潤滑油,顧名思義就是具有潤滑作用的油品,按來源分為植物油、動物油、石油礦物油、化學合成油,它的用途非常廣泛:汽車、船舶、機械、金屬加工等。比如:就拿汽車來舉個例子,我們的汽車的發動機運行過程中溫度升高,潤滑油起冷卻作用。汽車在行駛過程中會有零部件摩擦,這時潤滑油起到潤滑作用。換成其他工業設備試想一下,如果沒有潤滑,金屬之間長期摩擦會有什麼後果?毋庸置疑,就是零部件的腐蝕磨損,所以潤滑油對於汽車及機械設備的正常運轉起到至關重要的作用,是不可或缺的。
總結一下:
潤滑油主要有5大基本作用:潤滑,冷卻,密封,洗凈,防腐。
那麼,潤滑油是怎麼制造出來的呢?提到潤滑油,有一個最關鍵的原料就是石油。石油在工業領域被稱為工業血液和黃金。石油提煉出來的直接的產品就有幾十種,衍生品不勝枚舉。石油主要經過2次蒸餾分離提煉出來。生產過程是這樣的,在蒸餾塔裡面根據沸點的不同,通過常壓分餾塔從原油中提煉出輕油,輕油就是我們所說的天然氣、汽油、煤油和輕質的柴油,然後再講這些半成品的一部分作為原料,進行第二次加工,通過減壓分餾塔產生重油,比如重柴油、潤滑油、石蠟和瀝青等。
潤滑油的組成是什麼呢?分為兩部分:第一部分是基礎油,基礎油就是剛才我們提到的用原油提煉出來的衍生品,第二部分是添加劑。添加劑是為瞭彌補基礎油的不足而後期添加的原料。通俗來說,就是我們炒菜用的調味料,而基礎油就是主料。
二、潤滑油的組成和特點
首先講基礎油,基礎油占潤滑油的比重是最大的,一般在85%-95%。都是基礎油,由於產地、提煉工藝等多重因素影響也是有等級品質好壞之分的
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1.基礎油的分類
按成分分為石蠟基、環烷烴(飽和烴)芳香烴(不飽和烴)3種;飽和烴越多油品的品質就越好。
2. 粘度指數:不同於粘度,指的是粘度隨溫度變化的特性。粘度指數越高,說明粘度隨著溫度的變化越小,越穩定。舉個例子:汽車發動機在高速行駛過程中,選擇的粘度較低的機油會出現什麼後果呢?首先,你需要瞭解粘度和溫度是呈反比的,溫度越高,粘度越低,如果選擇瞭粘度指數低的機油,高溫運行的時候,它的粘度就會變低,起不到甚好的潤滑作用,影響發動機的壽命,甚至是損壞發動機,因此粘度指數是潤滑油非常重要的指標。
石蠟烴原油由於它的粘度指數比較高,作為潤滑油提煉的首選原油。
3.品質等級怎麼劃分?美國石油協會根據原油精制的水平,將基礎油分為4個不同等級。1級是最差的,4級是最好的。根據三個關鍵的指標進行劃分,分別是飽和烴、硫磺和粘度指數組成。一級基礎油飽和烴含量、粘度指數低,硫含量高。而四級基礎油飽和烴含量、粘度指數高,硫含量低。要知道硫有較強的毒性和腐蝕性,它的含量是越低越好。而1-3類就是俗稱的礦物油,4級就是所謂的合成油。合成油就是通過化學的重組變化組成的。它的性能更穩定,不含雜質。上一期我們提到的潤滑油是經過二次蒸餾的產物,經過減壓蒸餾以後,還需要經過加工和處理。我們傳統的做法是溶劑脫掉瀝青,溶劑精制脫蠟,白土或加氫補充精制。現在的工藝是加氫裂化等工藝。為什麼要加氫呢?加氫具有轉化率更高、品質更優秀、雜質更少的優點。
Tip:三大關鍵指標:飽和烴含量(90)越大越好,硫含量(0.03)越少越好,粘度指數大小(80-120)越大越好
4.基礎油的工藝
接下來,說一說添加劑,添加劑的主要作用是為瞭補充基礎油不足,常見的添加劑有:抗氧化劑,清凈分散劑,消泡劑,防銹劑,低溫流動點降低劑,粘度指數改善劑等。
首先,來說說抗氧化劑,是潤滑油最重要的添加劑,為什麼?潤滑油中最常見的不良現象就是氧化和劣化,它是怎樣產生的呢?有幾個關鍵因素:1溫度;2氧氣;3水;4金屬觸媒.在高溫遇水氧氣的作用下與金屬觸媒發生化學反應,改變分子的結構,產生瞭氧化和劣化。雖然我們基礎油本身就有一定的氧化作用,但是在一些特殊的情況下是不滿足的,需要添加劑去改善。
第二是清潔分散劑,它是在換新油的時候,因為有舊油的殘留,需要去分解它,確保新油的壽命。第三是粘度指數改善劑,上期也有提到,這裡就不贅述瞭。然後是極壓劑,作用是在金屬之間形成油膜,保護金屬表面不受到破壞。防銹劑就是在加工過程中防腐防銹的作用。特別要強調的一個添加劑是低溫流動點降低劑,這個主要用在北方極寒極冷的情況下。比如說我們的汽車發動機、風力發電、室外設備,在極冷的情況下,是很容易凝固的,為瞭在這種情況下機械可以正常運轉,就需要添加這種添加劑。因此,總結一下,衡量潤滑油好壞的標準,基本要看我們的基礎油,特別是添加劑。比如說我們的壓縮機,既要有較強的抗氧化性,同時又有粘度指數的提高,高溫運轉是可消泡,防銹,在寒冷的情況下要保證低溫流動,不被凝固等一系列特性。