满足未来排放要求的重负荷柴油机油(中石油)

1、中国石油天然气股份有限公司中国石油天然气股份有限公司 PetroChina Company Limited 报告人：金鹏 2007年4月 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 主要内容 柴油机油的发展趋势 满足未来排放要求的重负荷柴油机油 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 柴油机油的发展趋势 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Compa

2、ny ACEAJASO 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 平均换油期 (千公里) n增加换油期的原因 : n 减少废油排放 n 降低用户成本 美国自1995年以来, 换油期急速增加 推动柴油机油规格发展的动力延长换油期 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 中 国 石 油 润 滑 油 公

3、 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company NOx (g/hp-Hr) 0 4 8 12 10.7 6 0.20 Year: API: 889095990206 CE CF-4CG-4CH-4CI-4CJ-4 2 10.7 6 5 0.20 4 EGR + DPF NOx Adsorber DeNOx Catalyst Retarded Timing EGR 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑

4、 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 后处理系统 1600 Bar 喷射压力 共轨技术 电控单元喷射技术 延迟喷射时间 顶环槽提高 两段活塞 多气门技术 冷却的EGR 可变增压器 低硫柴油 涡轮增压 中冷技术 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 柴油机油规格的发展(美国、中国） 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 柴油机油规格的发展(美国、中国） 颗粒物颗粒物, g/hp- hr

5、 1988 1991 1994 1998 2002 NO x, g/hp-hr 00.10.70.60.50.40.30.2 0 2 12 10 8 6 4 1990 API CE API CF-4 API CG-4 API CH-4 API CI-4 API CJ-4 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 柴油机油规格的发展(美国、中国） 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 柴油机油规格的发展(美国、中国） 活塞

6、沉积物活塞沉积物 腐蚀腐蚀 烟炱分散能力烟炱分散能力 阀系磨损阀系磨损 活塞环、缸套磨损活塞环、缸套磨损 机油耗机油耗 油泥油泥 滤网堵塞滤网堵塞 用过油的低温泵送性用过油的低温泵送性 抗氧化性抗氧化性 空气混入性空气混入性 剪切稳定剪切稳定 性性 CI-4 CH-4 CG-4 CF-4 CF 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company API 最新规格最新规格CJ-4 柴油机油发展趋势 延长换油期 节能 环保 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubr

7、icant Company 柴油机油规格的发展(欧洲） 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 柴油机油规格的发展(日本） 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 满足未来排放要求的重负荷柴油机油 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company n欧洲主要采用SCR n 燃油经济性好 n 需建立尿素供应设施 n 换油期较长 n美国主要采用EG

8、R+DPF n 无需建立尿素供应设施 n 燃油经济性较差 n 换油期较短 不同的后处理技术对油品性能要求 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company n国内柴油机制造商为满足国而采取后处理技术 的倾向为： n1.1.采用EGR+DPF后处理技术。 n2.采用SCR，必要时增加DPF后处理技术。 不同的后处理技术对油品性能要求 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 不同的后处理技术对油品性能要求 （1）EGR EGR的工作原

9、理 n将一部分尾气再循环进入燃烧室取代O2, 从而减少与N2反应， 部分尾气再循环后，降低了燃烧温度峰值； n同时点火延迟也降低了压力峰值 n低O2 含量、低压力和低温度=低NOx 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 500 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0100200300400 Test Hours Used Oil TBN, % of Fresh Oil TBN M11 M11 EGR Comparison of TBN Depletion M11 vs. M1

10、1 EGR Impact of EGR 不同的后处理技术对油品性能要求 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 不同的后处理技术对油品性能要求 nEGR对油品性能的要求 uEGR的使用将会使润滑油及冷却液的使用温度升高，从而要 求油品有良好的热氧化安定性； u使油品中的烟炱含量会有一定的升高，要求油品有更好的 烟炱分散性能； u在一定的工矿下，会使燃烧产生的酸性物质增加，要求油 品有更好的酸中和能力；同时会对发动机的燃油经济性造 成一定的影响。 u但随着燃料油硫含量的不断降低，对润滑油酸中和能力的 要求会有

11、所下降。 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 不同的后处理技术对油品性能要求 nDPF PM 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company nDPF系统主要对油品的灰份有较高的要求，要求尽量 使用低灰份的润滑油，以免影响DPF的寿命和使用周 期。 不同的后处理技术对油品性能要求 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company nSCR 不同的后

12、处理技术对油品性能要求 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 4NH3+ 4NO + O2 4N2+ 6H2O CO(NH2)2+ H2O 2NH3+ CO2 4NH3+ 3O2N2+ 6H2O 2NH3+ NO + NO22N2+ 3H2O OX HY SCR OX 8NH3+ 6NO2 7N2+ 12H2O 2NO + O2 2NO2 4HC + 3O2 2CO2 + 2H2O 2CO + O2 2CO2 Hydrolysis Catalyst Oxidation Catalyst Oxidation

13、 Catalyst (Clean-up Catalyst) SCR Catalyst Urea injection CO(NH2)2 4NH3+ 4NO + O2 4N2+ 6H2O CO(NH2)2+ H2O 2NH3+ CO2 4NH3+ 3O2N2+ 6H2O 2NH3+ NO + NO22N2+ 3H2O OX HY SCR OX 8NH3+ 6NO2 7N2+ 12H2O 2NO + O2 2NO2 4HC + 3O2 2CO2 + 2H2O 2CO + O2 2CO2 Hydrolysis Catalyst Oxidation Catalyst Oxidation Catalyst

14、 (Clean-up Catalyst) SCR Catalyst Urea injection CO(NH2)2 不同的后处理技术对油品性能要求 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 不同的后处理技术对油品性能要求 目前关于SCR对于润滑油化学元素的限制要求还不是很明确，有 部分研究表明：S、P对SCR的催化剂有一定的影响。 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 名称 项目 API CJ-4ACEA E6-04JA

15、SO DH-2MB p228.51MAN 3277 推出年代200720042005- 满足排放Tier 硫酸盐灰分，不大于1.0不大于1.00.9-1.1不大于1.0不大于1.0 S，不大于0.4不大于0.3不大于0.5不大于0.3不大于0.3 P，不大于0.12不大于0.08不大于0.12不大于0.08不大于0.08 碱值，mg KOH/g不小于5.5- 国外润滑油规格对化学成分的限制 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 动力密度提高 润滑油温度升高 需要提高润滑油的热稳定性 更好的基础油和更多的抗

16、氧剂 配方技术的挑战 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 延迟喷射、EGR技术 润滑油中烟炱增多从而 导致粘度增长 更多、更好的无灰分散剂 配方技术的挑战 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 更长的换油期 更苛刻条件下的抗磨保护 油品的各方面性能均需提高 添加剂的加入量提高 配方技术的挑战 中 国 石 油 润 滑 油 公 司中 国 石 油 润 滑 油 公 司 PetroChina Lubricant Company 后处理系统的采用 对油品SAPS的限制 传统添加的使用受到限制 新添加剂的合成、无灰添加剂 的大量使用，导