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聚α烯烃简介

发布于 2014年11月06日 17:02:32

预备知识

一)合成油:合成型基础油是由来自原油中的瓦斯气或天然气所分散出来的乙烯、丙烯,经聚合、催化等繁复的化学反应炼制成的大分子组成的基础油。矿物油:依据习惯,把通过物理蒸馏方法从石油中提炼出的基础油称为矿物油。

二)与矿物型润滑油相比,合成油具有以下性能:

1)具有较好的高温性能;合成润滑油比矿物油的热安定性要好,热分解温度、闪点和自燃点高,热氧化安定性好,允许在较高的温度下使用;
2)良的粘温性能和低温性能;
3)大多数合成润滑油比矿物油粘度指数高,粘度随温度变化小。在高温粘度相同时,大多数合成油比矿物油的倾点(或凝点)低,低温粘度小;
4)具有较低的挥发性。合成油一般是一种纯化合物,其沸点范围较窄,挥发性较低,因此可延长油品的使用寿命;
5)优良的化学稳定性。在国防和化学工业中具有重要的使用价值;
6)具有抗燃性;
7)抗辐射性好,某些合成油具有较好的抗辐射性;
8)与橡胶密封件的适应性。

三)合成基础油又可以分为:

1)合成烃:如聚a-烯烃(PAO),烷基苯,聚异丁烯等。
2)酯类油:如季戊四醇酯,复酯等。
3)聚醚油:聚乙二醇醚等。
4)硅油:甲基硅油,乙基硅油等。
5)含氟油:全氟聚醚,氟硅油等
6)磷酸酯

1、聚α烯烃简介

1)定义

聚-α烯烃(PAO)是由乙烯经聚合反应制成α烯烃,再进一步经聚合及氢化而制成。它是最常用的合成润滑油基础油,使用范围最广泛。聚α-烯烃合成 油(简称PAO)具有良好的粘温性能和低温流动性,是配制高档、专用润滑油较为理想的基础油。若此α烯烃为癸烯,则又称之为聚癸烯;若此α烯烃为十二烯, 则又称之为聚十二烯。

2)分类

根据粘度分类

根据粘度的不同,可以分为低粘度PAO,中粘度PAO和高粘度PAO;
低粘度:PAO2, PAO2.5, PAO4, PAO5, PAO6, PAO7, PAO8, PAO9,PAO10等;
中粘度:包括PAO25等;
高粘度:包括PAO40,PAO100,PAO150,PAO300等。

根据单体分类

聚癸烯:PAO2,PAO4,PAO6,PAO8,PAO25,;
聚十二烯:PAO2.5,PAO5,PAO7,PAO9
十和十二混合烯聚合物:PAO40,PAO100

2、聚α烯烃性能特点

一)优点

1)粘度指数高(一般大于135)
PAO粘度指数高,一般都在135以上,而矿物油基础油一般在85-90,精制矿物油基础油VI一般在95左右。精制程度更高的如III类基础油的VI一般在120左右。

2)倾点低,低温流动性好
PAO倾点低,比矿物油具有更为优异的低温流动性。可调制很多低温要求高的油品。

3)氧化安定性
在RBOT测试中,高品质的PAO(聚α-烯烃合成基础油)达到压降的时间是Ⅱ类加氢基础油的3~4倍,是Ⅲ类深度加氢基础油的1.5~2倍。

4)挥发性低
油品蒸发度高,会增加消耗量的增加和转化催化剂的中毒,基础油具有低的挥发性变成一个重要的因素。

5)优越的热安定性
PAO耐高温,分解少,其热安定性与双酯相当,优于矿物油和烷基芳烃,PAO与多元醇酯的混合油有很好的热安定性。

6)极佳的剪切安定性
7)水解安定性好
8)与矿物油相容性好
9)一般与油封兼容性好

二)缺点

1)成本比矿物油基础油高
2)添加剂溶解性不好
3)因为添加剂能溶于酯,酯能溶于PAO,因此常常要和酯(通常是二酯和多羟基酯)调配

三)PAO 性能与应用的关系

高温性能好(170-200℃):燃气轮机油,高温航空润滑油,高温润滑脂
低温性能好(-40--60℃):寒区及严寒区内用内燃机油,齿轮油,液压油,冷动机油
热/氧化稳定性好,结焦少:空气压缩机油,长寿命润滑油
无色、无毒:食品及纺织机械用油,塑料聚合溶剂
对皮肤浸润性好:化妆品及护肤用品
闪点及燃点高:难燃液压油
其它特性:传导油,导热油,绝缘油,金属加工液等

3、聚α烯烃生产工艺

70年代以来,聚α-烯烃油合成技术在国内外发展较快。聚α-烯烃合成油的原料α-烯烃可通过乙烯齐聚和石蜡裂解两种方法获得。国际上一般以乙烯齐聚的癸 烯为原料生产聚α-烯烃合成油,国内α-烯烃主要通过石蜡裂解制得。目前,国内普遍以蜡下油为原料,经裂解、聚合、分馏、白土精制等工序生产聚α-烯烃合 成油。

PAO主要是由称为癸烯的C10的直链α-烯烃组成的,控制聚合工艺生产出C30、C40和C50单分子的混合物,以6厘斯的PAO而闻名。过控制合成工艺,调节最终产品中C30/C40/C50的比例可得到不同粘度级别的PAO。

原料不限于癸烯;辛烯(C8)或十二烯(C12)直链α-烯烃也可使用。比C10高的多级分子,是较重的PAO,用于较高粘度重量的润滑剂。

4、自主研发生产的中高粘度聚α烯烃

聚α烯烃基础油(简称PAO)主要分为低粘度(2-10cSt)和中高粘度(>25cSt)两大市场。2005年低粘度PAO的市场总需求量 约为280000吨,高粘度PAO市场估计为30000吨。对于低粘度PAO而言,由于其多功能性、高效性及经济性,在高端润滑油基础油市场上占据着绝对 优势,但是近几年来由于高质量的III类基础油和GTL基础油的持续增长,而使其发展势头受到了限制。

而高粘度PAO前景则更加诱人,在97年到2004年的八年里,尽管高粘度PAO全球的需求量仅仅只是低粘度的十分之一,但却是整个合成油市场最主 要的利润贡献者,其增长率有六年超过了9%。高粘度PAO市场目前主要被两家公司瓜分,Exxonmobil和Chemtura。目前还没有找到一种经济 可行的替代品,能够在高等级齿轮油或者脂增稠过程中,既能提高粘度指数又能保持剪切稳定性:I类基础油光亮油,成本低廉,但是低温性能不好,且芳烃含量 高;高粘度酯类油性能不错,但是成本较高。

在今后的5-10年中,对于高级润滑油的需求越来越大,加上汽车、机械行业的快速发展,对油品的换油期和节能效果提出了更高要求,这些都需要润滑油及其基础油有更加优异的性能,从而促使了高粘度PAO的持续发展。

2008年4月24日,上海纳克润滑技术有限公司在上海浦东证大丽笙酒店举行了新闻发布会,正式宣告国内首套拥有完全自主知识产权的中高粘度聚α烯 烃(PAO)装置在上海投入商业化运行。该套装置可生产100℃运动粘度在10~100cSt之间的聚α烯烃(PAO) SinoSyn系列产品,质量达到国际同类产品水平,实现了在中高粘度聚α烯烃(PAO)领域中国企业“零”的突破。

一)技术创新点

1)基于先进的合成工艺
2)以高纯度的α-烯烃为主要原料

二)性能特点

1)更高的VI
2)更低的倾点
3)更经济的选择
4)业界的新选择,源自中国的高端产品