Гидрокрекинговые масла: Что такое гидрокрекинговое моторное масло?

Как не ошибиться в выборе синтетического моторного масла — Лайфхак

• Лайфхак
• Эксплуатация

Весной, когда традиционно многие автовладельцы проводят сезонное обслуживание двигателя и его системы смазки, особенно актуальным становится правильный выбор моторного масла, чтобы потом не стало больно и обидно за загубленный двигатель.

Ефим Розкин

Чтобы понять, насколько важен грамотный подход к выбору автомобильной моторной «жидкой» смазки, есть смысл обратиться к некоторым техническим моментам, касающихся их применимости, а также и способов производства. Отметим, что сегодня при выпуске современных моторных масел используется масса самых различных ингредиентов, но наибольшая их часть (в количественном выражении) примерно в равной степени представлена двумя основными компонентами — специальными присадками и базовыми маслами.

Что касается базовых масел, то такой крупнейший международный исследовательский центр, как Американский Институт Нефти (API), в настоящее время делит их на пять основных групп. Первые две отданы минеральным маслам, в третью классификацию вошли так называемые гидрокрекинговые масла, четвертая группа включает полностью синтетические масла с использованием основы из ПAO (полиальфаолефинов), а пятая — это все, что не может быть классифицировано по признакам, характерным для первых четырех групп.

Пример физических свойств минеральных масел.

В частности, в пятую группу сегодня входят такие химические компоненты, как сложные эфиры или полигликоли. Нам они малоинтересны, поэтому вкратце пройдемся по особенностям каждой «базы», отмеченной в группах 1—4.

Минеральные моторные масла

Минеральные масла становятся все менее и менее востребованными, поскольку их свойств уже недостаточно для удовлетворения высоких требований современных двигателей легковых автомобилей. В настоящее время их используют в машинах предыдущих поколений. Парк таких авто на российском рынке до сих пор остается довольно значительным, поэтому «минералка» до сих пор у нас в ходу, хотя уже не так популярна, как, скажем, лет десять-пятнадцать назад.

Гидрокрекинговые масла

По оценкам экспертов рынка, качественные эксплуатационные показатели гидрокрекинговых масел подвергаются постоянному техническому совершенствованию. Достаточно сказать, что последнее поколение «гидрокрекинга», основанное на HC-синтезе (Hydro Craking Synthese Technology), практически не уступает аналогичным показателям полностью синтетических масел. При этом гидрокрекинговая группа удачно сочетает в себе такие важные потребительские свойства, как доступность, цена и эффективность.

315204

Надпись fully synthetic часто можно увидеть на упаковках моторных масел. Но как делается такая «синтетика»?

К сказанному стоит добавить, что большинство современных моторных масел, выпускаемых в статусе OEM (то есть предназначенных для первичной заливки на автомобильном конвейере того или иного автоконцерна), изготавливаются с применением HC-синтезированной основы. Что, в итоге, приводит в последнее время к увеличению спроса и повышению цен на этот класс базового масла.

Полностью синтетические масла

Термин «полностью синтетическое масло» изначально использовался производителями для обозначения самой современной вариации состава масла. С момента его появления рынок жидких моторных смазок сразу разделился на две условных категории: «минералку» и полностью синтетические масла (fully synthetic). С другой стороны, это обстоятельство спровоцировало многочисленные и вполне небезосновательные споры о правильной применимости самого словосочетания «полностью синтетический».

К слову, юридически правильным оно будет признаваться только в Германии, и то лишь при условии, что при производстве моторного масла использовалась исключительно полиальфаолефиновая (ПАО) основа, без каких-либо добавок других базовых масел из групп с номером 1, 2 или 3.

Фраза «на основе синтетической технологии» с большой вероятностью означает, что масло изготовлено по технологии гидрокрекинга.

Однако всеобщая коммерческая доступность ПAO-основы в сочетании с ее достаточно высокой стоимостью оказались значимыми критериями для серийного выпуска качественного продукта. Это привело к тому, что в настоящее время производители обычно уже не используют ПAO-основу в чистом виде — ее почти всегда применяют в сочетании с более дешевыми базовыми компонентами из гидрокрекинговой группы.

Таким образом, они стараются выполнить технические требования автоконцернов. Но, повторимся еще раз, в ряде стран (например, в Германии) такой вариант «смешанного» масла уже не вправе назваться «полностью синтетическим», поскольку это выражение может ввести потребителя в заблуждение.

Тем не менее, отдельные немецкие фирмы допускают определенные «технологические вольности» при производстве своих масел, выдавая недорогой «гидрокрекинг» за fully synthetic. Кстати, в отношении ряда таких фирм уже приняты жесткие решения Федерального суда Германии. Эта высшая судебная инстанция ФРГ четко разъяснила, что масла с добавками HC-синтезированной основы никак не могут называться «полностью синтетическими».

Полностью синтетические моторные масла в Германии имеют обозначение Vollsynthetisches Leichtlauf Motoroil.

153821

Иначе говоря, у немцев «полностью синтетическими» могут считаться только моторные масла на 100-процентной ПАО-основе, к которым, в частности, относится линейка продуктов Synthoil от известной компании Liqui Moly. Ее масла имеют соответствующее своему классу обозначение Vollsynthetisches Leichtlauf Motoroil. Эти продукты, кстати, есть и на нашем рынке.

Краткие рекомендации

Какие же выводы можно сделать из обзора портала «АвтоВзгляд»? Они просты — владельцу современного авто (а тем более — современной иномарки) при выборе моторного масла явно не следует руководствоваться одной лишь «бытовой» терминологией, навязываемой тем или иным «авторитетным» мнением.

Решение надо принимать, в первую очередь, на основе рекомендаций, изложенных в инструкции по эксплуатации автомобиля. А при покупке обязательно следует почитать про состав того продукта, который вы намерены приобрести. Только при таком подходе вы, как потребитель, будете в полной безопасности.

• Лайфхак
• Эксплуатация

Лайфхак для тех, у кого нет денег, но есть свободное время

22699

• Лайфхак
• Эксплуатация

Лайфхак для тех, у кого нет денег, но есть свободное время

22699

Подпишитесь на канал «Автовзгляд»:

• Telegram
• Яндекс.Дзен

двигатель, автосервис, ремонт, техническое обслуживание, моторное масло, автохимия

Сколько «синтетики» в моём масле? (часть 2)

#AMSOIL

#synthetic

#oil

#синтетика

#моторные масла

#смазочные материалы

#синтетическое масло

#ПАО

#гидрокрекинг

#автомобиль

Какие масла можно считать синтетическими и что означает надпись «синтетическое» на канистре масла? Как выбрать масло, которое подходит для вашего автомобиля и не переплачивать лишнего? 

По многочисленным просьбам и благодаря интересу к первой части статьи Сколько «синтетики» в моём масле? мы решили опубликовать продолжение.

На российском рынке присутствуют более 200 масляных брендов. И каждый бренд имеет в своём ассортименте масла, которые они преподносят потребителю как синтетические.Но производители зачастую скрывают или недоговаривают главное: какие масла можно считать синтетическими и что означает надпись «синтетическое» на канистре масла.

В первой части мы разобрались, что существует 5 групп базовых масел, из которых производят товарные масла.

III группа базовых масел — это VHVI- гидрокрекинговые масла с высоким индексом вязкости, а также масла, произведенные по технологии GTL (Gas to Liquid). GTL — масла, произведенные путем синтеза природных газов. Несмотря на то, что сделано оно из газа, по международной классификации такое масло все же относится к 3-й группе базовых масел.

Битва Титанов

До 1999 года гидрокрекинговые масла считались минеральными, пока не возник прецедент: произошло историческое событие в виде решения американского суда по иску Exxon Mobil к Castrol. Кому интересно, подробно об этом можно прочесть здесь: www.1st-in-synthetics.comЕсли кратко, Castrol стал писать на своих канистрах с гидрокрекинговыми маслами слово «Synthetic», чем вызвал возмущение специалистов Mobil. Произошло знаменитое противостояние между двумя «монстрами» масляного бизнеса. Решение суда удивило многих и по сути внесло исторические изменения на рынок смазочных материалов. Гласило оно примерно следующее: надпись на канистре «Синтетика» — это вопросы маркетинга, а вовсе не вопросы технического описания товара.

После этого решения гидрокрекинг стал королем на рынке синтетических продуктов. АРI исключил ссылки на «синтетические» из своей системы лицензирования и сертификации (API1509). Масса компаний стала называть синтетикой продукты гидрокрекинговой очистки базового масла. Ну, а поскольку такая технология производства гораздо дешевле процесса синтеза из газа, то и цена такого продукта стала огромным конкурентным преимуществом перед классической синтетикой на ПАО. Рынок смазочных материалов наполнился канистрами с надписями «Full Synthteic», «100% Synthetic», «Synthetic», которые по своему составу ни что иное как смесь 3-й группы гидрокрекинговых базовых масел и 2-й или 1-й группы минеральных, но формально это синтетика.

До сих пор в мире нет документа, регулирующего понятие «синтетическое», по которому можно было бы предъявить претензию производителям масел за недостоверную информацию. В целом гидрокрекинговые масла по своим свойствам очень сильно приблизились к ПАО маслам и по сути уже смело могут называться синтетикой, но есть ряд технических особенностей, благодаря которым ПАО-базовые масла останутся недостижимым уровнем для гидрокрекинговой базы, по крайней мере на данном уровне технического развития химической отрасли.

Т.е. синтетикой сейчас называют не только моторное масло, сделанное на ПАО основе, но и масло, сделанное из сырой нефти путем глубокой очистки и химического катализа. Это производное HC синтеза -гидрокрекинговое моторное масло. Гидрокрекинговое автомобильное масло отличается, во-первых, более низкой ценой, а во-вторых, своими преимуществами и недостатками, которые, как и в ПАО-маслах, являются зеркальным отражением достоинств. Многие адепты синтетических масел до сих пор считают гидрокрекинг минеральным маслом с высокой степенью очистки, и это верно, ведь сделано оно именно из минеральной основы. Но поскольку есть решение суда — сами понимаете.))

IV группа базовых масел используется при производстве ПАО (ПолиАльфаОлефиновых) масел и имеет большие преимущества перед маслами на минеральной основе. Она выдерживает огромные нагрузки, высокие обороты, попадание топлива практически без ухудшения качества масла, очень долго сохраняет все свои основные технические параметры, прекрасно выдерживает термические нагрузки. Но. Адепты минеральных масел скажут: «при всех своих замечательных свойствах ПАО база практически не в состоянии растворить в себе присадки». И это действительно так. Поэтому в современном производстве ПАО масел используют присадки в жидком состоянии. Производители пакетов присадок для растворения ингредиентов используют минеральную базу, с которой присадочный комплекс прекрасно смешивается. Мы согласны с тем, что не бывает в мире ПАО масел, состоящих только из синтетики, в любом случае какой-то процент минеральной основы присутствует, но он минимален.

ПАО и эстеры

Кто-то может сказать: «но у ПАО базовых масел или масел 4-ой группы полярность низкая или практически отсутствует. То есть молекулы ПАО масла не «прилипают» к металлическим поверхностям и после выключения могут спокойно стремиться стечь в картер, также не очень хорошо относятся к резинотехническим уплотнителям в виде сальников и прокладок.» Так вот, для борьбы с подобным явлением используют специальные вещества, которые придают определенную полярность молекулам масла, укрепляя пленку и придавая свойства «прилипания» к металлу. Как правило, раньше для этих целей использовали представителей 5-ой группы базовых масел, так называемые сложные эфиры или эстеры. Эстеры даже в небольшом количестве существенно влияют на свойства ПАО базового масла и избавляют его от вышеописанных недостатков. На сегодняшний день многие производители переходят на алкалированные нафталины. По сути, они так же, как и эстеры, избавляют ПАО базовое масло от недостатков, но это более современное поколение присадок. Таким образом, классическое синтетическое масло – это масло, в базе которого содержится большой процент ПАО базового масла.

Итак, синтетическим автомобильным маслом может называться как классическое ПАО масло, так и продукция сделанная из нефти или гидрокрекинговое масло. С недавних пор в полку синтетических масел прибыло еще одно, новая – старая технология, а именно GTL или Gas to Liquid. За основу была взята технология переработки угля в жидкое состояние (Coal-to-Liquid), разработанная немецкими учеными еще во время Второй Мировой. GTL базовые масла — это продукция, сделанная путем синтеза природных газов. Все попытки мирового производителя (все знают, кто это) GTL базы вывести данные масла-основы в отдельную группу или приравнять к IV группе базовых масел пока не увенчались успехом.

Что же выбрать?

При выборе синтетического масла прежде всего исходите из условий эксплуатации автомобиля. В большинстве случаев при правильном подборе по вязкости и допускам можно ограничиться «бюджетной», но качественной гидрокрекинговой синтетикой. Если же вашему автомобилю приходится работать в условиях, которые большинство назовут суровыми или экстремальными, а это постоянные «пробки», большой перепад температуры окружающей среды, некачественное топливо, запыленность местности, то выбор однозначно за ПАО синтетикой.Ну а по каким параметрам определить, ПАО масло перед вами или нет, описано в первой части статьи: Сколько «синтетики» в моём масле?

Спасибо за внимание!

Процесс гидрокрекинга на нефтеперерабатывающем заводе Petro Solutions

Каталитический крекинг тяжелых углеводородов в присутствии водорода известен как гидрокрекинг. Процесс гидрокрекинга превращает тяжелое высококипящее нефтяное сырье в более легкие продукты (нафту, керосин, дизельное топливо и т. д.) или высококачественные смазочные масла. В процессе гидрокрекинга происходит разрыв связей С-С наряду с насыщением водородом тяжелого сырья в присутствии катализатора при высоком парциальном давлении водорода и тяжелых условиях эксплуатации.

Гидрокрекинг в нефтепереработке играет ключевую роль и позволяет получать высококачественное транспортное топливо за счет переработки низкокачественного сырья. В настоящее время гидрокрекинг является основой нефтепереработки, поскольку ни один нефтеперерабатывающий завод не может существовать без установки гидрокрекинга из-за жестких экологических норм. Он обычно применяется для обогащения более тяжелых фракций сырой нефти и установок вакуумной перегонки, включая остаток.

Основным преимуществом процесса гидрокрекинга является его гибкость для обработки различных потоков сырья нефтеперерабатывающих заводов. Основным продуктом установки гидрокрекинга является средний дистиллят, но также производятся и другие продукты хорошего качества. Диапазоны кипения продуктов и их количество можно варьировать, контролируя параметры процесса, каталитическую конверсию и модификацию катализатора. В таблице представлены ассортименты сырья и продуктов в процессе гидрокрекинга.

Конечные продукты гидрокрекинга хорошего качества и служат отличным компонентом для смешивания с другими продуктами нефтепереработки. Легкая нафта имеет октановое число 75–85, а тяжелая нафта представляет собой высококачественное сырье для установки риформинга. Точно так же реактивное топливо имеет низкое содержание ароматических соединений с высокой температурой дымления, дизельное топливо имеет низкое содержание серы и относительно высокое цетановое число, а жидкое топливо имеет низкое содержание серы.

В процессе гидрокрекинга в основном применяется реактор с несколькими неподвижными слоями и нисходящим потоком. Реактор гидрокрекинга аналогичен типичному реактору гидроочистки и представляет собой цилиндрический сосуд с входным диффузором, верхней распределительной тарелкой, опорной решеткой для катализатора, секцией смешивания охлаждающих газов и выпускным коллектором. Подробнее о реакторах гидроочистки можно прочитать в моем предыдущем блоге «Внутреннее устройство реактора гидроочистки».

Содержание

Реакции гидрокрекинга

Реакции крекинга являются эндотермическими, тогда как реакции гидрирования имеют экзотермическую природу. Сырье для гидрокрекинга повторно подвергается гидроочистке перед гидрокрекингом в том же реакторе или в дополнительном реакторе, расположенном выше по потоку. Реакции гидроочистки насыщают ненасыщенные соединения и осуществляют гидрообессеривание, деазотирование, удаление металлов, насыщение олефинов, гидрораскисление и т. д.

В процессе гидрокрекинга протекают две основные химические реакции; 1. каталитический крекинг тяжелых углеводородов в более легкие ненасыщенные углеводороды и 2. насыщение этих новообразованных углеводородов водородом. Далее также происходят реакции гидрокрекинга, изомеризации парафинов, гидродециклизации, гидродеалкилирования и насыщения ароматических соединений.

Гидрокрекинг C катализатор катализаторы гидрокрекинга двухфункциональные; функция гидрирования-дегидрирования обеспечивается металлами, а функция крекинга обеспечивается кислотными материалами-носителями.

Кислотный носитель может представлять собой 1. аморфные оксиды (например, алюмосиликат), 2. кристаллический цеолит плюс связующее (например, оксид алюминия) или 3. смесь кристаллического цеолита и аморфных оксидов. Металлы могут быть; 1. благородные металлы (палладий, платина) или 2. неблагородные металлы в сульфидах из группы VIA (молибден, вольфрам) и группы VIIIA (кобальт, никель).

Основные условия эксплуатации

  Эксплуатация установки гидрокрекинга в заданных условиях очень важна для увеличения продолжительности цикла катализатора. Некоторые ключевые условия работы установки гидрокрекинга: рабочая температура: 300~450 C, рабочее давление: 60~200 бар, объемная скорость жидкости в час: 0,5~2,5, отношение водорода к углеводороду: 500~1600 нм3/м3 сырья, потребление водорода: 200~600. Высокое парциальное давление водорода играет жизненно важную роль в снижении скорости закоксовывания и дезактивации катализаторов гидрокрекинга.

Типы H Процесс YDROCRACKING ES

схема потока схемы гидрирования с некоторым типичным процессом. Процесс гидрокрекинга подразделяется на одностадийную реакционную систему и двухстадийную реакционную систему в зависимости от схемы прохождения через реактор гидрокрекинга. Как правило, одноступенчатая реакторная система используется для производства керосина и дизельного топлива с меньшей конверсией (30~80%), а двухступенчатая реакторная система используется для полной конверсии сырья, что увеличивает выход среднедистиллятных масел. .

Мягкий и традиционный процесс гидрокрекинга

Другая категория процесса гидрокрекинга основана на жесткости процесса, т.е. обычный гидрокрекинг и мягкий гидрокрекинг .

Мягкая гидрокрекинг – менее жесткий процесс, используемый для получения относительно высокого выхода более легких продуктов за счет использования менее жестких рабочих условий по сравнению с традиционным гидрокрекингом. Основное различие между этими двумя процессами заключается в парциальном давлении водорода, при котором они работают; установки мягкого гидрокрекинга работают при давлении 30~70 бар, в то время как обычный гидрокрекинг работает при давлении 100~200 бар. Кроме того, мягкий гидрокрекинг представляет собой однократный процесс, в то время как большинство обычных установок гидрокрекинга рециркулируют непрореагировавшее масло. Более низкое парциальное давление водорода при мягком гидрокрекинге приводит к более низкой конверсии (30~70%) и меньшему количеству гидрированных продуктов. Мягкий гидрокрекинг производит большое количество мазута с низким содержанием серы и меньшее количество средних дистиллятов. Кроме того, традиционный гидрокрекинг может обеспечить полную конверсию сырья, но не может быть достигнут при мягком гидрокрекинге.

  Процесс одностадийного гидрокрекинга

однопроходная система, которая частично преобразует масло без рециркуляции, называется прямоточным процессом гидрокрекинга. В процессе гидрокрекинга с рециркуляцией кубовая часть ректификационной колонны возвращается обратно в реактор для повышения конверсии.

  В одностадийном процессе гидрокрекинга свежее сырье (нефть и газ) предварительно нагревают путем теплообмена с потоками, выходящим из реактора, и, наконец, с помощью пламенного нагревателя перед подачей в один или два реактора. Первая секция реактора часто заполняется защитным кожухом и катализатором гидроочистки для защиты более чувствительного катализатора крекинга, находящегося дальше в реакторе, от примесей серы, азота и отравления металлами.

Реакторы гидрокрекинга обычно содержат два или более слоев катализатора. Охлаждающий газ подается для поддержания одинаковых температур в слоях катализатора. Выходящий из реактора поток охлаждается и частично конденсируется за счет теплообмена перед поступлением в сепаратор высокого давления.

Газовый поток, богатый водородом, отделяют и возвращают обратно в реактор в качестве рециркулирующего газа после обработки амином путем удаления h3S. Углеводородная жидкая фаза из сепаратора высокого давления сначала направляется в отпарную колонну для удаления более легких газов. Кубовая жидкость отпарной колонны поступает во фракционатор продуктов, где продукты разделяются фракционированием и направляются на хранение.

В некоторых конфигурациях жидкость из сепаратора высокого давления направляется в сепаратор низкого давления, где также испаряется второй газовый поток. Он будет иметь более низкое содержание водорода, но будет содержать более высокое содержание компонентов C3 и C4. По этой причине поток часто направляют в абсорберную колонну для максимального извлечения СНГ. Оба потока жидких углеводородов из сепаратора высокого давления и сепаратора низкого давления сначала направляются в отпарную колонну для удаления более легких газов. Кубовая жидкость отпарной колонны поступает во фракционатор продуктов, где продукты разделяются фракционированием и направляются на хранение. Технологическая схема (PFD) одностадийного процесса гидрокрекинга с однократным проходом и рециклом показана ниже.

Технологическая схема процесса гидрокрекинга , Одностадийный одностадийный процесс с рециклом

Двухстадийный процесс гидрокрекинга

Более сложный по сравнению с одностадийным гидрокрекингом. При двухступенчатом гидрокрекинге кубовая часть ректификационной колонны подается на вторую ступень реактора гидрокрекинга, где повторяется тот же процесс, и отделенные газы из сепаратора присоединяются к потоку рециркулирующего газа, а жидкость поступает в поток отпарной колонны для удаления более легких газов. заканчивается, а затем разделяются на продукты дробно на продукты вместе с одностадийным технологическим потоком.

Двухэтапный процесс гидрокроки

Коммерческие процессы гидрокроки

Различные компании, которые лицензируют на технологии, имеют торговые названия для их процессов;

• Процесс UnicrackingProcess от UOP
• Процессы изокрекинга Chevron
• Шелл, Shell Development Co.
• BASF-IFP Гидрокрекинг

Для дальнейшего обсуждения и запроса прокомментируйте в поле для комментариев ниже или свяжитесь по адресу [email protected]  ИЛИ следите за нами на   Linkedin.com и facebook.com

Метки: преимущества гидрокрекинга Каталитический крекинг традиционный гидрокрекинг Катализаторы гидрокрекинга Гидрокрекинг в нефтепереработке Процесс гидрокрекинга Описание процесса гидрокрекинга Реакции гидрокрекинга Реактор гидрокрекинга Установка гидрокрекинга Мягкий гидрокрекинг ПФО гидрокрекинга Описание процесса гидрокрекинга Технологическая схема процесса гидрокрекинга Одностадийный процесс гидрокрекинга процесс гидрокрекинга Типы процессов гидрокрекинга

Предыдущая статьяУстановка вакуумной перегонки на нефтеперерабатывающем заводе

Следующая статьяПроцесс каталитического риформинга нафты

Производство базовых масел премиум-класса методом гидрообработки

Вы просматриваете: Статьи

Aug-2013

Ожидается, что мировой спрос на смазочные материалы будет увеличиваться на 2,6% в год до 2015 года1, при этом азиатские прогнозы останутся самыми быстрорастущими область.

Тимоти Хилберт и Гириш Читнис, ExxonMobil Research & Engineering Company
Васант Таккар, Сумендра Банерджи и Джилл Мейстер, UOP LLC, A Honeywell Company

Просмотрено: 10687

Резюме статьи

Спрос на смазочные материалы в Азиатско-Тихоокеанском регионе составляет ~ 9% от общего мирового спроса. Индия в отдельности занимает важное место на рынке смазочных материалов, занимая шестое место в мире и третье место в Азии. Автомобили являются крупнейшим рынком смазочных материалов, и рост будет обусловлен сильным ростом в развивающихся странах Азии из-за экспоненциального роста автомобилей, особенно в Китае и Индии.

Компоненты двигателя во время работы подвергаются огромным термическим и механическим нагрузкам; следовательно, смазочное масло играет важную роль в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) для повышения эффективности, более высокой производительности, бесперебойной работы и долговечности. Кроме того, в связи с необходимостью сокращения выбросов транспортных средств и передовыми технологическими разработками в двигателях внутреннего сгорания, роль автомобильных смазочных материалов стала жизненно важной для удовлетворения будущих требований, предъявляемых к конструкции двигателей внутреннего сгорания.

Почти весь рост производства смазочных материалов в настоящее время удовлетворяется за счет производства с использованием каталитической технологии из-за спроса на более качественные базовые компоненты смазочных материалов. Базовые масла более высокого качества обычно определяются с точки зрения более высокого индекса вязкости (VI). Более низкая вязкость снижает потери на трение, что производители автомобилей используют для повышения надежности и топливной экономичности. Новые заводы в основном являются каталитическими (например, с использованием гидрокрекинга и гидроизомеризации), в то время как многие старые заводы, использующие растворители, закрываются или переводятся на каталитический способ. Помимо качества, есть много других причин, по которым каталитический способ производства базового масла для смазочных материалов более выгоден. Во многих случаях себестоимость производства ниже, и новые заводы выигрывают от экономии за счет масштаба при строительстве более крупных заводов. Первые каталитические установки были введены в 1980-е годы; однако в то время каталитический способ производил только обычные базовые компоненты (группа I). В 1990-х годах была введена гидроизомеризация для получения базовых компонентов с более высокой стабильностью. Гидроизомеризация распространилась таким образом, что таким образом производится значительное количество базовых масел.

Базовые масла для смазочных материалов подразделяются на несколько категорий (группы с I по IV, как показано на рис. 1). Группа I обычно представляет собой обычные базовые масла сольвентной очистки. Группы II и III были добавлены к классификации смазочных материалов в начале 19 века.90 с, чтобы представить смазочные материалы с низким содержанием серы, низким содержанием ароматических соединений и высоким индексом вязкости (VI) с хорошей устойчивостью к окислению и устойчивостью к саже. Снижение содержания парафина в смазочных материалах также улучшает рабочий диапазон и характеристики двигателя при низких температурах за счет улучшения температуры застывания и помутнения.

Производство групп II и III значительно увеличилось за последние 15 лет за счет производства группы I (рис. 2). Хотя группа I вряд ли будет устранена в ближайшее время, общая тенденция очевидна, особенно в отношении более легких классов, поскольку производители автомобилей определяют смазочные материалы более высокого качества для работы более сложных и эффективных двигателей.

Эти типы смазочных материалов (Группа II и III) почти всегда производятся с использованием каталитического способа. Преобладающий каталитический путь включает комбинацию гидрокрекинга и гидроизомеризации. Технологии гидрокрекинга, такие как лидирующий в отрасли процесс UOP Unicracking, за последние десятилетия значительно продвинулись вперед. Точно так же ExxonMobil Research and Engineering Company (EMRE) остается лидером в разработке гидроизомеризации; поэтому Альянс двух компаний обеспечивает существенную синергию. На рис. 3 представлен обзор некоторых основных технологических достижений, которые обе компании внедрили с 19-го века. 50-е годы.

Используемые катализаторы играют решающую роль в экономичном производстве базовых масел с высоким индексом вязкости (VI), требуемых рынком. Первым этапом является гидрокрекинг и/или жесткая гидроочистка для удаления из сырья серы и азота, которые являются ядом для последующих катализаторов. Также важным является снижение содержания ароматических соединений за счет как насыщения, так и уменьшения интервала кипения из-за деалкилирования и раскрытия цикла, что фактически повышает индекс вязкости непрореагировавшего масла, направляемого на установку гидроизомеризации. Непревращенное масло (UCO) с установки гидрокрекинга или продукт с установки гидроочистки можно перерабатывать на катализаторе гидроизомеризации, который будет изомеризовать н-парафины, насыщая оставшиеся ароматические соединения. Технология MSDW от EMRE хорошо известна благодаря этому типу химии и использует катализатор MSDW. За прошедшие годы было разработано несколько поколений катализаторов MSDW, что привело к повышению как стабильности, так и выхода.

Альянс UOP и EMRE, упомянутый выше, был создан в июле 2011 года. После одного года существования Альянса четыре проекта находятся в стадии реализации. Один из этих проектов касается производства смазочного базового масла группы III, два проекта – топлива с использованием платформ гидроизомеризации, а один включает в себя элементы обоих. В одном случае технологии MIDW и Unicracking используются для значительного повышения выхода дизельного топлива. В случае второй и третьей платформ гидроизомеризации будут производиться ULSD с высоким цетановым числом и высококачественный керосин с очень низкой температурой помутнения. Сочетание технологии Unicracking и отделки смазочных материалов предоставляет клиентам оптимальный путь к высококачественному базовому маслу API Group III Lube.

В мире существует большое количество предприятий, производящих базовые масла для смазочных материалов. Эти приложения охватывают весь мир, но некоторые из них сосредоточены на побережье Мексиканского залива в США и в Восточной Азии (рис. 5). преобладающие способы получения базовых масел групп II и III (рис. 6). Путь использования технологий гидрокрекинга смазочных материалов, MSDW и MAXSAT для производства базового смазочного масла обычно дает базовое масло группы II просто потому, что конверсия гидрокрекинга смазочного масла обычно низкая. Этот маршрут часто дает более тяжелые базовые масла Lube. Второй подход заключается в использовании установки гидрокрекинга топлива, обычно работающей при более высокой конверсии и, как правило, производящей легкие нейтральные базовые масла с высоким индексом вязкости.

Альтернативным способом является смешивание установок на основе растворителей Группы I с каталитическими подходами Группы II. В этом случае экстракционная установка выполняет часть работы по гидрокрекингу, удаляя бедные компоненты ИВ и часть ядов азота и серы. Значительная часть гидроконверсии на установке гидрокрекинга рафината (RHC) по-прежнему необходима для полного удаления ядов и повышения индекса вязкости для процесса MSDW. Более подробно этапы обработки и химия, происходящие на каждом этапе производства базового компонента смазочного масла с использованием одного или двух каталитических способов, описанных выше, показаны на рисунке 7.9.0003

Сырье представляет собой типичное сырье типа VGO для арабских стран Персидского залива. После гидрокрекинга ароматические соединения восстанавливаются посредством конверсии (раскрытие цикла и деалкилирование) и насыщения, а также восстановления серы и азота. Неконвертированное масло (НКМ), полученное методом гидрокрекинга, имеет высокий парафиновый индекс вязкости. После реактора MSDW ароматические соединения дополнительно насыщаются, нормальные парафины изомеризуются для снижения температуры застывания, а цвет улучшается. Заключительный этап гидроочистки улучшает устойчивость к окислению и цвет базового компонента смазочного масла. Депарафинизированное масло ИВ улучшается на протяжении всего процесса (что представляет конечный ИВ), хотя воскообразный ИВ снижается.