Базовое масло. Моторные масла. Характеристики и разновидности Классификация асеа е для грузовых автомобилей

"Расскажите, в чем отличия между моторными маслами из различных категорий классификации API ?"

Американский институт нефти (API) классифицировал базовые масла, распределив их на пять категорий (API 1509, Приложение E). Первые три группы, это масла произведенные из сырой нефти. Группа IV содержит полностью синтетические базовые масла из полиальфаолефинов. Группа V для всех других базовых масел, не включенных в группы I по IV.

Группа I

Масла классифицируются, как состоящие из насыщенных молекул менее чем на 90%. В них много серы > 0,03%. Диапазон вязкости от 80 до 120. Температурный диапазон для этих масел составляет от 0°С до 65°С. Базовые масла первой группы рафинируют с помощью растворителей - это самый простой и дешевый процесс очистки. Именно поэтому масла из этой группы являются самыми дешевыми базовыми маслами на рынке.

Группа II

Базовые масла группы II состоят на 90 процентов из насыщенных молекул. В них менее чем 0,03 процента серы и индекс вязкости от 80 до 120. Их часто изготавливают путем гидрокрекинга, который представляет собой более сложный процесс рафинирования, чем тот, который используется для очистки масел группы I. Так как все углеводородные молекулы этих масел являются насыщенными, базовые масла из второй группы обладают лучшими антиокислительными свойствами. Они также имеют более прозрачный цвет. Эти масла очень распространены на рынке сегодня, и стоят не намного дороже чем масла I группы.

Группа III

Базовые масла 3-й группы состоят больше, чем на 90% из химически стабильных, насыщенных водородом молекул. Содержание серы в них менее 0,03% а индекс вязкости выше 120 единиц. Эти масла очищены намного лучше чем базовые масла 2-й группы благодаря процессу гидрокрекинга . Этот длительный процесс специально предназначен для получения максимально чистого базового масла из нефти. Многие специалисты описывают его как синтезированные углеводороды. Как и базовые масла группы II, гидрокрекинговые масла становятся все более распространенными.

Группа IV

Уважаемые посетители! При желании, в форме ниже Вы можете оставить свой комментарий. Внимание! Рекламный спам, сообщения не относящиеся к теме статьи, оскорбительного или угрожающего характера, призывающие и/или расжигающие межнациональную вражду будут удалены без объяснений

Моторное масло - это смесь 2 основных компонентов - базового масла и пакета присадок.

Применение терминов «Синтетика», «Полусинтетика» либо «Минеральное масло» подразумевает тип базового масла, которое было использовано в производстве смазочного материала.

Само базовое масло делится на группы:

1 группа - это базовое масло, полученное путем очистки нефти реагентами, данная группа содержит в себе много серы и имеет слабые показатели индекса вязкости (зависимость вязкости от температуры). Терминология - «Минеральное масло».

2 группа - это масла очищенные водородом (гидрокрекинг). Масла данной группы почти не содержат серы, при производстве, до момента добавления присадок, представляют из себя практически прозрачную жидкость, за счет чего срок службы самого смазочного материала существенно увеличивается, а уменьшение отложений и нагара в двигателе существенно увеличивает его ресурс. Терминология -«Минеральное масло».

3 группа - это по сути те же масла 2 группы, но с увеличенным индексом вязкости. Индекс вязкости - это показатель, который фиксирует изменение вязкости в зависимости от температуры. Путем дополнительных процессов изомеризации масла получают лучшие показатели как низко-, так и высокотемпературной вязкости, что позволяет быть уверенным в смазочном материале как при запуске в самый сильный мороз, так и при эксплуатации при максимальных нагрузках.Терминология - «Синтетика».

4 группа - это масла на основе полиальфаолефинов. Из-за высокой стоимости производства и после открытия технологий гидрокрекинга и изомеризации (2 и 3 группа базовых масел), позволяющих производить базовые масла, ничем не уступающие им по качеству, объемы производства данной группы постепенно снижаются.

Смешение 3 или 4 групп базовых масел с 1 или 2 группой базовых масел - «Полусинтетика». При смешении 3 или 4 групп базовых масел с 1 группой получается «Полусинтетика» увеличенным показателем по сере и иным элементам, что негативно отражается на ресурсе двигателя.

Классификация базовых масел Американским институтом нефти (API).

Всего 5 групп (API 1509, Приложение E). Группа IV содержит полностью синтетические базовые масла из полиальфаолефинов. Группа V для всех других базовых масел, не включенных в группы I по IV.

Группа 1. Произведено из сырой нефти

Масла классифицируются, как состоящие из насыщенных молекул менее чем на 90%. В них много серы > 0,03%. Диапазон вязкости 80 - 120. Температурный диапазон для этих масел 0°С - 65°С. Базовые масла 1 группы рафинируют с помощью растворителей - это самый простой и дешевый процесс очистки. Именно поэтому масла из этой группы являются самыми дешевыми базовыми маслами на рынке.

Группа 2. Произведено из сырой нефти

Базовые масла группы 2 состоят на 90 % из насыщенных молекул. В них серы < 0,03 % и индекс вязкости 80 - 120. Углеводородные молекулы этих масел являются насыщенными, поэтому базовые масла группы 2 обладают лучшими антиокислительными свойствами, более прозрачные. Эти масла очень распространены на рынке сегодня, и стоят не намного дороже чем масла группы 1.

Группа 3. Произведено из сырой нефти

Базовые масла 3 группы состоят больше, чем на 90% из химически стабильных, насыщенных водородом молекул. Содержание серы < 0,03% а индекс вязкости > 120 ед. Эти масла очищены намного лучше чем базовые масла 2 группы благодаря процессу гидрокрекинга. Этот длительный процесс специально предназначен для получения максимально чистого базового масла из нефти.

Группа 4. Полностью синтетические

Группа 4 - это базовые масла полиальфаолефины (PAO). Производятся методом синтезирования. Имеют более широкий диапазон рабочих температур чем масла из групп 1-3 и подходят для использования экстремально холодных условиях и для высоких температур.

Группа 5 Полностью синтетические

Базовые масла группы 5 - это все остальные базовые масла, включая силикон, фосфатный эфир, полиалкиленгликоль (PAG), полиэфиры, биосмазки и т.д. Эти базовые масла используют в комплексе с другими базовыми маслами для улучшения свойств смазки. Эфиры применяют в виде добавки к базовым маслам для улучшения свойств базового масла. Смесь эфирного масла с полиальфаолефинами (PAO) работает при более высоких температурах, обеспечивают лучшую моющую способность и увеличенный срок использования.

Немного интересных фактов о моторных маслах...

Существует такое понятие, как базовое масло, это первое и самое объемное, что входит в готовый продукт. Базовые масла бывают нескольких групп.

На данный момент в мире по объему производства на первом месте идут масла первой и второй группы . Это минеральные масла грубой очистки и минеральные масла высокой степени очистки. На цвет это желтая жидкость. Во второй группе она стремится к более прозрачным оттенкам. Обе эти группы делаются из нефти.

Преимущества тут простые:

• низкая стоимость производства;
• низкая стоимость готового продукта для покупателя.

А минусы – низкие эксплуатационные показатели. Такие как температура застывания, наличие примесей, высокая зернистость, слабая пленка, склонность к угару, шлакообразование, и конечно же низкий срок службы.

На данный момент, минеральные масла первой и второй групп применяются всё реже и реже для моторных масел легковых автомобилей. А обычно минеральные масла идут с индексом вязкости 10W-30, 15W-40.

Третья группа.

Обычно в обиходе привычно называть её синтетикой . Это прозрачная на вид жидкость практически не содержит примесей. Молекулярный ряд ровный, что лучше сказывается на параметрах по трению. Но третья группа хоть и называется синтетикой, но по факту таковой не является.

При производстве третьей группы используется вторая группа масел. То есть минеральные масла. Но они проходят сложный процесс гидрокрекинга, где при помощи водорода в технологическом процессе минеральное масло максимально очищается и приближается по своим характеристикам к настоящим синтетическим маслам. Хоть третья группа и создана из второй группы, минералки, но она значительно отличается и на данный момент является самой распространённой в мире при производстве моторных масел для современных двигателей.

Четвертая группа.

Это уже максимально приближенные к настоящей синтетике масла в сложных химических установках. Сшиваются в цепочки углеводородов получаемых из природного газа. По итогам получаются полиальфаолефины. Эти базовые масла дороже всех прошлых трёх групп. А их характеристики превосходят первые три группы. Чистые масла четвертой группы не застываю вплоть до -70 градусов. Масляная плёнка максимально прочна и само масло стойко к окислению и высоким температурам.

Пятая группа.

Это и есть самая настоящая синтетика и сложные эфиры. В эту группу входит множество разных масел. Самые распространенные для моторных, это эстеровые масла. Они практически не применяются в производстве моторных масел из-за своей дорогой цены и сложности в производстве.

Во всем мире не более трех процентов выпускаемых моторных масел имеют в составе эстеры. А обычно это от 5 до 30 процентов объема от готового продукта. Использовать эстеровые масла как 100% базу для масел будет уже, скорее, отрицательным эффектом, чем положительным.

Эстеровые масла имеют полярно заряженные молекулы, что позволяет маслу налипать или, можно сказать, примагничиваться к металлическим деталям двигателя. В итоге, на нужных поверхностях всегда сохраняется масляная пленка, а особенно это важно при первом пуске непрогретого двигателя.

Теперь расскажем, что происходит дальше, когда производитель выбрал из каких групп или одной группы делается будущее моторное масло. Если мы хотим получить обычную полусинтетику, то берётся около 70% минерального масла или около 30% синтетического, а затем, добавляется пакет присадок, около 10-15% от общего объема масла. Вот тут мы и остановимся подробнее.

Пакет присадок, это группа разных присадок к моторным или другим маслам. Каждая присадка выполняет свою важную функцию. Обычно в пакет присадок входят антиокислительные присадки, антипенные присадки, модификаторы трения, антифрикционные присадки, загущающие присадки, дисперсионные присадки, моющие, диспергирующие присадки и другие.

В мире, на данный момент, современные пакеты присадок для моторных масел выпускает всего четыре производителя. А производители готового моторного масла закупают эти пакеты присадок и используют в своих продуктах. Castrol, Shell, LukOil, Liqui Moly, Motul и многие другие используют сторонние пакеты присадок.

Сам процесс производства моторного масла выглядит как сложный, технологический процесс смешивания, где под разными температурами в разные промежутки времени подаются компоненты в виде базового масла и присадок. Далее они перемешиваются по заданной программе и рецептуре, с чего и получается готовое моторное масло.

В этом процессе на качество готового продукта влияет абсолютно каждая составляющая. Чем меньше производитель экономит на сырье и процессе, тем лучше моторное масло получается из вышеперечисленных групп.

Теперь можно рассказать о том, из чего же делаются масла, которые представлены сейчас на рынке.

Полусинтетические масла.

Все просто. Эти масла содержат обычно первую или вторую группу минеральных масел. А также и синтетический компонент. Но почти всегда это третья, гидрокрекинговая группа. Соотношение содержания, обычно, 70% минерального масла и 30% синтетического. К полученной смеси базовых масел добавляется пакет присадок.

Эти моторные масла подходят для большинства автомобилей, если производитель не предъявляет каких-то особенных требований к маслу.

Типичные представители этой группы масел: , .

Синтетические масла 3-й группы .

Это самый распространенный продукт, для современных моторов. Обычно они начинаются с вязкостей 5W-20, 5W-30 и 5W-40 и так далее. Но будьте бдительны, бывают и полусинтетические масла с вязкостью 5W-30 и 5W-40. На этикетке должно быть написано SEMI-SYNTETIC. А если этого не написано, обращайте внимание на цену.

Синтетические масла третьей группы, не могут стоить ниже 1400 рублей за канистру 4 литра, на данный момент. В отличии от полусинтетик, данные масла обладают более высоким сроком жизни, меньше окисляются, больше держат нагрузки.

Не стоит ездить более 12 000 километров, это чревато для вашего двигателя, даже если производитель предписывает ездить все 15000, а то и 20000. Это лишь маркетинговая уловка. Производителю главное, чтобы ваш мотор отъездил гарантированный срок, а дальше, желательно, чтоб вы покупали новый автомобиль.

Синтетические масла третьей группы это , .

Синтетические масла на основе 4-й группы.

Такие масла уже встречаются гораздо реже. Они дороже в себестоимости и поэтому малораспространенны. Что на упаковке масла третьей группы, что на упаковке масла четвертой группы, написано синтетика. В итоге для обычного покупателя, это одинаковые масла. От чего покупатель выбирает масло подешевле и покупает третью группу. А разница в цене, обычно, минимум, в два раза.

Данные масла в основном добавляют в общий объем, чего вполне достаточно, чтобы повысить свойства готового продукта. Масло четвертой группы, обычно, можно отличить по индексу 0W-20, 0W-30, 0W-40 и так далее. Также, на этой группе делают и другие вязкости – 5W-40, 5W-30 и прочие. Бывают даже 10W-40, но это большая редкость.

Масла с добавлением эстерового компонента.

Данные масла делятся обычно на смеси третьей и четвертой групп с добавлением эстерового компонента от 5 до 30%. По своей цене, это самые дорогие и самые менее распространенные масла. Но они обладают наилучшими характеристиками и максимально защищают двигатель при любых условиях эксплуатации.

В последнее время появились экспериментаторы, которые находят отдельно чистый эстеровый компонент и добавляют в свой мотор к залитому маслу в пропорции 10%. Конечно, ни к чему хорошему это не приводит. Не забывайте, что при добавлении чего-либо к своему маслу в таких объемах вы меняете его свойства – разжижаете. Разжижаете присадочный пакет. Меняете вязкость. И что получится в итоге? Никому не известно. Двигатель будет работать. Но вопрос останется - как долго.

Смазочные материалы состоят из двух основных компонентов - это базовые масла и наборы присадок. Рецептуры производства масел могут различаться у производителей, но качество базовых масел оказывает существенное влияние на конечный продукт. Американский институт нефти (API) выделяет четыре основные группы, которые могут использоваться для создания моторных масел.

• Группа 1 - это базовые масла с наименьшей степенью очистки. В настоящее время редко используются для производства автомобильных смазочных материалов. Применяются для наименее нагруженных условий работы.
• Группа 2 – это базовые масла, полученные путем гидрокрекинга и изомеризации. Они часто используются в минеральных маслах, продаваемых сейчас на рынке. Группа 2 базовых масел значительно превышают базовые масла группы 1 по степени очистки. Это означает, что масла, полученные из базовых масел группы 2 и набора присадок, будут иметь большие интервалы замены, и меньше подвержены окислению.
• Группа 3 – классификация API определяет разницу между базовыми маслами группы 2 и 3 через индекс вязкости (V.I. - viscosity index). Базовые масла группы 2 имеют индекс вязкости 80-119. Базовые масла группы 3 имеют индекс вязкости 120 и выше. Они часто называются маслами с высоким индексом вязкости very high V.I. (VHVI). В настоящее время производители моторных масел, используя базовые масла группы 3, указываю: synthetic или semi-synthetic.
• Группа 4 – это базовые масла, которые являются углеводородными синтетическими жидкостями. В промышленных объемах их получают путем синтеза молекул децена в олигомеры или полимеры с короткими цепями.

Есть несколько типов синтетических базовых основ. Одна из наиболее распространенных - масла на основе полиальфаолефина (Polyalphaolefins или PAO). Они имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными маслами:

• Отсутствие примесей соединений серы и металлов обеспечивает высокие антикоррозионные и антиокислительные свойства. Это означает, что они могут обеспечивать большие интервалы замены масла и уменьшение нагаров и лаковых отложений
• Отсутствие примесей, которые всегда являются катализаторами старения масла, делает синтетическое базовое масло весьма устойчивым к воздействию высоких температур. Так, например, если масла минерального происхождения начинают серьезно окисляться уже при температурах выше 130°C, то ПАО выдерживают рабочие температуры до 150°C без какой-либо потери рабочих свойств. Отсутствие случайных молекул малого размера обеспечивает низкую летучесть синтетических базовых масел по сравнению с минеральными.
• Отсутствие линейных парафинов снижает естественную температуру застывания до очень низких значений.

Важно отметить, что с развитием технологий базовых масел, эволюционировали и составы присадок. Например, синтетическая основа ПАО в чистом виде является агрессивной, поэтому компания Lubri-Loy использует уникальные пакеты присадок, позволяющие маслам Lubri-Loy быть совместимыми с любыми типами прокладок, применяемыми в автомобилестроении.

Компания Lubri-Loy активно нацелена обеспечивать потребителей качественными синтетическими моторными маслами. Для изготовления полностью синтетических масел (Full Synthetic motor oil) компания Lubri-Loy использует полностью синтетическую основу - API (категория IV) PAO базовое масло и ультрасовременные пакеты присадок. Это позволяет моторным маслам отвечать и превосходить требования для современных бензиновых двигателей, например, в настоящий момент масла Lubri-Loy имеют самые новые одобрения API SN Resource Conserving, ILSAC GF-5.

Современные пакеты присадок, используемые в Lubri-Loy, предварительно активно проверялись на соответствие заявленным требованиям. Для проверки качества продукции, каждая партия продуктов Lubri-Loy проходит ряд тестов в лаборатории, расположенной на территории завода. Это позволяет гарантировать соответствие всех параметров синтетических моторных масел Lubri-Loy требованиям стандартов API и ILSAC.

Продукты Lubri-Loy используются по всему миру, включая Китай и другие развивающиеся рынки Азии. В 2010 году за достижения в области экспорта компания Лубри-Лой получила почетный сертификат «Export Achievement Certificate».

На фото президент компании Lubri-Loy Дейв Грехем и вице президент отделения Lubri-Loy в Азии Дерек Ченг получают сертификат от министра торговли США.

Гидрирование
Гидрирование было разработано в пятидесятых годах двадцатого века и впервые использовано при производстве базовых масел в шестидесятых годах компанией Amoco, а затем и другими компаниями. Гидрирование представляет собой технологию присоединения водорода к базовому маслу при температурах, превышающих 315°С, и давлениях, превышающих 34 атм., в присутствии катализатора. Этот процесс позволяет удалить примеси, стабилизировать наиболее реактивные компоненты, содержащиеся в базовом масле, улучшает окраску и продлевает срок эксплуатации базового масла. Но одного только гидрирования, как правило, не достаточно для производства базового масла.

Гидрокрекинг
Гидрокрекинг представляет собой более интенсивную форму гидрирования. При гидрокрекинге подача базового масла осуществляется поверх слоя высокоактивного катализатора при температурах, превышающих 343°С, и давлениях, превышающих 68 атм. Исходные молекулы изменяют форму, некоторые расщепляются с образованием более мелких молекул. Удаляются почти вся сера и весь азот, многие ароматические соединения насыщаются водородом. Формирование молекул происходит по мере того, как образуются изопарафины и насыщенные циклические соединения. У этих веществ высокие коэффициенты вязкости (VI) и низкая температура предела текучести. Тем не менее, воскообразные компаунды, в основном, нормальные парафины, в значительной степени не подвергаются воздействию гидрокрекинга, и их необходимо удалять с помощью следующего процесса для снижения температуры предела текучести. Побочными продуктами данной технологии являются экологически чистые топлива (дизельное и топливо для реактивных двигателей, а также лигроин для автомобильного бензина).
В тридцатые годы были предприняты попытки реализации упрощенного варианта технологии гидрокрекинга для производства смазочного масла, но вскоре эти попытки были оставлены по экономическим причинам, после того, как была запущена в производство технология очистки смазочных масел селективными растворителями. Тем не менее, технология гидрокрекинга в присутствии катализатора продолжала совершенствоваться.
После Второй мировой войны из Германии были импортированы предшественники современной технологии катализаторного гидрокрекинга. Компания Chevron поставила данную технологию на коммерческую основу для производства топлива в конце пятидесятых годов. В 1969 г. первая установка для гидрокрекинга при производстве базовых масел была запущена на предприятии Chiba Refinery компании Idemitsu Kosan Company с использованием технологии, лицензированной Gulf. За ним последовало предприятие Yabucoa Refinery в Пуэрто-Рико компании Sun Oil Company в 1971 г. (также с использованием технологии Gulf).

Каталитическая депарафинизация и гидроизомеризация парафинов
Каталитическая депарафинизация представляет собой технологию с использованием высоких температур и высокого давления, при которой катализатор избирательно расщепляет молекулы парафинов, имеющиеся в базовом масле, до легких продуктов, таких как газ и нафта. Хотя этот процесс рентабелен, он все же в некоторой степени неэкономичен, поскольку парафины с высокими параметрами преобразуется в газ и легкое топливо с более низкими параметрами. При изомеризации процесс такой же, но парафины избирательно преобразуется (изомеризируется) в очень высококачественное базовое масло. При использовании обеих технологий удаляется парафин, и, соответственно, снижается температура предела текучести базового масла, но в результате гидроизомеризации получается более высокий коэффициент вязкости базового масла (VI) и больший выход продукта.
Впервые технологии каталитической депарафинизации и гидроизомеризации парафина были запущены в производство в семидесятые годы прошлого века. Компания Shell использовала технологию гидроизомеризации парафина в сочетании с депарафинизацией селективными растворителями для производства в Европе базовых масел со сверхвысоким коэффициентом вязкости (VI). Компания Exxon и другие создали такие же предприятия в девяностых годах. В Соединенных Штатах компания Mobil использовала каталитическую депарафинизацию вместо депарафинизации селективными растворителями, но все же сочетала ее с экстракцией селективными растворителями для производства обычных дистиллятных масел средней вязкости. Каталитическая депарафинизация была долгожданным шагом вперед по сравнению с депарафинизацией селективными растворителями, в особенности, для производства обычных дистиллятных масел средней вязкости, поскольку при этой технологии использовались более простые способы удаления н-парафинов и парафинистых боковых цепей из других молекул за счет их расщепления на более мелкие молекулы. Это снижало температуру предела текучести базового масла так, что оно становилось текучим при низких температурах подобно маслам, депарафинизированным селективными растворителями.
Chevron была первой компанией, применившей сочетание каталитической депарафинизации, гидрокрекинга и гидрорафинирования на своем предприятии по производству базовых масел в Ричмонде, Калифорния, в 1984 г. (рис.1).

Рисунок 1. Предприятие по производству смазочных масел компании ChevronTexaco в Ричмонде, Калифорния (RLOP).

Это была первая промышленная демонстрация всей технологической схемы гидроочистки для производства базовых смазочных масел.
В 1993 г., первая современная технология изомеризации парафина -депарафинизации была поставлена компанией Chevron на коммерческую основу. Это был большой шаг вперед по сравнению с более ранними видами каталитической депарафинизации, поскольку температура предела текучести базового масла снизилась за счет изомеризации н-парафинов и других молекул с длинными боковыми цепями в требуемые соединения с разветвленной цепью с превосходными смазывающими свойствами вместо их расщепления и удаления. Данная революционная технология использовала катализатор компании Chevron ISODEWAXING® для того, чтобы значительно повысить выход продукта при депарафинизации и улучшить эксплуатационные характеристики базового масла.

Гидрорафинирование
Окончательным этапом на современных предприятиях по производству базовых масел является гидрорафинирование, при котором используются усовершенствованные катализаторы и значения давления, превышающие 68 атм., для того, чтобы осуществить окончательную обработку базового масла. В сущности, немногие оставшиеся примеси преобразуются в стабильные молекулы базового масла.

Подведение итогов
Современная гидроочистка позволяет производить продукты исключительной чистоты и устойчивости благодаря чрезвычайно высокой степени водородного насыщения. Эти продукты имеют характерные особенности, поскольку, в отличие от других базовых масел, они, обычно, не имеют окраски. За счет использования сочетания гидрокрекинга, изодепарафинизации и гидрорафинирования молекулы с низкой смазывающей способностью преобразуются и переформируются в молекулы высококачественных базовых масел. Температурой предела текучести, коэффициентом вязкости и устойчивостью к окислению управляют независимо в ходе отдельных этапов каталитической переработки.
К числу преимуществ такого сочетания технологий относится меньшая зависимость от сорта сырой нефти, из которого следует производить высококачественные базовые масла. Кроме того, эксплуатационные характеристики базовых масел могут стать в значительной степени независимыми от источника сырой нефти, в отличие от базовых масел селективной очистки. На рисунке 2 дана технологическая блок-схема работы современной установки по производству базового масла с двумя параллельными технологическими линиями - одной для легких базовых масел и другой для тяжелых базовых масел на входе и с получением «нейтрального» высококачественного масла на выходе.

Рисунок 2. Гидроочистка. Группа II. (Гидрокрекинг, каталитическая депарафинизация, гидрорафинирование).

Группа II - Современные стандартные базовые масла (не содержащие присадок).
Смазочные базовые масла, производимые с помощью современных технологий гидроочистки, обладают, как правило, лучшими эксплуатационными характеристиками по сравнению с маслами, произведенными по старым технологическим схемам. Это побудило Американский институт нефти (API) создать в 1993 г. классификацию базовых масел по составу (API Выпуск 1509), см. Таблицу 1.

Данные таблицы наглядно показывают, что базовые масла Группы II отличаются от базовых масел Группы I, поскольку они содержат значительно меньше примесей (менее 10% ароматических углеводородов, менее 0,03% серы). Они также имеют другой внешний вид. Масла Группы II, произведенные с использованием современной технологии гидроочистки, настолько чистые, что они выглядят почти бесцветными.
С точки зрения эксплуатационных характеристик повышение чистоты означает, что базовое масло и присадки в готовом продукте могут иметь больший срок эксплуатации. Точнее говоря, масло более инертно и образует меньше побочных продуктов окисления, что повышает вязкость базового масла и уменьшает количество присадок. В таблице 1 отображено различие между базовыми маслами Групп I и II по классификации API. Очень большое различие в содержании примесей, являющееся основной причиной превосходства эксплуатационных характеристик масел Группы II, будет более подробно рассмотрено в Части 3 данной серии статей.

Рисунок 3. Сырье, используемое для производства масел Группы II, содержит меньше примесей.

С момента своего промышленного внедрения в 1993 г. современная технология изомеризации, лицензированная компанией Chevron под названием ISODEWAXING, быстро завоевала признание. Более того, свыше 40 % всех производимых в Северной Америке базовых масел производится в настоящее время с использованием технологии ChevronTexaco. В остальной части планеты по-прежнему доминируют базовые масла Группы I, но масла Группы II уже также довольно значительно проникли на этот рынок.
За прошедшие несколько лет компания Mobil (ExxonMobil) внесла свой вклад в развитие этой тенденции за счет коммерческого внедрения базовых масел Группы II в Сингапуре и в Бейтауне, Техас. Депарафинизация селективными растворителями Mobil Selective Dewaxing (MSDWTM) используется в Сингапуре для производства полностью гидроочищенных базовых масел, а Exxon RHC (гидроконверсия рафината), дополнительный этап гидроочистки, используется в Бэйтауне для превращения почти половины бэйтаунского сланцевого базового масла в масло Группы II, депарафинизированного селективными растворителями. Модернизация установки в Бэйтауне повышает долю базовых масел Группы II в Северной Америке почти до 50 %.

.

Рисунок 4. Процентная доля базовых масел Группы II в Северной Америке.

Группа III - Нестандартные базовые масла
Таблица 1 показывает, что API определяет различие между базовыми маслами Групп II и III только в пересчете на коэффициент вязкости. Базовые масла со стандартным коэффициентом вязкости (от 80 до 119) относятся к Группе II, а базовые масла с нестандартным коэффициентом вязкости (120+) относятся к Группе III. Масла Группы III иногда также называются нестандартными базовыми маслами (UCBO) или базовыми маслами с очень высоким коэффициентом вязкости (VHVI).
Базовые масла Группы III производились в Европе с помощью технологии депарафинизации селективными растворителями на протяжении более чем 10 лет, прежде всего компаниями Shell и BP, но некоторые из этих масел первого поколения Группы III имеют не такие хорошие эксплуатационные параметры, как современные масла Группы III. В этой связи многие старые установки в настоящее время модернизируются для того, чтобы на них можно было производить масла Группы III методом изомеризации/депарафинизации.
С точки зрения технологии, современные базовые масла Группы III производятся, в сущности, с использованием той же технологической схемы, что и современные базовые масла Группы II. Более высокий коэффициент вязкости достигается за счет повышения интенсивности эксплуатации установки для гидрокрекинга или перехода на подачу сырья с более высоким коэффициентом вязкости.
Базовые масла Группы III сейчас широко распространены в Северной Америке, поскольку они могут производиться в больших количествах большинством компаний, которые в настоящее время производят масла Группы II. Многие из этих компаний уже начали добавлять к своим линиям синтетических продуктов масла Группы III.
Современные базовые масла Группы III обладают свойствами, которые позволяют им эксплуатироваться в самых сложных условиях, во многих случаях соответствуя или превосходя эксплуатационные характеристики традиционных синтетических масел.

Группа IV - Традиционные «синтетические» базовые масла (PAO)
Термин «синтетический» традиционно использовался в отрасли, производящей смазочные материалы, как синонимичный термину «полимеризованные базовые масла», такие как полиальфаолефины (PAO), которые состоят из небольших молекул. Первая пригодная для коммерческого использования технология производства PAO была предложена компанией Gulf Oil в 1951 г.; эта технология была усовершенствована компанией Mobil в шестидесятых годах. Первоначально Mobil использовала это новое базовое масло в специальных продуктах, таких как Mobilgrease 28, который позволил решить проблему отказа роликовых подшипников авианосцев в холодных климатических условиях.
PAO стали основным востребованным потребителем смазочным компонентом, когда компания Mobil Oil приступила к реализации своего Mobil 1®. За 15 лет, прошедшие со дня внедрения, рынок PAO прошел долгий и тернистый путь в борьбе за медленный и устойчивый рост продаж, отражая нападки на обоснование более высоких по сравнению со стандартными маслами затрат. На протяжении последних десяти лет рынок PAO значительно вырос, сначала в Европе, а затем и в Северной Америке, переживая отдельные периоды двузначного роста. Частично такой рост можно отнести на счет более строгих требований к смазочным веществам, которые действуют в Европе, и которые создали на рынке нишу для синтетических и полусинтетических продуктов.
По мере того, как рос высокодоходный рынок PAO, некоторые производители базовых масел начали использовать подаваемое сырье с более высоким коэффициентом вязкости Группы III (как правило, побочные продукты от производства парафинов) для получения минеральных масел с коэффициентом вязкости, который был бы сходен с коэффициентом PAO. Эти новые масла Группы III не производились из небольших молекул, как традиционные синтетические материалы, но они заполнили эксплуатационный пробел, который существовал для большинства продуктов с более низкими затратами. В этой связи многие производители смазочных веществ, в первую очередь в Европе, начали заменять PAO этими вновь появившимися на рынке базовыми маслами Группы III в своих синтетических моторных маслах. Это породило дискуссию в отрасли, производящей смазочные материалы, поскольку некоторые производители синтетических базовых масел и смазочных материалов считали, что только полимеризованные базовые масла это истинные синтетические масла. Наиболее значительной нишей, в рамках которой маслам Группы III трудно выдерживать конкуренцию со стороны PAO, является производство низкотемпературных веществ, таких как арктическая смазка, которая должна иметь исключительно низкую температуру предела текучести.
Существование общей тенденции глобализации требований к смазочным материалам и спецификаций производителей оборудования создают в настоящее время более широкий спрос на базовые масла Группы III. Это особенно справедливо для Северной Америки благодаря решению Бюро по улучшению деловой практики Управления национальной рекламы от 1999 г., которое позволяет считать базовые масла Группы III синтетическими.
В третьей, заключительной части данной серии, будут рассматриваться эксплуатационные характеристики базовых масел и дальнейшие перспективы.

См. также:
БАЗОВЫЕ МАСЛА: развитие технологии (часть I)
БАЗОВЫЕ МАСЛА: дальнейшие перспективы (часть III)

Дэвид К. Крэмер, Брент K. Лок, Расс Р. Керг и Дж.M. Розенбаум.