美孚润滑油基础资料 共43页

矿物基础油的精制目的
• 矿物基础油是一种非常复杂的混合物，由几百种分子大小和形状 不同的烃类和少量非烃类物质
• 润滑油范围内的烃类，由碳原子数为20~70， 分子量为250~1000的烃分子组成
• 基础油精制的目的在于： - 从基础油混合物中提炼出理想的润滑油组分 - 将非理想组分转化为理想组分
Proprietary
高温时伸展, 相互缠绕, 阻止流动
Proprietary
粘度指数改良剂
粘度指数改良剂用以减少因温度的改变产生的粘度变化
100
90
80 70
温度加温时
60
50
40 30
起作用加稠
20
10
0
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
0
Proprietary
冷温时不起 作用不增稠
剪切力对粘度指数改良剂的影响
润滑油基础
Proprietary
石油的用途
ຫໍສະໝຸດ Baidu
炼油工艺流程
常压塔
原油
燃油 减压塔
精制塔 除蜡装置 加氢精制塔
最终产品 基础油
油渣 油渣
溶剂
溶剂 氢气
溶剂提取物 蜡
轻油
润滑油基础油的精制：
沥青
传统工艺：溶剂精制、溶剂脱蜡、白土补充精制
现代工艺：加氢补充精制、加氢处理、加氢降凝(裂化、异构化)
Proprietary
亲油端
油泥
分散剂
极性端
Proprietary
分散作用过程
抗氧化剂
• 所有石油产品都会氧化，导致油品组分的变化及性能的下降 • 在水、酸或者固体污染物的存在下，氧化 过程会因热、光的作用、金
属(如：铜)的催化作用而加速 • 油品氧化的危害：
- 聚合物的沉积将形成油泥、漆膜和胶质，从而严重影响设备的运行 - 生成的有机酸会腐蚀金属部件
极性端
亲油端
MCO3
SO3
高碱性成分
添加剂
Proprietary
清净剂
清净剂的作用过程
活塞
Proprietary
汽缸壁
润滑油 沉积物
分散剂
• 分散剂有极性端和亲油端 • 极性端自身吸附于氧化金属(如: 积炭和油泥)上并包围它,
而亲油端使之保持溶于油中, 这就防止了杂质在金属表面 上的聚集和黏附
琥珀酸 聚胺酸
空气 油 热 过氧化物
醇,醛,酮 有机酸等
抗氧化剂
稳定的化合物
Proprietary
聚合物
漆膜 油泥 胶质
抗氧化剂
• 抗氧化剂是一种添加剂，少量地加入石油产品中可以提 高油品的抗氧化性，从而延长油品的储存及使用寿命
• 抗氧化剂的三种作用机理： 1) 与过氧化物发生反应, 形成稳定性的无害化合物 2) 分解过氧化物 3) 将氧化催化剂(金属或金属离子)转变成惰性成分
Proprietary
抗氧化剂
油品抗氧化性的提高
• 基础油的选择 • 基础油的炼制方法 • 添加氧化抑制剂 • 在使用过程中，对油品及设备的良好维护(如防止油品污染、
过热)可最大限度地减缓氧化过程
Proprietary
防锈蚀剂
• 防锈剂的极性端吸附在金属表面上, 形成一层薄膜 • 长尾部使防锈剂溶于油中, 并阻止腐蚀性化合物与金属
一般剪切力时
暂时粘度损失
被挤推，分开，暂时性变稀
高剪切力时
永久粘度损失
Proprietary
碾碎，断裂，永久性变稀
配方取舍的两难
VI 改良剂 清洁剂
抗泡剂
较好的粘度 引擎干净
较少泡
Proprietary
发动机的沉积 剪切变稀 多灰分 提前点火
空气释放性差
降凝剂
• 低温时, 基础油中的蜡质结晶析出, 析出更大的晶体, 使油品固化
矿物基础油成分
链烷烃
环烷烃/芳香烃
矿物油
基础油中也含有硫、氧、氮、金属化合物，如:
Proprietary
S
矿物基础油组分与性质
正烷烃
VI 倾点
很高 高
异烷烃
高低
环烷烃
中等 低
芳香烃
低低
Proprietary
产品性能的特性
取决于基础油:
来自于添加剂 :
挥发性 降解性 热稳定性
<
>
低温流动性 水的分离性 粘度稳定性 氧化稳定性 沉积物的控制 密封的相容性
什么是溶剂萃取？
溶剂
基础油
非P理rop想rie成tary分
理想成分
提余液 提取液
基础油生产过程
生产工艺 蒸馏
溶剂精制(萃取)
控制指标 粘度 挥发性 粘度指数 饱和物
溶剂脱蜡 加氢精制
倾点 颜色 硫
Proprietary
对产品质量的影响 粘度，挥发性 (闪点，颜色) 高温粘度/低温粘度 氧化稳定性 (颜色稳定性) 低温流动性 外观 (氧化稳定性，抗乳化性)
Proprietary
抗磨剂
• 抗磨剂附着在金属表面, 形成一层保护性油膜, 减低表面磨损 • 多用于经常发生金属与金属接触的情况, 如边界润滑
添加 剂膜
滑动表面
静止表面
Proprietary
清净剂
• 清净剂的极性端附着在沉积物上, 将其从金属表面移去, 使金属表面清洁
• 在高碱性清净剂中, 极性端呈碱性, 中和燃烧形成的酸
• 降凝剂作用于结晶过程, 使蜡质形成小的晶体, 因此基础油在低温时
仍然保持流动
• 降凝剂用于降低基础油的倾点
晶
无降凝剂
静止
体
生
长
晶体形成
有降凝剂
Proprietary
抗乳化剂和抗泡剂
抗乳化剂
• 改变油和水之间的表面张力的特殊添加剂
• 可促使油和水迅速分离
磷、硫、Cl化合物、ZDDP (二烃基二硫化磷酸锌) 钠、钙、镁化合物、磺化物 酯 ZDDP，芳香胺 ZDDP，脂肪酸，胺 有机脂肪酸
Proprietary
添加剂
添加剂类型
目的
典型的化合物
解乳化剂 倾点抑制剂 抗泡沫剂
粘度指数改良剂 EP添加剂
使油水分离 提高低温流动性 异分子聚酯 减少泡沫（油中的 硅酮 空气）的形成 改良粘度-温度特性 聚合物和共聚物 控制极大负荷条件 磷、硫、氯化合物，ZDDP 下的磨损
表面发生反应
油溶性尾部 极性头部
金属表面
Proprietary
粘度指数改进剂
• 粘度指数改进剂用于改进油品的粘温特性 • 在高剪切区域, 例如轴承, 不良的粘度指数改进剂被剪
切而断裂, 导致粘度指数和粘度的降低 • 用于需要高粘度指数的场合, 如温度范围宽广的油品
熔焊
熔焊
熔焊
熔焊
低温时蜷缩, 呈球状, 易于流动
磨损保护 防锈保护 毒性
Proprietary 6
润滑油的组成
X X
X
基础油
添加剂
XX
x
润滑油产品
Proprietary
添加剂
添加剂类型
抗磨剂
清净剂 分散剂 抗氧化剂 防腐剂 摩擦改良剂
目的
典型的化合物
减少摩擦和磨损
防止表面沉积 保持不溶物的悬浮 抑制氧化分解 防止金属部件生锈 提高摩擦性能