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1、润滑油的基础知识第1页，共44页，编辑于2022年，星期日目 录1.基础油加工工艺和性质2.润滑油基础知识；3.燃气发动机油的应用；4.气体压缩机油的应用；5.导热油及透平油的应用；6.润滑脂应用；7.润滑油的化验分析；第2页，共44页，编辑于2022年，星期日1、传统工艺2、加氢生产工艺3、合成基础油生产工艺第3页，共44页，编辑于2022年，星期日原油原油沥青沥青常压塔常压塔燃油燃油减压塔减压塔油渣油渣溶剂溶剂精制塔精制塔 除蜡装置除蜡装置 加氢精制塔加氢精制塔溶剂提取物溶剂提取物蜡蜡轻油轻油溶剂溶剂氢气氢气最终产品最终产品基础油基础油油渣油渣炼油工艺流程炼油工艺流程润滑油基础油的精制：润
2、滑油基础油的精制：传统工艺：溶剂精制、溶剂脱蜡、白土补充精制传统工艺：溶剂精制、溶剂脱蜡、白土补充精制 现代工艺：加氢补充精制、加氢处理、加氢降凝现代工艺：加氢补充精制、加氢处理、加氢降凝(裂化、异构化裂化、异构化)第4页，共44页，编辑于2022年，星期日传统工艺是用减压馏分油按顺序经过溶剂精制、溶剂脱蜡、加氢或白土补充精制等工艺生产的基础油传统工艺目的：溶剂精制主要目的是除去馏分油中的非理想组分，提高产品的粘度指数。溶剂脱蜡主要目的是脱除馏分油中含蜡组分，改善低温性能。加氢或白土补充精制的目的是脱除经过以上精制的馏分油中的胶质、沥青质、环烷酸以及氧、硫、氮的化合物，改善产品的抗氧化安定性。
3、传统工艺生产的基础油特点：产品满足API类基础油标准，具有较高的粘度指数、良好的低温性能、较好的抗氧化安定性。第5页，共44页，编辑于2022年，星期日加氢生产工艺是将减压馏分油通过中压或高压加氢，除去非理想组分，通过加氢处理、临氢降凝、加氢异构化等方式改善和提高基础油性质加氢生产工艺的主要目的是除去馏分油中非理想组分除氧、脱硫、脱氮、除芳烃、除胶质沥青质，改变蜡分子结构，使基础油性能更加优异加氢生产工艺的基础油特点：产品满足API、类基础油标准，产品具有低硫、低氮、低芳烃含量，较高的粘度指数，低温性能优异，优良的热安定性和氧化安定性，良好的粘温性能和添加剂感受性能。第6页，共44页，编辑于2
4、022年，星期日合成基础油是由小分子组分经过化学合成而生产的较高分子的化合物。合成基础油的种类：聚烯烃、烷基苯合成油、酯类油、聚醚类油、磷酸酯类、硅油常用的合成油为聚烯烃合成油。聚烯烃类合成油的特点：产品满足API 基础油标准，产品具有高、低温性能优异，优异的热安定性和氧化安定性，粘度指数高、粘温性能好。第7页，共44页，编辑于2022年，星期日分析项目传统工艺基础油加氢异构化基础油聚烯烃基础油实验方法HVI150HVIW150PAO150运动粘度 mm2/s 40100 32.635.46 31.415.51530.35.9GB/T265粘度指数 102113143GB/T1995倾点 15
5、-27-54GB/T3535闪点 211224246GB/T3536旋转氧弹 150 min215295/SH/T0193第8页，共44页，编辑于2022年，星期日第9页，共44页，编辑于2022年，星期日 颜色润滑油颜色从清澈，透明到不透明，或黑色都有 颜色变化可能是由于采用的原油不同，提练的方法和处理的深度不同，所用添加剂的本来颜色和数量不同，及粘度厚薄不同，都有受影响。颜色的些微变化，在生产上是可以接受的。颜色的变化不会影响到产品使用上的效果第10页，共44页，编辑于2022年，星期日在标准温度下，单位体积的质量在测试发动机油时，比重降低可能表示燃油稀释。而比重增加可能表示有污染物或氧化
6、物质的存在第11页，共44页，编辑于2022年，星期日随以下因素改变：温度-温度愈高，粘度愈低压力-愈高压力，粘度愈高剪切力-愈高剪切力，粘度愈低高高粘度粘度(厚厚)重油重油,糖蜜糖蜜低低粘度粘度(稀稀)如：如：水水第12页，共44页，编辑于2022年，星期日动力粘度(Kinemetic Viscosity),实用单位为厘斯，cSt运动粘度(Dynamic Viscosity)，实用单位为厘泊，CP赛氏通用粘度(Saybolt Universal Viscosity),SSU,SUS或SUV表示(美国使用)第13页，共44页，编辑于2022年，星期日动力黏度(KV)开始开始停止停止测量在测量在
7、一定温度下一定温度下(40或或100度度C)，油品油品从毛细管开始点流经停止点从毛细管开始点流经停止点的时间，然后乘以粘度计的常数的时间，然后乘以粘度计的常数即为该油的动力粘度即为该油的动力粘度单位单位:mm2/s 或或 cSt100 C 下的下的 KV 用于用于:车用润滑油车用润滑油(SAE 等级等级)40 C 下的下的 KV 用于用于:工业润滑油工业润滑油(ISO 等级等级)高温，低剪切率高温，低剪切率第14页，共44页，编辑于2022年，星期日调制配方的两难低粘度低粘度高粘度高粘度冷起动良好冷起动良好减少燃料消耗减少燃料消耗循环良好循环良好 冷却好冷却好曲轴轴承需要高粘度油的润滑曲轴轴承
8、需要高粘度油的润滑润滑较好，轴封效果较好润滑较好，轴封效果较好第15页，共44页，编辑于2022年，星期日 4040时粘度，厘斯时粘度，厘斯 ISO粘度等级 运动粘度 运动粘度 中间值 极限 _ ISO VG 2 2.2 1.98-2.42 ISO VG 3 3.2 2.88-3.52 ISO VG 5 4.6 4.14-5.06 ISO VG 7 6.8 6.12-7.48 ISO VG 10 10 9.0-11.00 ISO VG 15 15 13.5-16.5 ISO VG 22 22 19.8-24.2 ISO VG 32 32 28.8-35.2 ISO VG 46 46 41.4-
9、50.6 ISO VG 68 68 61.2-74.8 ISO VG 100 100 90.0-110 ISO VG 150 150 135-165 ISO VG 220 220 198-242 ISO VG 320 320 288-352 ISO VG 460 460 414-506 ISO VG 680 680 612-748 ISO VG 1000 1000 900-1100 ISO VG 1500 1500 1350-1650-第16页，共44页，编辑于2022年，星期日表示油品粘度因温度变化而变化的程度表示油品粘度因温度变化而变化的程度vis.粘度T 温度15W-40SAE 40SA
10、E 15W第17页，共44页，编辑于2022年，星期日润滑油的粘温特性 黏度指数黏度指数(VI)是一个经验数据，表示温度对油品黏度的变化的影响是一个经验数据，表示温度对油品黏度的变化的影响 高黏度指数意味着黏度随温度的变化较小高黏度指数意味着黏度随温度的变化较小KV40温度温度 C典型的矿物油典型的矿物油 VI 95合成油合成油 VI 135LOGLOGKV40温度温度 C第18页，共44页，编辑于2022年，星期日润滑油因温度升高，油面所释放的油气渐多，当多到足够在明火靠近时起火花时的温度，就是闪点。因试验方式有开式闪点与闭式闪点的分别。一般，润滑油用开口法测量。新油的闪点随粘度改变，粘度愈
11、高，闪点也跟着升高闪点受原油类别的影响，一般而言，环烷基油的闪点比相似粘度的石蜡基油要低闪点是石油产品着火及爆炸危险性的一个重要指标第19页，共44页，编辑于2022年，星期日在闪点的油气释出，不够快到可以维持燃烧在着火点，油气释出很快可以维持连续燃烧对于消费者的价值在于安全的考量在高温下工作，跟油的消耗量有关第20页，共44页，编辑于2022年，星期日倾点倾点-在一定条件下，徐徐冷却油料到不可流动的最低温度 称为倾点 -一般经溶剂萃取的去蜡石蜡基润滑油的倾点约在摄氏-7 到-18 度之间第21页，共44页，编辑于2022年，星期日测定润滑油之中和价的目的旨在明了油中含酸或含碱的程度中和价包含
12、酸值与碱值除另有注明外，一般所称之“中和价”，均指“总酸值”(TAN)第22页，共44页，编辑于2022年，星期日总酸值总酸值(TAN)总酸值：用于中和总酸值：用于中和 1 克试样中全克试样中全 部酸性组分所需要的碱部酸性组分所需要的碱(KOH)的毫克量，用的毫克量，用mgKOH/g 表示表示 新油因种类不同而有不同的酸值新油因种类不同而有不同的酸值 热、空气、污染物会使油品酸性热、空气、污染物会使油品酸性 增加增加 酸值的升高通常意味着油品氧化酸值的升高通常意味着油品氧化 和性能的下降，同时伴随着油品和性能的下降，同时伴随着油品 粘度的升高，添加剂能够抑制油粘度的升高，添加剂能够抑制油 品酸
13、性的增加，但作用有限品酸性的增加，但作用有限第23页，共44页，编辑于2022年，星期日特殊特性：特殊特性：氧化安定性氧化安定性 润滑性润滑性防锈性防锈性防腐性防腐性抗乳化性抗乳化性抗泡性抗泡性第24页，共44页，编辑于2022年，星期日氧化安定性：润滑油在加热和金属的催化作用下，抵抗氧化变质的能力。任何润滑油的氧化安定性都是至关重要的指标，润滑油的氧化安定性差，在使用时就容易氧化变质，生成的有机酸增多，酸值增大，这将造成机械设备的腐蚀，特别是低分子有机酸和有水的情况下，腐蚀更为严重。润滑油氧化结果，粘度逐渐增大，流动性变差，同时还产生沉淀、胶质和沥青质，这些物质沉积在机械零件上，恶化散热条件
14、，阻塞油路，增加摩擦磨损，造成一系列恶果。第25页，共44页，编辑于2022年，星期日液相锈蚀：在规定的条件下，将15号钢棒浸入试样与蒸馏水或合成海水的混合液中保持至规定时间，目视钢棒的生锈程度的试验。该方法是用于评定石油和其他液体对铁制部件在油水混合时表现的防锈能力。第26页，共44页，编辑于2022年，星期日润滑油防腐性：润滑油产品在一定温度下对金属铜的腐蚀作用。引起润滑油腐蚀金属的主要原因有：1、对于精制深度不够的油品，仍会含有一定的活性硫化合物，会对金属产生腐蚀作用。2、润滑油在使用过程中氧化变质，生成高分子有机酸和低分子有机酸，也会对金属产生腐蚀。第27页，共44页，编辑于2022年
15、，星期日抗乳化性：测定油品与水混合后分离的能力。润滑油的抗乳化性有以下影响因素：1、润滑油基础油的影响，基础油精制深度越深，润滑油抗乳化性越好，反之基础油精制深度越浅，抗乳化性越差。2、润滑油清洁度的影响，润滑油清洁度越高，抗乳化性越好，反之亦然。3、润滑油中添加剂的影响，润滑油中极性添加剂对抗乳化性影响非常大。第28页，共44页，编辑于2022年，星期日抗泡性：润滑油在实际使用中，由于受到振荡、搅动等作用，使空气进入润滑油中，以至形成气泡，评定生成气泡的倾向性和泡沫稳定性。抗泡性是润滑油的一项重要指标，如果油品的抗泡性不好，在润滑系统中形成了很多气泡，而且不能迅速破除，则影响润滑油的润滑性，
16、加速它的氧化速度，导致润滑油的损失，而且阻碍润滑油在循环系统中的传送，使供油中断，防碍润滑，对液压油则影响其压力传递。第29页，共44页，编辑于2022年，星期日润滑性：润滑剂的减少摩擦和磨损，防止相对运动的两摩擦表面之间的擦伤和烧结的性能。润滑性能包括油性、抗磨损性和极压性第30页，共44页，编辑于2022年，星期日油性：主要指润滑剂减少摩擦的性能。润滑剂的油性好主要表现为润滑剂的摩擦系数低，在设备运行过程中，降低设备运行温度，在液压导轨设备使用中减少爬行，润滑剂的油性主要测定润滑剂的动、静摩擦系数。第31页，共44页，编辑于2022年，星期日抗磨损性指润滑剂在轻负荷和中等负荷条件下能在摩擦
17、表面形成薄膜，防止磨损的能力。润滑剂的抗磨损能力主要表现在设备长期在中等负荷运转设备的磨损情况，润滑剂抗磨损性能好，设备磨损低，反之亦然。润滑剂的抗磨损性能主要测定四球试验和法莱克斯试验机。第32页，共44页，编辑于2022年，星期日润滑剂的极压性：指润滑剂在低速高负荷或高速冲击负荷条件下，即在所谓极压条件下防止摩擦表面发生烧结、擦伤的能力。润滑剂的极压性主要表现在设备在重负荷的情况下运行，设备的磨损情况，极压性能好的润滑剂，设备的磨损小。极压性主要测定指标为四球机试验（PB，PD，ZMZ），润滑油抗擦伤能力测定法，第33页，共44页，编辑于2022年，星期日燃气发动机应用和润滑第34页，共4
18、4页，编辑于2022年，星期日优点优点低 Nox(氮氧化合物)排放特别是稀薄燃烧式发动机与柴油机相比更低的 CO2排放颗粒(PM)排放非常低可就近使用低成本燃气缺点缺点与同尺寸柴油机相比,功率略低需要管路输送燃料或使用存储罐第35页，共44页，编辑于2022年，星期日n发动机原理与普通的汽油机或柴油机相似n根据点火和燃烧型式分类n2冲程(点燃式)和四冲程(点燃式)q与点燃式汽油发动机相似q化油器型式燃气和空气混合,压缩行程后期由火花塞点燃n双燃料(燃气 柴油)q与普通柴油机相似q压缩行程结束时高压燃气和少量柴油(作为稳定剂)喷射入压缩空气q靠压缩的热量引燃混合气第36页，共44页，编辑于202
19、2年，星期日l2冲程或四冲程发动机l30 到 15,000 HPl低速(1000)l自然吸气式和涡轮增压式l空气与燃料的比例分为理论空燃比型(Stoichiometric)和稀薄燃烧型l选择型和非选择型催化转化器l只烧燃气和双燃料型l可变燃料品质型第37页，共44页，编辑于2022年，星期日为什么燃气发动机对润滑油有特殊的要求?第38页，共44页，编辑于2022年，星期日因为它燃烧燃气天然气热值高，燃气机压缩比高，产生更多的热量，使得油品更易硝化和氧化，造成粘度增长；天然气不含长链碳氢化合物，不容易形成烟炱；天然气是干燥的，机油中的灰分控制了气阀的磨损-需要特别优化灰分含量的高低；灰分的缺点是
20、会产生沉积物，造成发动机早燃-需要特别优化灰分含量的高低；通常不含硫-无需过高的总碱值要求第39页，共44页，编辑于2022年，星期日大量的燃气发动机现在用于工业用途,尤其在油田行业,应用更加广泛高负荷系数 对机油的承载能力要求更严格通常在较偏远地区运转 可靠性非常重要发动机型号众多 需要全系列的机油产品第40页，共44页，编辑于2022年，星期日现今尚没有对燃气机油的工业标准机油必须经过现场实际使用验证润滑油必须与催化转化器相适应润滑油供应商的应用经验亦很重要第41页，共44页，编辑于2022年，星期日燃气机油品质优劣的区别第42页，共44页，编辑于2022年，星期日灰分适宜抗硝化和氧化能力强有效防止气阀磨损不易产生燃烧室内沉积物不易产生活塞沉积物良好的抗磨损和抗拉缸性能燃油蒸发量小抗泡性和空气释放性好第43页，共44页，编辑于2022年，星期日主要燃气发动机制造商对机油灰分的要求第44页，共44页，编辑于2022年，星期日