潤滑油一般由基礎油和添加劑兩部分組成?;A油是潤滑油的主要成分,決定著潤滑油的基本性質,添加劑則可彌補和改善基礎油性能方面的不足,賦予某些新的性能,是潤滑油的重要組成部分。
基礎油中的理想組分是支鏈烷烴( 異構烷烴) 和帶有長烷基側鏈的單環(huán)環(huán)烷烴,非理想組分則是稠環(huán)芳烴和稠環(huán)環(huán)烷烴。傳統(tǒng)的溶劑精制工藝是選擇性地抽提脫除低黏度指數(shù)的多環(huán)烴類及其它雜環(huán)化合物( 如硫、氮化合物,膠質等) ,從而提高油品的黏度指數(shù),使顏色和抗氧化安定性得到改善,這種物理分離的方法只能保留原料中原有的理想組分,基礎油收率、黏度指數(shù)和其它性能的改善有限。潤滑油加氫處理則是通過深度加氫轉化的方法,使多環(huán)烴類變?yōu)槔硐虢M分,同時幾乎完全脫除雜環(huán)化合物,因而基礎油收率高、油品各項質量指標的改善更加明顯。
加氫處理過程中,發(fā)生的化學反應主要有:①脫除雜環(huán)化合物;②芳烴飽和,環(huán)烷烴開環(huán)及異構化,這種反應是提高黏度指數(shù)主要的反應;③正構烷烴或低分支異構烷烴臨氫異構化為高分支異構烷烴;④烷烴的加氫裂化以及帶有長烷基側鏈環(huán)烷烴的加氫脫烷基反應。這類反應將導致輕油的產(chǎn)生,使基礎油收率降低。項是有利于反應,第四項是需要抑制的反應。
隨著環(huán)境保護法規(guī)日趨嚴格以及機械工業(yè)( 特別是汽車工業(yè)) 的發(fā)展,對潤滑油性能提出了更高的要求。為了生產(chǎn)這些的潤滑油,特別是要調配大跨度多級內燃機油,采用低揮發(fā)性、高黏度指數(shù)的基礎油,即VI大于120、飽和度大于90% 。主要成分為異構烷烴的APIⅢ類基礎油具有這些性能特點,可以滿足上述要求。采用溶劑脫蠟和催化脫蠟工藝是不能生產(chǎn)Ⅲ類基礎油的,因為這兩種加工方法只能將高黏度指數(shù)的正構烷烴從油品中除去,造成基礎油的黏度指數(shù)低,而不能將這些高黏度指數(shù)的正構烷烴轉化為高黏度指數(shù)、低傾點的異構烷烴,這不但使基礎油收率低,而且不能滿足基礎油的規(guī)格要求。異構脫蠟的基本原理就是在分子篩催化劑的作用下,將高傾點的正構烷烴異構化為低傾點的支鏈烷烴,異構脫蠟已成為當代生產(chǎn)API Ⅲ類基礎油的重要手段。已實現(xiàn)工業(yè)化的潤滑油異構脫蠟技術主要是Chevron的Isodewaxing技術和Exxon Mobil公司的MSDW技術。
密度是潤滑油簡單、常用的物理性能指標。潤滑油的密度隨其組成中含碳、氧、硫的數(shù)量的增加而增大,因而在同樣粘度或同樣相對分子質量的情況下,含芳烴多的,含膠質和瀝青質多的潤滑油密度大,含環(huán)烷烴多的居中,含烷烴多的小。
發(fā)動機在運轉時,如果一些摩擦部位得不到適當?shù)臐櫥?,就會產(chǎn)生干摩擦。實踐證明,干摩擦在短時間內產(chǎn)生的熱量足以使金屬熔化,造成機件的損壞甚至卡死(許多漏水或漏油的汽車出現(xiàn)拉缸、抱軸等故障,主要原因就在于此)。因此對發(fā)動機中的摩擦部位給予良好的潤滑。當潤滑油流到摩擦部位后,就會粘附在摩擦表面上形成一層油膜,減少摩擦機件之間的阻力,而油膜的強度和韌性是發(fā)揮其潤滑作用的關鍵。但是又不能用量過大,因為量過大時會產(chǎn)生平方關系的阻力,對轉速影響,所以在用量上要特別注意。
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