绿色海运:船舶润滑油减少Ⅰ类基础油应用

2018-01-15   来源:润滑油情报网 网友评论 0

摘要:APIⅠ类基础油过去独占整个船舶润滑油市场,因为Ⅰ类油对发动机性能的优化能力较弱,所以人们更重视润滑油的成本、寿命以及它对发动机的保护能力。现在,中大型商船的筒状活塞发动机更多地使用APIⅡ类基础油。

APIⅠ类基础油过去独占整个船舶润滑油市场,因为Ⅰ类油对发动机性能的优化能力较弱,所以人们更重视润滑油的成本、寿命以及它对发动机的保护能力。现在,中大型商船的筒状活塞发动机更多地使用APIⅡ类基础油。

这反映出了行业转向高品质基础油的趋势。由于Ⅰ类基础油的需求减少,因此有不少生产Ⅰ类油的工厂关闭了。另外,欧美市场的一些现象也对Ⅱ类基础油的用量增加做出了贡献。

转折点

尽管今年5月,欧洲议会的成员投票决定禁止使用棕榈油,以此减少东南亚地区的森林砍伐,但是为了实现可再生能源目标,欧洲的棕榈油提炼生物柴油消耗量在过去六年里增加了5倍。与此同时,欧洲也在转向使用小型发动机。

由于温差和膨胀,小型发动机遭受较大的热应力;基础油需要具有较高的粘度指数,这样才能在更广泛的温度范围里保持稳定。热应力与存在的氧气共同引起润滑油氧化,使得润滑油的粘度、酸性物质含量以及难溶混合物含量增加,从而对发动机造成损伤。

在北美,换油周期变长以及润滑油的氧化性也促进了高品质基础油的使用。

适合船舶设备使用的Ⅱ类基础油的价格将会变得富有竞争性。Ⅱ类基础油的产量增加,Ⅰ类基础油的需求减少,这是不可避免的。经济数据分析公司——环球透视表示,全球船舶润滑油规模在2015年超过了60亿美元,到2023年预计超过131亿美元;燃料经济性要求与日益严格的排放控制规定让基础油的规格不断更新。

中东以Ⅱ类基础油和Ⅲ类基础油的重要来源地自居,但是卡塔尔与其周围的几个阿拉伯国家之间一直存在政治僵局。今年7月份卡塔尔与中东多国停止了贸易和邦交,外界对Ⅱ类基础油和Ⅲ类基础油保持更加谨慎的态度。庆幸的是,壳牌与现代的合资企业在韩国建设了65万吨/年的Ⅱ类基础油装置,从2014年开始投产。因此亚太地区不断得到投资生产Ⅱ类基础油。

润英联表示,人们越来越认同Ⅱ类基础油的好处。与Ⅰ类基础油相比,Ⅱ类基础油具有更高的不饱和烃含量、更低的硫含量,以及更高的粘度指数,这些都是与基础油效果紧密相关的因素。不饱和烃具有良好的氧化稳定性,这对于船舶设备来说十分重要,不饱和烃也能生成较少的氧化硫和氧化氮产物,并且让发动机保持洁净。Ⅱ类基础油的粘度控制效果在台架实验中更为明显。

Ⅱ类基础油有利也有弊,使用Ⅱ类基础油还需要解决一些技术问题。尤其是对于普遍使用重质燃油的船舶发动机,人们需要应对燃料带来的污染问题。重质燃油含有沥青质,它能够增加原油的粘度。Ⅰ类基础油的芳香烃有助于解决污染问题,可是如果没有芳香烃,这个问题就没有得到解决。

在Ⅰ类基础油中加入合适的添加剂能够很好地解决沥青质问题,但是同样的添加剂用在Ⅱ类基础油中并不奏效。Ⅱ类基础油中的沥青质先是改变形状,然后凝结成胶团(表面活性剂成团),由于胶团具有较少的芳香烃,因此容易形成油泥。油泥会堵塞润滑油油路,影响系统的润滑油补给,严重时会出现润滑油不足的情况,影响发动机的正常工作。

如果Ⅰ类基础油和Ⅱ类基础油使用同样的添加剂配方,那么Ⅱ类基础油的效果将不如Ⅰ类基础油。这是因为基础油中的沥青质没有得到有效溶解,它们会粘附在发动机的某些零件上。

研发提升剂

为了解决活塞处有时出现大量沉积物的问题,润英联对此进行了研究。活塞内顶面的沉积物影响了润滑油散热,快速导致活塞内顶面出现热腐蚀,妨碍气缸内的燃烧。过去两年进行的测试结果显示,不同来源的Ⅱ类基础油具有不同效果,然而它们的效果都不如Ⅰ类基础油。测试的油品加入了重质燃油,然后使用Lasentec探头型工具,它是一种颗粒分析工具,能够从凝结成团的沥青质中检测出它的数量,最后获得数据结果。润英联反复分析了这些结果,接着研发了一种提升剂。使用了提升剂之后,Ⅱ类基础油的性能十分接近,甚至超过了Ⅰ类基础油的性能。

润英联在一台瓦锡兰发动机中使用了这些配方。得到了肯定的结果之后,又进行了持续4000个小时的实地实验,结果显示发动机十分洁净。接着实地实验又持续了20000个小时(即5年)后,人们打开发动机,发现它还是很干净。无添加剂的Ⅱ类基础油在加入了提升剂之后,粘度控制的效果更明显。
 

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