Бажано для кожного конкретного випадку застосування мати масло з оптимальним ними експлуатаційними властивостями. Це обумовлює великий асортимент масел. Виробництво великої кількості різновидів масел технічно і економічно недоцільно. Щоб уникнути цього, нафтопереробна промисловість випус-кає обмежена кількість базових масел, які змішуються між собою і з при-садками на маслосмесітельних заводах для отримання товарних масел з необхідними експлуатаційними властивостями. Виробництво товарних масел складається з двох стадій - виробництва базових масел і змішування компонентів (компаундування).
Базові мінеральні масла виробляються нафтопереробними заводами, найчастіше належать великим нафтовим компаніям, так як для управління вироб-ництвом і його вдосконалення потрібно великий фінансовий капітал і науковий потенціал.
Базові масла розрізняються між собою в'язкістю, хімічним складом і недо-торимі іншими властивостями. Базове масло - це основа товарного масла, готова до сме-шенням, але ще без присадок. Сировиною для мастил можуть бути мінеральні і синтетичні базові масла. Хімічний склад мінеральних масел залежить від не фти, з якої вироблено масло. Хімічний склад синтетичних масел залежить від вихідної сировини (мономерів) і методу синтезу.
Великі нафтокомпанії мають кілька нафтопереробних заводів. Для конкретної товарної марки на всі маслосмесітельние заводи вони поставляють базове масло і присадки строго певного складу і властивостей. Тому в документах на про-продукцію зазвичай не вказується завод-виробник, а тільки назва нафтокомпанії.
Якість товарного масла залежить від типу вихідної нафти, способу отримання ба-зового масла, глибини хімічного перетворення і очищення. В описах продукту часто вказуються особливості його виробництва і складу що дає споживачеві можливість судити про якість вихідного базового масла.
Компаундування масел є відносно нескладним технологічним про- процесом і може бути здійснено на порівняно невеликих маслосмесітельних за-водах. Це завдання здатні виконати і невеликі самостійні фір-ми. Вони купують базові масла і присадки, змішують їх, розфасовують і поставляють Масла на ринок під своїм фірмовим назвою.
Великі нафтокомпанії розробляють нові технології і склади і виконують всі процеси по виробництву масел від переробки нафти і до розфасовки кінцевого про-дукту. В умовах конкуренції вони постійно удосконалюють технології і поддержива-ють якість своєї продукції на найвищому рівні. Споживачеві корисно бути знакі-мим зі структурою і можливостями виробників і постачальників нафтопродуктів.
Присадки і їх набори (пакети) поставляються на ринок компаніями і заводами хімічної промисловості в великому асортименті, часто це пакети повністю готові для отримання масла певного класу (рівня якості). Маслосмесітельние заводи по Компаундування масел мають досить великий вибір і можуть до деяких законів-рій ступеня конкурувати з великими нафтокомпаніями швидким реагуванням на з-трансформаційних змін потреб ринку. Великі нафтові та хімічні компанії розробляють оригінальні присадки і набори, при-міняють їх для компаундування своїх продуктів і тим самим мають більше можливо-стей щодо вдосконалення якості, ніж дрібні фірми.
Кожна велика нафтокомпанія намагається створити процеси виробництва, очищення та модифікації базових масел і підбір компонентів товарних масел, які були б не тільки оригінальними, але і найбільш ефективними в економічному плані і забезпе-Чіва б найкращу якість. Тому кожне нововведення, яке покращує якість продукту, обов'язково вказується в описі масла, як цінна перевага даного продукту. Для правильного розуміння будь-яких приписів виробників, потрібні визна-поділені знання по технології виробництва, модифікаціям масел і специфічної тер-Мінологіі.
Загальна схема виробництва базових мінеральних масел:
- атмосферна перегонка, при якій відокремлюються легкокипящие фракції (світлі продукти) і атмосферний залишок або мазут, який слу-жит сировиною для вакуумної перегонки при виробництві масел;
- вакуумна перегонка атмосферного залишку (мазуту) здійснюється при більш низькій температурі в вакуумі, що дозволяє переганяти в'язкі продукти; получа-ються фракції масел - вакуумні дистиляти з різною в'язко-стю і вакуумний, з яких отримують високов'язкі базові масла;
- очищення фракцій вакуумної перегонки методом екстракції, за допомогою якої розчинниками відокремлюються небажані з'єднання;
- депарафінізації фракцій, при якій відокремлюються парафіни;
- інші технологічні процеси поліпшення якості базових масел: гідрірова-ня, каталітичний гідрокрекінг, очищення вибілюючої глиною або кристали-ного алюмосилікатом (наприклад, цеолітом) та ін.
Основні фракції вакуумної перегонки атмосферного залишку (мазуту):
- легке вакуумне масло (температура кипіння 300 - 400 ° С),
- важке вакуумне масло (температура кипіння 350-420 ° С)
- залишкове масло (температура кипіння 420 - 490 ° С).
Залишок після відділення дистилятів називають гудроном або вакуумним остат-ком (температура кипіння> 500 ° С). Він становить близько 20 - 30% від вихідної сировини. Іноді залишкове масло не виділяється в окрему фракцію, а виробляється з вакуум-ного залишку. Таке масло після процесу очищення називається освітленим остаточ-ним маслом.
За фракційним складом базові масла діляться на дистиляти, компаундіро-ванні і залишкові. Дистилятів маслами є окремі фракції або їх сме-сі. Компаундують масла виходять змішанням дистилятів і залишкових масел.
Залишкові масла володіють хорошими експлуатаційними змащувальні властивості. Їх липкість, стійкість до окислення краще, ніж у дистилятів масел. З легких дистилятів отримують легкі індустріальні та трансформаторні масла, з середніх і важких дистилятів - індустріальні і моторні, з компаундують і залишкових - трансмісійні, важкі індустріальні, циліндрові і ін. Масла.
Склад нафти і базового масла. Хімічний склад базового масла залежить в хімічного складу нафти. Існуючі різновиди нафт:
Для виробництва мастил найбільше значення мають парафінові нафти, які відрізняються хорошими вязкостно-температурними властивостями (високим індексом в'язкості). Після традиційних процесів очищення парафиновое мінеральне масло володіє хорошими експлуатаційними властивостями.
Деякі компоненти нафти, які зазвичай вважаються шкідливими, в деяких областях призначення можуть бути вельми цінними. Наприклад, смоли, жирні і нафтенові кислоти підвищують липкість і стійкість адсорбційної плівки масла і тим самим покращують здатність, що змазує масла. Деякі сполуки сірки та азоту облада-ють антиокислювальні властивості. Таким чином, при глибокому очищенню масла, Незнач-які його змащувальні, антиокислювальні і антикорозійні властивості можуть погіршитися,
- сполуки сірки та органічні кислоти, які призводять до корозії металів;
- ненасичені вуглеводні, що знижують антіокіс-лительного стійкість масла;
- смолисті і асфальтеновие з'єднання. які утворюють лакові відкладення і нагар на гарячих поверхнях деталей, погіршують нізкотем-температурних властивості, пригнічують ефективність антиокисних і антикорозійних-Зіон присадок;
- розчинені в маслі тверді вуглеводні парафій-ни) (мах), які підвищують температуру застигання масла і погіршують його низ-котемпературную фільтрованість і прокачиваемость;
- поліциклічні сполуки, які погіршують нізкотем-температурних властивості масла і сприяють утворенню лакових відкладень і нагару.
- селективна очісткаілі екстракція розчинниками - метод видалення небажаних з'єднань, заснований на освітньої-ванні двухфазной системи, в якій домішки з розчинником і чисте масло поділу-ляють на два шари. Після відділення шару екстракту виходить чисте масло. Та-ким чином, з масла видаляються асфальтеновие (бітумні) речовини, смоли і ароматичні з'єднання з короткими ланцюгами в молекулах, тверді вуглеводні і поліциклічні ароматичні сполуки, які посилюють коксування і за-лежність в'язкості від температури. Екстракція розчинниками зазвичай прово-диться відразу після вакуумної дистиляції. Дистиляти після екстракції мають більш високий індекс в'язкості і кращу стійкість до окислення. В даний час для екстракції в основному застосовуються фурфурол або н-метилпіролідин, рідше фенол. В ході екстракції основний хімічний склад дистилятів змінюється не-значно, тому ще зберігається вплив хімічного складу сирої нафти.
- депарафінізації розчинником (solvent dewaxing) - метод видалення парафії-нів, які підвищують температуру застигання масел. Масло змішується зі сме-сом двох розчинників, наприклад - метилетилкетону і толуолу. Отриманий ра-створ масла охолоджується до - 6. - 12 ° С. При такій температурі кристали пара-фіна випадають в осад і відокремлюються фільтруванням, а розчинник отгоняетсяот масла. В результаті виходить депарафінізірованное масло (dewaxed oil) з покращеними властивостями: з більш низькою температурою застигання і підвищений-ним індексом в'язкості (за рахунок зменшення низькотемпературної в'язкості). Як і бочний продукт, парафіновий шлам (slack wax), служить сировиною для каталіті-чеського гідрокрекінгу, при якому можуть бути отримані високоякісні ба-зовие масла.
- очищення адсорбентами. Як адсорбенти застосовуються відбілююча гли-на або кристалічні алюмосилікати - цеоліти, які мають однорідну поріс тости. Підбором цеолітів з порами певного розміру, можна проводити се колективні адсорбцію деяких з'єднань: смолистих і асфальтових речовин, алкенов, поліциклічних аренів. Від такого очищення масло стає світліше, тому цей процес іноді називають висвітленням масла. В основному очищення адсорбентами проводиться після інших процесів хімічної очистки та екстрак-ції розчинниками.