内燃机油及其生产.ppt

长长城城润润滑油滑油应应用研究中心用研究中心2005年年12月月润润滑油工滑油工艺艺技技术术人人员员培培训训 2007.8.北京北京内燃机油及其生内燃机油及其生产产1.主要内容主要内容公司公司现现有内燃机油有内燃机油产产品品线简线简介介 所使用基所使用基础础油油简简介介 添加添加剂类剂类型型简简介介 调调合工合工艺简艺简介介 配方配方计计算方法算方法 理化及模理化及模拟拟、台架、台架评评定定项项目介目介绍绍 不合格不合格项项目的目的调调整方案整方案 2.一、公司一、公司现现有内燃机油有内燃机油产产品品线简线简介介汽油机油柴油机油OEM专用油其他内燃机油3.1、汽油机油、汽油机油1.1质量级别SE、SF、SG、SJ、SL、SM（GF-4）福星金吉星4.1.2 黏度级别0W-50、5W-40、5W-30、10W-30、15W-40、20W-501、汽油机油、汽油机油5.1.3黏度黏度级别级别分分类类-SAE J300黏度黏度级别级别低温低温动动力黏度力黏度CCS黏度黏度 mPas 最大最大低温表低温表观观黏度黏度泵泵送性能送性能 mPas最大（无屈服最大（无屈服应应力）力）低剪切速率下，低剪切速率下，100运运动动黏度黏度 mm2/s高温高剪切黏度高温高剪切黏度mPas150，106s-1最小最小最小最小最大最大0W5W10W15W20W25W2030404050606200（-35）6600（-30）7000（-25）7000（-20）9500（-15）13000（-10）-60000（-40）60000（-35）60000（-30）60000（-25）60000（-20）60000（-15）-3.83.84.15.65.69.35.69.312.512.516.321.9-9.312.516.316.321.926.1-2.62.92.9(0W-40,5W-40,10W-40)3.7(15W-40,20W-40,25W-40,40)3.73.71、汽油机油、汽油机油6.1.4黏度黏度级别级别与使用与使用环环境温度境温度1、汽油机油、汽油机油7.1.51.5汽油机油的汽油机油的汽油机油的汽油机油的质质质质量量量量级别级别级别级别与黏度与黏度与黏度与黏度级别级别级别级别质量级别黏度级别金吉星SM0W-50、5W-40、金吉星SL5W-30、10W-30金吉星SJ5W-30、10W-30、5W-40福星SG5W-30、10W-30、15W-40、20W-50SF5W-30、10W-30、15W-40、20W-50SE10W-30、15W-401、汽油机油、汽油机油8.2、柴油机油、柴油机油2.1质量级别CD、CF-2、CF、CF-4、CH-4、CI-4 尊龙王世纪尊龙金牌尊龙9.2.2黏度级别5W-30、5W-40、10W-30、10W-40、15W-30、15W40、20W-50、30、40、502、柴油机油、柴油机油10.2.32.3柴油机油的柴油机油的柴油机油的柴油机油的质质质质量量量量级别级别级别级别与黏度与黏度与黏度与黏度级别级别级别级别质量级别黏度级别金牌尊龙CI-415W-40世纪尊龙CH-415W-40、20W-50尊龙王CF-410W-30、15W-40、20W-50、40、50CF15W-40、40CF-215W-40、40、50CD5W-30、5W-40、10W-30、10W-40、15W-30、15W-40、20W-50、30、2、柴油机油、柴油机油11.3、OEM专专用油用油如：如：丰田丰田专专用油（用油（10W-30 GF4、5W-20 GF-4）捷达奥迪捷达奥迪专专用油（用油（10W-40、15W-40）北京北京现现代代专专用油（用油（5W-20 SL）福田福田专专用油用油上柴上柴专专用油用油12.特点：特点：与与OEM合作开合作开发发形成；形成；对应对应一定一定质质量量级别级别与黏度与黏度级别级别；可能与普通内燃机油配方不同；可能与普通内燃机油配方不同；随着随着OEM客客户户的开的开发发与合作加深，与合作加深，产产品会越来越多。品会越来越多。3、OEM专专用油用油13.4、其他内燃机油、其他内燃机油燃气燃气发动发动机油机油四冲程摩托四冲程摩托车车机油机油铁铁路内燃机路内燃机车车油油通用机油通用机油14.41 4.1 燃气燃气燃气燃气发动发动发动发动机油机油机油机油醇星乙醇汽油醇星乙醇汽油发动发动机机专专用油用油 10W-40 SJ、10W-40 SGLPG/CNG 轿车轿车燃气燃气发动发动机油机油I型型 15W-40 SFLPG/CNG 轿车轿车燃气燃气发动发动机油机油II型型 15W-40 SJCNG压缩压缩天然气天然气发动发动机油机油 10W-30、15W-40、40 4、其他内燃机油、其他内燃机油15.LPG客客车发动车发动机油机油 10W-30、10W-40、15W-40 SJ/CF固定式天然气固定式天然气发动发动机油机油 40 CF沼气沼气发动发动机油机油 40 CD4.1 4.1 燃气燃气燃气燃气发动发动发动发动机油机油机油机油4、其他内燃机油、其他内燃机油16.捷豹系列捷豹系列全合成全合成10W-50 SJ捷豹王捷豹王10W-40 SJ捷豹捷豹30010W-40、15W-40 SG捷豹捷豹20010W-30、10W-40、15W-40、20W-50 SF捷豹捷豹10040 SE4.2四冲程摩托四冲程摩托车车机油机油 4、其他内燃机油、其他内燃机油17.风风灵系列灵系列风风灵灵30010W-40 SG风风灵灵20015W-40 SF风风灵灵10015W-40 SE4.2四冲程摩托四冲程摩托车车机油机油 4、其他内燃机油、其他内燃机油18.飞飞速系列速系列飞飞速速30015W-40 SG飞飞速速20015W-40 SF飞飞速速10015W-40 SE4.2四冲程摩托四冲程摩托车车机油机油 4、其他内燃机油、其他内燃机油19.4.3 内燃机内燃机车车油油 三代油三代油 黏度黏度级别级别：40四代油四代油 黏度黏度级别级别：404、其他内燃机油、其他内燃机油20.4.4通用内燃机油通用内燃机油SG/CF-4通用内燃机油通用内燃机油 10W-30、15W-40、20W-50SG/CD通用内燃机油通用内燃机油 10W-30、15W-40SF/CD 通用内燃机油通用内燃机油 10W-30、15W-40、20W-50、40、504、其他内燃机油、其他内燃机油21.SF/CC 通用内燃机油通用内燃机油 10W-30、15W-40、50、20W-50SE/CC通用内燃机油通用内燃机油 10W-30、15W-40、20W-50、40、504.4通用内燃机油通用内燃机油4、其他内燃机油、其他内燃机油22.23.1.基基础础油的分油的分类类（API分分类标类标准准）饱和烃含量（a）/%硫含量（b）/%粘度指数（e）900.0380120900.0380120900.03120聚a-烯烃（PAO）不包括在类、类、类、类在内的其他所有基础油指标类别二、所用基二、所用基础础油油简简介介24.1.基基础础油的分油的分类类（国内分（国内分类标类标准）准）石蜡基型石蜡基型 SN矿矿物油物油 馏馏分油分油 中中间间基型基型 ZN 环烷环烷基型基型 DN 残残馏馏油：油：光亮油光亮油 BS合成油合成油粘度指数高低25.1.基基础础油的分油的分类类（国内分（国内分类标类标准）准）基基础础油的牌号（油的牌号（矿矿物油）物油）原原标标准牌号（按准牌号（按赛赛氏通用秒氏通用秒分）：分）：石蜡基：石蜡基：75SN等等7个牌号，个牌号，150BS中中间间基：基：60ZN等等13个牌号，个牌号，ZNZ环烷环烷基：基：60DN等等11个牌号，个牌号，DNZ26.现现行行标标准牌号（准牌号（Q/SHR001-95）：）：根据粘度指数分根据粘度指数分为为五五类类每每类类又分又分为为通用基通用基础础油和油和专专用基用基础础油油中性油中性油产产品代号品代号光亮油光亮油产产品代号品代号1.基基础础油的分油的分类类（中石化分（中石化分类标类标准）准）27.2.基基础础油的油的应应用用高粘度指数高粘度指数粘温性能要求高粘温性能要求高如多如多级级内燃机油等内燃机油等中粘度指数中粘度指数粘温性能要求不很高粘温性能要求不很高如如单级单级内燃机油等内燃机油等低粘度指数低粘度指数粘温性能要求不很高粘温性能要求不很高如如变压变压器油、冷器油、冷冻冻机油等机油等基基础础油油成品油成品油28.3.基基础础油油对对成品油性能的影响成品油性能的影响氧化性能、蒸氧化性能、蒸发损发损失失组 分 氧 化 性 能对抗氧剂的感受性烷烃、环烷烃容易氧化生成酸对抗氧剂有最好的感受性烷基苯、烷基萘相当稳定，氧化生成酸中等抗氧剂感受性环烷苯容易氧化对抗氧剂感受性不好多环芳烃氧化生成油泥，与硫化物配合有抗氧作用对抗氧剂感受性不好含硫化合物是天然抗氧剂，但本身易氧化、基础油中最佳,含量为0.10.5%与抗氧剂有协同作用氮氧化合物氧化促进剂能加速抗氧剂的消耗29.4.基基础础油的来源油的来源中国石化基中国石化基础础油油韩韩国国SKSK公司公司燕山燕山上海上海济济南南荆门荆门茂名茂名GROUP IGROUP I103103万吨万吨/2005/2005年年产产量量中国石化高中国石化高桥桥基基础础油厂，加油厂，加氢氢油油 GROUP/GROUP/，产产能能3030万吨万吨/年，年，2004.102004.10投投产产CPC CPC SHELLSHELLJAPAN JAPAN ENERGY ENERGY 日本能源日本能源S-OS-Oi iL L韩韩国双国双龙龙公司公司Mobil Mobil Chemical Chemical 合成合成PAOPAO五五大大炼炼油油厂厂30.三、三、添加添加剂类剂类型型简简介介 作用作用改善、提高基改善、提高基础础油的性能油的性能为为基基础础油增加新的性能油增加新的性能31.1.添加添加剂剂分分组组及其符号代表的意及其符号代表的意义义清清净剂净剂和分散和分散剂剂 T1抗氧防腐抗氧防腐剂剂 T2极极压压抗磨抗磨剂剂 T3油性油性剂剂和摩擦改和摩擦改进剂剂进剂剂 T4抗氧抗氧剂剂和金属减活和金属减活剂剂 T5粘度指数改粘度指数改进剂进剂 T6 32.项 目清净剂分散剂抗氧抗腐剂抗氧剂油性剂极压剂防锈剂VII抗泡剂降凝剂乳化剂破乳剂防腐剂PH值剂杀菌剂偶合剂光亮剂内燃机油齿轮油液压油自动传动液金属加工液压缩机油汽轮机油轴承油热处理油机床用油2.各种油品所用的添加各种油品所用的添加剂剂33.3.目前生目前生产产中常用的添加中常用的添加剂剂复合复合剂剂（主（主剂剂，包含清，包含清净净分散分散剂剂、抗氧、抗氧防腐防腐剂剂、油性、油性剂剂等）等）黏度指数改黏度指数改进剂进剂（黏指（黏指剂剂VII）抗泡抗泡剂剂（对调对调和和质质量比量比较较敏感）敏感）降凝降凝剂剂补补强强剂剂.34.4.添加添加剂剂的来源的来源国国际际技技术术合作伙伴合作伙伴拥拥有自主知有自主知识产权识产权的配方技的配方技术术35.四、四、调调合工合工艺简艺简介介调调合机理合机理调调合装置合装置调调合合质质量影响因素量影响因素36.1.调调合机理合机理主体主体对对流流扩扩散散 把不同物料“剪切”成较大“团块”。湍流湍流扩扩散散 通过“团块”界面间的涡流扩散，把物料的不均匀度缩小到涡流本身的大小。分子分子扩扩散散 “团块”变小，数量很多，使“团块”间接触面积大大增加，加速分子扩散，是油品均质混合。37.2.2.调调合装置合装置中国最大中国最大规规模的全自模的全自动调动调合系合系统统全自全自动动管道管道调调合装置合装置(3套套)，质质量流量控制，量流量控制，40t/h自自动动批量批量调调合装置（合装置（4套），重量控制，套），重量控制，0.5 10t/批批计计算机操作管理算机操作管理38.精密的精密的过过程控制程控制SMB管道采用管道采用质质量流量量流量计计，根据配方添加根据配方添加剂剂同同时计时计量，流量量，流量计计精度精度0.5通通过过控制系控制系统统将不同油品将不同油品计计量准确后送到罐内完成量准确后送到罐内完成调调合。合。采取各采取各组组物料同步物料同步输输送，生送，生产产效率及控制精度大幅提高效率及控制精度大幅提高。全部操作由全部操作由计计算机控制系算机控制系统统完成。完成。同步同步计计量管道量管道调调合装置合装置(SMB)39.SMB它由五条通道组成，每条通道均配备一台由美国罗斯蒙特公司提供的高精度质量流量计。同时，结合实际生产工艺需要，每条通道分配几组气动阀门和流量控制阀门，通过控制系统发出的命令将不同原料罐的基础油组分经设在室外罐区的泵组及各通道的控制阀门输送到同一根母管中，进而将这些计量准确后的油品送到目的罐搅拌调合成合格品。40.SMB这套装置的优点在于：1、整个过程的高度自动化。如果系统不出现故障，在配方的执行过程中，人所起的作用仅限于对相关装置设备的巡检和监控。2、效率的大幅度提高。由于是各组分同步进行输送，相对于大多数调合厂那种分步顺序输送油品传统的调合工艺来说，无论是从缩短油品调合的时间上，还是到生产量的提高方面，都有了一个质的飞跃。运转周期的缩短也为油品生产调度安排更加合理提供了广阔空间。从长远角度看，这种较大规模的油品调合能力可充分满足市场需求。（以一年250个工作日计算，SMB的年生产能力为：不小于10.5万吨）41.高效、快速的反高效、快速的反应时间应时间采用美国采用美国调调合技合技术术，系，系统统由不同容由不同容积积的的调调合釜合釜组组成成反反应应速度快，速度快，对对小批量特殊油品的小批量特殊油品的调调合有明合有明显优势显优势各各组组分基分基础础油和添加油和添加剂剂的加入量通的加入量通过过高精度高精度电电子称重元件子称重元件控制，保控制，保证产证产品品质质量量自自动动批批量量调调合合装装置置(ABB)42.ABB它由一个2吨计量罐和一个10吨调合罐构成，其最突出的特点就是对小批量特殊油品的调合有着明显的优势。调合量至少到几百公斤，多至几十吨，且各组分油和添加剂的加入量都能通过控制系统精确加入，采用进口高精度电子称重元件，经验证，2吨罐、10吨罐称重误差分别小于1.5公斤和7.5公斤。43.ABB此套装置先后为一汽大众生产过奥迪、捷达装车油，为上海别克生产过试车油等等，其快速反应、机动灵活、高效高质的能力得到了充分体现，故它在及时完成各项任务以后，也使长城公司在信誉上获得了较好的口碑。市场经济千瞬万变，ABB生产装置的引进无疑为企业如何更加合理的适应市场、满足市场需求提供了重要保证，使企业的经营策略、手段方法更加趋于成熟。（ABB年生产能力为：2万吨）44.管管汇汇系系统统45.3.影响影响调调和和质质量的因素量的因素组分的精确剂量组分中的水分含量组分中的空气调和组分的温度添加剂的稀释调和系统的洁净度46.五、配方五、配方计计算方法算方法基基础础油黏度油黏度计计算方法算方法其他指其他指标计标计算方法算方法47.1.基基础础油黏度油黏度计计算方法算方法国国际际通用的黏度通用的黏度调调合合计计算模型算模型混混调调合油品同温度下的黏度；合油品同温度下的黏度；i i组组分同温度下的黏度；分同温度下的黏度；Vi i组组分在分在调调合油中的体合油中的体积积分率（或分率（或质质量分率）量分率）48.1.基基础础油黏度油黏度计计算方法算方法美国美国标标准局的黏度准局的黏度调调合合计计算模型算模型黏度黏度调调合指数法合指数法黏度系数法黏度系数法49.2.其他指其他指标计标计算方法算方法基基础础油油闪闪点点计计算方法算方法基基础础油油倾倾点点计计算方法算方法基基础础油和添加油和添加剂调剂调合合时时的黏度的黏度变变化化基基础础油和添加油和添加剂调剂调合合时时的凝点的凝点变变化化50.2.其他指其他指标计标计算方法算方法特点特点 通通过查过查表或表或经验经验公式公式计计算算51.六、六、理化及模理化及模拟拟、台架、台架评评定定项项目介目介绍绍 理化性能理化性能模模拟试验项拟试验项目目台架台架评评定定项项目目52.1.理化性能理化性能-外外观观(色度色度)方法号:GB/T 6540 ，对于基础油:精制深度（但与油原有关）、稳定性，黏度、黏度指数。普通矿物油、深度精制、合成油的色度有差别对于润滑油：无可比，意义不大（添加剂技术不同色度不同），大多数不在要求。对于润滑油要求色度的原因：在技术确定的情况，对技术稳定性进行监测。汽油机油新油色度一般在2.5-3.5旧油：变质的程度，乳化与否53.1.理化性能理化性能-气味气味无异味对于新油：判断加剂和调和、罐装是否存在问题；对于旧油：判断是否有燃料稀释或油品氧化的程度等。54.1.理化性能理化性能-密度密度方法:GB/T 18841885 kg/m3 与组成有关，碳、氧、硫越多，芳烃、胶质、沥青质越多，密度越大。一般用以进行重量与体积的计量换算.55.1.理化性能理化性能-运运动动黏度黏度方法:GB/T 265 mm2/s （新油）GB/T 11137 mm2/s（旧油）ASTM标准：D 445反映油品的内摩擦力的大小，表示油品的油性和流动性的指标。黏度越大，油膜强度越高，黏附性越好但流动性变差和运动阻力增大，耗油；反之流动性好，节油但可能造成磨损增加。故黏度应选择适当保证润滑的前提下，尽量选择小的黏度。因新的改善边界润滑技术的发展，黏度小发展趋势明显。内燃机油常测100和40 的运动黏度。原因，发动机大部分的润滑温度在100 左右。新油：分类的依据、质量的鉴别；旧油：质量的鉴别，氧化、混入燃油的鉴别56.1.理化性能理化性能-运运动动黏度黏度活塞顶环处温度活塞裙部主轴承汽油机油20511085柴油机油30011595发动机各润滑部位的工作温度57.1.理化性能理化性能-黏度指数黏度指数方法:GB/T 1995 反映油品黏度随温度变化的程度。越高说明黏度受温度的影响越小。粘温性越好。与基础油及黏度指数改进剂有关。根据100和40 的运动黏度计算出来。汽油机油产品 矿物油调配的单级油产品95左右，多级油 140左右；深度精制基础油和合成油调配的多级油 160左右。58.1.理化性能理化性能-闪闪点点方法:GB/T 3536（开口）与油品的蒸发性有关系，是产品着火危险性的指标。汽油机油新油的闪点一般在230 左右 旧油的闪点可以判断是否混入燃料。一般认为，闪点比使用温度高2030。59.1.理化性能理化性能-凝点和凝点和倾倾点点方法:GB/T 3535（倾点）GB/T 510（凝点）ASTM标准：D97ASTM标准：D5949 凝点是规定的冷却条件下停止流动的最高温度。倾点是规定的冷却条件下油品能流动的最低温度。均表示油品的低温流动性，低温选油应适当考虑此指标，（美军标要求）凝点应比环境最低温度应低5-7，倾点应比环境最低温度应低5左右。倾点比凝点高2-3。60.1.理化性能理化性能-酸酸值值方法:GB/T 264酸值表示润滑油中所含酸性物质的多少。对于基础油表示的是基础油的精制程度。对于新油一般表示含酸性添加剂的多少。对于旧油则表示油品氧化变质的程度。61.1.理化性能理化性能-碱碱值值方法:SH/T 0251碱值表示润滑油中所含碱性物质的多少。对于新油一般表示含碱性添加剂的多少。对于旧油则表示油品中残存的添加剂的多少。62.1.理化性能理化性能-水分水分方法方法:GB/T 260表示润滑油中所含水的多少。润滑油一般含0.03-0.06%属正常,过多会破坏油膜,加速腐蚀、锈蚀及设备的磨损。63.1.理化性能理化性能-机械机械杂质杂质方法:GB/T 511表示表示润润滑油中不溶于溶滑油中不溶于溶剂剂的沉淀物或胶状物。一般在的沉淀物或胶状物。一般在0.01%以下以下.目目测测机机杂杂:无无64.1.理化性能理化性能-硫酸硫酸盐盐灰分灰分方法:GB/T 2433 对于润滑油而言中灰分是判断加入添加剂量的手段.加入越多值越大.也是判断生产剂量是否加够,是否加错剂的依据.但并不是值越大越好,对于CNG、颗粒捕捉设备的要控制硫灰。65.1.理化性能理化性能-抗泡性抗泡性方法:GB/T 12579 高温抗泡：高温抗泡：SH/T 0722 运转过程，空气、添加剂存在，会产生气泡。泡沫会破坏油膜，产生气阻，使供应受阻。-磨损、润滑油变质倾向性和消泡性/稳定性要好。66.1.理化性能理化性能-蒸蒸发损发损失失方法:SH/T 0059与油耗、黏度的稳定性有关，节能油这项指标尤其关键。润滑油成品的蒸发损失与基础油的蒸发损失密切相关。67.1.理化性能理化性能-元素含量元素含量方法:多种方法新油：是否一致可以判断真假油；判断加入添加判断加入添加剂剂量量是否是否够够；也可判断生；也可判断生产产,是否加是否加错剂错剂.旧油：磨旧油：磨损损金属可以判断金属可以判断发动发动机的磨机的磨损损情况情况68.1.理化性能理化性能-HTHS黏度黏度方法方法:SH/T 0618 mPa.s高温高剪切速率下的动力黏度。模拟润滑油在汽缸-活塞、轴承等的典型温度和剪切速率下的实际黏度。此数值与磨损和燃料节省程度有关。发动机部位大致温度范围剪切速率汽缸活塞表面100-250 105-106S-1轴颈轴承100以上105-106S-169.1.理化性能理化性能-CCS低温低温动动力黏度，力黏度，mPas（曲轴箱冷启动模拟机）方法方法:GB/T 6538 mPa.s与冷启动性能密切相关。低温高剪切（速率104-105S-1）润滑油黏度影响启动转速。如果发动机油在启动温度下太粘稠，将会使运动部件粘滞，使发动机曲轴转动达不到转速而无法启动。70.1.理化性能理化性能-MRV边边界界泵泵送温度送温度/黏度黏度方法方法:SH/T 0562 mPa.s GB/T9171 （低温低剪切）发动机启动后及时将润滑油送往各润滑部位的能力。以摇臂来油时间为度。与低剪切速率下润滑油黏度有关。黏度过大易出现空气夹带，抽空现象，使油不能够流向泵入口。反映的也是润滑油的低温性能。71.2.模模拟评拟评定定试验试验四球极压、抗磨试验剪切安定性试验柴油喷嘴氧化安定性试验-旋转氧弹，薄层氧化老化实验清净分散性：成焦板72.3.台架台架试验试验汽油机油 如：程序VG、IVA、VE、VIB、IIIF柴油机油 如：程序IIIE、Mack T-8、Mack T-973.七、不合格项目的调整方案黏度超黏度超标标 调调整基整基础础油油组组分分碱碱值过值过低低 适当适当补补加添加加添加剂剂抗泡不合格抗泡不合格 视视情况情况补补加抗泡加抗泡剂剂或其他方法或其他方法74.七、不合格项目的调整方案高温高剪不合格高温高剪不合格 适当增加黏指适当增加黏指剂剂或高黏度基或高黏度基础础油，提高成品油，提高成品油黏度油黏度低温性能不合格低温性能不合格 适当增加低黏度适当增加低黏度组组分基分基础础油，降低成品油黏油，降低成品油黏度度更多案例，尚待更多案例，尚待补补充充75.谢谢谢谢！76.