石油添加剂.石油添加剂的分类

中华人民共和国国家标准局于4月1987日发布了石油添加剂分类专业标准(ZBE60003-87)以取代石油部原标准SY1981-73。分类标准将石油添加剂分为四大类80组。

四大类包括:润滑油添加剂、燃油添加剂、复合添加剂和其他添加剂。

石油产品添加剂

80年代初,欧美石油产品添加剂总产量为2Mt(不包括四乙基铅抗爆剂),其中80%左右用于润滑油。

润滑油添加剂早在20世纪30年代,美国就在润滑油中使用添加剂。随着机械工业的发展,特别是内燃机的更新换代,润滑油添加剂也得到了发展,并形成了相应的添加剂产品系列。润滑油添加剂的作用可以概括为三个方面:①减少金属零件的腐蚀和磨损;(2)抑制发动机运转时零件内部油泥和漆膜的形成;③改善基础油的物性。润滑油添加剂主要包括金属清净剂、无灰分散剂、抗氧化剂、粘度指数改进剂、降凝剂、极压抗磨剂、防锈剂、金属钝化剂和消泡剂。添加剂可以单独添加到机油中,也可以将各种添加剂混合成复合添加剂后再添加到机油中。

金属清净剂主要用于内燃机油和船用汽缸油。其作用是抑制气缸活塞环槽积碳的形成,减少活塞裙部漆膜的附着和中和燃油燃烧后产生的酸性物质(包括润滑油本身的氧化产物)对金属零件的腐蚀和磨损。常用的是有机金属盐,如磺酸盐、烷基酚盐、烷基水杨酸盐、硫代膦酸盐等。这些盐分别制成低碱、中碱、高碱,大部分是高碱。

无灰分散剂是60年代以来发展最快的一种润滑油添加剂。其突出的性能是在曲轴箱工作温度较低时,能抑制汽油机油产生油泥,从而避免汽油发动机内部油路的堵塞,零件的腐蚀和磨损。代表性化合物是聚异丁烯丁二酰亚胺。无灰分散剂和金属清净剂配合使用,可加入少量抗氧抗腐剂,配制各种内燃机油。

抗氧化剂根据油品使用条件的不同,抗氧化剂大致可分为:①抗氧抗腐剂,主要用于内燃机油中,既能抑制油品的氧化,又能防止曲轴箱轴承的腐蚀。二烷基二硫代磷酸锌用途广泛,也是一种有效的极压抗磨剂,多用于齿轮油、抗磨液压油等工业润滑油中。②抗氧化添加剂,主要是屏蔽酚类(如2,6-二叔丁基对甲酚)和芳香胺类。前者多用于汽轮机油、液压油等工业润滑油;后者广泛用于合成润滑油。抗氧化剂的作用是延缓油品的氧化,延长其使用寿命。

粘度指数改进剂也叫增粘剂。用于提高油品的粘度,改善粘温特性,以满足油品在较宽温度范围内的粘度要求。主要用于调合多级内燃机油,以及自动变速器油和低温液压油。其主要品种有聚甲基丙烯酸酯、聚异丁烯、乙丙聚合物、苯乙烯和二烯聚合物等。聚甲基丙烯酸酯对改善油品低温性能有很好的效果,多用于汽油机油;乙丙共聚物具有良好的剪切稳定性和热稳定性,适用于增压柴油机油和汽油机油。

降凝剂用于降低油品的凝固点,改善油品中石蜡结晶的状态,防止颗粒之间相互粘结形成网状结构,从而保持油品在低温下的流动性。常用的有聚甲基丙烯酸酯(含长烷基链)、聚α-烯烃和烷基萘。

极压抗磨剂用于防止边界润滑和极压(高负荷条件)下金属表面之间的磨损和擦伤。它是一种含硫、磷、氯的有机化合物,其他的是它们的金属盐或胺盐。这些化合物具有很强的化学活性,在一定条件下,能与金属表面反应形成低熔点、低剪切强度的反应膜,从而减少金属表面之间的磨损,防止划伤。常用的极压抗磨剂:硫化物包括硫化异丁烯和二苄基二硫化物;磷酸盐包括磷酸三甲苯酯、磷酸胺盐等。主要用于齿轮油。

油性剂主要用于改善油品的润滑性,增强其抗磨能力。动植物油、高级脂肪酸、高级脂肪醇及其酯类和盐类都属于这一类。多用于导轨油、液压导轨油、金属加工油。

防锈剂用于提高油品接触湿气和空气时防止金属零件生锈的能力。常用的防锈剂有石油磺酸盐、烯基琥珀酸、羊毛脂及其镁盐。

金属钝化剂是一种能在金属表面形成保护膜,降低金属对油品氧化催化活性的化合物。一般常与抗氧添加剂配合使用,有效延长油品使用寿命。常用的金属钝化剂是噻二唑和苯并三唑的衍生物。

消泡剂是一类能改变油气表面张力,使油中形成的泡沫迅速逸出的化合物,如甲基硅油、酯类化合物等。

润滑脂添加剂润滑脂中使用的抗氧化剂、抗压缩抗磨剂、油性剂、防锈剂和金属钝化剂与润滑油中使用的基本相同。

石油燃料添加剂包括用于汽油、喷气燃料、柴油和其他石油产品的添加剂。品种很多,常用的有以下几种:

抗爆剂主要用于改善汽油的燃烧特性,提高其辛烷值。长期以来,最有效和最经济的抗爆剂是四乙基铅和四甲基铅。由于四乙基铅在1921中被发现是抗爆剂,并在1923中投入实际使用,没有发现其他更合适的抗爆剂,所以四乙基铅尽管有一定的毒性,但一直使用至今。20世纪70年代以后,为了减少铅中毒污染,欧美国家限制汽油中的铅含量,开发使用无铅汽油。甲基叔丁基醚(MTBE)作为一种高辛烷值组分,在无毒抗爆剂的开发过程中得到了实际应用。

抗氧化剂主要用于含有二次加工组分的汽油和柴油中,以提高这些油的氧化稳定性。N,N′-二仲丁基对苯二胺、屏蔽酚等是汽油中常用的抗氧化剂。柴油成分复杂,抗氧化剂的应用必须通过实验来确定。

防冰剂多用于喷气燃料中,防止机油中的微量水分在低温下结冰,由于机油运输困难,会影响发动机的正常工作。有效的防冰剂有乙二醇单甲醚等。

抗静电剂用于提高喷气燃料和其他油品的导电性,防止高速泵输送和过滤时摩擦起电引起火灾。通常,它由有机酸的金属盐和聚合的含氮化合物组成。

流动性改进剂用于改变柴油中石蜡的晶型,从而改善油的低温流动性,使柴油满足宽温度范围的要求。常用的流动性改进剂如* * *乙烯和醋酸乙烯酯的聚合物。

石油沥青和石油蜡添加剂沥青和石油蜡产品中也应使用一些添加剂。乳化沥青应掺入各种非离子或离子乳化剂,以改善施工条件,提高摊铺效率;应在各种专用沥青中添加聚异丁烯、油酸酰胺、聚氧化乙烯,以提高沥青路面的耐热性、抗荷性、抗滑性和抗裂性。

在石油蜡中,有时加入聚异丁烯或聚乙烯以提高蜡的韧性和附着力,加入紫外线吸收剂如UV-531以提高深度精制白蜡的光化学稳定性。