国内外润滑油添加剂市场概况及发展.pdf

万方数据 第2 期刘文君等国内外润滑油添加剂市场概况及发展 1 1 3 衷2 欧洲各国润滑油添加剂的销售收入亿美元 由表2 可以看出，欧洲润滑油添加剂的消耗 以德国为最多，其次为法国。德国、法国、英国和 西班牙4 国添加剂的消费占欧洲的7 1 9 。 欧洲润滑油添加剂市场的消耗量由大到小依 次为内燃机油、船舶用油和工业用油。 1 3 日本润滑油添加剂的市场概况 日本润滑油添加剂的市场销售量见表3 。 表3 日本润滑油添加剂的销售量k t 日本润滑油添加剂消耗量最多的是船舶用 油，约占1 0 2 0 ，车用发动机油约占5 1 0 ，工业用油约占1 3 。日本是一个石油 短缺国家，润滑油添加剂半数需要进口。 1 4 国内润滑油添加剂市场情况 据2 0 0 0 年统计，国内共生产润滑油添加剂 7 6 6 2 k t ，其中原中石化总公司为6 9 4 7 k t ，占9 0 4 ； 原中国石油天然气总公司为3 3 9 k t ，占4 4 ；地 方企业3 7 6 k t ，占4 9 。石油、石化重组以后， 中石油集团股份公司润滑油分公司拥有锦州石 化、兰州炼油厂两大润滑油添加剂生产基地，所生 产的添加剂占国内主导地位。国内润滑油添加剂 的市场需求及预测见表4 。 表4 国内润滑油添加剂市场需求及预测 k t 2 国内外润滑油添加剂技术现状及发展 由于内燃机油在润滑油市场中所占的比例较 大，其使用的添加剂量大、品种多，因此，国内外润 滑油添加剂的发展一直以提高内燃机油的性能为 主。下面以内燃机油中常用的清净分散剂、抗氧 剂、增粘降凝剂为例介绍国内外润滑油添加剂的 技术现状及发展。 2 1 清净分散剂技术现状及发展 在润滑油添加剂中，清净剂是应用较为广泛 的一种润滑油添加剂，其用量占润滑油添加剂的 一半左右。它的主要作用是中和内燃机油中的 酸，增溶和分散油泥，保持发动机的清洁。 3 0 年代末至4 0 年代中期，出现了酚盐、磺酸 盐及水杨酸盐等金属清净剂。5 0 年代S h e U 公 司、L u b r i 础公司率先研制出高碱金属清净剂，解 决了由于大功率增压柴油机、船用柴油机燃烧高 硫燃料引起的活塞沉积增加、缸套磨损等问题。 此后，L u b r i z o l 、C h e v r o n 、s h e l l 公司又先后开发了 低、中、高及超高碱值酚盐、磺酸盐及水杨酸盐等 金属清净剂，以满足调配各种油品需求。进入9 0 年代，由于发动机小型化、大功率、高速度的发展， 传统的金属清净剂已不能满足要求，另外环境法 规的苛刻也使得原来有毒的灰分高的含硫磷氯添 加剂使用受到限制，各国纷纷开发研究新型的金 属清净剂，如镁盐、过碱性清净剂等。 国内可以生产低、中、高碱值石油磺酸钙产 品，生产能力为4 00 0 0 k t a 。可以生产低、中、高 碱值的合成磺酸钙产品，生产能力为1 5 00 0 0 k t a 。 同国外的钙镁盐金属清净剂相比，我国的磺酸盐 品种少，产品质量不高，生产周期长，颜色差，不能 满足润滑油的需求。还可以生产中、高碱值硫化 烷基酚钙产品，生产能力为1 0 00 0 0k t a 。产品 性能与国外同类产品相当，但颜色和粘度还有较 大差距。可以生产水杨酸钙产品，生产能力为 6 00 0 0k t a 。主要为中碱值产品，产品单一，颜 色深，溶剂损失大，反应周期长。但改性烷基水杨 酸盐、高碱值烷基水杨酸钙优于国外同类剂。另 外可生产低、中、高碱值的环烷酸钙产品，生产能 力为50 0 0k t a 。 无灰分散剂的主要作用是控制汽油发动机油 泥生成，控制柴油机油沉积，中和燃烧生成物中的 酸。5 0 年代由于金属清净剂对抑制低温油泥生 成的效果不理想。1 9 5 5 年美国杜邦公司开发了 聚合物型无灰分散剂，但它们的热稳定性不好，改 万方数据 齐鲁石油化工第3 2 卷 善低温油泥效果不理想。6 0 年代开发了非聚合 物型丁二酰亚胺无灰分散剂，目前以丁二酰亚胺 为基础的无灰分散剂已成为主流，其用量占8 0 以上。 国内分散剂起步较晚，1 9 8 5 年分散剂的量占 添加剂总量的O 1 ，1 9 9 4 年上升到1 6 4 。品 种从8 0 年代的双、多挂丁二酰亚胺无灰分散剂发 展到目前的单、双、多挂、高分子量丁二酰亚胺无 灰分散剂和聚异丁烯丁二酸酯型分散剂。目前丁 二酰亚胺无灰分散剂的生产仍以氯化工艺为主， 只有不到5 的厂家采用对环境污染小的热加合 工艺，并且丁二酰亚胺品种少，颜色深，粘度大。 近年来，国内又先后研制了高分子量无灰分 散剂、酯类无灰分散剂、双酐性无灰分散剂、多酰 胺无灰分散剂、超高碱烷基水杨酸钙( 镁) 等新型 无灰分散剂，并有部分产品投入工业化生产。这 些产品为研制下一代复合剂创造了条件。 无灰分散剂的研究发展方向为：更好的油泥 和漆膜控制能力，优良的烟炱分散能力，改善低温 性能，低温粘度小，与其它添加剂相容性好，耐水 性好，并可生物降解。 2 2 增粘降凝剂技术现状及发展趋势 增粘降凝剂是一类用量较大，开发较早，目前 仍广泛使用的润滑油添加剂。降凝剂的总体用量 较少且品种没有太多的改变，本文仅就粘度指数 改进剂的技术现状及发展趋势进行探讨。 粘度指数改进剂( V I I ) 是一种油溶性的高分 子聚合物，在室温下呈固体或流体。加入油品中 能有效地改善粘温性能，提高粘度指数，此外还具 有降低燃料消耗，维持低油耗，提高低温启动性的 作用。 国外5 0 年代为改善油品的粘温性能使用了 聚甲基丙烯酸酯( P ) 和聚异丁烯( P I B ) 。6 0 年 代末7 0 年代初开发了乙丙共聚物( o C P ) 和苯乙 烯一双烯共聚物，其中o C P 已工业化，其销售量 占6 0 以上。O C P 的发展以E x x O n 为代表，其系 列化产品已应用于各种油品中。由于分散性的 V l I 能减少无灰分散剂的用量，避免了因解决低 温油泥问题，增加无灰分散剂用量而引起的粘度 增加。因此，近年来分散型V I I 研究的较多。另 外，具有分散性，抗氧性，抗磨性的多功能V I I 的 研究也引起国外各大公司的注意。 我国对于粘度指数改进剂的研发速度很快， 目前已生产应用的有聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯 和乙烯一丙烯共聚物。国内V I I 的用量与国外相 当，但品种不平衡，其中P I B 的用量达到8 0 以 上。P I B 的剪切稳定性和低温性能差，在配制低 粘度多级油时受到限制。近年来，随着低档油品 的淘汰，o c P 的用量逐步上升，并且品种在逐步 多样化。 随着发动机的法规越来越苛刻，发动机机油 对所使用的油溶性的高聚物的要求也越来越高。 研制增稠能力强，剪切稳定性好，又不使清净陛变 差的环保型、可生物降解的高分子聚合物是今后 粘度指数改进剂的发展方向。 2 3 抗氧抗腐剂技术现状及发展趋势 抗氧抗腐剂是润滑油中主要的添加剂之一， 主要包括酚型抗氧剂、胺型抗氧剂、硫磷型抗氧剂 及其它类型抗氧剂。随着汽车向高速、高负荷方 向发展，对油品提出了更高的抗氧化要求。同时， 传统矿物油在精制过程中除去了天然的抗氧剂， 必须加入更多的抗氧剂。 传统抗氧剂中T 5 0 1 的销售量最多，但其使 用温度低，易挥发，仅适用于1 0 0 以下的润滑 油。为了改善高温性能，高分子酚型抗氧剂如双 酚抗氧剂、S 一连双酚抗氧剂、酚酯型抗氧剂在内 燃机油中得到广泛应用，尤其酚酯型抗氧剂在高 档油品( 4 、C 1 4 ) 中有明显的效果。胺类抗氧剂 成本较高，但高温抗氧性好，有生成沉淀的趋势和 潜在的毒性，曾一度使用受到限制。早期的N 一 苯基一d 萘胺及衍生物因证明是致癌物被淘汰 后，胺型抗氧剂毒性大的说法减少了，在某些领 域的使用已超过酚型抗氧剂。砌系列抗氧剂 具有抗氧、抗磨、抗腐等多种性能，是内燃机油中 主要的添加剂之一，由于其所含磷易使催化转化 器中的催化剂中毒，目前采取加入含铜辅助抗氧 剂的方法，为研制低磷内燃机油创造了有利条件。 随着环保及原料材质的日益苛刻化，研制多功能、 低灰或无灰的高温抗氧剂已为各大公司所重视。 3 结语 国内的润滑油添加剂经过“八五”、“九五”的 攻关，产量已经由1 9 9 0 年的4 6 k t 提高到2 0 0 0 年 的1 2 0 k t ，单剂的品种已经发展到1 0 大类、1 1 3 个 品种，有的品种已经出口国外。添加剂复合剂也 发展迅速，基本可以满足国内润滑油的需要。但 添加剂的质量亟待提高，尤其清净分散剂、抗氧抗 腐剂和粘度指数改进剂等品种( 下转第1 1 8 页) 万方数据 1 1 8 齐鲁石油化工第3 2 卷 表4 珏A L 工艺与传统加氨处理技术的对比 4 2R S D S l 技术 R I P P 开发的催化裂化汽油重馏分选择性脱 硫催化剂娜一1 ，在氢分压1 6 M P a ，反应温度 2 9 0 ，空速4 0 h - 1 的操作条件下，能使产品硫含 量小于2 0 1 0 一，全馏分汽油的R o N 损失小于 1 5 个单位，抗爆指数损失小于1 5 个单位。该 技术可以适应未来中国市场对低硫含量汽油生产 的技术要求，且辛烷值损失低，达到国际同类技术 的先进水平。 5 结语 我国加工的是低硫含硫原油，产品结构单一， 成品汽油产量的绝大部分依靠R 汽油，而F ( 汽油中的硫是成品汽油中硫的主要来源，因此硫 含量高是制约我国汽油更新换代的关键。当前， 国内外公认的解决汽油中硫含量高的方案主要还 是加氢工艺，即裂化原料加氢和汽油加氢精制，应 注重加氢技术特别是选择性加氢技术在R 汽 油脱硫方面的应用。加氢技术的一个弱势是投资 要比其它技术略高，炼油行业应围绕如何降低加 氢成本来开展研究工作，比如进一步提高催化剂 的活性，降低操作条件的苛刻程度，调整工艺操作 条件，降低氢耗，改进设备等，从而使加氢精制技 术大规模地推广。 参考文献 lP e t eC S t y n e Sa n dM a 】【T h 1 p s o n 低硫汽油生产方法 S z 嘎强新工艺的成功实施美国卜I P R A 年会译文集 ( 2 0 0 1 年) ，1 1 l 1 1 6 2 黄风林车用燃料脱硫技术进展 J 西安石油学院学 报( 自然科学版) ，2 0 0 1 ，1 6 ( 1 ) ：4 5 3 加氢技术( 1 ) 北京：石化管理干部学院，1 9 9 9 4国外加氢技术( 第二辑) 2 0 0 1 中国石油化工股份有限 公司抚顺石油化工研究院，1 9 9 9 5 王天普催化裂化汽油脱硫技术进展 J 齐鲁石油化 工，2 0 0 1 ，2 9 ( 1 ) ：4 8 5 1 6G 矧e y JP N P R AA n n u a l b e t i n g ，A M 一9 9 - 3 l j ” 7T h D m a sRH 卜f P R AA n n u a lM e e t i n g ，A M 0 0 一l l 8 曾榕辉，周勇F R I P P 生产清洁燃料的临氢加工技 术 J 加氢技术论文集。2 0 0 2 ，中国石油化工集团公司 加氢科技情报站 ( 上接第1 1 4 页)在提高质量的同时，必须改善 颜色深的弊端。 清净剂方面应进行超高碱值磺酸钙、超高碱 值硫化烷基酚钙的开发研究，要改善目前硫化烷 基酚盐的颜色及质量等。分散剂应着力于改善国 内氯化工艺的质量，开发新型的适用于高档内燃 机油的高分子量无灰分散剂。要重视生产原料低 分子聚异丁烯的研究与生产，降低生产成本。抗 氧抗腐剂要努力朝提高油溶性，提高高温抗氧性， 加宽使用温度的方向发展，大力开发烷基化二苯 胺、高分子量酚酯型及无灰酯醇型抗氧剂，以满足 C I 一4 、C F 一4 等高档油品的需求。粘度指数改进 剂要注意开发具有分散、抗氧、抗磨作用的多效添 加剂。同时由于环保法规的日益严格，可降解添 加剂的开发与研究，是未来的发展方向。 万方数据 国内外润滑油添加剂市场概况及发展国内外润滑油添加剂市场概况及发展 作者：刘文君， 徐延齐， 姜立军 作者单位：刘文君,姜立军(中国石油大庆润滑油一厂,黑龙江,大庆,163871)， 徐延齐(大庆联谊集团 ,黑龙江,大庆,163852) 刊名： 齐鲁石油化工 英文刊名：QILU PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 年，卷(期)：2004，32(2) 被引用次数：6次 相似文献(10条)相似文献(10条) 1.期刊论文 乔红斌.郭强.QIAO Hong-bin.GUO Qiang 润滑油纳米抗磨添加剂研究现状 -机械工程材料2005,29(4) 介绍了润滑油纳米抗磨添加剂的研究热点和主要类型,分析了纳米添加剂对润滑油摩擦学特性改善的机理,总结了纳米添加剂的制备过程中提高其分 散性的表面处理方法,并提出了润滑油纳米添加剂目前存在的问题及其发展方向. 2.会议论文 李久盛.续景.袁亮 工业润滑油的发展趋势及对添加剂的要求 2009 结合国内润滑油市场的具体情况，对工业润滑油主要类型的产品如齿轮油和金属加工液等发展趋势进行了分析和总结，同时根据国内润滑油添加剂 的发展现状，对未来添加剂的研发工作提出了建议和展望。 3.期刊论文 与可燃液体燃料混合生成燃烧性提高的稳定透明溶液及微乳液的添加剂复配物测定水-烃乳液稳定性 的方法及设备含提高润滑性的盐类复配物的燃料油复配物内燃机用润滑油复配物可用于燃料及润滑油添加剂 的高碱性金属盐添加剂及燃料油复配物燃料油复配物燃料润滑添加剂润滑油复配物含合成基础油的油复 配物柴油基础燃料油及含基础燃料油的燃料油复配物分散粘度指数改进剂馏分燃料油复配物用冷流改进剂 燃料油配物燃料添加剂及含上述燃料添加剂的燃料复配物柴油燃料复配物改进燃料油冷流性能的工艺混 合羟酸复配物、其衍生物 -精细石油化工进展2002,3(2) 4.会议论文 王洪斌.赵明红.丁伟.肖翠玲 硫磷酸系列润滑油无灰添加剂的合成 2000 硫磷酸与苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、烷基胺等不饱和有机物进行反应,可以合成硫磷酸系列润滑油无灰添加剂.国内外资料及研究结果 表明,该系列润滑油无灰添加剂兼具极压、抗磨、抗氧、抗腐蚀等性能,可用于内燃机油、液压油、齿轮油等多种润滑油中. 本文介绍目前,我国润滑油添加剂的生产与世界经济发达国家相比存在着较大差距,特别在高档润滑油添加剂研究方面尤为不足.从世界上润滑油添加 剂的供需情况看,亚太地区(包括中国)的需求为最大,近几年润滑油添加剂的销售量已超过美国、北美和西欧.同时,随着工业的飞速发展及环保要求的日 益苛刻,润滑油添加剂也向着低灰分、多功能、减少环境污染等方向发展,用于润滑油品中以尽可能少地带来灰分.在研究中,重点考察了合成原料、反应 过程催化剂以及合成的工艺条件等,并且对所合成的添加剂产品进行了综合测试.结果表明,烷基硫磷酸苯乙烯酯添加剂具有极佳的极压抗磨性能、较好的 抗氧性能。 5.学位论文 王磊 可降解合成润滑油的摩擦学性能研究 2007 随着人们环保意识的增强，“绿色”润滑油逐渐为人们所重视。近年来，国内外。-绿色”润滑油技术飞速发展，并逐渐成为提高机械设备工作效率 、延长设备使用寿命的重要因素，而添加剂是提高润滑油润滑性能的关键。 本文介绍了合成润滑油从出现到普及的应用发展历程、合成润滑油的定义以及具体分类方式，对近几年常用的几种合成润滑油使用性能做了比较详 细的阐述，并与普通矿物油作了对比说明，对于绿色环保型润滑油所带来的经济效益也作了详细说明。文章的第二部分主要针对本课题实验所用到的几 种常见极压抗磨添加剂的作用效应及性能特点做了分类阐述，对含硫、含磷添加剂的作用机理作了简单论述。 为研究极压抗磨添加剂在绿色润滑油中的摩擦学性能和摩擦学作用机理，本课题采用MMW-1型万能磨损实验机考察了硫代磷酸复酯胺盐、硫化异工烯 、二烷基二硫代磷酸锌和烷基磷酸胺盐四种极压抗磨添加剂在“绿色”润滑油一季戊四醇酯中的摩擦学性能。 通过大量实验，对比不同含量的添加剂作用于合成基础油时的磨痕直径和摩擦系数，评定添加剂含量以及添加剂种类对基础油抗磨减摩性能的影响 ，得到添加剂作用于基础油时的最佳配方，并比较了不同种类添加剂的优劣。 在得出实验结论的同时用扫描电子显微镜(SEM)观察分析了钢球磨斑表面形貌，研究添加剂主要作用元素对摩擦副磨斑表面的影响，从理论上分析了 添加剂主要元素在实验过程中与摩擦副之间存在的物理化学反应过程。之后用X射线光电子能谱仪(XPS)分析钢球磨斑表面主要元素的化学状态，讨论是 否能够证实理论分析中存在的反应产物，最终达到研究的目的。 实验的最后是研究添加剂之间的复合效应，并对比单剂使用时的实验结果，最终得到了一种添加剂配比，使其作用于季戊四醇酯基础油时具有最佳 抗磨减摩效应。 6.会议论文 李久盛.张立.王会东 润滑油纳米添加剂研究现状及趋势 2007 纳米粒子作为添加剂在润滑油中表现出了特殊而优异的摩擦学性能,具有很大的应用前景,是目前和今后润滑油研究工作中最活跃的领域之一。文章 主要介绍了纳米粒子作为润滑油添加剂在国内外的研究现状和发展趋势,按照纳米添加剂的类型分别进行了综述,讨论了纳米粒子作添加剂的抗磨减摩机 理,并对未来纳米添加剂的发展进行展望,提出建议。 7.期刊论文 张家玺.吉建平.袁占伟.王恒.王毓民.ZHANG Jia-xi.JI Jian-ping.YUAN Zhan-wei.WANG Heng.WANG Yu-min 纳米陶瓷添加剂对发动机润滑油摩擦学特性影响的试验研究 -军事交通学院学报2008,10(3) 将纳米陶瓷添加剂按质量百分数加入基础油中,采用四球试验机考察了其抗磨和极压性能,并分析了其抗磨和极压机理.将含纳米陶瓷添加剂的成品油 与国内知名品牌润滑油的抗磨性和极压性进行对比试验,结果表明:纳米陶瓷添加剂可以提高润滑油的抗磨和极压性能,当纳米溶液添加量在基础油中的质 量百分数达到3%时为最佳浓度,而合理加入其他功能添加剂有助于进一步提高润滑油性能. 8.期刊论文 顾卡丽.李健.雷光远.赵源 废润滑油减摩耐磨功能再生添加剂的探讨 -材料保护2008,41(8) 为了实现报废润滑油的再生利用,采用新型添加剂恢复废润滑油的摩擦学功能,探讨了研制的两种再生添加荆(ZF和ZO)对废润滑油摩擦学功能的恢复 情况,并就新、废润滑油的摩擦学特性进行了对比.试验结果表明:含ZF和ZO的废润滑油的摩擦学性能不仅得到了恢复和提高,而且超过了原新润滑油的特 性. 9.期刊论文 郝军.冯玉杰.蔡伟民.金永新 润滑油极压抗磨添加剂的研究与应用现状分析 -齐齐哈尔大学学报(自然 科学版)2001,17(3) 简要地概括了润滑油极压抗磨添加剂的发展现状和研究动态,对各种润滑油极压抗磨添加剂进行了比较和总结,并对其作用机理进行了分析和归纳.特 别强调指出:稀土化合物作为润滑油极压抗磨添加剂在摩擦学领域具有诱人的应用前景,同时纳米摩擦学是目前和今后摩擦化学研究最活跃的领域之一. 10.学位论文 仝秋红 基于智能技术的内燃机油添加剂优选及配伍研究 2004 按照研制润滑油的要求选择最合适的基础油与添加剂是在研制过程中之前首先要解决的问题，而内燃机油的分类在全球尚无统一的标准，不同级别 的润滑油在研制中所选择的基础油和添加剂有不同的要求，目前基础油与添加剂的种类特别繁多，选用添加剂最重要的环节是正确地选择品种和质量 ，科学地决定添加量，同时还要考虑各种添加剂的效果和配伍作用等。常规润滑油研制过程中，除了要分析各基础油及添加剂的物理化学特性外，利用 经验的方法以及大量的实验尤其重要，这种搜索较为盲目，工作量大，费时费力。如何从大量的实验数据中总结出经验或半经验规律，据以指导试验或 提供线索，以便能以较少的工作量、较少的盲目性解决各种实际问题，就成为关键问题。 鉴于在处理试验结果，找出与目标值有关的参数的数学关系时，这些数学关系一般是非线性、高噪声、多因子的复杂关系。而且存在着数据样本点 分布不均匀问题。所以单凭数学和实验手段基于线性假设，显然难以保证研制润滑油结果的可信度。 本论文针对润滑油研制中的特点，将现代计算机分析技术与传统的润滑油研制技术相结合，首次将人工智能、专家系统、模糊数学、模式识别、神 经网络、遗传算法等智能技术应用于汽油机油研制中的添加剂选择、性能预测、优化配方等技术的研究中，建立了一套润滑油研制的智能分析方法，创 新了传统的润滑油研制方法。实现了节约成本、增加效率、提高可信度的目的。 在添加剂选择专家系统知识库的建立中，根据添加剂性质表示方法的特点，在传统的基于规则的知识表示的基础上，结合面向对象的知识表示方法 ，程序简单，易于维护，可以方便的调用数据库软件。在建立添加剂选择专家系统时，将数据库、知识库相结合，把各种基础油及添加剂的性质储存起 来，选择合适的基础油及添加剂。 在添加剂选择专家系统推理机的设计中，采用将模糊推理与基于可信度的推理相结合、正向与反向推理相结合；在添加剂类型的选择中采用带有可 信度的模糊推理，在对某一添加剂的选择中采用模糊推理，在对结论的冲突消解中，将带有阈限的不确定推