李玉華(中海油氣(泰州)石化有限公司,江蘇 泰州 225321)
國內外潤滑油基礎油產品分類標準的發展及現狀分析
李玉華
(中海油氣(泰州)石化有限公司,江蘇 泰州 225321)
基礎油產業原是煉油行業一部分,隨著基礎油生產技術的發展,基礎油生產日益成為化工行業的一部分。近幾十年來基礎油生產技術的發展經歷了物理過程到化學過程的轉變,基礎油的分類標準也日益嚴格細化,這一切都推動基礎油產品的質量不斷提高。與此同時國內外基礎油供需平衡也在經歷著前所未有的變化,目前國際市場對基礎油的需求正在從I類油向II類及III類,尤其是III類加氫基礎油轉變。全面了解基礎油產業的現狀和前景對相關企業的發展至關重要。
潤滑油; 基礎油; 分類標準; 現狀分析
基礎油是潤滑油的基礎,市場上所有的潤滑油產品均是在基礎油的基礎上按照一定的配方添加相應的添加劑調合而成。先前國內外基礎油生產沒有統一的質量標準,生產的基礎油指標各不相同,潤滑油產品配方需要有針對性的進行研究開發,費勁周折研究出來的配方也無法推廣使用,導致潤滑油產品的研發周期長,成本高。為解決這一問題,建立統一的基礎油產品標準,成為降低研發成本、縮短潤滑油產品上市的可行的途徑。為此國外很早就開始著手制定基礎油的分類標準,國內標準的制定相對較晚,但也有了很大的進步。
1.1 國外潤滑油基礎油的分類標準
國外各大石油公司過去曾經根據原油的性質和加工工藝把基礎油分為石蠟基基礎油、中間基基礎油、環烷基基礎油等,通常根據黏度指數的大小分類,但一直以來沒有嚴格的標準,國際標準化組織也尚未對基礎油統一分類和命名,目前國際上普遍應用的潤滑油基礎油分類主要有兩種:一是美國石油學會(API)根據基礎油組成和主要特性的分類方法;二是Shell公司根據粘度指數劃分的分類方法。
1.1.1 美國石油學會(API)分類標準
為提高基礎油質量,降低研發成本,美國石油學會和歐洲潤滑油工業技術協會在20世紀90年代共同研究制定了基礎油分類標準API-1509,該標準的主要目的是服務于基礎油互換準則,而API基礎油互換準則規定的是內燃機油生產商采用相同的添加劑配方,換用符合同一標準的基礎油,生產相同檔次的內燃機油所需進行的發動機試驗和臺架試驗的次數最少,從而減少了用不同基礎油相同添加劑配方生產內燃機油所需發動機試驗的數量,從而為內燃機油生產商使用新基礎油開發內燃機油產品贏得時間。標準頒布后得到了國外基礎油生產企業的廣泛執行和推廣,詳見表1。

表1 API-1509基礎油分類標準
該標準首次按照基礎油主要化學組成(飽和烴含量、硫含量)和粘度指數進行分類,將基礎油分成API I、II、III、IV和V類基礎油。標準將礦物油和其他類型的基礎油分開,明確將PAO列為IV類基礎油。
近年隨著產品質量的不斷升級以及天然氣合成油(GTL)的出現,國外相關機構在API標準的基礎上,將粘度指數指標進一步變窄、細化,逐步形成國際上通行的現代潤滑油基礎油分類規范,詳見表2。

表2 目前國際通行基礎油分類規范

表3 Shell公司基礎油分類標準
1.1.2 Shell公司對潤滑油基礎油的分類
Shell公司是最早開始應用加氫技術生產高檔基礎油的企業之一,其產品的特點是粘度指數高,其為了在基礎油市場占領先機,根據其生產技術特點制定了自己的企業標準,并按此標準在市場推廣基礎油。表3是Shell公司根據粘度指數劃分的基礎油分類標準,如表所示,Shell公司的分類標準中僅依據了粘度指數一個指標,模糊了礦物油和其他類型基礎油的區別,同時也沒有明確組成要求,具有一定的片面性。這與殼牌潤滑油的營銷策略有很大的關系,殼牌在此標準指導下,將基礎油進行分類,提高了企業的效益。
2.1 中國石化企業標準
中國石化于1995年頒布企業標準QSHR001-95,詳見表4。該標準首次按照系列化原則,根據原油性質和基礎油粘度指數將潤滑油基礎油劃分為超高粘度指數(UHVI)、很高粘度指數(VHVI)、高粘度指數(HVI)、中粘度指數(MVI)和低粘度指數(LVI)5 類,改變了原來按低硫石蠟基、低硫中間基和環烷基分類方法。
標準又將基礎油分為通用基礎油和專用基礎油兩大類,其中通用基礎油標準增加了堿氮、蒸發損失和氧化安定性指標;專用基礎油包括高粘度指數低凝基礎油(HVIW)、中粘度指數低凝基礎油(MVIW)、高粘度指數深度精制基礎油(HVIS)及中粘度指數深度精制基礎油(MVIS)四項標準。根據調制多級內燃機油、低溫液壓油和液力傳動液等產品需要,增加了HVIW和MVIW標準,根據調制汽輪機油、極壓工業齒輪油、液力傳動液等產品需要,增加了HVIS 和MVIS標準。

表4 潤滑油基礎油分類Q/SHR001-1995
2005年,中國石油化工股份有限公司煉油事業部參照API標準發布了《潤滑油基礎油》協議標準,取代Q/SHR 001-95,詳見表5。本次修訂考慮到國內潤滑油基礎油生產和需求,仍保留了粘度指數≤60的基礎油類別。該標準于2012年進行了修訂,升級為2013版,進一步提升了粘度指數、蒸發損失、高低溫性能、氧化安定性和油品使用壽命等等指標,取消了HVI II+產品分類,與API標準實現完全接軌,但比API標準整整晚了20年以上。
2.2 中國石油企業標準
2009年修訂的《通用潤滑油基礎油》(Q/SY 44-2009)詳見表6。該標準按API分類方法將潤滑油基礎油分為三大類七個品種,共計56個牌號。與2002年版相比,首先對通用基礎油品種和黏度進行了統一分類,結合需求和生產實際,大大簡化了基礎油品種牌號,增強了標準的國際通用性;其次對通用基礎油各類品種的飽和烴等性能指標進行明確要求,全面提升了中國石油通用基礎油標準水平。

表5 中國石化《潤滑油基礎油協議標準》(2005)

表6 中國石油《通用潤滑油基礎油》(Q/SY 44-2009)基礎油分類
該修訂版中,I類基礎油新增了飽和烴含量、低溫動力黏度指標要求,對黏度指數、色度、傾點、氧化安定性、蒸發損失、抗乳化度指標分別進行了優化和提高;II類、III類加氫型基礎油新增了飽和烴含量、低溫動力黏度、濁點指標要求,同時取消了苯胺點、氮含量、紫外吸光度的性能要求,對黏度指數、色度、酸值、傾點、硫含量、氧化安定性、蒸發損失等指標分別進行了合理優化和提高。通過升級標準后,I、II類基礎油技術指標可與美孚同類油品規格相當,III類基礎油技術指標與美孚及韓國SK公司等同類油品規格相當,新標準接近國際先進水平,使生產企業的技術改造升級有了更高的目標,促進了生產水平的提高。
從國外的分類標準發展歷程來看,主要推動力是市場競爭的需要,國外各大石油公司為取得更高的市場份額和收益,多數以“技術至上”為企業的宗旨,不斷追求更好更高的產品質量,不斷取得技術的優勢,由此帶來基礎油產品質量的不斷提高。各企業在技術領先的前提下為占領技術的制高點不斷修正本企業的產品質量標準,以期取得領導地位,所以國外標準的修訂背后往往是以生產技術的進步為宗旨。其產生的效果一方面使企業自身處于市場競爭中領先地位,主導著具有高附加值產品的市場,為企業帶來了豐厚的利潤;另一方面也不斷推動著其它行業如機械行業、環保行業的技術進步,如提高潤滑效果,延長設備壽命和換油周期,實現節能減排,改善環境污染等,產生良好的社會效益。
反觀國內企業的基礎油標準的發展歷程,標準的制定和修改完善多數是在外部壓力的推動下開展,而且在制定過程中,考慮更多的是照顧本企業現有的生產技術水平,各項指標要求遲遲不能達到國際先進水平,最終導致國有企業體制下的潤滑油終端產品與國外差距越來越大,在市場競爭中長期處于不利地位,尤其在高端產品方面,完全失去市場。
國內基礎油分類標準長期落后于國際通用標準帶來了嚴重的后果。一方面,國內基礎油長期無法滿足調合高端潤滑油產品的需要,國內潤滑油成了低端產品的代名詞,高端市場完全被國外占據,20%的高端潤滑油市場拿走了國內80%的利潤,每年總額在千億級。另一方面,隨著國內經濟飛速發展,尤其是機械、航空航天等戰略產業所需的潤滑油產品無法使用國產的基礎油調合,不得不大量進口國外基礎油,數十年來國內II類、III類基礎油的進口量日益提高,2013年達到230萬噸以上。
所幸的地,國內企業包括國有企業和地方民營企業已逐步適應了國外企業在高端、頂級潤滑油市場的競爭,積累一定的經驗,開始大力開展產業升級,敢于與國外企業開展正面競爭,但是要縮小差距,需要很長的時間。先前標準制定者遵循的低標準、低要求,看似是照顧了國內企業現狀,實則損害了國內基礎油生產企業的長期發展和國際競爭力。帶給國內企業的教訓是:高標準、高要求才能有發展,才有競爭力。
(1)在國內外基礎油的分類標準中,API1509分類標準已日益成為國際通行的分類標準,該分類標準綜合了基礎油的粘度指數、飽和烴含量和硫含量指標,對基礎油生產技術升級起到重要的推動作用,大幅度縮短潤滑油產品配方的研發周期,降低了研發成本。另外,國外基礎油企業在高標準的推動下,不斷創新升級基礎油生產技術,已基本壟斷了高檔基礎油生產技術,壟斷地位日益牢固,掌握著國際高端基礎油市場的話語權。
(2)國內基礎油分類標準目前已達到國際先進水平,成為國內基礎油產業的發展的重要指導原則。但是國內基礎油標準長期低于國際標準,客觀上起到“保護”著國內落后的基礎油產能的作用,導致國內基礎油質量長期處于低端水平,技術升級緩慢,從而錯失追上國外企業的機會,間接影響了國內高端潤滑油產業的發展,是造成國內“高端市場完全被國外占據,20%的高端潤滑油市場拿走了國內80%的利潤”局面的重要原因之一。
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