國(guó)產(chǎn)低黏度PAO基礎(chǔ)油在高檔汽油機(jī)油中的應(yīng)用考察

梁?jiǎn)⒃?揭斌華 鄒小蕓

中國(guó)石化潤(rùn)滑油有限公司茂名分公司

聚α-烯 烴（PAO）是由C8～C12的 線性α-烯烴（LAO）在催化劑作用下發(fā)生齊聚，并經(jīng)過加氫飽和形成的氫化α-烯烴低聚體，其化學(xué)結(jié)構(gòu)是規(guī)整的長(zhǎng)側(cè)鏈異構(gòu)烷烴[1]。PAO基礎(chǔ)油在美國(guó)石油學(xué)會(huì)（API）的潤(rùn)滑油分類中屬于IV類基礎(chǔ)油，即合成基礎(chǔ)油。21世紀(jì)以來，由于高端潤(rùn)滑油產(chǎn)品需求增大，潤(rùn)滑油性能要求不斷提高，基礎(chǔ)油質(zhì)量的升級(jí)換代速度隨之加快，PAO憑借著優(yōu)異的性能成為高檔或?qū)Ｓ脻?rùn)滑油的重要原料之一，廣泛應(yīng)用于航天航空、軍工、汽車、高鐵、機(jī)械制造等領(lǐng)域，其需求量也迅速增長(zhǎng)[2]。目前，全球PAO的主要生產(chǎn)供應(yīng)商是埃克森美孚、英力士、雪佛龍菲利普斯、朗盛等國(guó)外公司，國(guó)內(nèi)的PAO基礎(chǔ)油需求量中94%依賴海外進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)PAO的市場(chǎng)份額相對(duì)較低[3]。中國(guó)石化于2021年8月建成投產(chǎn)1.2萬t/a PAO基礎(chǔ)油的生產(chǎn)裝置，可逐漸緩解國(guó)內(nèi)PAO市場(chǎng)對(duì)國(guó)外進(jìn)口的依賴。

PAO基礎(chǔ)油常應(yīng)用于0W系列等高質(zhì)量等級(jí)汽油機(jī)油產(chǎn)品中，為了考察國(guó)產(chǎn)PAO在高檔發(fā)動(dòng)機(jī)油的應(yīng)用可行性，我們對(duì)國(guó)產(chǎn)PAO與同黏度的進(jìn)口PAO（國(guó)外A公司） ,進(jìn)口API III+4基礎(chǔ)油（國(guó)外B公司）的主要性能進(jìn)行對(duì)比，并選用0W黏度等級(jí)的高檔汽油機(jī)油，對(duì)國(guó)產(chǎn)PAO與同黏度的進(jìn)口PAO（國(guó)外A公司） ,進(jìn)口API III+4基礎(chǔ)油（國(guó)外B公司）調(diào)配后的油品性能進(jìn)行了對(duì)比考察。

國(guó)產(chǎn)PAO與進(jìn)口PAO及API III+4基礎(chǔ)油的主要性能對(duì)比

理化性能

國(guó)產(chǎn)PAO4與進(jìn)口PAO4、進(jìn)口API III+4基礎(chǔ)油的典型數(shù)據(jù)對(duì)比見表1。

表1 國(guó)產(chǎn)PAO4、進(jìn)口PAO4與進(jìn)口API III+4的主要理化性能

由表1的數(shù)據(jù)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)產(chǎn)PAO4基礎(chǔ)油的旋轉(zhuǎn)氧彈是三種基礎(chǔ)油中最好的，其傾點(diǎn)也比進(jìn)口API III+4基礎(chǔ)油低得多，這可能是與PAO的生產(chǎn)工藝差異、加氫精制深度有關(guān)。

國(guó)產(chǎn)PAO6與進(jìn)口PAO6基礎(chǔ)油的典型數(shù)據(jù)對(duì)比見表2。

表2 國(guó)產(chǎn) PAO6與進(jìn)口PAO6的主要理化性能

由表2的數(shù)據(jù)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)產(chǎn)PAO6基礎(chǔ)油旋轉(zhuǎn)氧彈數(shù)據(jù)更好，這可能是與PAO的生產(chǎn)工藝差異、加氫精制深度有關(guān)。

光安定性

光安定性是潤(rùn)滑油產(chǎn)品性能的重要指標(biāo)。油品在氧存在的條件下，受到光照會(huì)發(fā)生氧化，導(dǎo)致油品變色、產(chǎn)生渾濁和沉淀，不僅影響油品外觀質(zhì)量，也會(huì)使油品黏度增大，酸值升高，影響油品的性能和使用壽命[4]。

將國(guó)產(chǎn)PAO4、進(jìn)口PAO4與進(jìn)口API III+4三種基礎(chǔ)油于2021年9月在茂名分公司實(shí)驗(yàn)室光線充足的南側(cè)窗臺(tái)，同時(shí)進(jìn)行光安定性試驗(yàn)，觀察樣品光照30 d后外觀變化，試驗(yàn)結(jié)果見圖1、圖2。

圖1 樣品未進(jìn)行光照試驗(yàn)時(shí)外觀

圖2 樣品光照試驗(yàn)30 d后外觀

對(duì)比圖1和圖2可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)產(chǎn)PAO4、進(jìn)口PAO4的外觀沒有明顯變化，而進(jìn)口API III+4基礎(chǔ)油的顏色明顯變深變渾濁，說明國(guó)產(chǎn)PAO4的光安定性與進(jìn)口PAO4相當(dāng)，優(yōu)于進(jìn)口API III+4基礎(chǔ)油。

不同基礎(chǔ)油調(diào)配的高檔汽油機(jī)油的性能對(duì)比考察

國(guó)產(chǎn)PAO4、進(jìn)口PAO4與進(jìn)口API III+4基礎(chǔ)油調(diào)配的0W-16汽油機(jī)油的性能對(duì)比

在添加劑加入量固定的情況下，分別采用國(guó)產(chǎn)PAO4、進(jìn)口PAO4與進(jìn)口API III+4基礎(chǔ)油調(diào)配0W-16汽油機(jī)油，并考察其理化性能，數(shù)據(jù)見表3。

表3 三種基礎(chǔ)油調(diào)配的0W-16汽油機(jī)油的主要理化性能

由表3可以看出，用國(guó)產(chǎn)PAO4基礎(chǔ)油調(diào)配的0W-16汽油機(jī)油理化性能滿足指標(biāo)要求，與進(jìn)口PAO4基礎(chǔ)油調(diào)配的0W-16汽油機(jī)油性能相當(dāng)，且其低溫性能（低溫動(dòng)力黏度、低溫泵送黏度、傾點(diǎn)）和高溫性能（蒸發(fā)損失）略優(yōu)，說明國(guó)產(chǎn)PAO4基礎(chǔ)油用于調(diào)配0W-16汽油機(jī)油具有可行性。

國(guó)產(chǎn)PAO4、進(jìn)口PAO4與進(jìn)口API III+4基礎(chǔ)油調(diào)配的0W-20汽油機(jī)油的性能對(duì)比

在添加劑加入量固定的情況下，分別采用國(guó)產(chǎn)PAO4、進(jìn)口PAO4與進(jìn)口III+4基礎(chǔ)油調(diào)配0W-20汽油機(jī)油，并考察其理化性能，數(shù)據(jù)見表4。

表4 三種基礎(chǔ)油調(diào)配的0W-20汽油機(jī)油的主要理化性能

由表4可以看出，用國(guó)產(chǎn)PAO4基礎(chǔ)油調(diào)配的0W-20汽油機(jī)油理化性能滿足指標(biāo)要求，與進(jìn)口PAO4基礎(chǔ)油調(diào)配的0W-20汽油機(jī)油性能相當(dāng)，且其低溫性能（低溫動(dòng)力黏度、低溫泵送黏度、傾點(diǎn)）和高溫性能（蒸發(fā)損失）略優(yōu)，說明國(guó)產(chǎn)PAO4基礎(chǔ)油用于調(diào)配0W-20汽油機(jī)油具有可行性。

國(guó)產(chǎn)PAO6與進(jìn)口PAO6調(diào)配的0W-30汽油機(jī)油的性能對(duì)比

相當(dāng)，說明國(guó)產(chǎn)PAO6基礎(chǔ)油用于調(diào)配0W-30汽油機(jī)油具有可行性。

在添加劑加入量固定的情況下，分別采用國(guó)產(chǎn)PAO6與進(jìn)口PAO6調(diào)配0W-30汽油機(jī)油，并考察其與基礎(chǔ)油相關(guān)的理化性能，數(shù)據(jù)見表5。

表5 兩種基礎(chǔ)油調(diào)配的0W-30汽油機(jī)油的主要理化性能

由表5可以看出，用國(guó)產(chǎn)PAO6基礎(chǔ)油調(diào)配的0W-30汽油機(jī)油理化性能滿足質(zhì)量指標(biāo)要求，與進(jìn)口PAO6調(diào)配的0W-30汽油機(jī)油

國(guó)產(chǎn)PAO6與進(jìn)口PAO6調(diào)配的0W-40汽油機(jī)油的性能對(duì)比

在添加劑加入量固定的情況下，分別采用國(guó)產(chǎn)PAO6與進(jìn)口PAO6調(diào)配0W-40汽油機(jī)油，并考察其理化性能，數(shù)據(jù)見表6。

表6 兩種基礎(chǔ)油調(diào)配的0W-40汽油機(jī)油的主要理化性能

由表6可以看出，用國(guó)產(chǎn)PAO6基礎(chǔ)油調(diào)配的0W-40汽油機(jī)油理化性能滿足指標(biāo)要求，與進(jìn)口PAO6調(diào)配的0W-40汽油機(jī)油相當(dāng)，低溫性能（低溫動(dòng)力黏度、低溫泵送黏度）略優(yōu)，說明國(guó)產(chǎn)PAO6基礎(chǔ)油用于調(diào)配0W-40汽油機(jī)油具有可行性。

結(jié)論

（1）從基礎(chǔ)油的性能對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，國(guó)產(chǎn)PAO4的抗氧化性能、低溫性能和光安定性優(yōu)于進(jìn)口PAO4與進(jìn)口API III+4基礎(chǔ)油，且其他性能基本相當(dāng)；國(guó)產(chǎn)PAO6的抗氧化性能優(yōu)于進(jìn)口PAO6，并且其他性能基本相當(dāng)。

（2）從不同基礎(chǔ)油調(diào)配的高檔汽油機(jī)油的性能對(duì)比考察中發(fā)現(xiàn)，用國(guó)產(chǎn)PAO4調(diào)配的0W-16、0W-20汽油機(jī)油和國(guó)產(chǎn)PAO6調(diào)配的0W-30、0W-40汽油機(jī)油理化性能滿足指標(biāo)要求，在高低溫性能等方面略優(yōu)或相當(dāng)于以所選進(jìn)口API III+4基礎(chǔ)油或進(jìn)口PAO調(diào)配的油品。

綜合以上結(jié)論，采用國(guó)產(chǎn)低黏度PAO基礎(chǔ)油替代進(jìn)口API III+4基礎(chǔ)油和進(jìn)口低黏度PAO基礎(chǔ)油來調(diào)配高檔汽油機(jī)油具有可行性。