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淺談基礎(chǔ)油的不確定性

2024論壇
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摘要:介紹一些潤(rùn)滑油配方開發(fā)人員在開發(fā)頂級(jí)機(jī)油時(shí)最常提出的與基礎(chǔ)油相關(guān)的問(wèn)題。
淺談基礎(chǔ)油的不確定性

隨著市場(chǎng)上可用基礎(chǔ)油類型和數(shù)量的不斷增加,潤(rùn)滑油供應(yīng)商也在不斷努力來(lái)解析不同類型基礎(chǔ)油之間的差異,以便更好地了解基礎(chǔ)油提供的相對(duì)性能優(yōu)勢(shì)。潤(rùn)英聯(lián)基礎(chǔ)油采購(gòu)負(fù)責(zé)人Giovanni Loizzo介紹了一些潤(rùn)滑油配方開發(fā)人員在開發(fā)頂級(jí)機(jī)油時(shí)最常提出的與基礎(chǔ)油相關(guān)的問(wèn)題。
 
基礎(chǔ)油是構(gòu)成潤(rùn)滑油的主要成分,占乘用車或重型車發(fā)動(dòng)機(jī)油配方的75%至90%不等。不同基礎(chǔ)油的性質(zhì)彼此之間差異很大,可對(duì)潤(rùn)滑油性能帶來(lái)很大影響。需要使用添加劑來(lái)增強(qiáng)基礎(chǔ)油的性能,并為潤(rùn)滑油提供額外的有利特性,例如,耐磨保護(hù)和清凈性。
 
不同基礎(chǔ)油的名稱和特征
 
我們首先會(huì)遇到的一些問(wèn)題是關(guān)于如何區(qū)分市場(chǎng)上不同基礎(chǔ)油的名稱和特征。
 
為確保在互換使用不同基礎(chǔ)油時(shí)不會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油產(chǎn)品的性能帶來(lái)不利影響,美國(guó)石油學(xué)會(huì)(API)給基礎(chǔ)油分了五大類。
 
I類油、II類油和III類油——所有從原油中提煉出來(lái)的石蠟烴基礎(chǔ)油;加工工藝的精細(xì)程度隨著從I類油到到II類油、再到III類油的提高而增加
III類油——也包括合成的基礎(chǔ)油,例如,來(lái)自天然氣制油(GTL)、煤制油(CTL)或生物制油(BTL)的液態(tài)碳?xì)浠衔?/div>
IV類油——特指由乙烯衍生物(烯烴C8/C10/C12)合成的聚α-烯烴(PAO)
V類油——包括所有其他基礎(chǔ)油,如合成酯或聚烷二醇(PAG)以及環(huán)烷烴,它們是在常規(guī)提煉工藝下從環(huán)烷原油中獲得的
 
基于其他特征,如100°C下的運(yùn)動(dòng)粘度(KV100)、粘度指數(shù)(VI)和加工工藝,其他一些名稱也在基礎(chǔ)油市場(chǎng)上使用:
 
100℃運(yùn)動(dòng)黏度——可用來(lái)區(qū)分“輕質(zhì)”、“重質(zhì)”、和“光亮油”,并與基礎(chǔ)油符號(hào)相關(guān)聯(lián)。例如,PAO 4是指100℃運(yùn)動(dòng)黏度為4 厘斯的IV類輕質(zhì)油
SN的含義——根據(jù)加工工藝,用符號(hào)SN(中性溶劑)來(lái)區(qū)分I類基礎(chǔ)油。例如,SN150表示100℃運(yùn)動(dòng)黏度為5厘斯的I類油
‘Synthetic’ 合成概念——用于區(qū)分合成基礎(chǔ)油,如GTL或PAO
‘+’——近來(lái),在API定義范圍之外,具有高VI的基礎(chǔ)油使用 “+”符號(hào)標(biāo)記。例如,II類油+表示VI大于110,III類油+表示VI大于130
 
基礎(chǔ)油的關(guān)鍵潤(rùn)滑性能特性(如抗氧化、揮發(fā)性、摩擦力和低溫性能)會(huì)從I類油到IV類油的等級(jí)提高而改善。只有溶解能力除外,因?yàn)樵撎匦詴?huì)隨飽和烴的增加而降低。
 
基礎(chǔ)油的混合和使用
 
另外一組我們常常聽到的問(wèn)題是關(guān)于基礎(chǔ)油的混合和使用。我們經(jīng)常被問(wèn)到,在調(diào)配發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油時(shí),混合的基礎(chǔ)油會(huì)如何變化,以及不同地區(qū)間的基礎(chǔ)油消耗為何會(huì)不同?
 
性能顯然是選擇基礎(chǔ)油時(shí)需要考量的首要標(biāo)準(zhǔn)。例如,頂級(jí)機(jī)油(如SAE 0W-X機(jī)油)要求在高溫和低溫下都提供卓越的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)黏度性能。這類潤(rùn)滑油需要使用高品質(zhì)的基礎(chǔ)油來(lái)調(diào)配,例如III 類油+和PAO,至少作為校正性溶液使用。
 
對(duì)于更低性能的機(jī)油,市面上有諸多基礎(chǔ)油選擇。在這些應(yīng)用中,基礎(chǔ)油的選擇通常受到供應(yīng)可靠性和總配方成本等考慮因素的影響,并且這些因素可能因地區(qū)而異。例如,在過(guò)去10年中,在北美中等規(guī)格及以下潤(rùn)滑油已通過(guò)II類油調(diào)配,而在歐洲,則混合使用了I類油/III類基礎(chǔ)油,這一選擇主要基于不同地區(qū)內(nèi)這些基礎(chǔ)油的供應(yīng)情況而定。
 
根據(jù)API類別和終端應(yīng)用情況,提供在基礎(chǔ)油之間互換的規(guī)則,稱為BOI。例如,潤(rùn)滑油調(diào)和廠在用于OEM車廠認(rèn)證的裝車油應(yīng)用中對(duì)III類油互換的靈活度有限,而對(duì)I類油則有更高的靈活性,例如在用于SAE 20W-X黏度級(jí)別的潤(rùn)滑油配方。
 
更環(huán)保的基礎(chǔ)油
 
我們也發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)對(duì)稱為“綠色環(huán)保”基礎(chǔ)油(即再生基礎(chǔ)油和生物基礎(chǔ)油)的興趣日益增長(zhǎng)。再生基礎(chǔ)油的原料是廢油,通過(guò)物理和化學(xué)的聯(lián)合轉(zhuǎn)化,將其加工成價(jià)值更高的油料。加工出來(lái)的產(chǎn)品通常是I類油和II類油。然而,車用潤(rùn)滑油不斷提高的品質(zhì)會(huì)通過(guò)舊油質(zhì)量反應(yīng)出來(lái),使得再生基礎(chǔ)油煉廠成為III類油供應(yīng)的潛在新來(lái)源。有III類油+生物基礎(chǔ)油的例子,這類生物基礎(chǔ)油通常由使用甘蔗、大豆和其他可再生農(nóng)業(yè)、海洋和林業(yè)材料的工廠而加工所得。
 
這些基礎(chǔ)油的供需量與常規(guī)基礎(chǔ)油相比,仍然較小。但是,需求預(yù)計(jì)會(huì)隨著可持續(xù)發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素對(duì)基礎(chǔ)油市場(chǎng)的影響不斷增加而增長(zhǎng)。
 
市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)因素和趨勢(shì)
 
最后,我們還收到一些關(guān)于影響基礎(chǔ)油市場(chǎng)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素和趨勢(shì)的問(wèn)題。
 
基礎(chǔ)油市場(chǎng)受需求驅(qū)動(dòng)因素的影響,這些因素與驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑油行業(yè)發(fā)展的因素相同,此外,也受供應(yīng)因素的驅(qū)動(dòng),這會(huì)很大程度上取決于配備基礎(chǔ)油裝置的設(shè)施(如煉油廠或化工廠)的動(dòng)態(tài)影響。
 
在需求趨勢(shì)方面,向更高品質(zhì)基礎(chǔ)油的轉(zhuǎn)變受到關(guān)于潤(rùn)滑油的燃油經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)、換油期(ODI)和環(huán)境排放要求等方面日驅(qū)嚴(yán)格的要求所推動(dòng)。
 
從某種程度上說(shuō),I類油可能會(huì)退出汽車領(lǐng)域,而對(duì) II類油和 III類油的需求應(yīng)該會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。
 
在銷量趨勢(shì)方面,需求受經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的推動(dòng)而增加,尤其在亞洲。同時(shí)也因更長(zhǎng)的換油期(ODI)和電動(dòng)車(EV)在汽車行業(yè)更高的普及率而有所降低,電動(dòng)車在2030年代可能會(huì)比現(xiàn)在帶來(lái)更大的影響。
 
在供應(yīng)趨勢(shì)方面,基礎(chǔ)油產(chǎn)能擴(kuò)張和合理分布受到與燃油裝置相互作用的極大影響,因?yàn)槊客霸椭兄挥?%會(huì)最終成為基礎(chǔ)油。例如,低硫船用燃料的新法規(guī)(IMO 2020)預(yù)計(jì)將導(dǎo)致基礎(chǔ)油和燃料裝置之間對(duì)原料競(jìng)爭(zhēng)的加劇。這可能意味著I類油工廠更容易受到合理化分布的影響,因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō),I類油工廠的利潤(rùn)和靈活性都不如II類油工廠。然而,基礎(chǔ)油產(chǎn)能擴(kuò)張也可能會(huì)是機(jī)會(huì)主義:例如,當(dāng)一個(gè)煉油廠投資于一個(gè)大型燃料加氫裂化裝置(FCC)時(shí),它可以獲得原料和技術(shù),而這些原料和技術(shù)可用于新的II/III類油工廠。
 
這些需求和供應(yīng)趨勢(shì)已導(dǎo)致基礎(chǔ)油市場(chǎng)短期內(nèi)供應(yīng)過(guò)剩,盡管在API類別和地區(qū)之間存在一些差異。這意味著,一方面,一些終端用戶正選擇使用更高品質(zhì)的基礎(chǔ)油(即使在技術(shù)上沒(méi)有必要),這也許是為了提高性能或簡(jiǎn)化物流。而另一方面,煉油廠正在將原料,或甚至是基礎(chǔ)油,轉(zhuǎn)移到燃油生產(chǎn)中,造成質(zhì)量日益分裂。
 
目前尚不清楚可持續(xù)性因素會(huì)以多快或多大程度影響基礎(chǔ)油行業(yè)當(dāng)前的供需情況。 
 
然而,考慮到這一大趨勢(shì)意味著更環(huán)保能源和原料以及更高效工藝技術(shù)的更強(qiáng)發(fā)展,未來(lái)基礎(chǔ)油市場(chǎng)的復(fù)雜性可能會(huì)比今天更高。
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