梁啟源 揭斌華 鄒小蕓
中國石化潤滑油有限公司茂名分公司
聚α-烯 烴(PAO)是由C8~C12的 線性α-烯烴(LAO)在催化劑作用下發(fā)生齊聚,并經(jīng)過加氫飽和形成的氫化α-烯烴低聚體,其化學結構是規(guī)整的長側鏈異構烷烴[1]。PAO基礎油在美國石油學會(API)的潤滑油分類中屬于IV類基礎油,即合成基礎油。21世紀以來,由于高端潤滑油產(chǎn)品需求增大,潤滑油性能要求不斷提高,基礎油質(zhì)量的升級換代速度隨之加快,PAO憑借著優(yōu)異的性能成為高檔或?qū)S脻櫥偷闹匾现?,廣泛應用于航天航空、軍工、汽車、高鐵、機械制造等領域,其需求量也迅速增長[2]。目前,全球PAO的主要生產(chǎn)供應商是??松梨?、英力士、雪佛龍菲利普斯、朗盛等國外公司,國內(nèi)的PAO基礎油需求量中94%依賴海外進口,國產(chǎn)PAO的市場份額相對較低[3]。中國石化于2021年8月建成投產(chǎn)1.2萬t/a PAO基礎油的生產(chǎn)裝置,可逐漸緩解國內(nèi)PAO市場對國外進口的依賴。
PAO基礎油常應用于0W系列等高質(zhì)量等級汽油機油產(chǎn)品中,為了考察國產(chǎn)PAO在高檔發(fā)動機油的應用可行性,我們對國產(chǎn)PAO與同黏度的進口PAO(國外A公司) ,進口API III+4基礎油(國外B公司)的主要性能進行對比,并選用0W黏度等級的高檔汽油機油,對國產(chǎn)PAO與同黏度的進口PAO(國外A公司) ,進口API III+4基礎油(國外B公司)調(diào)配后的油品性能進行了對比考察。
國產(chǎn)PAO4與進口PAO4、進口API III+4基礎油的典型數(shù)據(jù)對比見表1。
表1 國產(chǎn)PAO4、進口PAO4與進口API III+4的主要理化性能
由表1的數(shù)據(jù)對比可以發(fā)現(xiàn),國產(chǎn)PAO4基礎油的旋轉(zhuǎn)氧彈是三種基礎油中最好的,其傾點也比進口API III+4基礎油低得多,這可能是與PAO的生產(chǎn)工藝差異、加氫精制深度有關。
國產(chǎn)PAO6與進口PAO6基礎油的典型數(shù)據(jù)對比見表2。
表2 國產(chǎn) PAO6與進口PAO6的主要理化性能
由表2的數(shù)據(jù)對比可以發(fā)現(xiàn),國產(chǎn)PAO6基礎油旋轉(zhuǎn)氧彈數(shù)據(jù)更好,這可能是與PAO的生產(chǎn)工藝差異、加氫精制深度有關。
光安定性是潤滑油產(chǎn)品性能的重要指標。油品在氧存在的條件下,受到光照會發(fā)生氧化,導致油品變色、產(chǎn)生渾濁和沉淀,不僅影響油品外觀質(zhì)量,也會使油品黏度增大,酸值升高,影響油品的性能和使用壽命[4]。
將國產(chǎn)PAO4、進口PAO4與進口API III+4三種基礎油于2021年9月在茂名分公司實驗室光線充足的南側窗臺,同時進行光安定性試驗,觀察樣品光照30 d后外觀變化,試驗結果見圖1、圖2。
圖1 樣品未進行光照試驗時外觀
圖2 樣品光照試驗30 d后外觀
對比圖1和圖2可以發(fā)現(xiàn),國產(chǎn)PAO4、進口PAO4的外觀沒有明顯變化,而進口API III+4基礎油的顏色明顯變深變渾濁,說明國產(chǎn)PAO4的光安定性與進口PAO4相當,優(yōu)于進口API III+4基礎油。
在添加劑加入量固定的情況下,分別采用國產(chǎn)PAO4、進口PAO4與進口API III+4基礎油調(diào)配0W-16汽油機油,并考察其理化性能,數(shù)據(jù)見表3。
表3 三種基礎油調(diào)配的0W-16汽油機油的主要理化性能
由表3可以看出,用國產(chǎn)PAO4基礎油調(diào)配的0W-16汽油機油理化性能滿足指標要求,與進口PAO4基礎油調(diào)配的0W-16汽油機油性能相當,且其低溫性能(低溫動力黏度、低溫泵送黏度、傾點)和高溫性能(蒸發(fā)損失)略優(yōu),說明國產(chǎn)PAO4基礎油用于調(diào)配0W-16汽油機油具有可行性。
在添加劑加入量固定的情況下,分別采用國產(chǎn)PAO4、進口PAO4與進口III+4基礎油調(diào)配0W-20汽油機油,并考察其理化性能,數(shù)據(jù)見表4。
表4 三種基礎油調(diào)配的0W-20汽油機油的主要理化性能
由表4可以看出,用國產(chǎn)PAO4基礎油調(diào)配的0W-20汽油機油理化性能滿足指標要求,與進口PAO4基礎油調(diào)配的0W-20汽油機油性能相當,且其低溫性能(低溫動力黏度、低溫泵送黏度、傾點)和高溫性能(蒸發(fā)損失)略優(yōu),說明國產(chǎn)PAO4基礎油用于調(diào)配0W-20汽油機油具有可行性。
相當,說明國產(chǎn)PAO6基礎油用于調(diào)配0W-30汽油機油具有可行性。
在添加劑加入量固定的情況下,分別采用國產(chǎn)PAO6與進口PAO6調(diào)配0W-30汽油機油,并考察其與基礎油相關的理化性能,數(shù)據(jù)見表5。
表5 兩種基礎油調(diào)配的0W-30汽油機油的主要理化性能
由表5可以看出,用國產(chǎn)PAO6基礎油調(diào)配的0W-30汽油機油理化性能滿足質(zhì)量指標要求,與進口PAO6調(diào)配的0W-30汽油機油
在添加劑加入量固定的情況下,分別采用國產(chǎn)PAO6與進口PAO6調(diào)配0W-40汽油機油,并考察其理化性能,數(shù)據(jù)見表6。
表6 兩種基礎油調(diào)配的0W-40汽油機油的主要理化性能
由表6可以看出,用國產(chǎn)PAO6基礎油調(diào)配的0W-40汽油機油理化性能滿足指標要求,與進口PAO6調(diào)配的0W-40汽油機油相當,低溫性能(低溫動力黏度、低溫泵送黏度)略優(yōu),說明國產(chǎn)PAO6基礎油用于調(diào)配0W-40汽油機油具有可行性。
(1)從基礎油的性能對比中發(fā)現(xiàn),國產(chǎn)PAO4的抗氧化性能、低溫性能和光安定性優(yōu)于進口PAO4與進口API III+4基礎油,且其他性能基本相當;國產(chǎn)PAO6的抗氧化性能優(yōu)于進口PAO6,并且其他性能基本相當。
(2)從不同基礎油調(diào)配的高檔汽油機油的性能對比考察中發(fā)現(xiàn),用國產(chǎn)PAO4調(diào)配的0W-16、0W-20汽油機油和國產(chǎn)PAO6調(diào)配的0W-30、0W-40汽油機油理化性能滿足指標要求,在高低溫性能等方面略優(yōu)或相當于以所選進口API III+4基礎油或進口PAO調(diào)配的油品。
綜合以上結論,采用國產(chǎn)低黏度PAO基礎油替代進口API III+4基礎油和進口低黏度PAO基礎油來調(diào)配高檔汽油機油具有可行性。