosan Co. Exxon Mobil
Kuwait Petroleum (Kuwait) Excell Paralubes Neste Oil (Nexbase) INEOS DOW
Neste (Finland) Ergon Repsol YPF Chemtura BASF
SK (Sydkorea) Motiva Shell (Shell XHVI og GTL) Chevron phillips Chemtura
Petronas (Malaysia) Suncor Petro-Canada British Petroleum (Burmah-Castrol) INEOS
GS Caltex (Kixx LUBO)

Lukoil

Hatco
SK smøremidler Nyco amerika
Petronas Afton
H&R Chempharm GmbH Croda
Eni Synester
Motiva

De anførte basisolier er oprindeligt divideret med viskositet. Og hver af grupperne har sine egne betegnelser:

  • Første gruppe: SN-80, SN-150, SN-400, SN-500, SN-600, SN-650, SN-1200 og så videre.
  • Den anden gruppe: 70N, 100N, 150N, 500N (selvom viskositeten kan variere fra producent til producent).
  • Den tredje gruppe: 60R, 100R, 150R, 220R, 600R (også her kan numrene variere afhængigt af producenten).

Sammensætning af motorolier

Afhængigt af hvilke egenskaber den færdige bilmotorolie skal have, vælger hver producent dets sammensætning og forholdet mellem dets indholdsstoffer. For eksempel består en halvsyntetisk olie normalt af ca. 70% mineralsk baseolie (1 eller 2 grupper) eller 30% hydrokrakket syntetisk (undertiden 80% og 20%).Dernæst kommer "spillet" med tilsætningsstoffer (de er antioxidant, antiskum, antifriktion, fortykkelse, dispersion, rengøringsmiddel, dispergering, friktionsmodifikatorer), som tilsættes til den resulterende blanding. Tilsætningsstofferne er normalt af dårlig kvalitet, hvorfor det resulterende færdige produkt ikke har gode egenskaber og kan bruges i budget og / eller gamle maskiner.

Motoroliesammensætning

Syntetiske og halvsyntetiske formuleringer baseret på gruppe 3 baseolier er de mest almindelige i verden i dag. De har den engelske betegnelse Semi Syntetic. Deres produktionsteknologi er ens. De består af ca. 80% baseolie (ofte blandes forskellige baseoliegrupper) og et tilsætningsstof. Nogle gange tilføjes viskositetsregulatorer.

Syntetiske olier baseret på gruppe 4-base er allerede ægte "syntetiske" Fuldsyntetiske, baseret på polyalfaolefoner. De har meget høj ydeevne og lang levetid, men de er meget dyre. Hvad angår sjældne ester-motorolier, består de af en blanding af baseolier fra 3 og 4 grupper og med tilsætning af en esterkomponent i en volumetrisk mængde på 5 til 30%.

For nylig er der "folkelige håndværkere", der tilføjer ca. 10% af den endelige esterkomponent til den fyldte motorolie i en bil for angiveligt at øge dens egenskaber. Bør ikke gøre det! Dette vil ændre viskositeten og kan føre til uforudsigelige resultater.

Teknologien til fremstilling af en færdig motorolie er ikke kun en blanding af individuelle komponenter, især en base og additiver. Faktisk forekommer denne blanding i trin, ved forskellige temperaturer, med forskellige intervaller. Derfor er du nødt til at have information om teknologien og det passende udstyr til sin produktion.

De fleste af de nuværende virksomheder, der har sådant udstyr, producerer motorolier ved hjælp af udviklingen hos de største producenter af producenter af baseolier og tilsætningsstoffer, så det er ret almindeligt at finde påstanden om, at producenterne narre os og faktisk alle olier er det samme.

Seneste indlæg