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基础油

2020-11-24 14:41:59 德国首诺化学(中国)有限公司 阅读

市场上可用的基础油类型和数量在不断增加,润滑油供应商也在不断努力来解析不同类型基础油之间的差异,以便更好地了解基础油提供的相对性能优势;

基础油是构成润滑油的主要成分,占乘用车或重型车发动机油配方的75%~90%,不同基础油的性质在彼此之间差异很大,可对润滑油性能带来很大的影响,需要使用添加剂来增强基础油的性能,并为润滑油提供额外的有利的特性,比如:耐磨性和清净性;

SOLUTIA

不同基础油的名称和特征

为确保在互换使用不同基础油时不会对润滑产品的性能带来不利影响,

美国石油学会(API)给基础油分为五大类;

Ⅰ类/Ⅱ类/Ⅲ类油:所有从原油中提炼出来的石蜡烃基础油,加工工艺的精细程度从Ⅰ类到Ⅱ类再到Ⅲ类;

Ⅲ类油:也包括合成基础油,如天然气制油(GTL)/煤制油(CTL)/生物制油(BTL)的液态碳氢化合物;

Ⅳ类油:特指由乙烯衍生物(烯烃C8/C10/C12)合成的聚a-烯烃(PAO);

Ⅴ类油:包括所有其它基础油,如合成酯/聚烷二醇(PAG)以及环烷烃,在常规提炼工艺从环烷原油中获得;

粘度指数:Ⅰ类/Ⅱ类/Ⅲ类油,分别为:80≤x<120,80≤x<120,≥120;

饱和物:Ⅰ类/Ⅱ类/Ⅲ类油,分别为:<90%,≥90%,≥90%;

硫含量:Ⅰ类/Ⅱ类/Ⅲ类油,分别为:>0.03%,≤0.03%,≤0.03%;

基于其他特征,

如100℃的运动粘度(KV100)/粘度指数(VI)和加工工艺,其他一些名称也在基础油市场使用;

100℃的运动粘度:可用来区分轻质/重质/光亮油,并与基础油符号相关联,如PAO 4是指100℃运动粘度为4厘斯的Ⅳ类轻质油;

SN的表述:根据加工工艺,用符号SN(中性溶剂)来区分Ⅰ类基础油,例如:SN 150表示100℃Y运动粘度为5厘斯的Ⅰ类油;

Synthetic合成概念:用于区分合成基础油,如GTL或者PAO

“+”:在API定义范围之外,具有高Ⅵ的基础油使用“+”符号标记;例如:Ⅱ类油+表示Ⅵ大于110,Ⅲ类油+表示Ⅵ大于130;

基础油的关键润滑性能(如抗氧化/挥发性/摩擦力/低温性能)会从Ⅰ类油到Ⅳ类油的等级提高而改善,只有溶解能力除外,因为该特性会随饱和烃的增加而降低;

基础油的混合使用

性能是选择基础油时需要考虑的首要标准,例如SAE 0W-X,是要求在高温和低温时都能提供卓越的静态和动态粘度性能,需要使用高品质的基础油来调配,要用到Ⅲ类油+和PAO,至少作为校正性溶液来使用;

对于低性能的机油,可选择的范围很广,对于这样的应用,主要是基础油通常会受到供应可靠性和配方成本主要因素的影响,并且这些因素主要受不同地区内基础油的供应情况而定,例如,在过去10年中,北美中等及以下规格润滑油已通过Ⅱ类油调配,而在欧洲,则混合使用Ⅰ类和Ⅲ类基础油;

根据API类别和终端应用情况,提供在基础油之间互换的规则,称为BOI,例如,润滑油调和厂在用于OEM车厂认证油的装车油应用中对Ⅲ类油互换的灵活度有限,而对Ⅰ类油则有更高的灵活性,例如在用于SAE 20W-X粘度级别的润滑油配方;

更环保的基础油

这里就要聊一聊市场常见的再生基础油和生物基础油,再生基础油的原料是废油,通过物理和化学联合转化,将其加工成更高的油料,通常是基础油Ⅰ类/Ⅱ类基础油,然而车用润滑油不断提高的品质会在废油质量上反映出来,使得再生基础油炼厂成为Ⅲ类油供应的潜在新能源;

市场上有Ⅲ类油+生物基础油的例子,生物基础油通过试用甘蔗/大豆/其他可再生农业/海洋/林业材料的工厂加工所得;相比于常规使用的基础油,份额很小,需求会随着环境保护/可持续发展的因素驱动影响增长;

市场驱动因素和趋势

基础油市场受需求驱动因素的影响,这些因素与驱动润滑油行业发展因素相同,同时也受供应因素的驱动,这会在很大程度上取决于配备基础油装置设施(炼油厂/化工厂)的影响;在需求趋势方面,更高品质基础油受到的燃油经济性表现/换油周期/环境排放要求等方面的严苛要求做推动;

目前来看,Ⅰ类油正在退出市场,Ⅱ类/Ⅲ类油需求量稳步增长

在销量趋势方面,需求受经济增长的推动带来增加,尤其在亚洲;

同时也因更长的换油周期(ODI)和电动车(EV)在汽车行业的普及而有所降低,电动车在2030年可能会带来更大的影响;

在供应趋势方面,基础油产能扩张和合理分布受到与燃油装置相互作用的极大影响,因为每桶原有中只有1%会最终成为基础油,例如低硫船用燃料的新法规(IMO 2020)预计将导致基础油和燃料装置之间对原料竞争的加剧,Ⅰ类油工厂的利润和灵活性都不如Ⅱ类油工厂,基础油产能扩张也可能会是机会主义,例如,当一个炼油厂投资与一个大型燃料加氢裂化装置(FCC)时,它可以获得原料和技术,而这些原料和技术可用于新的Ⅱ类/Ⅲ类油工厂;

这些需求和供应已导致基础油市场短期供应过剩,尽管在API类别和地区之间存在一些差异,这意味着,一方面,一些终端用户正选择使用更高品质的基础油,为了提高性能和简化物流,而另一方面,炼油厂正在将原料/基础油转移到燃油生产中,造成质量日益分裂;

目前尚不清楚可持续性因素会以多快或多大程度影响基础油行业当前的供需情况,然而,更环保的能源/原料以及更高工艺技术的发展,未来基础油市场的复杂性会比今天更高更复杂;


文章来源:首诺润滑智库;

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