Baseoljer for motoroljer tjene som grunnlag, som produsenter legger til de nødvendige tilsetningsstoffene for å gi dem de ønskede egenskapene og egenskapene. Derfor kan basemotoroljer betraktes som et slags "fundament" som alle egenskapene til motoroljer er basert på.
Innhold:
- Basisoljeklassifisering og sammensetning
- De beste baseoljene
- Får base
- Produsenter
- Endelig produktsammensetning
Baseoljer er delt inn i fem grupper, forskjellige fra hverandre i kjemisk sammensetning, og dermed i egenskaper. Dette bestemmer hvordan den endelige motoroljen i butikkhyllene blir. Og det mest interessante er det faktum at bare 15 verdens oljeselskaper er engasjert i produksjonen, så vel som tilsetningsstoffene selv, mens det er mye mer merker av den endelige oljen. Og her har mange helt sikkert et logisk spørsmål: hva er forskjellen mellom oljer og hvilke som er best? Men først er det fornuftig å forstå klassifiseringen av disse forbindelsene.
Basisoljegrupper
Klassifiseringen av baseoljer innebærer å dele dem i fem grupper. Dette er stavet i API 1509 vedlegg E.
API base oljeklassifiseringstabell
| Basisoljegruppe | Svovelinnhold,% | Mettet hydrokarboninnhold,% | Viskositetsindeks |
|---|---|---|---|
| Gruppe I | >0,03 | < 90 | 80-120 |
| Gruppe II | ≤0,03 | ≥90 | 80-120 |
| Gruppe III | ≤0,03 | ≥90 | >120 |
| Gruppe IV | Poly alfa olefiner | ||
| Gruppe V | Andre ikke inkludert i gruppe I-IV (komplekse alkoholer og etere) | ||
Gruppe 1 oljer
Disse sammensetningene oppnås ved å rense petroleumsprodukter som er igjen etter å ha oppnådd bensin eller andre drivstoff og smøremidler ved bruk av kjemiske reagenser (løsningsmidler). De kalles også grove oljer. En betydelig ulempe med slike oljer er tilstedeværelsen av en stor mengde svovel, mer enn 0,03%. Når det gjelder egenskaper, har slike sammensetninger svake viskositetsindeksindikatorer (det vil si at viskositeten er veldig avhengig av temperatur og kan bare fungere normalt i et smalt temperaturområde). Foreløpig er 1 gruppe baseoljer ansett som foreldet, og bare mineralolje produseres av dem. Viskositetsindeksen til slike baseoljer er 80 ... 120. Og temperaturområdet er 0 ° C ... + 65 ° C. Deres eneste fordel er den lave prisen.
Gruppe 2 oljer
Gruppe 2 baseoljer oppnås gjennom en kjemisk prosess som kalles hydrokrakking. Deres andre navn er høyraffinerte oljer. Dette er også rensing av petroleumsprodukter, men ved hjelp av hydrogen og under høyt trykk (faktisk er prosessen flertrinns og kompleks). Resultatet er en nesten klar væske, som er baseoljen. Dens svovelinnhold er mindre enn 0,03%, og de har antioksidantegenskaper. På grunn av dens renslighet økes levetiden til motoroljen fra den betydelig, og avleiringer og karbonavleiringer i motoren reduseres. På basis av hydrokrakking baseolje blir det laget såkalte "HC-syntetiske stoffer", som noen eksperter omtaler som halvsyntetiske stoffer. Viskositetsindeksen er i dette tilfellet også i området 80 til 120. Denne gruppen kalles den engelske forkortelsen HVI (High Viscosity Index), som bokstavelig talt oversettes som en høy viskositetsindeks.
Oljer av 3 grupper
Disse oljene oppnås på samme måte som de forrige fra petroleumsprodukter. Egenskapene til gruppe 3 er imidlertid en økt viskositetsindeks, dens verdi overstiger 120. Jo høyere denne indikatoren er, desto mer kan den resulterende motoroljen operere i et bredere temperaturområde, spesielt i sterk frost. Ofte lages syntetiske motoroljer på grunnlag av gruppe 3 baseoljer.Svovelinnholdet her er mindre enn 0,03%, og selve sammensetningen består av 90% kjemisk stabile, hydrogenmettede molekyler. Det andre navnet er syntetisk, men faktisk er det ikke. Navnet på gruppen høres noen ganger ut som VHVI (Very High Viscosity Index), som oversettes som en veldig høy viskositetsindeks.
Noen ganger skilles 3+-gruppen separat, og basen oppnås ikke fra olje, men fra naturgass. Teknologien for opprettelsen kalles GTL (gass til væsker), det vil si omdannelse av gass til flytende hydrokarboner. Resultatet er en veldig ren, vannlignende baseolje. Molekylene har sterke bindinger som er motstandsdyktige mot aggressive forhold. Oljer opprettet på en slik base blir ansett som helt syntetiske, til tross for at hydrokrakking brukes i prosessen med å opprette dem.
Råvarene til 3. gruppe er utmerket for utvikling av formuleringer av drivstoffbesparende, syntetiske, universelle motoroljer i området fra 5W-20 til 10W-40.
4 gruppeoljer
Disse oljene er laget på basis av polyalfaolefiner, og er grunnlaget for de såkalte "ekte syntetiske stoffene", som er preget av høy kvalitet. Dette er den såkalte polyalfaolefin baseoljen. Den produseres ved bruk av kjemisk syntese. Imidlertid er en funksjon av motoroljer oppnådd på en slik base de høye kostnadene, derfor brukes de ofte bare i sportsbiler og i premiumbiler.
5 gruppeoljer
Det er separate typer baseoljer, som inkluderer alle andre formuleringer som ikke er inkludert i de fire gruppene som er oppført ovenfor (grovt sett inkluderer dette alle smøreformuleringer, selv ikke relatert til bilutstyr, som ikke er inkludert i de fire første). Spesielt silikon, fosfatester, polyalkylenglykol (PAG), polyestere, biosmøremidler, petrolatum og hvite oljer, og så videre. De er faktisk tilsetningsstoffer til andre formuleringer. For eksempel brukes estere som tilsetningsstoffer til baseoljer for å forbedre ytelsen. Dermed fungerer en blanding av essensiell olje og polyalfaolefiner normalt ved høye temperaturer, og gir dermed en økt vaskemiddel for oljen og øker dens levetid. Et annet navn for slike formuleringer er essensielle oljer. De er for øyeblikket av høyeste kvalitet og høyeste ytelse. Disse inkluderer esteroljer, som imidlertid produseres i svært små mengder på grunn av de høye kostnadene (ca. 3% av verdensproduksjonen).
Dermed avhenger egenskapene til baseoljer av måten de oppnås på. Og dette påvirker i sin tur kvaliteten og egenskapene til ferdige motoroljer som brukes i bilmotorer. Også oljer hentet fra olje påvirkes av dets kjemiske sammensetning. Tross alt avhenger det av hvor (i hvilken region på planeten) og hvordan oljen ble produsert.
Hva er de beste baseoljene
Flyktighet av baseoljer i henhold til Noack
Oksidasjonsstabilitet
Spørsmålet om hvilke baseoljer som er best er ikke helt riktig, siden alt avhenger av hvilken olje du trenger å få og bruke til slutt. For de fleste budsjettbiler er "semi-synthetics", laget på grunnlag av en blanding av oljer i 2, 3 og 4 grupper, ganske passende. Hvis vi snakker om gode "syntetiske stoffer" for dyre utenlandske premiumbiler, er det bedre å kjøpe olje basert på basis av gruppe 4.
Fram til 2006 kunne produsenter av motoroljer kalles "syntetiske" oljer oppnådd på grunnlag av den fjerde og femte gruppen. Som regnes som de beste baseoljene. Imidlertid er det for øyeblikket tillatt å gjøre dette selv om en baseolje fra den andre eller tredje gruppen ble brukt. Det vil si at bare komposisjoner basert på den første grunnleggende gruppen forble "mineral".
Hva skjer når man blander arter
Blanding av separate baseoljer som tilhører forskjellige grupper er tillatt. På denne måten kan du justere egenskapene til de endelige formuleringene.Hvis du for eksempel blander baseoljer med 3 eller 4 grupper med lignende sammensetninger fra gruppe 2, får du "halvsyntetiske stoffer" med økte ytelsesegenskaper. Hvis de nevnte oljene blandes med en gruppe, vil du også få "semi-syntetiske stoffer", men med allerede lavere egenskaper, spesielt et høyt svovelinnhold eller andre urenheter (avhengig av den spesifikke sammensetningen). Det er interessant at oljer fra den femte gruppen i sin rene form ikke brukes som en base. Til disse tilsettes komposisjoner fra tredje og / eller fjerde gruppe. Dette skyldes deres høye volatilitet og høye kostnader.
Et særtrekk ved PAO-baserte oljer er at det er umulig å lage en 100% PAO-sammensetning. Årsaken ligger i deres svært dårlige løselighet. Og det er nødvendig å oppløse tilsetningsstoffer som tilsettes under produksjonsprosessen. Derfor tilsettes en viss mengde midler fra lavere grupper (tredje og / eller fjerde) alltid til PAO-oljer.
Strukturen av molekylære bindinger i oljer som tilhører forskjellige grupper er forskjellig. Så i lave grupper (første, andre, det vil si mineraloljer), er molekylære kjeder lik en forgrenet krone av et tre med en haug med "skjeve" grener. Det er lettere for dette skjemaet å krølle seg til en ball, som skjer når den fryser. Følgelig vil slike oljer fryse ved en høyere temperatur. Omvendt, i oljer av høye grupper, har hydrokarbonkjedene en lang, rett struktur, og det er vanskeligere for dem å "krølle seg". Derfor fryser de ved lavere temperaturer.
Produksjon og mottakelse av baseoljer
Ved produksjon av moderne baseoljer kan viskositetsindeks, flytepunkt, flyktighet og oksidasjonsstabilitet kontrolleres uavhengig. Som nevnt ovenfor produseres baseoljer fra petroleum eller petroleumsprodukter (for eksempel fyringsolje), og det produseres også fra naturgass ved omdannelse til flytende hydrokarboner.
Hvordan base motorolje blir laget
Selve oljen er en kompleks kjemisk forbindelse som inkluderer mettede parafiner og naftener, umettede aromatiske olefiner, og så videre. Hver slik forbindelse har positive og negative egenskaper.
Spesielt har parafiner god oksidasjonsstabilitet, men ved lave temperaturer reduseres den til ingenting. Naftensyrer danner et bunnfall i oljen ved høye temperaturer. Aromatiske hydrokarboner påvirker oksidativ stabilitet og smøreevne negativt. I tillegg danner de lakkavleiringer.
Umettede hydrokarboner er ustabile, det vil si at de endrer egenskapene over tid og ved forskjellige temperaturer. Derfor må alle de listede stoffene i baseoljer kastes. Og dette gjøres på forskjellige måter.
| Stoffets navn | Viskositetsindeks | Atferd ved lav temperatur | Oksidasjonsmotstand |
|---|---|---|---|
| H-parafin | Veldig høy, mer enn 175 | Dårlig | God |
| Sykloparaffiner med en ring og lange kjeder | Bra, ca 130 | Gjennomsnitt | Gjennomsnitt |
| Polykondenserte naftener | Lav, omtrent 60 | Gjennomsnitt | Gjennomsnitt |
| Langkjede monoaromatiske forbindelser | Lav, omtrent 60 | Gjennomsnitt | Gjennomsnitt |
| Polyaromatiske forbindelser | Veldig lavt, nær null | God | Veldig dårlig |
| Isoparaffiner med høy forgrening (PAO) | Bra, over 130 | Utmerket | Utmerket |
Metan er en naturgass som verken har farge eller lukt, det er det enkleste hydrokarbonet som består av alkaner og parafiner. Alkaner, som er grunnlaget for denne gassen, i motsetning til olje, har sterke molekylære bindinger, og som et resultat er de motstandsdyktige mot reaksjoner med svovel og alkali, danner ikke nedbør og lakkavleiringer, men er utsatt for oksidasjon ved 200 ° C.
Hovedproblemet ligger nettopp i syntesen av flytende hydrokarboner, men selve den endelige prosessen er hydrokrakking, hvor lange kjeder av hydrokarboner skilles i forskjellige fraksjoner, hvorav den ene er en helt gjennomsiktig baseolje uten sulfatert aske. Renheten til oljen er 99,5%.
Viskositetsindeksen er betydelig høyere enn de laget av PAO, de brukes til å lage drivstoffeffektive biloljer med lang levetid. Denne oljen har svært lav flyktighet og utmerket stabilitet ved både veldig høye og ekstremt lave temperaturer.
Basisoljeproduksjon
La oss se nærmere på oljene i hver gruppe oppført ovenfor, hvordan de skiller seg i produksjonsteknologi.
Gruppe 1... De fås fra ren olje eller andre oljeaktige materialer (ofte avfallsprodukter ved fremstilling av bensin og annet drivstoff og smøremidler) ved selektiv raffinering. For dette brukes ett av tre elementer - leire, svovelsyre og løsningsmidler.
Så ved hjelp av leire blir de kvitt nitrogen og svovelforbindelser. Svovelsyre i kombinasjon med urenheter gir slam. Og løsningsmidler fjerner parafin og aromater. Løsningsmidler brukes oftest fordi de er mest effektive.
Gruppe 2... Her er teknologien lik, men den suppleres med høyraffinert rensing med elementer med lavt innhold av aromatiske forbindelser og parafiner. Dette øker oksidasjonsstabiliteten.
Gruppe 3... Basisoljene i den tredje gruppen oppnås opprinnelig på samme måte som oljene i den andre gruppen. Imidlertid er deres funksjon hydrokrakkingsprosessen. I dette tilfellet blir petroleum hydrokarboner hydrogenert og sprukket.
I prosessen med hydrogenering fjernes aromatiske hydrokarboner fra oljen (de danner deretter lakkavsetninger og karbonavleiringer i motoren). Det fjerner også svovel, nitrogen og deres kjemiske forbindelser. Deretter kommer trinnet med katalytisk sprekkdannelse, hvor de parafiniske hydrokarboner deles og "fluffes opp", det vil si at isomeriseringsprosessen finner sted. På grunn av dette oppnås molekylære bindinger av en lineær type. De skadelige forbindelsene av svovel, nitrogen og andre grunnstoffer som er igjen i oljen, nøytraliseres ved tilsetning av tilsetningsstoffer.
Gruppe 3+... Slike baseoljer produseres ved selve hydrokrakkingsmetoden, bare råvarer som kan skilles, ikke råolje, men flytende hydrokarboner syntetisert fra naturgass. Gassen kan syntetiseres for å oppnå flytende hydrokarboner i henhold til Fischer-Tropsch-teknologien utviklet tilbake på 1920-tallet, men samtidig ved hjelp av en spesiell katalysator. Produksjonen av det nødvendige produktet startet først i slutten av 2011 på Pearl GTL Shell-anlegget i forbindelse med Qatar Petroleum.
Produksjonen av en slik baseolje begynner med tilførsel av gass og oksygen til enheten. Deretter begynner forgassningstrinnet med produksjon av syntesegass, som er en blanding av karbonmonoksid og hydrogen. Deretter finner syntesen av flytende hydrokarboner sted. Og allerede en ytterligere prosess i GTL-kjeden er hydrokrakking av den resulterende gjennomsiktige voksagtige massen.
Gass-væske-konverteringsprosessen produserer en krystallklar baseolje som er praktisk talt fri for urenheter som finnes i råolje. Den viktigste representanten for slike oljer, fremstilt ved bruk av PurePlus-teknologi, er Shell Helix Ultra, Pennzoil Ultra og Platinum Full Synthetic motoroljer.
Gruppe 4... Rollen til den syntetiske basen for slike komposisjoner spilles av de allerede nevnte polyalfaolefiner (PAO). De er hydrokarboner med en kjedelengde på ca. 10 ... 12 atomer. De oppnås ved å polymerisere (kombinere) såkalte monomerer (korte hydrokarboner med en lengde på 5 ... 6 atomer. Og råvarene til dette er petroleumsgasser butylen og etylen (et annet navn for lange molekyler - decenes). Denne prosessen ligner "tverrbinding" på spesielle kjemiske maskiner Den består av flere trinn.
På det første trinnet dekene oligomerisering for å oppnå lineær alfa-olefin. Oligomeriseringsprosessen finner sted i nærvær av katalysatorer, høy temperatur og høyt trykk. Det andre trinnet er polymerisering av lineære alfa-olefiner, noe som resulterer i de ønskede PAO-er. Denne polymerisasjonsprosessen foregår ved lavt trykk og i nærvær av organometalliske katalysatorer. På siste trinn utføres fraksjonell destillasjon ved PAO-2, PAO-4, PAO-6, og så videre.For å sikre de nødvendige egenskapene til basismotoroljen, velges passende fraksjoner og polyalfaolefiner.
Gruppe 5... Når det gjelder den femte gruppen, er slike oljer basert på estere - estere eller fettsyrer, det vil si organiske syreforbindelser. Disse forbindelsene dannes som et resultat av kjemiske reaksjoner mellom syrer (vanligvis karboksylsyrer) og alkoholer. Råvarene for produksjonen er organiske materialer - vegetabilske oljer (kokosnøtt, raps). Noen ganger er oljer fra den femte gruppen også laget av alkylerte naftalener. De oppnås ved alkylering av naftalener med olefiner.
Som du ser blir produksjonsteknologien mer komplisert fra gruppe til gruppe, noe som betyr at den blir dyrere. Derfor har mineraloljer en lav pris, og PAO-syntetiske oljer er dyre. Imidlertid er det mange forskjellige egenskaper å ta hensyn til når du velger motorolje, ikke bare pris og type olje.
Interessant nok inneholder oljer som tilhører den femte gruppen polariserte partikler som er magnetiske til metalldelene i motoren. Dermed gir de den beste beskyttelsen sammenlignet med andre oljer. I tillegg har de veldig gode vaskemiddelegenskaper, og mengden vaskemiddeltilsetningsstoffer minimeres (eller rett og slett elimineres).
Esterbaserte oljer (den femte basisgruppen) brukes i luftfart, fordi fly flyr i en høyde der temperaturen er mye lavere enn den som er registrert selv i nord.Moderne teknologi gjør det mulig å lage helt biologisk nedbrytbare esteroljer, siden de nevnte estrene er miljøvennlige produkter og er lett biologisk nedbrytbare. Derfor er disse oljene miljøvennlige. På grunn av de høye kostnadene vil bilistene imidlertid ikke kunne bruke dem overalt snart.
Basisoljeprodusenter
Den ferdige motoroljen er en blanding av en baseolje og en tilsetningsstoffpakke. Videre er det interessant at det bare er 5 selskaper i verden som produserer de samme tilsetningsstoffene - disse er Lubrizol, Ethyl, Infineum, Afton og Chevron. Alle kjente og ikke så kjente selskaper som produserer sine egne smørevæsker, kjøper tilsetningsstoffer fra dem. Over tid endres deres sammensetning, endres, selskaper driver forskning på kjemiske felt, og prøver ikke bare å forbedre ytelsen til oljer, men også å gjøre dem mer miljøvennlige.
Når det gjelder produsentene av baseoljer, er det faktisk ikke så mange av dem, og hovedsakelig er dette store, verdensberømte selskaper, som ExonMobil, som rangerer først i verden i denne indikatoren (ca. 50% av verdensvolumet av baseolje fra den fjerde gruppen, samt en stor andel i gruppe 2, 3 og 5). I tillegg til henne er det også store i verden med eget forskningssenter. Videre er deres produksjon delt inn i de nevnte fem gruppene. For eksempel produserer ikke slike "hvaler" som ExxonMobil, Castrol og Shell baseoljer av den første gruppen, fordi det er "ute av drift" for dem.
| Basisoljeprodusenter etter gruppe | ||||
|---|---|---|---|---|
| Jeg | II | III | IV | V |
| Lukoil (Russland) | Exxon Mobil (EHC) | Petronas (ETRO) | ExxonMobil | Inolex |
| Totalt (Frankrike) | Chevron | ExxonMobil (VISOM) | Idemitsu Kosan Co. | Exxon Mobil |
| Kuwait Petroleum (Kuwait) | Excell Paralubes | Neste Oil (Nexbase) | INEOS | NED |
| Neste (Finland) | Ergon | Repsol YPF | Chemtura | BASF |
| SK (Sør-Korea) | 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 | ||||
Baseloljene som er oppført, blir opprinnelig delt etter viskositet. Og hver av gruppene har sine egne betegnelser:
- Første gruppe: SN-80, SN-150, SN-400, SN-500, SN-600, SN-650, SN-1200 og så videre.
- Den andre gruppen: 70N, 100N, 150N, 500N (selv om viskositeten kan variere fra produsent til produsent).
- Den tredje gruppen: 60R, 100R, 150R, 220R, 600R (her kan også tallene variere avhengig av produsent).
Sammensetning av motoroljer
Avhengig av hvilke egenskaper den ferdige bilmotoroljen skal ha, velger hver produsent sammensetningen og forholdet mellom bestanddelene. For eksempel består en halvsyntetisk olje vanligvis av ca. 70% mineralbaseolje (1 eller 2 grupper), eller 30% hydrokrakket syntetisk (noen ganger 80% og 20%).Deretter kommer "spillet" med tilsetningsstoffer (de er antioksidanter, antiskum, antifriksjon, fortykning, dispersjon, vaskemiddel, dispergering, friksjonsmodifiserende midler) som tilsettes den resulterende blandingen. Tilsetningsstoffene er vanligvis av dårlig kvalitet, og det resulterende ferdige produktet har derfor ikke gode egenskaper og kan brukes i budsjett- og / eller gamle maskiner.
Syntetiske og halvsyntetiske formuleringer basert på gruppe 3 baseoljer er de vanligste i verden i dag. De har den engelske betegnelsen Semi Syntetic. Produksjonsteknologien deres er lik. De består av omtrent 80% baseolje (ofte blandes forskjellige baseoljegrupper) og et tilsetningsstoff. Noen ganger tilsettes viskositetsregulatorer.
Syntetiske oljer basert på gruppe 4-base er allerede ekte "syntetiske" Fullsyntetiske, basert på polyalfaolefoner. De har veldig høy ytelse og lang levetid, men de er veldig dyre. Når det gjelder sjeldne ester-motoroljer, består de av en blanding av baseoljer fra 3 og 4 grupper, og med tilsetning av en esterkomponent i en volumetrisk mengde på 5 til 30%.
Nylig er det "folk håndverkere" som tilfører omtrent 10% av den endelige esterkomponenten i den fylte motoroljen til en bil for å antagelig øke dens egenskaper. Bør ikke gjøre det! Dette vil endre viskositeten og kan føre til uforutsigbare resultater.Teknologien for å produsere en ferdig motorolje er ikke bare en blanding av individuelle komponenter, spesielt en base og tilsetningsstoffer. Faktisk skjer denne blandingen trinnvis, ved forskjellige temperaturer, med forskjellige intervaller. Derfor, for produksjonen, må du ha informasjon om teknologien og riktig utstyr.
De fleste av de nåværende selskapene, som har slikt utstyr, produserer motoroljer ved å bruke utviklingen til de viktigste produsentene av produsenter av baseoljer og tilsetningsstoffer, så det er ganske vanlig å finne påstanden om at produsenter lurer oss og faktisk alle oljer er det samme.
