Масла и смазки

Производство минеральных масел

Переработка минеральных базовых масел состоит из нескольких стадий. Во-первых, это - атмосферная дистилляция. Вначале нефть нагревается до температуры около 350°C. Тут она частично испаряется и, в зависимости от летучести своих компонентов, разделяется на слои, которые отбираются с различных пластин колонны. Фракции возникающие в ходе процесса

(сверху вниз дистилляционной колонны):

o Газ

o Бензин

o Керосин

o Дизельное топливо

o Атмосферный остаток (мазут),который используется для изготовления масел и битума.

Затем следует вакуумная дистилляция. В атмосферном остатке(мазуте) после отгонки легких фракций содержатся три основных компонента: парафины, нафтены, ароматические соединения. Они отправляются в колонну вакуумной перегонки, где углеводороды испаряются при более низких температурах, позволяющим избежать их повреждения. В верхней части колонны собирается вакуумный дистиллят; вакуумный остаток - внизу. Три или четыре слоя фракций, находящиеся между этими двумя, удаляются; они подвергаются дальнейшей переработке для удаления ненужных продуктов, прежде чем их можно использовать в качестве смазочных масел. После чего приступают к деасфальтизации. Во время этой операции удаляются асфальты. Это осуществляется в экстракционной колонне с пропаном. Получающееся масло очень густое с высоким содержанием аромат соединений, а это значит, что оно подвержено окислению. Растворитель. В настоящее время для получения масел из нефтяных фракций применяются такие новые технологии как, например, гидроочистка. Полученные таким путем минеральные масла известны как "non-conventional" (нетрадиционные), потому что их технические характеристики сходны с техническими характеристиками синтетических масел. После второго выделения, очищенный продукт имеет высокое содержание линейных парафинов со слишком высокой температурой застывания. Проводят депарафинизацию. Масло смешивается с растворителями, затем охлаждается при этом кристаллы парафина выпадают в осадок. В качестве растворителя применяется метилэтилкетон (МЕК). Окончательная обработка Окончательная обработка направлена на повышение стойкости масла, подвергшегося различным тепловым обработкам во время процесса очистки, особенно во время дистилляции и экстракции растворителями. Гидроочистка Гидроочистка - сравнительно новая технология, впервые описанная в 1960 году. Рабочие условия суровые: температура - около 400°C, давление - от 150 до 180 бар. В этом процессе аромат соединения не удаляются, а преобразуются путем каталитического крекинга линейных цепей.

Полусинтетика – это смесь минеральных и синтетических базовых масел, и может содержать в своем составе от 20 до 40 процентов «синтетики». Специальных требований к производителям полусинтетических смазочных материалов в отношении того, какое количество синтетического базового масла (синтетического компонента) должно быть в готовом моторном масле - нет. Также нет никаких предписаний, какой синтетический компонент (базовое масло группы III или группы IV) использовать при изготовлении полусинтетического смазочного материала. По своим характеристикам эти масла занимают промежуточное положение между минеральными и синтетическими маслами, т.е. их свойства лучше обычных минеральных масел, но хуже синтетических. По цене же эти масла значительно дешевле синтетических.

Синтетическое моторное масло

- субстанция, полученная в результате синтеза. Что же вызвало необходимость такого синтеза и зачем вообще нужно было изобретать синтетику?

Дело в том, что условия, в которых работает любой двигатель не стабильны. После остановки мотор остывает, после запуска прогревается, во время эксплуатации двигатель также постоянно изменяет свой режим работы – меняются обороты, температура, скорость трения и прочее. Поэтому идеальным моторным маслом для двигателя внутреннего сгорания (ДВС) могло бы быть такое масло, свойства и характеристики которого не изменялись бы при изменениях вышеперечисленных условий. Но это невозможно – при остывании любая субстанция становится гуще, при увеличении скорости трения – перегревается и так далее. Поэтому на определенном этапе развития моторостроения вопрос обеспечения максимальной стабильности свойств моторного масла при разных условиях стал особо актуальным. А поскольку минеральная основа моторного масла имеет свои ограничения в плане обеспечения такой стабильности, ученые, путем синтеза молекул, получили синтетическую основу, которая значительно менее подвержена влиянию внешних факторов и свойства которой более стабильны в процессе длительной эксплуатации. Впервые синтетическое моторное масло было применено в авиации, когда встала необходимость запуска двигателей при очень низких температурах (-40 и ниже). Минеральное масло при таких температурах просто замерзало. Понятно, что себестоимость синтетического масла была в те времена очень высокой, что не позволяло массово применять его в двигателях автомобилей. Со временем синтетические моторные масла стали более дешевыми в производстве и начали применяться в автомобильной промышленности. Синтетические масла обладают исключительно удачными вязкостно-температурными характеристиками. Это, во-первых, гораздо более низкая, чем у минеральных, температура застывания (-50°С, -60°C) и очень высокий индекс вязкости, что существенно облегчает запуск двигателя в морозную погоду. Во-вторых, они имеют более высокую вязкость при рабочих температурах свыше 100°C - благодаря этому масляная пленка, разделяющая поверхности трения, не разрушается в экстремальных тепловых режимах. К прочим достоинствам синтетических масел можно отнести повышенную стойкость к деформациям сдвига (благодаря однородности структруры), высокую термоокислительную стабильность, то есть малую склонность к образованию нагаров и лаков (лаками называют откладывающиеся на горячих поверхностях прозрачные, очень прочные, практически ничем не растворимые пленки, состоящие из продуктов окисления), а также небольшие по сравнению с минеральными маслами испаряемость и расход на угар.

По классификации Американского института нефти (API) базовые масла подразделяются на пять категорий:

· Группа I - базовые масла, которые получены методом селективной очистки и депарафинизации растворителями (обычные минеральные)

· Группа II- высокорафинированные базовые масла, с низким содержанием ароматических соединений и парафинов, с повышенной окислительной стабильностью (масла, прошедшие гидрообработку- улучшенные минеральные)

· Группа III- базовые масла с высоким индексом вязкости, полученные методом каталитического гидрокрекинга (НС-технология). В ходе специальной обработки улучшают молекулярную структуру масла, приближая по своим свойствам базовые масла группы III к синтетическим базовым маслам IV группы. Не случайно масла этой группы относят к полусинтетическим (а некоторые компании даже к синтетическим базовым маслам).

 Скачать реферат