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合成润滑油


山东卡松石化有限公司

2007 年 9 月 19 日

一概述
从二十世纪四十年代开始到目前为止合成润滑剂经历了半个世纪,取得了很 大的发展,从为军工服务延伸到工业的各个领域,特别近 20 年来,倍受人们的 关注和被越来越多的人所认可,可以这样讲,合成润滑剂进入一个大力发展的 良好时期,这主要是因为随着近代技术,特别是机械等工

业的技术进步与发展, 对润滑材料提出了日益苛刻得要求,不少要求已超出了普通矿物油脂的使用性 能极限,人们发现具有较宽范围选择的合成润滑油剂,能适用各种现代机械的 苛刻的性能要求。实践证明,就目前的技术水平,使用合成润滑油的使用寿命 (换油期) 比矿物油延长4-8倍, 节能 5-7%, 特别是人类进入二十一世纪, 世界范围内的保护人类生态环境工程的实施和人们环境意识的加强, 开发安全、 无毒、无污染,可生物降解的绿色润滑油已成为新纪元的一个热点,均列为各 国的研究开发计划。西欧各国及北美积极推行,德国和斯堪地那维亚国家还专 门设立了“兰色天使” (BlueAngel)和“北欧天鹅” (NordicSwan)产品标志。鼓励人们优先选用对环境 无害的产品,发展合成油对合理利用和减少对不可再生的矿物资源的依赖性都 有积极作用,这就给合成酯等合成润滑剂的发展提供了广阔的前景,目前合成 润滑油的销量占整个润滑油市场的比自己八十年代初的 1.4%, 提高到九十年代 来的 6%以上,近十年来矿物润滑油总市场增加速度 1%/年,而合成润滑油增 长达到 8%以上,西欧达 10%以上,远超过矿物润滑油的增长速度,可以预测 合成润滑油进入一个稳定持续发展的时期

二合成润滑油的分类 通常分类可按美国材料试验协会(ASTM)归纳的 1 合成烃类 聚α烯烃:PAO(SHC)国外以齐聚为主 国内腊裂解聚合 烷基苯

聚丁烯 合成环烷烃 2 有机酯 双酯:DOA 、DOS、DIOP、DIDP 多元醇酯:NPG、TMP、PE、DIPE 复酯(聚酯) 3 其他 聚醚(聚烷氧撑乙二醇) 磷酸酯 硅油 硅酸酯 卤代烃(氯化烃、氟油….) 聚苯醚 三、合成润滑油的主要性能 合成润滑油根据不同的化学结构,在性能上各有差异,但总的来讲, 合成润滑油具有矿物润滑油不可比的综合性能优势。 表 1 列出各类合成润滑油的综合性能相对比较 表 1 各类合成润滑油与矿物润滑油的主要性能指标
油类型 粘温性 低温性 热安 定性 中 良 氧化安 定性 中 中 水解安 定性 优 优 抗燃 性 低 低 耐负 荷性 良 良 体积 模数 中 中 挥发 性 中 低 抗辐 射性 高 高 相对 密度 低 低 储存性

矿物油 超精致 矿物油 合成烃 酯类油 聚醚

良-中 优

良 良

良 良

良-优 良-优 良-优

良-优 良-优 良

良 中 中-良

中-良 中-良 中-良

优 中 良

低 低-中 低

良 良 良

中 中 中

低 中-低 低

高 中 中

低 中 中

良 良 良

磷酸酯 硅酸酯 硅油 氟碳油 全氟醚

中 优 优 中 中

差 优 优 中 良

良 良 良 良 良

良 中 良 良 良

中 差 优 中 良

高 低 低 高 高

良 中 差 差 良

高 中 低 低 低

低 中 低 中 中

低 低 低 低 低

高 中 中 高 高

良 中 良 中 良

表 2 各类合成油的热分解温度及整体极限工作温度范围
油类型 矿物油 聚α烯烃 双酯 多元醇酯 聚醚 磷酸酯 硅油 硅酸酯 聚苯醚 全氟碳化合物 聚全氟烷基苯 热分解温度/℃ 250-340 >338 >283 >316 >279 194-421 >388 340-450 >454 长期工作温度/℃ 93-121 177-232 175 177-190 163-177 93-177 218-274 191-218 316-371 288-343 232-260 短期工作温度/℃ 135-149 316-343 200-220 218-232 204-218 135-232 316-343 260-288 427-482 399-454 288-343 闪点 150-260 200-280 190-245 210-300 220-280 200-260 200-360 200-320 >600 >500 >500

可满足矿物油不能胜任的长期高温下工作的各种设备。 2 良好的低温性能和粘温性能 多数合成油具有低凝点(倾点) 、低温粘度及高粘度指数能满足宽 范围温度下工作的设备润滑油的要求 表三各类合成油的黏度指数以及凝点的范围
油类型 矿物油 聚α烯烃 双酯 多元醇酯 聚醚 磷酸酯 硅油 硅酸酯 聚苯醚 全氟碳化合物 聚全氟烷基苯 黏度指数 50~130 80~150 110~190 60~190 90~280 0~60 100~500 110~300 -100~+10 -240~+10 23~355 凝点/℃ -45~-6 -60~-20 <-80~-40 <-80~-15 -65~+5 <-50~-15 <-90~+10 <-60 -15~+20 <-60~+16 -77~-40

3、低蒸发损失小 合成润滑油一般组分单一、分子整齐、相同粘度的基础油,合 成油的蒸发比矿物油要小得多 同一条件下,矿物油的蒸发损失是合成油的 5-10 倍,特别是 在高温条件下就更为明显。 4、抗燃(难燃)性好 大多数合成润滑油具有很好的难燃性,目前广泛使用的抗燃液压 油均采用合成油。如:磷酸酯、水-乙二醇、脂肪酯、硅酸酯 表 4 合成油的难燃性能
油类型 矿物汽轮机油 芳基磷酸酯 聚全氟甲乙醚 水-乙二醇难燃 液 多元醇酯 闪点/℃ 200 240 >500 无 燃点/℃ 240 340 >500 无 自燃点/℃ <360 650 >700 无 热歧管着火温度/℃ <510 >700 >900 >700

280

>300

>430

=700

5、可生物降解性 表 5 几种生物降解基础油的性能比较
性质 生物降解性% 黏度指数 倾点/℃ 与矿物油的相容性 氧化安定性 相对价格比 矿物油 10~40 90~100 -54~-15 好 1 植物油 70~100 100~250 -20~10 好 一般 2~3 合成酯 30~100 120~220 -60~-20 好 好 5~20 聚乙二醇 10~90 100~200 -40~20 不溶 差 2~4

基础油的可生物降解率是环境友好(绿色)润滑剂的最重要指标。 一般称为环境友好润滑剂的油品可生物降解率必须大于 60%(日 本?)到 80% (德国) 。 二、合成润滑油的应用领域

半个多世纪以来,合成润滑油主要应用军事工业延伸到工业各个 领域,特别是近二十年来,合成润滑油以每年递增 10%的速度扩大 应用,这主要取决于合成润滑油技术应用上的优势。 表 6 合成润滑油技术上的一般优点
特点 较低的倾点 较高的氧化安定性 较高的黏度指数 优良的分散性 较低的挥发性 清洁的燃烧过程 抗燃性 化学惰性和无毒性 可生物降解性 能允许 较低操作温度 较高的操作温度 较宽的操作范围和较少的添加剂 较长的换油周期 低的润滑油消耗 相同用途中可以使用较低黏度的油 具有专门的用途,用作抗燃液 美国食品及药物管理局(FDA)审定的多种用途 开发环境友好绿色润滑剂

表 7 合成润滑油的应用领域
应用领域 汽车工业 用途 发动机润滑油 二冲程发动机油 汽车齿轮油 汽车自动传动液 中心液压油 制动液 一般工业 燃气轮机润滑油、汽轮机油 齿轮和轴承润滑油、 工业齿轮油 高温链条油 冷冻机油 压缩机油 难燃液压油 导热和电气用油 金属加工液 润滑脂基础油 国防军事工业 航空喷气发动机油 活塞式发动机油 航空及导弹液压油 合成润滑油类型 聚烯烃、酯类油 聚丁烯 聚烯烃、酯类油、聚醚 聚烯烃、酯类油 聚烯烃、酯类油 聚醚 酯类油 聚烯烃、酯类油、聚醚 酯类油、聚醚 酯类油、聚醚 聚烯烃、酯类油、聚醚 磷酸酯、聚醚、酯 烷基苯、聚烯烃、硅油 酯类油、聚醚 聚烯烃、酯类油、硅油、氟油 聚烯烃、酯类油 聚烯烃、酯类油 聚烯烃、酯类油、磷酸酯、硅 酸酯 烷基苯、聚苯醚、氟油

耐辐射、抗化学润滑剂

表 8 1977~1987 年西欧合成润滑剂消耗量(单位:千吨)
润滑剂类型 聚烷氧撑乙二醇 聚丁烯 多元醇酯 二元酸酯 磷酸酯 聚α烯烃 烷基苯 其他 总计 1977 年 36 12 11 5 5 3 1 3 76 1987 年 62 22 37 24 2 31 9 3 190 年平均增长,% 6 6 13 17 -9 26 25 0 10

五、采用合成润滑油的效益 国外大量的试验和使用已经证实,采用合成润滑油可以获得明显 的综合经济效益和社会效益。 1、节能效益 采用合成润滑油一般节能 3-5% 表 5-1-1 采用合成润滑油应用实例
试用单位、设备 阿隆卡车 空气压缩机 美七家压缩机公司 往复式 螺杆式 美给水公司 螺杆压缩机 试验台数 1000 试验油料 合成内燃机油 效果 平均节能燃料 3%

21 11 6

合成双酯型压缩机油 合成双酯型压缩机油 合成双酯型压缩机油

节能 7.4% 节能 8.4% 节电能 17.6% 将温由 150℉→130℉ 噪音由 120 分贝降至 93 分贝 温度降低 20℉ 节电 7.5% 节电费 40000 美元 节能 8.2%

美杜邦公司压缩机

2 1 1

合成润滑油

美通用公司大型机床 美索罗柯造纸公司

合成液压油 合成涡轮油

表 5-1-2 美国富路特装备公司两台 Sullair 空压机统计数据
压缩机型 电压 用矿油 Silllube 32# 电流 双酯 Synfilm 32# 25-150/220 450 198 安 186 安 32/25-200L 450 246 安 234 安

电流下降 安 节电 % 节省电费/年 美元

12 6 3498.45

12 6 3529.65

表 5-1-3 节能降低成本效益
机械设备类型 往复式空气压缩机 燃气发动机压缩机、曲轴箱 往复式空压机、曲轴箱 Centace 恒装空压机 Sundyne 泵齿轮箱 节能率% 3 6 1.5 1 1 操作费减少(美元) 2900 5500 800 1200 1600

5-2、延长使用寿命 采用合成润滑油代替矿物润滑油一般可提高寿命 4-5 倍或更长。 表 5.2-1 表 5-2-2 埃克森公司采用双酯型合成油的效益
试用公司、设备 美 Tennco 公司 滑片式压缩机 螺杆式空压机 美 Chevron 公司 催化剂泵 压缩机 国内某发电厂螺杆空压机 美联合碳公司减速齿轮箱 美城市警车 美繁太平洋集团卡特皮发 动机雷建公司 399 挖土机 阿卡隆卡车 日本卡米栗卡车 11T 某钢厂连铸生产线 某机械厂热处理液压系统 试验台数 100 100 2 2 2 试用油品 合成双酯压缩机油 合成双酯压缩机油 合成润滑油 合成压缩机油 原用矿油 500h 1000h 500h 7-12 天 用合成油 4000h 8000h 16000h 四年无故障 四年无故障 48 个月 40230 公里 90 天换油 16000h 40000 英里 198000 公里没换油 3 年没换油 四年工作正常

合成压缩机油 合成齿轮油 81-161km/h 合成内燃机油 合成内燃机油 合成内燃机油 1000 台 合成内燃机油 合成内燃机油 合成酯难燃液压油 合成酯难燃液压油

6 个月 8047 公里 30 天换油 2000h 2000h 2000h 12 个月 一年

延长换油期
机械设备 回转式螺杆空压机 离心式齿轮箱 翅片、水扇齿轮组 润滑方式 循环 飞溅 飞溅 用矿油寿命 2000h 3 个月 六个月 用合成油寿命 8000h 六个月 二年

齿轮泵组

飞溅

六个月

三年

5-3、降低消耗、节约成本、综合效益显著 采用合成油可降低成本 50%以上 表 5-3-1 发动机油使用价格的比较
聚α烯烃多元醇 矿油发动机油 酯系合成发动机 (10W-50) 油(5W-20) 24,135 24,135 1002 317 4740 1500 4251 3402 5.67 7.1 5688 2251 10428 3751 8400 2028 3751

换油期 公里 油价格 日元/升 油的费用(装满油) 日元 补充油行走距离,公里/升 补充油量(24135 公里用)日元 补充油的费用 日元 (A)油费合计(满油+补充油 (B)汽油节约费用(走 24135 公里)日元 总油费用(=A-B)日元

表 5-3-2 某石油公司 PVS 反应器传动装置使用合成油经济性 (20 台 设备)

项目 润滑油价格 换油期 全年用油量 全年用油费用 所换需费用: 换油人工费 维修人工费 维修材料费 总消耗金额 节省开支 节约总开支

美元/加仑 月 加仑 美元 美元 美元 美元 美元/年 美元/年 %

矿物油 2 1 600 1200 7200 2880 1200 12480 — —

合成油 10 4 200 2000 2400 960 400 5760 6720 53.8

表 5-3-3 车用发动机的综合效益对比

采用油品类型 燃料经济性:km/L 燃料消耗:L/2400Km 燃料费用:(按 0.317﹩/L 计) 每 2400Km 节约 润滑油价格﹩/L 总价(3×4.736L=3×5 美元过滤器) 增加价格 总节约: 相同换油期 全合成油中间不换油

矿物油 10.14 2366 750 — 1.057 30 -

半合成油 10.40 2309 732 18.0 2.113 45 15 3 -

全合成油 10.65 2252 714 36.0 4.227 75 45 -9 41

表 5-3-4 采用 SHC 工业齿轮油的效益
装置名称 大豆加工 塑料加工 同钱加工 纸浆磨机 轧钢机 制药 铝罐头盒 应用部位 空气鼓风机 轴承循环系统 流水线齿轮 进料辊 飞灰鼓风机轴承 齿轮减速箱 齿轮减速箱 每年节约(美元/套) 2100 12000 19000 98000 77000 70000 35000

表 5-3-5 某公司大型空气压缩机采用双酯型合成压缩机取得的经济:
项目 压缩机油使用期限 每次用油量 全年用油量 全年总耗油量 润滑油价格 全年消耗润滑油费用 换油费用 过滤器更换费用 总消耗金额 节省开支 节省总开支 月 加仑 加仑 加仑 美元/加仑 美元 20 美元/次 美元 美元 美元/年 % 矿物油 2 21 126 132 3 396 120 120 636 — — 合成油 12 21 21 23 12 276 20 30 326 310 49

由于采用了双酯型合成压缩机油, 取得比矿物油节省 49%的总开支, 大大降低了成本。

表 5-3-6 机床生产采用合成油经济(按一年计)
项目 各班润滑油耗量 每年停工检修时间 润滑油价格 因停工检修降低产值 检修工时费 零部件费 总消耗金额 节省开支 节支率 加仑 天 美元/加仑 美元 美元 500 美元/次 美元/年 美元/年 % 矿物油 2 12 1 86400 14400 6000 108918 合成油 0.5 2 10 14400 2400 100 23245 85675 78.6

5-4 采用合成油可明显降低使用油温,提高安全性能: 1 英格索兰螺杆式压机采用合成油后, 操作温度由 150℉降至 130℉。 2 阿可化工公司设备上采用合成润滑油后轴承温度下降了 30℉。 3 杜邦公司有两台设备原用矿油温度偏高,改用合成油后,温度下 降了 20℉。 另如酯类油等残碳低、蒸发度低,有利于设备安全工作,防止爆炸 着火等恶性事件发生。 5-5 可生物降解、无毒、不污染环境、减少排放 新型多元醇酯类合成润滑油因具有很高的可生物降解率 90%-100%、不污染环境、生产过程和使用过程无毒、良好的综合性 能,应用领域不断扩大。 如难燃液压油、金属加工液组分,车用油及野外、水上、作业 机械用油等备受重视。符合环保要求,也是二十一世纪润滑材料发 展的重要方向之一。 按 CEC-L-33-T94 方法测定,日本规定其降解率大于 60% ,德 国规定大于 80 才可定为可生物降解润滑剂。 各种类型润滑油测定如

果如下:
名称 精制矿油 环烷基 多元醇酯 TE(C7) TE(C18) DE 双酯 DOS 磷酸酯类 植物油 聚乙二醇 聚α烯烃:PAO 磷酸酯类 40℃黏度 25.26 55.5 25.26 55.5 14.0 48 33.5 9 48 可生物降解率% 58 47 0 0 >98 >98 >98 97 <1 70-100 10-90 0-10 <1

48

5-6、节约资源,减少对不可再生矿物资源的依赖性(如石油资源) 其中合成酯、植物油脂对矿物资源的依赖性最小,主要原料取自可 再生的动物、植物资源。所以发展合成油是符合长远发展的战略决 策之一。
六 重点产品介绍 海联研究所跟踪国际先进技术水平,采用国际先进技术,服务于国内,陆续 开发了系列合成润滑油: HIRI 1011 合成(环保型)难燃液压油 HIRI 1012 SHC 合成液压油 HIRI 1013 高黏度指数液压油 HIRI 1030 合成循环/齿轮润滑油 HIRI 1032 合成含油轴承润滑油 HIRI 1041 合成空气压缩机油 HIRI 1042 合成(SHC)空气压缩机油 HIRI 1046 合成环保型冷冻机油 HIRI 1050 合成(SHC)汽轮机油 HIRI 1060 合成(SHC)重负荷工业齿轮油 HIRI 1062 SHC 涡轮蜗杆油 1、 新型酯(脂肪酸)类难燃液压油 (1) 抗燃液压油分类: 按目前最新分类方法,抗燃液压油可分为含水型、不含水型和环境友好 型三个系列,见表 9

类型 含水型 HFAE HFAS HFE HFC 不含水型 HFDR HFDS HFDT HFDU 环境友好型 HEPG HETG HEES

名称 O/W 型乳化液 水-化学溶液 W/O 型乳化液 水-乙二醇溶液

使用温度/℃ 5-55 5-55 5-60 -20-60

使用压力 /Mpa <10 <10 <15 <20

磷酸酯型 卤代烃类 HFDR 与 HFDS 混合 其他合成液(合成酯类等) 水溶型聚乙二醇 植物油型 合成酯(新型酯类)

-20-120 -20-150 -10-120 -30-120 -30-90 -20-80 -30-120

40 40 40 40 20 30 40

近二十年来,不同类型的抗燃液压油在市场的占有率不断变化。 以九十年代中期美国和欧洲市场占有率统计, 早期开发的含水型 HFA 和 HFB 的占有率有所下降,约占 20%-50%,不含水的磷酸 酯型(HFDR)由八十年代的 15%下降到 7.5%卤代烃(HFDS) 已基本退出市场。 而水-乙二醇目前市场占有率最高,达 50%以上,属于环境友好 型的 HFDU 和 HEES 的市场占有率则由 7.5%上升到 15% 以上, 而且还处于上升阶段,美国 1996 年达到万吨。 (2)典型性能 表 10 抗燃液压油典型性能对照
性能 密度 黏度 蒸汽压 黏温性能 低温性能 润滑性 HFAS 液 HFAS 液 HFB 液 ~1.0 ~1.0 ~0.95 低 高 良 差 良 HFC 液 ~1.05 低 高 优秀 优秀 良 HFDR 液 HFDU 0.9~ ~1.04 1.0 1.20 可选择 高 低 低 优良 差 优 良~优 优 HEES 0.9~ 1.0 可选择 低 好 好 优

低 差 差 差

低 差 差 差

热氧化安定性 抗乳化性 水解安定性 抗泡性 空气释放性 防锈性 液相 汽相 过滤性 抗燃性 贮存稳定性 最高使用压力 最高使用温度

— — — 差 — 好 差 — 优秀 差 7 59

— — — 差 — 好 差 — 优秀 差 7 50

— — — 差 — 好 差 差 好 差 14 65

— — — 差 — 良 良 良 好 较好 14 65

优秀 好 差 差 良 差 好 良 好 好 35 100

好 良 良 良 良 优 优 好 好 好 40 120

好 良 良 良 优 优 优 好 较好 较好
35 120

(3)耐热性能
项目 闪点℃ 燃点℃ 自然点 热膨胀系数 -4 ×10 热传导率 燃烧性法 矿物油型 220 240 <298 7.0 0.058 1 水-乙二 醇 440 6.0 0.430 3 W/O 型 410 5.4 磷酸酯型 250 300 650 7.5 0.113 3 新型酯类 >280 >330 >480 4.1 0.093 2

3

(4)润滑性能 表 12 各种液压油的润滑性能
液压油类型 矿物油型 W/O 型抗燃液压油 水-乙二醇型抗燃液压油 磷酸酯型抗燃液压油 酯型难燃液压油 四球磨斑直径/mm 0.45-0.55 1.00 0.70 0.50-0.60 0.40-0.45 Vickers 泵磨损量/mg >20 >20 <15

(5)理化性能对比
项目 ISO 黏度级别 运动粘度 NipponQuintolubric822 Quintolubric822 200 300 200 300 38 56 46 68 上海 HIRI1011 38 56 38 56

100℃ 40℃ 粘度指数 凝点℃ 闪点℃ 燃点℃ 铜腐蚀 (100℃, ) 3h 级 防锈试验(A 法) 酸值 mgKOH/g 破乳化性能 (54℃ ) 最大 含水量%最大 泡沫性能 24℃ 93℃ 后 23℃

8.1 40.3 178 -28 257 300 1b

11.80 90.54 180 -32 265 320 1b

8.80 47.30 168 -26 260 300 1b

10.20 64.60 160 -41 271 320 1b

7.6 38.2 175 -29 268 300 1b

10.86 57.1 185 -34 282 320 1a

合格 1.86 30 0.1 150/0 100/0 150/0 30 0.1

合格 2.41

合格 2 30

合格 2.84 30

合格 1.81 18

合格 1.96 19

150/0 100/0 150/0

550/4900 670/260 600/530

10/0 10/0 0/0

10/0 15/0 5/0

(7)理化性能对比 表 14 各种液压油基础油的生物降解性
基础油 矿物油 聚α烯烃 天然植物油 双酯 新型酯类 聚丙二醇 聚乙丁烯 磷酸酯 聚乙二醇 生物降解 率%CECL-T-82 方法 10-40 3-35 90-100 70-90 90-100 0-25 0-25 0-50 10-40 污染水害 WGK 级 3 1 0 1 0 1 1 3 0

(8)HIRI1011 合成难燃液压油与国外同类型产品互换 表 15 1011 合成难燃液压油与国外同类型产品互换
HIRI1012 Quaker (好富顿) CastrolHTS Houghton — — HF-130 32 46 68 加德士 Hydra 32 46 — Total Hydrobio — 46 — 金属加工和 润滑剂公司 MetsafeHFR 32 46 68 日石 SS 38 56

38 56 822-200 822-300

2 合成压缩机油 目前国外回转式压缩机产量和占有量已经超过了往复式空气压 缩机,随之合成空气压缩机油也逐渐被制造厂和用户认可,占据 了主导地位,合成压缩机油应用的不断扩大主要从三个方面考 虑: 1) 从制备者的观点看,合成油选择范围宽,制备者可根据压 缩机应用、设计选择合适的合成油。合成油性能稳定,具 有高温氧化安定性、蒸发度小、闪点高、润滑性好、使用 温度范围宽等综合性能比矿物油优越。 2) 从用户的观点看,选择合成油主要是为了节约资金。这一 目的可以通过延长换油周期(延长 8-10 倍) ,减少过滤器 和汽油分离器的更换等来实现。合成油的润滑性好,即降 低磨损,减少机械部件(如活塞环、密封件和轴承)的更 换次数;有些合成油很少造成机械故障,即压缩机和压缩 气体系统残渣减少。大量对比试验证明:采用合成压缩机 油采用矿物油可节约成本 50%。 3) 从安全、使用和环境方面看,处理空气和化学气体的压缩 机着火、爆炸危险降低,高速、高温和高压下工作的新压 缩机性能得到改善。 这些压缩机要求使用高性能的合成润 滑剂,溶剂精制矿油不能满足其苛刻的操作条件。使用合 成油,压缩气体带出的油降到最少,污染和被污染现象减 少。 以前许多气体排放到大气中, 现在可通过压缩而回收。

因此可以说, 压缩机非常需要不宜造成故障并与压缩气体 接触不稀释的合成油。 目前在空气压缩机用量最大的合成油是酯类油 (双酯和多元 醇酯)和合成烃(SHC)两类,特别是双酯型压缩机油与矿油 比油明显的优点: 1) 双酯氧化安定性好、残碳少,换油期延长 8 倍:滑片式 从 500 小时延长到 4000 小时, 螺杆式和往复式都从 1000 小时延长到 4000 小时,油浸或螺杆压缩机可达 8000 小 时。这不仅减少了维修保养次数、节省了工时(每台压 缩机每年节约 16-56 个维修工时)和零部件损耗,由于 残碳量少同时还节省了清扫阀门的时间(每次清扫阀门 可减少停车时间一天) 。 2) 双酯热安定性好、挥发性小,因而耗油量少。对双动往 复式压缩机和螺杆压缩机,耗油量减少 30%,对滑片式 压缩机,每 1000 马力一小时的耗油量由 176 克减少到 23.3 克,仅为矿物压缩机油的 1/8。由于耗油量少,同时 减少了贮备油品和处理废油的费用,减少对环境污染。 3) 双酯的残碳少、挥发性低,闪点和自燃点较高,用作压 缩机油能增加设备的安全性。 4) 双酯的极性较大,因而摩擦系数较低、液膜强度较高, 测得低黏度双酯承载能力是同黏度矿物压缩机油的两 倍。

5)

双酯的导数系数较高,其热传导率比矿物油高 15%,且 双酯的比热较大,其热容量比矿油大 5-10%,因而使用 双酯不仅延长了换油周期,还可降低油箱温度。

6)

双酯抗乳能力较高,空气中带入的凝结水易从油箱中放 出。

综上所述,尽管双酯比矿油价格贵(在美国,双酯价格为矿 物油的 4-5 倍) ,综合考虑使用双酯压缩机油的综合经济效益 更为显著,其节约成本 50%, 这也是为什么合成压缩机油扩大 应用的主要原因。 以上,可大幅度降低油耗,减少零损耗和配件维修费用, 提高工效,提高安全性,可收到明显的综合经济效益。经验证 明比用矿油型压缩机油节约成本 40%以上。 3 上海海联润滑材料研究多年来根据国内螺杆式空气压缩机市场的 发展情况及合成压缩机油大多采用进口油现状,积多年开发研制进 口设备代用油的经验,开发了 HIRI1041 合成双酯型空气压缩机和 HIRI1042 合成烃(SHC)压缩机油,其质量指标达到国外同类型产 品水平,表 1 列出了双酯型压缩机油主要性能对比数据。 从表 1 中主要指标看,HIRI1041 合成酯型和合成烃(SHC) 空气压缩机达到了国外同类型压缩机油的水平,完全可代替进口油 推广应用。 经与杨树浦发电厂协商, 双方合作在该厂十五台英格索兰螺杆式 压缩机试用,经近一年的试用,HIRI1041 合成压缩机油满足了设备

的正常工作性能要求,各项指标均正常,完全替代了原用压缩机油。 表 16 HIRI1041 油与 Mobil 等主要性能对比数据
油品牌号 项目 黏度级别 运动粘度 100 ℃ 40℃ 黏度指数 凝点℃ 闪点℃ 酸值 mgKOH/g 残碳 铜腐蚀 泡沫性能 破乳化 54℃ 四球机试验 PB N 磨迹 D329N 30 分钟 D294N 30 分钟 HIRI1041 32# 46# 32 46 4.95 6.3 32.29 47.55 55 70 -45 -44 221 228 0.16 0.21 0 0 1a 1a 10/0 10/0 3 14 68# 68 8.52 63.94 104 -45 245 0.13 0 1a 25/0 15 Mobil -824 32 5.3 28.2 100 -54 223 — — — — — — — Rarus -826 68 7.5 66.5 63 -37 221 — — — — — — — -827 100 8.2 87 50 -36 221 — — — — — — — Tanneco 公司 Anderol -495 -496 -497 -500 32 46 68 100 5.5 7.6 7.4 9.2 28.2 42 61.2 95 130 130 74 60 -60 -54 -42 -36 215 220 238 230 — — 0.11 — — — — — 1a 1a 1a 1a — — — — — — — — 343 0.6 — — — 454 — — —

549 0.35

510 0.33

710 0.33

HIRI1041 合成空气压缩机与国外同类产品互换表
Tenneco HIRI1041 Anderol 32 46 68 100 150 -495 -496 -497 -500 -750 Mobil Rarus -824 — -826 -827 -829 Amoco SL — — 68 100 150 BP Enersyn RX100 — — — 100 — Caltex Cetus DE 32 — 68 100 — Texaco ESSO Philesto Syn-star Synesstic Compressor DE 32 32 32 — — — 68 68 68 100 100 100 — — —

Shell HIRI1041 Corena 32 46 68 100 150 R-32 — R-68 R-100

Casrol Airocol SN 32 — 68 100 —

出光兴产 Daphne Super CS — 46 68 100

典型合成烃(SHC)压缩机油
油品牌号 项目 黏度级别 运动粘度 100 ℃ 40℃ 黏度指数 凝点℃ 闪点℃ 酸值 mgKOH/g 残碳 铜腐蚀 泡沫性能 破乳化 54℃ HIRI1042 32# 32 5.75 32.09 130 <-60 219 0.16 0.02 1a 10/0 3 46# 46 7.38 43.55 132 <-60 238 0.21 0.02 1a 10/0 14 68# 68 9.82 63.94 141 -65 245 0.13 0.02 1a 25/0 15 Mobil RarusSHC 1024 1025 32 46 5.6 7.2 28.2 42.3 130 136 -57 -48 230 231 — — — — 1a 1a — — — — 1026 68 10.4 66.8 145 -57 236 — — 1a — —

HIRI1042SHC 空气压缩机与国外同类产品互换表
HIRI ESSORS 优 BP SHC1042 质压缩机油 EnersynRC-S 32 46 68 100 150 32 46 68 100 150 32 46 68 100 — Mobil Shell Rarus Madrela SHC-1020 1024 A32 1025 A46 1026 A68 — A100 — — Oil&supply Aosyn Aosyn PAO PAO 食品级 32 SAE10 10 46 SAE20 20 68 SAE30 30 — 40 — — Elf Barelf SM32 — — — —

HIRI SHC1042 32 46 68 100 150

Ethel HITEC 5032 5046 5068 — —

Anderol 3032 3046 3068 3057M —

US 润滑工程 — — 9068 9100 9150

五国际化(标准化) 规格通用化 ISO API 市场国际化 温度范围宽,严寒——热带 从廿世纪九十年代开始,世界先进国家在开发、推广润滑材料,燃 料油的过程中,特别着眼三个“E” 1、Economy-----经济性、节能、降低成本 2、Emission-----要符合环保要求,保护生态环境解决使用过程排放 日趋严格的问题 3、Evolution-----进化与技术进步,尽量采用先进的技术和材料 三个“E”代表着未来润滑材料发展方向,是推进油品质量提高的动 力,保护人类生态环境,综合利用好资源是势在必行的。 随着石油资源的日益耗减,科学技术的发展和工业装备的更新换

代,发展合成润滑油具备了前所未有的机遇。 采用合成油可取得明显的经济效益逐步被人们所接受主要可以从以 下几点解释: 1、 合成油与相当黏度矿物油相比, 其挥发度明显低, 耗油 量小,补充油明显减少; 2、 在相同润滑条件下,采用黏度较低的合成油代替矿物 油,黏温和低温性好,启动性好,节省能耗,降低燃料 消耗


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