Россия, 410022, Саратовская область г.Саратов, ул. Хомяковой 20
Тел.:  + 7 (8452) 47-19-08
Факс: + 7 (8452) 47-19-09

Каталог продукции

Тел.:  + 7 (8452) 53-15-19

+ 7 (8452) 47-19-08

Факс: + 7 (8452) 57-73-66

+ 7 (8452) 47-19-09

E-mail: marketing@npo64.ru

Тел. : + 7 (8452) 47-19-08; +7 (845-2) 53-15-19

Факс: + 7 (8452) 47-19-09; +7 (845-2) 57-73-66

E-mal: marketing@npo64.ru

Моторное масло, основные характеристики. Методы очистки моторного масла.
Применяемое оборудование для очистки (регенерации) моторного масла.

Масла, применяемые для смазывания поршневых двигателей внутреннего сгорания, называют моторными.

В зависимости от назначения моторные масла подразделяют на масла для дизелей, масла для бензиновых двигателей и универсальные моторные масла, которые предназначены для смазывания двигателей обоих типов. Все современные моторные масла состоят из базовых масел и улучшающих их свойства присадок.

По температурным пределам работоспособности моторные масла подразделяют на летние, зимние и всесезонные. В качестве базовых масел используют дистиллятные компоненты различной вязкости, остаточные компоненты, смеси остаточного и дистиллятных компонентов, а также синтетические продукты (поли-альфа-олефины, алкилбензолы, эфиры). Большинство всесезонных масел получают путем загущения маловязкой основы макрополимерными присадками.

По составу базового масла моторные масла подразделяют на синтетические, минеральные и частично синтетические (смеси минерального и синтетических компонентов).

Общие требования к моторным маслам

  • высокие моющая, диспергирующе-стабилизирующая, пептизирующая и солюбилизирующая способности по отношению к различным нерастворимым загрязнениям, обеспечивающие чистоту деталей двигателя;
  • высокие термическая и термоокислительная стабильности позволяют использовать масла для охлаждения поршней, повышать предельный нагрев масла в картере, увеличивать срок замены;
  • достаточные противоизносные свойства, обеспечиваемые прочностью масляной пленки, нужной вязкостью при высокой температуре и высоком градиенте скорости сдвига, способностью химически модифицировать поверхность металла при граничном трении и нейтрализовать кислоты, образующиеся при окислении масла и из продуктов сгорания топлива;
  • отсутствие коррозионного воздействия на материалы деталей двигателя как в процессе работы, так и при длительных перерывах;
  • стойкость к старению, способность противостоять внешним воздействиям с минимальным ухудшением свойств;
  • пологость вязкостно-температурной характеристики, обеспечение холодного пуска, прокачиваемости при холодном пуске и надежного смазывания в экстремальных условиях при высоких нагрузках и температуре окружающей среды;
  • совместимость с материалами уплотнений, совместимость с катализаторами системы нейтрализации отработавших газов;
  • высокая стабильность при транспортировании и хранении в регламентированных условиях;
  • малая вспениваемость при высокой и низкой температурах;
  • малая летучесть, низкий расход на угар (экологичность).

К некоторым маслам предъявляют особые, дополнительные требования. Так, масла, загущенные макрополимерными присадками, должны обладать требуемой стойкостью к механической термической деструкции; для судовых дизельных масел особенно важна влагостойкость присадок и малая эмульгируемость с водой; для энергосберегающих - антифрикционность, благоприятные реологические свойства.

Классификация моторных масел

Классификация моторных масел согласно ГОСТ 17479.1-85 подразделяет их на классы по вязкости и группы по назначению и уровням эксплуатационных свойств. Ниже приведено описание отечественной классификации моторных масел с учетом Изменения №3 к ГОСТ 17479.1-85, которым увеличено число классов вязкости и изменены их границы, введены новые группы по назначению и уровням эксплуатационных свойств, а также некоторые наименования.

Например, по всему тексту стандарта масла для карбюраторных двигателей называются более точным термином - маслами для бензиновых двигателей. ГОСТ 17479.1-85 предусмотрено обозначение моторных масел, сообщающее потребителю основную информацию об их свойствах и области применения. Стандартная марка включает следующие знаки: букву М (моторное), цифру или дробь, указывающую класс или классы вязкости (последнее для всесезонных масел), одну или две из первых шести букв алфавита, обозначающих уровень эксплуатационных свойств и область применения данного масла. Универсальные масла обозначают буквой без индекса или двумя разными буквами с разными индексами. Индекс 1 присваивают маслам для бензиновых двигателей, индекс 2 - дизельным маслам.

Классы вязкости моторных масел (ГОСТ 17479.1-85)
Класс вязкостиКинематическая вязкость, мм2/с, при температуре
100°С-18°С, не более
333,81250
434,12600
535,6600
635,610400
65,6...7,0-
87,0...9,3-
109,3...11,5-
1211,5...12,5-
1412,5...14,5-
1614,5...16,3-
2016,3...21,9-
2421,9...26,1-
33/87,0...9,31250
43/65,6...7,02600
43/87,0...9,32600
43/109,3...11,52600
53/109,3...11,56000
53/1211,5...12,56000
53/1412,5...14,56000
63/109,3...11,510400
63/1412,5...14,510400
63/1614,5...16,310400

Классы вязкости моторных масел, установленные ГОСТ 17479.1-85, представлены в таблице, а группы по назначению и эксплуатационным свойствам - в таблице. Примеры маркировки с пояснением значения ее составных частей облегчат пользование данными таблиц. Так, марка М-6З/10В указывает, что это моторное масло всесезонное, универсальное для среднефорсированных дизелей и бензиновых двигателей (группа В); М-4З/8-В2Г1 - моторное масло всесезонное, универсальное для среднефорсированных дизелей (группа В2) и высокофорсированных бензиновых двигателей (группа Г1); М-14Г2(цс) - моторное масло класса вязкости 14, предназначенное для высокофорсированных дизелей без наддува или с умеренным наддувом. В данном случае после основного обозначения в скобках указана дополнительная характеристика области применения ("цс" означает циркуляционное судовое); аналогично М-14Д (цл20) - моторное масло для высокофорсированных дизелей с наддувом, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях, (цл20) - применимое в циркуляционных и лубрикаторных смазочных системах и имеющее щелочное число 20 мг КОН/г.

Группы моторных масел по назначению и эксплуатационным свойствам (ГОСТ 17479.1-85)
ГруппаРекомендуемая область применения
АНефорсированные бензиновые двигатели и дизели
ББ1Малофорсированные бензиновые двигатели, работающие в условиях, которые способствуют образованию высокотемпературных отложений и коррозии подшипников
Б2Малофорсированные дизели
ВВ1Среднефорсированные бензиновые двигатели, работающие в условиях, которые способствуют окислению масла и образованию отложений всех видов
В2Среднефорсированные дизели, предъявляющие повышенные требования к антикоррозионным, противоизносным свойствам масел и способности предотвращать образование высокотемпературных отложений
ГГ1Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в тяжелых эксплуатационных условиях, способствующих окислению масла, образованию отложений всех видов и коррозии
Г2Высокофорсированные дизели без наддува или с умеренным наддувом, работающие в эксплуатационных условиях, способствующих образованию высокотемпературных отложений
ДД1Высокофорсированные бензиновые двигатели, работающие в эксплуатационных условиях, более тяжелых, чем для масел группы Г1
Д2Высокофорсированные дизели с наддувом, работающие в тяжелых эксплуатационных условиях или когда применяемое топливо требует использования масел с высокой нейтрализующей способностью, антикоррозионными и противоизносными свойствами, малой склонностью к образованию всех видов отложений
ЕЕ1Высокофорсированные бензиновые двигатели и дизели, работающие в эксплуатационных условиях более тяжелых, чем для масел групп Д1 и Д2
Е2Отличаются повышенной диспергирующей способностью, лучшими противоизносными свойствами

Способы регенерации (очистки) отработанных моторных масел:

Известны способы регенерации (очистки) отработанных масел путем обработки их сильными минеральными кислотами, в частности серной кислотой с последующей обработкой отбеливающими глинами. При этом значительная часть масел, до 50%, теряется, переходя в кислый гудрон. Такая обработка масла приводит к проблемам утилизации отработанных глин и кислотного шлама, что связано с загрязнением окружающей среды.

Известен способ регенерации (очистки) отработанных моторных смазочных масел включающий ряд последовательных стадий: удаление механических примесей, удаление воды и легких углеводородов, обработку насыщенными углеводородными растворителями, с последующей вакуумной дистилляцией и каталитическим гидрированием.

Известен способ регенерации (очистки) отработанных масел, сущность которого заключается в нагреве, отгонке воды и легких углеводородных фракций, обработке полиметилсилоксановыми растворителями с последующей вакуумной разгонкой в тонкопленочном испарителе. Недостатком процесса является высокая стоимость растворителя и сложность его удаления из смеси с маслом. Качество масла после стадии экстракции не позволяет использовать его для производства моторных масел и требует проведения дополнительной стадии вакуумной дистилляции.

Известен способ регенерации (очистки) отработанных масел, который принят за прототип, включающий следующие стадии: нагревание масла для удаления легких фракций и воды, экстракция масла насыщенными углеводородными растворителями, например пропаном, вакуумная разгонка с фракционированием и гидроочистка, причем тяжелую фракцию подвергают термической обработке и повторно экстрагируют растворителем. При использовании данной технологии газойлевые фракции удаляются на стадии фракционирования после экстракции, что ухудшает качество масла после стадии экстракции, а также требуются дополнительные стадии обработки – термообработка, дополнительная экстракция, что существенно осложняет и удорожает технологический процесс.

Поставленная цель: повышение экономических и экологических параметров процесса за счет улучшения качества деасфальтизата.

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый способ регенерации (очистки) отработанных моторных масел включает: удаление механических примесей, отгонку воды и легких углеводородных фракций, удаление газойлевых фракций, экстракцию масляных фракций осадительными растворителями, с последующей вакуумной дистилляцией (фракционированием) и гидроочисткой. Причем удаление газойлевых фракций проводится до стадии экстракции, а часть смолисто-асфальтеновых соединений после экстракции рециркулируют в экстракционный аппарат для создания внутреннего орошения.

Отсутствие газойлевых фракций на стадии экстракции повышает селективность растворителя, например, пропана, соответственно повышается качество деасфальтизата (меньше смол, лучше цвет, выше температура вспышки). Рециркуляция смолисто-асфальтеновых соединений в экстракционный аппарат и создание внутреннего орошения позволяет снизить содержание сконденсированных ароматических углеводородов с отрицательным индексом вязкости в деасфальтизате, вследствие их растворения в оседающих смолах, в то же время из смол восходящим потоком пропана экстрагируются ценные углеводородные компоненты.

Масло после экстракции, например, пропаном является промежуточным продуктом, свойства которого частично соответствуют параметрам товарных моторных масел, что связано с тем, что часть присадок имеющихся в отработанном масле остается в деасфальтизате. В частности полностью сохраняются депрессорные и вязкостные присадки, о чем свидетельствует низкая температура застывания (до минус 35 °С) и высокий индекс вязкости (до 115), частично моющие, диспергирующие и антиокислительные присадки (до 30%).

Для восстановления качества регенерированного масла после стадии экстракции и доведения его параметров до уровня товарных моторных масел требуется значительно меньше дорогостоящих присадок, чем при изготовлении товарных масел из базовых масел не содержащих присадок вообще, и представляется возможным не проводить две последующие стадии – дистилляции и доочистки, что существенно снижает затраты на производство регенерированных товарных моторных масел.

Согласно предлагаемому способу из отработанного масла удаляют механические примеси фильтрацией либо центрифугированием и после нагрева до температуры 100–120 °С проводят обезвоживание и удаление легких углеводородных фракций в вакуумной колонне. Следующую стадию – удаление газойлевых, фракций проводят в насадочном эвапораторе при температуре 200–250 °C и остаточном давлении от 10 до 50 мм.рт. ст. Предварительно очищенное масло направляют на стадию экстракции селективным растворителем, в качестве которого могут быть использованы: низкомолекулярные парафины (этан, пропан, бутан или их смеси), низшие спирты, простые эфиры, силоксаны. Отсутствие газойлевых фракций на стадии экстракции повышает селективность растворителя, например, пропана, соответственно повышается качество деасфальтизата (меньше смол, лучше цвет).

Процесс экстракции (деасфальтизации) при использовании пропана ведется в противоточной массообменной колонне при температуре 50–93 °C и давлении до 45 атм. и объемном отношении растворителя и масла 5–15/1. При использовании силоксановых растворителей экстракция проводится в динамических смесителях при температуре от 0 до 30 °C и давлении от 0 до 0,5 атм. и объемном соотношении расхода растворителя и масла от 2 до 5. Экстракция селективным растворителем проводится с рециркуляцией до 50% смолисто-асфальтеновых соединений в верхнюю часть массообменного аппарата.

В результате предлагаемых усовершенствований увеличивается выход деасфальтизата с одновременным улучшением его качества. Полученный деасфальтизат, после отпарки растворителя имеет показатели на уровне товарных моторных масел: температура вспышки более 220 °C, температура застывания ниже минус 32 °C, индекс вязкости более 115, вязкость 7–9 сст. (100 °C), цвет 5–6 ед. ЦНТ. Значения показателей: щелочное число, содержание активных элементов Са, Zn, Р ниже требований на моторные масла, что связано с удалением части присадок и их фрагментов при экстракции. Для доведения качества деасфальтизата до уровня требований на моторные масла требуется значительно меньше присадок, чем при использовании регенерированных базовых масел.

Представляется возможным не проводить дальнейшие стадии регенерации (очистки) масла: дистилляцию и доочистку, поскольку улучшение ряда параметров (цвет, кислотное число) масла, сопровождается повышением температуры застывания (до минус 10 °С), снижением индекса вязкости (до 85), вязкости (до 4–5 сст.), снижается выход регенерированного масла. Изменение вышеназванных параметров связано не только с полным удалением присадок, но и с изменением состава масла при воздействии высоких температур при дистилляции. Введение присадок в базовые масла улучшает эти параметры, но достичь значений характерных для регенерированного (очищенного) масла после стадии экстракции не удается.

При необходимости получения чистых базовых масел, усовершенствование процесса экстракции позволяет улучшить качество дистиллятных масляных фракций, увеличивает их выход (меньше смолистых соединений), параметры процесса гидроочистки могут быть смягчены, а базовое масло после гидроочистки получается более качественным.

Для улучшения цвета и полного удаления присадок масло направляют на вакуумную дистилляцию, которую можно проводить в пленочных, роторно-пленочных, циклонных испарителях, либо в ректификационной колонне при температуре 300–350 °C и давлении 1–10 мм.рт. ст.

Доочистка масла после стадии дистилляции проводится способом каталитического гидрирования на катализаторах на основе металлов 6 и 8 группы периодической системы Менделеева, их окислов, либо сульфидов, нанесенных на окись алюминия. Основные параметры процесса гидроочистки: температура -150–400 °С, давление -40–200 атм., контактная нагрузка -0,2–4 час-1. Гидроочистка может проводиться в любом фазовом состоянии водорода и масла.

Предлагаем ознакомиться с следующими методами регенерации (очистки) отработанных масел наглядно иллюстрирующихся следующими примерами.

Пример 1
Отработанное масло, предварительно нагретое до температуры 100 °C, подвергают предварительной отгонке воды и легких фракций при температуре 100 °С и давлении 25 мм.рт. ст., затем продукт направляют на экстракцию смесью пропан-бутан (70% пропана, 30% Н-бутана) при температуре 90 °С, давлении 32 кгс/см2, соотношении растворитель / масло 8:1. Экстрагированное масло подвергают вакуумной дистилляции в тонкопленочном испарителе при температуре 320 °C и давлении 5 мм.рт. ст. Далее масло подвергают гидроочистке на алюмоникелевом катализаторе при 320 °C и давлении 30 атм. Получаемое базовое масло из-за высокой температуры застывания, низкого индекса вязкости требует введения значительного количества присадок – до 15%.
Пример 2
Отработанное масло, предварительно нагретое до температуры 100 °C, подвергают предварительной отгонке воды и легких фракций при температуре 100 °C и давлении 25 мм.рт. ст., затем продукт направляют на экстракцию смесью пропан-бутан (70% пропана, 30% Н-бутана) при температуре 92 °C, давлении 35 кгс/см2, соотношении растворитель / масло 8:1. Полученное экстрагированное масло при достаточно высокой вязкости и индексе вязкости, низкой температуре застывания имеет низкую температуру вспышки и неудовлетворительную цветность.
Пример 3
Отработанное масло, предварительно нагретое до температуры 100 °С, подвергают предварительной отгонке воды и легких углеводородных бензиновых фракций при температуре 100 °С и давлении 25 мм.рт. ст., затем проводят удаление газойлевых фракций в насадочном эвапараторе при температуре 250 °C и давлении 10 мм.рт. ст. Экстракцию чистых масляных фракций проводят смесью пропан-бутан (70% пропана, 30% Н-бутана) при температуре 92 °С, давлении 35 кгс/см2, соотношении растворитель / масло 8:1 с рециркуляцией до 50% смолисто-асфальтеновых соединений в верхнюю часть колонны. Полученное регенерированное масло обладает более высокой вязкостью, индексом вязкости, более низкой температурой застывания, лучшим цветом, высокой температурой вспышки в сравнении с экстрагированным маслом полученным традиционным способом экстракции и может быть использовано для получения моторного масла типа М5з10Г1 при добавлении ограниченного количества присадок (до 5%).

Из этого видно, что масло, получаемое после стадии экстракции при удалении газойлей до стадии экстракции и создании внутреннего орошения в экстракционном аппарате имеет лучшие свойства в сравнении с маслом получаемым по полному циклу регенерации, что позволяет уменьшить количество стадий технологического процесса и использовать деасфальтизат в качестве компонента моторных масел, либо в качестве моторного масла после добавления ограниченного количества присадок.

Оборудование для регенерации (очистки) моторного масла:

Общество с ограниченной ответственность НПО "РосТехЭнерго"
Р/с № 40702810456000000714 в Отд. Саратовское ОСБ №8622 г. СаратовТел. : + 7 (8452) 47-19-08; +7 (845-2) 53-15-19
БИК 046311649, ИНН 6451426025, КПП 645101001, ОГРН 1106451000061, ОКПО 89366679Факс: + 7 (8452) 47-19-09; +7 (845-2) 57-73-66
Юридический адрес: 410022, Россия, г.Саратов, ул. Хомяковой 20E-mal: marketing@npo64.ru
Почтовый адрес: 410022, Россия, г.Саратов, ул. Хомяковой, д. 20http://www.npo64.ru
Закрыть форму