润滑油基础油的发展趋势概述.pptx
PAO基础油的现状及发展趋势
PAO基础油的现状及发展趋势
PAO基础油的现状及发展趋势
摘要：讨论了API润滑油IV类基础油PAO的组成、性能特点、生产工艺与应用现状与发展。IV类基础油PAO由于其卓越的综合性能，使其在减小摩擦磨损、提高燃油经济性、延长设备寿命和换油期以及减少环境污染等方面具有其他矿物基础油难以比拟的优势。目前,世界各大润滑油生产商推出的顶级润滑油绝大部分都采用全合成基础油，PAO除应用在军事和尖端技术领域外，在民用工业领域也得到广泛的应用。鉴于此，我国应加大对多相法PAO基础油先进生产技术研发的支持和投入力度，使我国能尽早开发出有自主知识产权的烯烃齐聚生产PAO的工艺技术。
关键词:合成润滑油；基础油;聚α一烯烃.
20世纪的大部分时期里，润滑油的质量基本是靠由原油经各种传统的“分离工艺”过程制取的矿物基础油，与各种添加剂的复配技术来保证的。但从20世纪70年代以后，随着各发动机以及其他机械设备的技术进步和日益紧迫的“节能”、“环保”要求，对润滑油的粘温性(以粘度指数为标志)、挥发性、热氧化安定性等主要性能提出了日益苛刻的要求，从而发现用上述传统工艺制得的基础油由于化学组成的制约已渐难保证油品质量。因此，各种经“加氢"、“合成"两类化学转化工艺所得的基础油开始在市场上得到推广应用,从而展开了润滑油基础油加工工艺的一场技术革命。
较早推广的各种较为缓和的加氢工艺一般通称为“加氢处理”，可以制得非烃类及芳烃等不饱和烃含量很少、粘度指数可达到95一120的基础油.而原料易得、产品综合质量较好、成本相对较低的聚α一烯烃(简称PAO)为最通用的主流产品，其粘度指数明显高于加氢处理基础油(一般发动机油所用PAO基础油的粘度指数可达130一140,且粘度级别高者其粘度指数亦较高，大分子的高粘产品的粘度指数可达200以上），只是成本倍增，故迄今其市场应用一直是在缓慢地增长着。
进人20世纪90年代，早从70年代即开始在油，包括BP公司由加氢裂化尾油所得基础油和Shell公司由炼厂粗蜡经加氢异构所得基础油（后者称为GTL类，即天然气合成基础油),由于其粘度指数也可高达140，而价格明显较低（可仅为PAO价格的一半左右)，开始向北美推广并冠以“合成油”的广告称谓，且声称其性能优于其他各类基础油而挤占PAO的市场;由此引起行业内的争议,并影响到“合成油"的定义以及1990年代中期公布的API基础油分类法的形成即：经过美国国家广告部（NAD)的最终仲裁，认可了此类基础油也可冠以“合成油”的名义，但不PAO基础油的现状及发展趋势
润滑基础油简介
润滑基础油简介
润滑油基础油
润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类。矿物基础油应用广泛，用量很大（约95%以上），但有些应用场合则必须使用合成基础油调配的产品，因而使合成基础油得到迅速发展。
矿油基础油由原油萃取而变成。润滑油基础油主要生产过程存有：常减压蒸馏、溶剂退沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或甲醇补足精制。1995年修改了我国现行的润滑油基础油标准，主要修正了分类方法，并减少了高凝和深度精制两类专用基础油标准。矿物型润滑油的生产，最重要的就是采用最佳的原油。润滑油检测仪thy-18f
矿物基础油的化学成分包括高沸点、高
分子量烃类和非烃类混合物。其共同组成通常为烷烃（直链、支链、多支链）、环烷烃（单环、双环、多环）、芳烃（单环芳烃、多环芳烃）、环路烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。
国外各大石油公司过去曾经根据原油的性质和加工工艺把基础油分为石蜡基基础油、中间基基础油、环烷基基础油等。20
世纪80年代以来，以发动机油的发展为先导，润滑油趋向高黏度、多级化、通用化，对基础油的黏度指数明确提出了更高的建议，原来的基础油分类方法已无法适应环境这一变化趋势。因此，国外各大石油公司目前通常根据黏度指数的大小分类，但一直以来没严苛的标准。api于1993年将基础油分成五类（api-1509），并将其并例如eolcs（api发动机油欣华证书系统）中，其分类方法见到表中1。
表1api-1509基础油分类标准
试验方法类别ⅰ类ⅱ类ⅲ类astmd2021astmd2270饱和状态烃含量/%<90%>90%>90%黏度指数vi80~12080~120>120astmd2622/d4294/d4927/d3120硫含量/%(质量分数)>0.3<0.3<0.3ⅴ类所有非i、ii、iii或iv类基础油ⅳ汉书α-烯烃(pao)
润滑油基础知识和用途
润滑油基础知识和用途
目录
一、润滑油简介..............................................2
1.1 润滑油的定义.........................................3
1.2 润滑油的主要成分.....................................3
1.3 润滑油的分类.........................................4
二、润滑油的基础知识........................................5
2.1 润滑油的粘度.........................................6
2.2 润滑油的性能指标.....................................7
2.3 润滑油的使用寿命.....................................8
三、润滑油的用途............................................9
3.1 汽车润滑油..........................................10
3.2 工业润滑油..........................................11
3.3 航空航天润滑油......................................12
3.4 耐磨润滑油..........................................13 3.5 高效润滑油..........................................14
3.6 环保润滑油..........................................15
润滑培训资料PPT课件
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目录contents•润滑基础知识•设备润滑原理与方法•润滑剂选用与更换周期•设备润滑管理实践探讨•设备润滑故障诊断与处理技巧•
总结与展望
润滑基础知识01
润滑定义
在两个相对运动的物体表
面间加入润滑剂，从而减
少摩擦、降低磨损、冷却
降温、防止锈蚀等，以保证机器正常运转并延长使用寿命的技术措施。降低摩擦系数，减少能量损失。避免金属表面直接接触，减少磨损。带走摩擦产生的热量，防止机器过热。隔绝空气和水分，防止金属表面生锈。减少摩擦冷却降温防止锈蚀
降低磨损润滑定义及作用用于滑动轴承、齿轮等摩擦部位的润滑。润滑油
用于滚动轴承、电机、减速器等摩擦部位的润滑。
润滑脂润滑剂分类与特点
•
固体润滑剂：用于高温、低温、真空等特殊环境下的润滑。润滑剂分类与特点保证润滑剂在摩擦部位形成油膜，减少摩擦和磨损。
在高压下保持油膜强度，防止金属表面
直接接触。润滑剂分类与特点
良好的极压性合适的粘度
良好的氧化安定性长期使用不易氧化变质，保证润滑效果。
良好的抗乳化性
遇水不易乳化变质，保证油膜强度。润滑剂分类与特点摩擦与磨损的关系
摩擦是引起磨损的主要原因之一。
减少摩擦可以降低磨损。摩擦、磨损与润滑关系
润滑与摩擦、磨损的关系润滑是减少摩擦和磨损的有效措施之一。选择合适的润滑剂可以显著降低摩擦和磨损。润滑不良会加速机器零件的磨损和损坏。010203
04摩擦、磨损与润滑关系
设备润滑原理与方法02
滚动摩擦副
两个接触面之间通过滚动体（如
滚珠、滚柱）实现相对运动，如
滚动轴承、齿轮等。滚动摩擦副
的摩擦系数较小，磨损较慢，但也需要适当的润滑。滑动摩擦副两个接触面之间发生相对滑动，如导轨、轴承等。滑动摩擦副的摩擦系数较大，磨损较快，需要定期润滑。复合摩擦副同时包含滑动和滚动摩擦的摩擦副，如滑动轴承、齿轮箱等。复合摩擦副的润滑需求介于滑动和
滚动摩擦副之间。设备摩擦副类型及特点
不同类型的设备对润滑方式的需求不同。例如，高速旋转的设备需要低粘度、高流动性的润滑油，而重载设备则需要高粘度、高承载能力的润滑油。设备类型
世界各地区润滑油基础油现状和趋势
２００６年第１／２期 相关信息
乌克兰用油质量低下，如２００４年消费的轿车
机油大多相当于ＡＰ１ ＳＥ级，大多数柴油机油为
ＡＰＩ ＣＢ或ｃｃ级。面临老车换代、设备更新，润滑
油将提高等级。
世界４个主要的出口供应中心：北美、西欧、 亚太和中东，都将各自致力于生产不同级别的油。
其中亚太和中东新增基础油能力，将助推全球润 滑油市场。同时，基础油质量也将不断提高。
西欧将继续成为世界其他地区Ｉ类油的供应 地，北美将保持Ⅱ类油的领先供应地位。北美和
西欧过剩的Ｉ类和Ⅱ类油将出口到世界其他地
区，并需要从亚太和中东进口更高等级的Ⅲ类和
Ⅲ 类油。埃克森美孚公司将保持其是欧美主要
的Ｉ类油供应商地位。Ｍｏｔｉｖａ公司是北美最大的
Ⅱ类油供应商，其在美国得州阿瑟港的１．５万ｂ／
ｄ扩建项目将于２００６年１月完成，将使能力达到
４万ｂ／ｄ。北美第二大２．１９万ｂ／ｄ １Ｉ类油装置由 大陆菲利浦斯公司和Ｆｌｉｎｔ Ｈｉｌｌｓ资源公司的合资
企业ＥｘｃｅｌＰａｒａｌｕｂｅｓ公司拥有。另一些生产商如
大陆菲利浦斯公司和Ｆｌｉｎｔ Ｈｉｌｌｓ公司将力推使Ⅱ
类油替代Ｉ类油。
ＳＫ公司和Ｓ一石油公司是世界最大的Ⅲ类 油生产商，总能力为２．３万ｂ／ｄ，并将极力满足北
美和西欧市场的需求。近几年内，亚太其他炼制
商还将建设Ⅲ类油装置。此外，一些跨国石油公
司已计划在卡塔尔于２０１１年前建设三套基础油
装置，作为天然气合成油（ＧＴＬ）炼厂的组成部分，
这些项目将预期生产相当于聚 一烯烃的基础
油，可达Ⅲ 级别。卡塔尔已计划的ＧＴＬ装置设
计总能力为４．８４万ｂ／ｄ，包括埃克森美孚公司与
卡塔尔合资企业的３．０８万ｂ／ｄ装置。这些高度
精制的油将销往北美和西欧市场。 行业。
润滑油添加剂生产商路博润公司近期效益提
高，２００５年二季度利润里二位数增长，到２００５年
６月３０日，每股收益达８２～８６美分。该公司在 新加坡裕廊岛由雪佛龙Ｏｒｉｎｉｔｅ公司运作的润滑
润滑油基础油技术发展趋势
化脱蜡是将原料油中的蜡分子裂化为低分子C，～C。烃类．而异构脱蜡是将蜡分子异构化为润滑油基础油，基础油收率大幅度提高．原料油的灵活性大．使异构脱蜡技术成了当今世界最受欢迎的生产润滑油基础油的脱蜡技术。自1993年异构脱蜡技术工业应用以后，雪佛龙德士古公司关闭了里奇蒙润滑油厂的溶剂脱蜡装置．将催化脱蜡装置改造为异构脱蜡装置，全部润滑油基础油都通过异构脱蜡装置生产。以后又有两套异构脱蜡工业装置投产加速了北美地区润滑油基础油升级换代的步伐。表1选用雪佛龙公司异构脱蜡技术的工业装置Petrobras巴西类计划2008未宣布(2套)2008CPC中国台湾省高雄II／11+类2007BPCL印度Mumbai¨类2006未宣布(2套)2006波兰II／lll类2005高桥石化中国上海II／111类2004sK公司II韩国蔚山…类2004LukoiI(卢克石油)俄罗斯伏尔加格勒II类2002MOtivafStar)I美国得州PortArthurII类2000大庆炼j由中国大庆II／…类]9g9MotIvafStarlI美国得州PortArthurI／类1998F0rfL_m(富腾)芬兰Porvoo…类1997SKiD司I韩国蔚山III类19g7ExceParaIubes美国路十fJLakeCharlesII类]996Petr0Canada加辜；~Mississauga,411类]996雪佛龙(2套)美国加帅jRichmondII／111类1g93表2用第三代催化剂异构脱蜡油的收率和粘度指数舢mI一__tl■_踊日嘲_70N基准收率基1仟+]3基准}]5]00N基准收率基I仟+20基准+23150N基准收率基准}21基准}235100N基准粘艘指数基准+]0基准¨222I2008年第6期其中有些是扩建项目(见表1)。采用雪佛龙公司的异构脱蜡工艺及异构脱蜡催化剂可生产低温流动性良好的高质量润滑油基础油。对于含蜡原料，基础油产率为90％～95％。对于典型规模的异构脱蜡／异构精制装置．单位投资费约为6000美元／桶／天。处理每立方米进料的公用工程费用为：电力208kw，燃料353MJ、蒸汽(过热)333kg、蒸汽(饱和．产出)155lkg，冷却水1208kg、化学氢耗3050Nm。／吖。截~2006年9月．已有12套装置投入运转，另有6套表3采用第三代催化剂全馏分…类润滑油料(含蜡30％)异构脱蜡结果_Ⅻ■■嘲_Hn嘲睡■相对收率％13682143100相对密度08236083430856508338倾点’C4gg255197268粘度100C厘沲2617440213539425240C厘沲94362062710b744粘度指数1]1125127126挥发性．％4441304167第二代催化剂相对收率．％13b7b7108]00相列密度08299083830852408388倾点C528314221314粘度100C厘沲277440310163446640C厘沲10526211873843粘度指数105118121120挥发性．％42213613161△收率％(对原料)]05102424701△粘度指数6766表4MSDW工艺的产品产率润滑油产率m％9459651．I1OC204C?／i8204c润滑油1§10氢耗m，，m7b028I76078年第二炼油厂蜡装置油收率成为全球…类基础油的主要供应商。雪佛龙公司又开发了第三代催化剂，目标是进一步提高基础油收率和质量，中型试验表明．用1OON中性油料至30厘沲光亮油料等多种原料．基础油收率和质量都有不同程度提高。该公司又开发了第三代催化剂，中型试验表明．用加氢裂化尾油生产…类1OON中性油．用新代催化剂与用第二代催化剂相比．在得到的基础油倾点相同时，收率提高255．0~．40，粘度指数提高1530个单位。2003年新代催化剂开始在炼厂使用，工业应用的结果见表2。某炼厂于2005年采用第三代催化剂替代第二代催化剂。中试条件为：压力148MPa、空速10～5、氢油循环bL535～890m3／m。，用含蜡15％的全馏分ll类润滑油料作原料，同时生产很轻、轻和中中性油三种产品，结果表明，用第三代催化剂的基础油收率比用第二代催化剂提高4％。在压力148MPa．空速1．0，氢油循~4RbL890m。／m。的条件下．用含蜡30％的全馏分…类润滑油料作原料，同时生产很轻、轻和中中性油三种产品，中试结果表明．用新一代催化剂的基础油收率比用第二代催化剂提高6％，产品收率的性质见表3。另炼厂采用雪佛龙公司的加氢裂化／异构化脱蜡技术，原料油是溶剂脱蜡的减压轻瓦斯油、溶剂精制的减压重瓦斯油和溶剂脱沥青油，产品为150N中性油至20厘沲光亮油．轻产品是lJ类基础油．重产品是…类基础油。炼厂加工高含蜡的石蜡基原油．在生产石蜡的过程中副产表5GTL基础油与其他几种基础油的质量比较圈融蛋I■i曩■匪娶绷■￡_●玺譬幽哑巨一~t111■妻星蚓嘶订市场份额80％下降18％增长1％增长1％稳定粘度指数9595～]00120～]301]0～145>145唬02～04％<20¨g／g<10“g／。gO0>10％／～10％<]％0<05％表62007～2013年中东和亚太地区基础油增长计划■■_明■目E董§-lii瑾●卡塔尔3000天然气炼油／催化巴林400催化中国390催化中国台湾750催化韩国3b0400催化印度250催化马来西亚340催化印度尼西亚370催化总训14904760软蜡。通常用软蜡作为催化裂化原料。异构脱蜡装置建成后．用软蜡作原料生产粘度指数很高的基础油。工业生产的结果是：粘度为2厘沲的基础油收率为1623％；粘度为50厘沲的基础油收率为59．99％．倾点6~C，100。C粘度565厘沲，40。C粘度29．01厘沲．粘度指数138。实践表明．第三代催化剂与第二代异构脱蜡催化剂ICR408~1：djl3氢后处理催化剂IcR407相比，第三代催化~lJICR418Y~nlCR417mb进一步提高基础油收率和质量．可更灵活地操作。韩国sK公司在2003年已率先使用了第三代催化剂。基于成功地应用，sK公司的第二套异构脱蜡装置也选用第三代催化剂．并~2004年夏季投产。此外．至少还有三套装置在2004年使用了第三代催化剂。以生产II类150N中性油为例．用ICR418与ICR40S}R比，在得到倾点相同的基础油时．收率提高18％25％．粘度指数提高225个单位。以生产Ill类100N中性油为例．用lcR418与ICR408~RbL．在得到倾点相同的基础油时．收率提高4％～5％。以生产500N中性油为例．用ICR418与ICR408~1]bL，在得到倾点相同的基础油时．收率提高3％～4．5％，粘度指数提高22．5个单位。第三代加氢后处理催化~1]1CR417与第二代ICR407)~R比．催速试验表明．反应温度降低30。C以上。埃克森美孚公司生产高粘度指数(VI)润滑油基础油的催化脱蜡技术为选择性催化脱蜡(MSDW)工艺．它可生产高Vl／低芳烃基础油(轻中质至光亮油料)．，副产物包括燃料气、石脑油和低倾点柴油。反应器内件采用专有的星形涡流急冷区技术。MSDW~艺的操作条件为：反应温度288～427。C．氢分压3．5～176MPa，液时空速043．0，转化率取决于进料蜡含量和所需的倾点降低度。采MSDW~艺的装置单位投资为3000～3500美元／桶／天(美国墨西哥湾基准)。截~2006年9月，已有8套装置投入运转，另有4套装置在设计中。表4列出MSDWT艺的产品产率。全球润滑油规格升级换代和润滑油生产商竞争加剧．异构脱蜡技术有助于满足需求．并导致II／…类基础油需求增加。未来汽车需使用性能更好的润滑油，以汽油机油为例．2004年执行GF4规格并实施EuroIV排放标准．要求润滑油有更好的燃料经济性、更低的挥发性和更好的氧化安定性：以柴油机油为例，20042006年执行PC10规格并实施EuroIV排放标准，要求润滑油能有助于减少烟尘排放、降低挥发性并提高氧化安定陛；以自动传动液为例，20032005年执行DEXRON…封装油新规格．要求有更好的氧化安定性、低温流动l性和剪切安定性。2010年的轿车需要使用…类、PAO或GTL基础油的发动机油，由天然气合成油(GTL)的合成蜡通过异构脱蜡生产的基础油可与PA041：]目前的顶级基础油相竞争，见表5。世界基础油需求在20052010zF间将提高65％，达到3620万吨／年。由于亚洲市场继续缺少I类基础油．亚太地区将是主要的增长推动力，其消费量将增长16％．将增至1264万吨／年。俄罗斯在汽车用途中用II类基础油取代I类基础油预计将改变欧洲的基础油需求平衡。表6列出了2。07～2013年中东和亚太地区基础油能力增长计划口2008年第6期I23
润滑油基础油生产技术现状及发展趋势
要求的润滑油产品，但高质量的高
档基础油只能通过加氢技术生产。 因此，国外高度重视用加氢法生产
基础油的技术，发展了各种润滑油
加氢技术。本文将主要介绍润滑油
加氢异构脱蜡技术。
润滑油基础油加工技术的 选择
仅仅依据基础油质量的高低选择 原油加工技术是不科学的。这是因为
基础油生产过程流程长，其副产品石
蜡也是极其重要的化工产品。随着石
蜡基原油资源的日益减少，石蜡价格 甚至要高于优质的基础油价格。因
此，润滑油基础油生产厂商在选择加
工技术的同时，要综合考虑原料油的
性质、产品质量、产品结构、加工过 程的经济性、投资成本等。
原料油
石蜗举 灌｛
在润滑油基础油生产中，选择合
适的原料油是最重要的一环，从根本 上决定了所采用的加工手段及产品质
量。例如，目前国内石蜡基大庆原油
供应减少，而常规润滑油基础油生产 技术仍在使用，同时需要生产优质的
石蜡产品，因此研究和预测非大庆原
油生产基础油的工作十分重要。现将
国际上可用溶剂精制工艺生产润滑油
基础油的一些商品石蜡基原油进行了 分类，供在选择炼制原油时参考：
◇可生产黏度指数＞９５的润滑油 基础油的原油主要有：沙轻原油、科
威特原油、阿曼原油、伊拉克巴士拉
原油、越南白虎原油、阿联酋阿布科
什原油、阿联酋墨儿班原油、卡塔尔 海上原油；
◇可生产黏度指数８０～９５的润
滑油基础油的原油主要有：伊朗原 油、沙中原油、沙重原油、墨西哥伊
斯墨斯原油、伊拉克基尔库克原油、
印尼米纳斯原油、南海涠洲原油、利
比亚埃斯锡得尔原油。 中阑堪 ｛；出
对于中间基原油来说，采用传统
的“老三套”加工工艺得到的润滑油
基础油黏度指数低，一般为ＭＶＩ，甚
至是ＬＶＩ，已经不能满足目前基础油 市场的要求。因此，需要考虑采用加
氢技术来提高产品质量。
珥渡基蜉浦
对于环烷基原油来说，由于其蜡 含量低，不适合采用溶剂脱蜡的加工
方式，因此可考虑采用加氢脱蜡工艺
生产润滑油基础油，得到低凝点的基 础油产品。