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III类基础油应用


1. 润滑油的发展趋势和对基础油的要求

20世纪90年代以来,由于环保和设备制造商对润滑油规格要求日趋苛刻,国际润滑油标准化和批准委员会(ILSAC)只推荐SAE 10W/30以下粘度等级的发动机油,推动着润滑油基础油向着低粘度化、低排放方向发展。从安全和环保的角度考虑,要求基础油具有低粘度、低挥发度、高粘度指数、良好的氧化安定性等特点。只有API(美国石油协会)Ⅱ、Ⅲ类油和α-烯烃合成油(PAO)才能满足要求。常规法生产的溶剂精制油已难以满足苛刻的质量要求,对于不断发展的润滑油规格标准,加氢基础油以其特殊的组成决定了它固有的优良性质,能替代昂贵的合成油,调合出性能符合要求的GF-1、GF-2、 GF-3和GF-4等大跨度的多级油,发挥其他基础油难以取代的作用,同时具有经济性。

2. Group III基础油特点

2.1. Group III系列基础油的显著特点

非常高的粘度指数

极好的低温特性(CCS)

极好的氧化和热稳定性

非常低的挥发度 (洛瓦卡挥发度)

对降凝剂的感受性十分好

2.2. 其他技术优点

低硫、低氮、低芳烃含量、低毒性,优良的热安定性和添加剂感受性等。

更好的油水分离性及更低的残炭和蒸发性,按CEC-L33-A-93(欧共体推出的生物降解标准)试验,他与溶剂精制油品的可降解比为60%:30%,更有利于环境保护,属于绿色能源产品。

3. 重要指标

3.1. 粘度指数

Group III系列有着非常高的粘度指数,范围从120至130,而传统的I类,II类基础油粘度指数范围从95至105。高粘度指数在大的温度范围内使发动机有充分的润滑,同时节省了为提高燃料经济性而使用的多级油所需的粘度指数改进剂。


3.2. 倾点

倾点是其他III类基础油产品低于PAO的地方。

如下图所示,对降凝剂的感受性是如此的有效,使得成品润滑油的倾点与PAO(-40摄氏度)可以媲美。


3.3. 低温特性

(-25摄氏度下CCS测定数据)

由于Group III系列的高粘度指数使其低温CCS粘度能与同粘度等级的PAO相媲美。这个特点使得Group III系列油成为节能的PAO多级发动机油的十分经济有效的代替品。


3.4. 诺瓦克挥发度

担心润滑油消耗过大及使汽车尾气催化转化器中催化剂中毒,低挥发性从基础油方面已成为一个非常重要的考虑要素,当前大多数发动机油规格像ILSAC GF-4和ACEA A3/B3/C1/2B,对于成品油都有相当严格的挥发度要求。



3.5. 氧化及热稳定性

(加入0.3%的屏蔽酚抗氧剂进行旋转氧弹试验结果)

通过蜡的加氢异构使得蜡分子成为高稳定的异构烷烃结构;加氢补充精制过程基本完全清除了不稳定组分及杂质。

Group III系列显示了极佳的氧化稳定性,延长了成品油的使用期限。因此,Shell系列显示出许多方面与PAO的性能媲美,使其成为一个能满足最新规格的工业润滑油的完美平台。


3.6. 其他技术优点

1. 闪点:

与传统的I类及II类油相比,Group III系列的馏程更窄因此具有较高的闪点。此特点减小了烟雾和火灾危险性由此在工业应用上保证了工作场所的安全与清洁。


2. 良好的抗乳化性:

油水能够迅速分离, 油层和水层界面清楚,是汽轮机油和液压油很好的原料。

3. 饱和烃及纯度:

在全加氢基础油工厂确保了在最终产品中几乎完全去除了芳烃和杂质,留下最需要的组分如异构烷烃和单环的环烷烃,饱和度达到99%以上。由于异构烷烃及单环的环烷烃具有很高的粘度指数的同时还具有最高的抗氧化及热稳定性,因此Shell系列与传统基础油或是较早的III类油相比有着更高的稳定性。此外,在基础油中只有痕迹量的芳烃因此保证了基础油和白油的更高稳定性。

4. 基础油在调制高档润滑剂中的作用

1. 低温粘度好,易启动;

2. 改善油膜强度,减少磨损;

3. 热安定性好,可抑制漆膜生成;

4. 氧化安定性好,可抑制漆膜生成;

5. 减少摩擦,节省燃料;

6. 挥发性低,降低油耗,节省润滑油;

7. 对环境的影响:延长换油周期;减少排放;可更新资源,可循环使用。

Group III基础油性能和应用对照表

应用

宽温度范围

低温

性能

高粘度指数

低蒸发

高闪点

节能

水解稳定性

低毒性

生物

降解

热稳定性

氧化安定性

防腐蚀性

润滑性

发动机油

液压油

齿轮油

汽轮机油

压缩机油

金属加工油

绝缘油

导热油

白油

自动传动液

润滑脂

热处理用油

循环油

4.1. Group III基础油在调制 高档发动机油的应用

1. 高粘度指数确保在大的温度范围内使发动机可得到充分的润滑,从而改善了燃料经济性;

2. 低的CCS粘度,为大跨度的多级油提供了低温起动性能和改善燃料经济性的保证;

3. 低挥发性确保了润滑油的低耗油量,满足了像ILSAC GF-4(≤15%)和最新的ACEA As/B/Cs(≤13%)规格对于指标的严格要求。(此外,也可以被用作一种增强液,将其调和入常规I类,II类基础油来满足这些指标);

4. 优良的氧化稳定性确保了延长换油期。当前像ILSAC GF-4、GF-5发动机油规格均增添了对使用后油的指标要求,因此要求更好的氧化稳定性。

4.2. Group III基础油在调制 高档工业油的应用

1. 自动换挡油(ATF)和长寿命的齿轮油,优良低温性能和高粘度指数特点保证了齿轮的充分润滑及油品的低温流动性,优良的氧化稳定性确保了延长换油期;

2. 空气压缩机油、真空用油和汽轮油,优良的氧化稳定性确保了延长换油期,优良低温性能和高粘度指数特点保证了轴承、齿轮等部件的充分润滑及油品的低温流动性,优良的抗乳化性;

3. 液压系统用油:优良的氧化稳定性确保了应用在涡轮机及液压系统上且可延长其换油期;

4. 金属加工用油、热处理油,高闪点少烟雾的特点确保了金属加工用油的安全与清洁。

4.3. Group III 基础油在白油的应用

紫外吸收法(二甲基亚砜法)和碳化法测试结果显示,只存在痕迹量的芳香烃,因此确保了白油的良好稳定性。

 
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