Полезные материалы

Гидрокрекинговые базовые масла

Гидрообработка и каталитический гидрокрекинг - реакция с водородом при повышенной температуре и давлении, в присутствии различных катализаторов.

Для получения масел применяются следующие процессы обработки водородом:

Гидрообработка (hydrogen processing) - проводится отдельно или одновременно с обработкой растворителями. Гидрообработка базовых масел может быть проведе­на до разной глубины - от гидроочистки (hydrogen treating, hydrotreating) до гид­рокрекинга (hydrogen cracking). Как гидроочищенное базовое масло (hydrotreatedbase stocks), так и базовое масло гидрокрекинга (hydrocracked base stock)имеют больше предельных связей (saturates) и меньше серы (reduced sulfur content)no сравнению с базовым маслом, экстрагированным растворителем.

Гидроочистка(hydrotreating) - осуществляется действием водорода на нефтяные фракции в присутствии катализатора. Ненасыщенные и ароматические молекулы базового масла превращаются в предельные. Одновременно протекает процесс обессеривания (desulfurization) и удаления азотсодержащих соединений(denitrogenation). Умеренная гидроочистка (mild hydrotreating, hydrofinishing, hydrofining), обычно используется и для снижения окраски и запаха масла.

Гидроизомеризация (hydroisomerisation) - изомеризация парафинов или высоко­парафиновых фракций. Линейные молекулы парафинов превращаются в разветв­ленные изопарафины, одновременно может иметь место и гидрокрекинг молекул. Сырьем для этого процесса служат продукты депарафинизации масел или производства парафинов. После гидроизомеризации проводится депарафинизация раство­рителем для понижения температуры застывания.

Гидродепарафинизация - каталитическая депарафинизация {catalytic hydrodewaxing) является альтернативным процессом депарафинизации растворителем. Молекулы парафинов каталитически разрываются и изомеризуются до изопарафинов. Эта стадия обработки непосредственно следует либо после гидрокрекинга, либо после экстракции растворителем.

Каталитический гидрокрекинг (hydrocracking) - получение базовых масел с высоким индексом вязкости, противоокислительной стойкостью и стойкостью к де­формациям сдвига. Масла гидрокрекинга защищают от износа, иногда лучше, чем синтетические. Гидрокрекинг является одним из самых перспективных методов улучшения свойств масла. В ходе гидрообработки одновременно или последова­тельно протекает ряд химических реакций, в результате которых удаляются соеди­нения серы, азота, другие гетероатомные соединения, одновременно протекает гид­рирование полициклических ароматических соединений, расщепление нафтеновых колец, деструкция длинных парафиновых цепей и изомеризация продуктов. Эти процессы обеспечивают улучшение молекулярной структуры масла, усиливают стойкость к механическим, термическим и химическим воздействиям и стабильность свойств в интервале периода эксплуатации. Скорость и направление отдельных химических реакций, а тем самым и возможность получения желаемых продуктов, может регулироваться изменением параметров обработки (температу­ры, давления, соотношения реагентов, применением различных катализаторов и др.). Поэтому разные компании при выполнении процесса глубокой переработки масла, могут получить отличающиеся по свойствам продукты. Производители, как правило, охраняют свои оригинальные процессы переработки и продукты.

Чаще всего эти аббревиатуры присутствуют и в названиях товарных масел. Базовые масла, полученные методом гидрообработки, высоко ценятся, так как имеют высокие ха­рактеристики и свойства, не изменяющиеся при продолжительной эксплуатации.

Вязкость (viscosity) базовых масел - определяющий и классификационный показа­тель качества и выражается разными единицами. Раньше вязкость базовых масел измеря­лась универсальными секундами Сейболта (Saybolt universal seconds - SUS). В настоя­щее время вязкость измеряется в сантистоксах (1 сСт=1 мм7с) (centistokes - cSt), и, стандар­тно, определяется при 40 °С или 100 °С. Ряд, состоящий из базовых масел разной вязкости, называется общей номенклатурой базовых масел (common base oil nomenclature) или рядом базовых масел (base stock slate).

Индекс вязкости, VI, базовых масел (viscosity index) определяет зависимость вяз­кости масла от температуры. Базовые масла по индексу вязкости делятся на группы и мар­кируются:

  • с низким индексом вязкости - LVI (low viscosity index), VI< 50;
  • со средним индексом вязкости - МVI (medium viscosity index), VI = 50 - 93;
  • с высоким индексом вязкости - HVI (high viscosity index), VI = 93 - 115;
  • с очень высоким индексом вязкости - VHVI (very high viscosity index),VI > 115. 

Масла LVI и MVI получают при переработке нафтеновой нефти. Они обладают хорошими моющими свойствами, достаточным индексом вязкости и низкой температурой застывания. Базовые масла MVI получают путем умеренной экстракции растворителем (до достижения VI = 70 - 90), их называют «solventpale» и обозначают SP, например:100SP, 500SP  

Они применяются в качестве технологических масел и масел, работающих при низ­кой температуре.

Масла HVI составляют основную часть базовых масел. Они обладают более высо­ким индексом вязкости и лучшей антиокислительной стойкостью, по сравнению с LVI и MVI маслами. HVI масла получают путем более глубокой экстракции растворителем, они называются «solvent neutral» и обозначаются буквой N, например:  100N, 500N

Знаком HVI обозначает свои базовые масла фирма «Shell», рядом ставятся цифры, соответствующие численному значению кинематической вязкости при температуре 40°С, например: НVI 60, HVI 95, HVI 160, HVI 650

Базовые масла VHVI применяются для производства высококачественных мотор­ных и трансмиссионных масел, отличающиеся продолжительной стойкостью к высокой температуре.