Класифікація нафтових масел
Нафтові масла являють собою суміші високомолекулярних парафінових, нафтенових і ароматичних вуглеводнів з невеликою домішкою смолістоасфальтенових речовин.
Відповідно до областями застосування масла підрозділяються на мастильні та спеціального призначення. Мастила. застосовувані практично у всіх областях техніки, в залежності від призначення виконують такі функції:
- зменшують коефіцієнт тертя між поверхнями, що труться;
- знижують інтенсивність зношування;
- захищають метали від корозії;
- охолоджують деталі, що труться;
- ущільнюють зазори між труться деталями;
- видаляють продукти зношування.
Спеціальні масла служать робочими рідинами в гідравлічних передачах, електроізоляційної середовищем в трансформаторах, конденсаторах, кабелях, масляних вимикачах, використовуються при приготуванні пластичних мастил, присадок і т. П.
Зазвичай товарні масла отримують шляхом додавання до базових масел композиції присадок. Присадки - це речовини, які посилюють позитивні властивості базових масел або надають їм необхідні нові властивості. Розрізняють базові масла трьох типів:
- мінеральні. одержувані в процесах переробки нафти (найкращою сировиною є парафино-нафтенові нафти);
- синтетичні. одержувані шляхом синтезу органічних речовин;
- частково синтетичні. що складаються із сумішей мінеральних і синтетичних.
За способом виділення мінеральні базові оливи поділяють на:
- дистилятні. одержувані з масляних фракцій виділених при вакуумній перегонці мазуту. Традиційна схема виробництва передбачає виділення трьох фракцій з межами температур википання 350-400, 400-450 і 450-500 ° С. Іноді для отримання якісних масел виділяють чотири-п'ять масляних фракцій з температурами википання 20-60 ° С і накладенням температур не більше 20 ° С, при цьому забезпечується чіткий поділ між кінцевою фракцією (540-560 ° С) і гудроном;
- залишкові. одержувані з деасфальтізата, виділеного при деасфальтизації гудрону рідким пропаном; на ряді заводів залишкове масла можуть бути отримані також при переробці фракції 500-560 ° С, виділеної при глибоковакуумна перегонці мазуту;
- компаундують (змішані), одержувані при змішуванні в певних пропорціях дистилятів і залишкових базових даних.
очищення масел
Масляні дистиляти та деасфальтізата містять небажані компоненти, що підлягають видаленню:
- поліциклічні ароматичні вуглеводні;
- асфальтосмолисті речовини;
- нафтові кислоти;
- органічні сполуки, що містять азот, сірку, кисень і деякі метали.
За способом очищення розрізняють масла:
- селективного очищення;
- адсорбційної очистки;
- кислотно-лужної очистки;
- кислотно-контактної очищення;
- гідроочищення (або гідрокрекінгу).
Традиційна схема включає селективну очистку масляних дистилятів і деасфальтізата з подальшою низькотемпературної депарафінізацією рафінат і гідродоочісткой (гідрофінішінг) або контактної очищенням глинами Депарафінірованние масел з отриманням компонентів базових масел.
При очищенні селективним розчинником (фенол, фурфурол або N-метилпіролідон) видаляються поліциклічні ароматичні сполуки, смоли, асфальтени і гетеросоединений, що погіршують вязкостно- температурні і антиокислювальні властивості масел. При депарафінізації дистилятів рафінат змішаним розчинником (метил-етілкетон-толуол) видаляються нормальні високоплавкі парафіни (гач), а при переробці залишкових рафінат - церезини (вазелін), що погіршують низькотемпературні властивості. При гідродоочістке (або контактної очищення) видаляються полярні гетеросоединений, що погіршують колір і запах. Іноді в схемі виробництва передбачається гідроочищення масляних фракцій або рафінат. За технологією фірм «Ексон-Мобіл» і «Шеврон» високоякісні масла отримують шляхом гідрокрекінгу масляної фракції з наступною гідроізомеризації або каталітичної депарафінізацією. На раді заводів масла отримують гідроізомеризації Гача - продукту депарафінізації олив.
Показники якості масел
Основними показниками якості мастил є:
- рівень в'язкості і в'язкісно-температурні властивості;
- Температура застигання;
- стійкість до окислення киснем повітря (хімічна стабільність);
- стабільність при робочих температурах (термостабільність);
- змащувальні властивості;
- захисні та антикорозійні властивості.
Найкращими в'язкісно-температурними властивостями володіють ізопарафінових і нафтенові вуглеводні, хімічно стабільні малоцікліческіе нафтени, нафтено-ароматичні компоненти і високомолекулярні сірчисті з'єднання. Змащуюча здатність максимальна у ароматичних сполук і смол. Однак вони володіють низькими в'язкісно-температурними і антиокисними характеристиками і підлягають видаленню.
синтетичні масла
Синтетичні базові оливи поділяють на вуглеводневі (поліальфаолефіни і алкілбензоли) і невуглеводневі (ефіри двоосновний кислот і складні ефіри багатоатомних спиртів). Синтетичні і базові компоненти нерідко комбінують, щоб нівелювати недоліки одного з компонентів. Недоліки синтетичних масел - найгірша сумісність з еластомерами і корозійна активність по відношенню до сплавів кольорових металів. Синтетичні масла в порівнянні з мінеральними мають ряд переваг:
- менша зміна в'язкості з температурою (індекс в'язкості - до 150);
- низьку температуру застигання - до мінус 60-70 ° С;
- низьку випаровуваність;
- менша витрата масла;
- кращу стійкість до окислення;
- кращу термічну стабільність;
- меншу схильність до утворення відкладень;
- надійне змащування при високих навантаженнях і температурах;
- збільшені терміни заміни масла;
- менші втрати на тертя і економію палива.
Частково синтетичні масла отримують змішуванням глубокоочищенних мінеральних базових масел з синтетичними. У порівнянні з синтетичними вони мають більш низьку вартість, в них усунуто низку недоліків синтетичних масел і збережені переваги останніх.