Литературка Литературная Газета - Литературная Газета 6435 ( № 42 2013)

Процессы гидрообработки могут частично или полностью заменить классические методы обработки нефтяного сырья. Минеральные компоненты, получаемые с использованием этих процессов, называются гидропроцессинговыми. Качество гидропроцессинговых базовых компонентов зависит от совершенства и глубины процессов переработки. На этом основании различают гидроочищенные (hydrotreated) и гидрокрекинговые (hydrocracked) базовые компоненты.

Применение лёгкой гидроочистки без использования высоких давления и температуры может служить дополнением классических методов очистки с целью удаления остатков нежелательных соединений (серы, азота, олефинов), улучшения цвета и запаха рафинатов.

Более глубокие процессы гидроочистки с использованием высокого давления, специальных температурных режимов и селективных катализаторов позволяют достичь лучших результатов, чем при использовании классических методов.

Каталитический гидрокрекинг (catalytic hydrocracking) и последующая гидроизомеризация (hydroisomerization) являются наиболее сложными гидрогенизационными процессами, позволяющими получать гидрокрекинговые базовые масла, приближающиеся по основным свойствам к синтетическим. По этой причине некоторые иногда называют эти масла гидросинтетическими.

Не отставать от прогресса!

За рубежом и в России происходит постепенный процесс обновления автомобильного парка за счёт увеличения производства и продажи новых и постепенного выхода из строя старых транспортных средств. Возрастающие требования к смазочным материалам со стороны автопроизводителей ограничивают возможности использования минеральных масел в современных автомобилях. Базовые масла, полученные с использованием классических методов обработки, уже не могут обеспечить необходимых свойств моторных и трансмиссионных масел.

До 2003 года маслопроизводители с успехом частично или полностью замещали синтетические компоненты гидрокрекинговыми, разрабатывая новые составы моторных и трансмиссионных масел. Получаемые продукты соответствовали большинству современных требований к автомобильным маслам.

Но, несмотря на совершенствование технологий производства высококачественных гидросинтетических масел, существуют и расширяются области применения, в которых уровень их отдельных свойств оказывается недостаточным. Примером может служить их недостаточная стойкость к окислению на фоне существенного расширения межсервисных интервалов обслуживания новых зарубежных автомобилей.

Увеличение доли маловязких компонентов, используемых при производстве моторных масел для новых автомобилей, выявляет ещё один существенный недостаток гидрокрекинговых масел – относительно высокую летучесть в сравнении с маслами, полученными из синтетических компонентов. По прогнозам зарубежных производителей синтетических масел спрос на их продукцию будет расти как минимум до сроков коммерческого выхода на рынок масел, произведённых по технологии GTL (Gas-to-liquids).

Отметим, что учёные РН-ЦИР занимаются разработками технологии GTL, о которых мы расскажем в будущем.

ПАОМ – не боятся ни жары и ни холода!

Синтетические базовые масла представляют собой маслообразные жидкости – полимеры или олигомеры, полученные методом синтеза из различных мономеров. В качестве базовых компонентов для производства автомобильных моторных масел наибольшее распространение получили углеводородные масла на основе полиальфаолефинов. Полиальфаолефины (ПAO) являются углеводородными синтетическими жидкостями. В промышленных объёмах их получают путём синтеза молекул мономера под названием «децен» в олигомеры или полимеры с короткими цепями. Высокие индексы вязкости позволяют использовать масла на основе полиальфаолефинов в широком диапазоне температур. Отсутствие примесей соединений серы и металлов обеспечивает высокие антикоррозионные свойства. Хорошая смешиваемость с минеральными маслами позволяет использовать полиальфа­олефины в качестве синтетического компонента, применяемого при производстве полусинтетических масел. Благодаря невысокой стоимости в сравнении с другими синтетическими полиальфаолефиновые масла являются наиболее широко используемыми в мире синтетическими маслами. Несмотря на то что в по­следние годы гидрокрекинговые масла за счёт более низких цен отвоевали значительную долю рынка базовых масел, ранее принадлежавшую полиальфаолефиновым, последние всё ещё обладают рядом существенных преимуществ:

очень низкие температуры застывания (в связи с отсутствием линейных парафинов);

высокие термостабильность и стойкость к окислению (отсутствие ненасыщенных углеводородов);

малые летучесть и коксуемость, обеспечиваемые однородностью состава.

Это именно те качества, которые нужны для работы двигателей всевозможных технических средств в условиях Арктики.

Сырьём для ПАО служат децены – родственники этилена, по внешнему виду напоминающие сжиженный газ. Получают их на специализированных заводах, часто в качестве побочных продуктов. В химической реакции из нескольких комбинаций деценовых молекул образуется ряд олигомеров. Затем путём дистилляции из них получают базовые масла различных классов вязкости. Масло, полученное в результате такого процесса, не содержит примесей и абсолютно прозрачно. Это даёт ему ряд неоспоримых преимуществ перед продуктами, полученными из нефти.

Отсутствие линейных парафинов снижает естественную температуру застывания до очень низких значений. ПАОМ имеют температуру застывания, как правило, ниже минус 50 градусов Цельсия. А высокий изначальный индекс вязкости даёт возможность снизить количество присадки загустителя (модификатора вязкости), добавляемого в масло или смазку для придания ему определённых характеристик.

Отсутствие примесей, которые всегда являются катализаторами старения масла, делает синтетическое базовое масло весьма устойчивым к воздействию и высоких температур. Так, например, если масла минерального происхождения начинают серьёзно окисляться уже при температурах выше 130 градусов, то ПАОМ выдерживают рабочие температуры до 150 градусов без какой-либо потери рабочих свойств.

Отсутствие случайных молекул малого размера обеспечивает низкую летучесть синтетических базовых масел по сравнению с минеральными.

Полиальфаолефины получают в две стадии путём сложных химических превращений при определённых условиях (давление, температура, кратность и время циркуляции) в специальных реакторах с использованием катализатора. Сложность процесса производства масла данного типа обуславливает более высокую стоимость в сравнении с маслами, полученными из нефти по традиционной технологии.