. # 24 (366)
. June 2021
7 Chemistry Совершенствование производства базовых масел Чершинцев Константин Александрович, студент магистратуры
Нижнекамский химико-технологический институт (филиал) Казанского национального исследовательского технологического университета
Данная статья посвящена литературному обзору на тему потребности производителей и владельцев различного вида обору- дования, использующих смазывающие материалы, к улучшению экологичности и достижению высоких эксплуатационных показа- телей с помощью совершенствования производства базовых масел для получения продукта, отвечающего данной потребности. Ключевые слова: изодепарафинизация, гидрофинишинг, кинематическая вязкость, устойчивость к окислению, легкое базовое масло, среднее базовое масло, тяжелое базовое масло, сантиСтокс (сСт). С
овременные экологические стандарты, регулирующие со-
держание вредных веществ в выхлопных газах автомо-
билей, работающих на ДВС (например монооксид и диоксид
углерода), что приводит к более строгим стандартам экономии
топлива. Например, стандарты корпоративной средней эко-
номии топлива в США или стандарты CAFE, принимаемые
в том числе и во всем мире, вынуждающие всех автопроизво-
дителей разрабатывать и внедрять новые конструкции двига-
телей, работающих при гораздо более высоких температурах,
более строгих государственных стандартах топливной эффек-
тивности и ожидания потребителей относительно более дли-
тельного срока службы двигателя. Все эти факторы приводят
к более высоким требованиям к характеристикам смазочных
материалов и как следствие к новым строгим стандартам каче-
ства к производителям базовых масел и к разработанным на их
основе смазочным материалам.
Во многих случаях обычные смазочные материалы на ос-
нове минеральных масел не могут обеспечить необходимый
уровень производительности, но использование синтетических
материалов может обеспечить путь к наивысшему уровню про-
изводительности.
По словам менеджера по технологиям базовых масел Shell
Вей Сунга, применения синтетических масел / смазок столь
же разнообразны, как и их химический состав, но в целом для
них требуются смазочные масла для надежной работы в экс-
тремальных условиях или нагрузках. «Примеры включают ис-
пользование синтетических сложных эфиров в маслах для
авиационных газотурбинных двигателей и синтетических угле-
водородных маслах в высокоэффективных, компактных совре-
менных двигателях легковых автомобилей, чтобы выдерживать
высокие температуры, возникающие при смазке подшипников
турбонагнетателя», — говорит он.
В связи с увеличивающемся спросом рынка на высокока-
чественные синтетические масла, «текущий объем мирового
рынка смазочных материалов оценивается в 125,81 млрд дол-
ларов США в 2020 году и, как ожидается, будет расти со сред-
негодовым темпом роста (CAGR) 3,7% с 2021 по 2028 год» — по
информации исследовательской и консалтинговой компания из
Индии и США «Grand View Research», российские производи-
тели при помощи OEM производителей стремятся как можно
скорее модернизировать свои производственные мощности для
получения базовых масел группы III, полиальфаолефиновой
группы IV (ПАО) и алкилированные нафталины группы V
(AN) по классификации разработанную в 1993 году Американ-
ским институтом нефти (API), содержащие органические и не-
органические сложные эфиры и другие молекулы, содержащие
функциональные группы (полиалкиленгликоли [PAG], сили-
коны, галогенированные простые эфиры и т. д.). Данная группа
масел соответствует строгим, современным стандартам каче-
ства, по таким показателям как хорошая реакция на антиокси-
дантные присадки (а не прямая окислительная стабильность),
низкая летучесть (Noack), чистые пути разрушения с меньшим
количеством отложений, лучшие характеристики при низких
температурах, более высоким индексом вязкости, а также удов-
летворять фактически растущий спрос на экономию топлива,
приводящий к использованию «более жидких» синтетических
моторных масел классификацией SAE J300 0W-16 — последней
доступной степенью вязкости в соответствии с классифика-
цией API, при условии благоприятной окружающей среды ис-
пользования данного масла. [3]
Также немаловажным фактором является технология по-
лучения базовых масел, так как выбранная технология будет
напрямую влиять на эксплуатационные показатели. К при-
меру, для некоторых составов смазочных материалов потребу-
ется только одна присадка, а для других может потребоваться
много. Технология производства базовых масел зависит от по-
казателей исходного сырья «Газойль», что в свою очередь тре-
бует разработать пакет присадок к получаемому, по выбранной
технологии, базовому маслу и конечного их применения.
Одна из самых распространенных технологий получения ба-
зового масла основана на процессах изодепарафинизации и ги-
дрофинишинга. Сырьем в данном процессе является неконвер-
тируемый остаток реакций гидрокрекинга, гидроочищенные
газойлевые фракции. Данное сырье обладает следующими
свойствами: высокое содержание парафинов, снижающих низ-
котемпературные свойства масел (температура застывания);
высокое содержание полициклических ароматических соеди-
нений, снижающих устойчивость к окислению, приводящее
к изменению цветности масел. [1]
Температура застывания — это свойство, при котором
масло критично теряет показатель текучесть. Температура за-
стывания характеризует момент резкого увеличения вязкости
и кристаллизации парафина при снижении температуры окру-
жающей среды. При достижении температуры окружающей
среды ниже температуры застывания, масло полностью теряет
текучесть и твердеет. При идеальных условиях в процессе депа-
рафинизации парафинового основания базового масла дости-
гается снижение температурных показателей застывания при