характеристики, технология и процесс изготовления
Производство моторного масла началось еще в конце 19-го века. Родоначальником данного процесса считается Джон Эллис, работавший над смазочными материалами для двигателя автомобиля. Сегодня различные присадки для производства моторных масел настолько расширили ассортимент, что разобраться в нем быстро не получится. Так как же производится данное сырье и в чем его ценность?
Сырье
Производство моторного масла, как и любого другого, не обходится без сырья – того вещества, из которого получается конечный продукт. Минеральное масло изготавливается из нефти. Но до того, как она попадает на завод смазочных материалов, ей необходимо пройти ряд очисток на нефтеперерабатывающих предприятиях. В первую очередь из нефти выпариваются самые легкие бензольные соединения — это спирт, керосин, бензин различного октанового числа. И вот когда нефть после многочисленных обработок превращается в мазут, она попадает на линию производства масла.
Казалось бы, мазут настолько густой, что является конечным продуктом переработки нефти, однако, пройдя вакуумную очистку, он расщепляется на минеральное масло и гудрон. Вот как раз гудрон и является остатком от переработки сырой нефти. Но и он не пропадает, а идет на производство асфальта по всей стране. Таким образом, производство моторных масел в России косвенно помогает развивать строительство автодорог.
Первый этап производства
На первом этапе производства моторного масла происходит процесс гидроконферсии с участием водорода. Частицы этого газа очищают базовое сырье от примесей азота и сернистых соединений. Масло, полученное таким способом, относится к 2-й группе. Это отличает моторное масло российского производства от других продуктов, ведь не все компании применяют в производстве гидроконферсию. Кстати, в ходе данного процесса масло приобретает свой цвет, прозрачность и специфический запах.
Второй этап производства
Производство моторного масла на втором этапе включает в себя добавление в продукт соответствующих присадок. Так как требования к нему предъявляются разные, в соответствии с устройством двигателей автомобилей, а также условий их эксплуатации, существует множество сортов. Например, в летний период рекомендуется применять масло большей вязкости, а в зимнее время, соответственно, с меньшей. Для дизельных двигателей требуется один тип моторного масла, для бензиновых — другой, а для автомобилей, работающих на газе, — третий.
Все эти сорта можно получить, добавив в базовое сырье соответствующие присадки. Для каждой присадки требуется своя температура растворения. Некоторым достаточно 0 градусов, другим 100, а третьи растворяются только при 120 или даже 150 градусах. Но при этом многие присадки разрушаются при экстремально высоких температурах. То есть пока растворяется присадка, требующая 120 градусов, другая может начать растворяться уже при 100 градусах. Это обстоятельство заставляет производителей добавлять присадки по одной, попеременно то нагревая, то остужая масло.
Устройства компаундирования
Современные заводы по производству моторного масла используют различные устройства компаундирования, то есть смешивания базового сырья с присадками, ведь обычного нагрева для этого недостаточно.
Смешивается масло в специальных баках. При этом используется либо медленная мешалка, либо быстрый вентилятор, либо воздух, подаваемый под давлением.
У каждого метода есть свои недостатки и достоинства, используемые для производства того или иного типа. Например, если в масло входит компонент, легко расщепляемый воздухом, вплоть до самовозгорания, то, естественно, применяется метод перемешивания с помощью вентилятора.
Также имеет значение, какая вязкость у получаемого масла, от этого зависит скорость перемешивания.
Компоненты присадок добавляются специальными дозаторами во избежание нарушения пропорций. На современных производствах моторного масла установки по компаундированию полностью автоматические. Заводы покупают их у известных производителей, таких как, например, SiemensandHalske. Или изготавливают их самостоятельно.
Виды присадок
Для каждого типа масла применяется тот или иной набор присадок. Их может быть не 2 и не 3, а гораздо больше. От количества зависят характеристики масла и его качество.
Например, в стандартное минеральное масло могут входить: H-парафин, циклопарафины, поликонденсированные нафтены, моноароматические и полиароматические соединения, изопарафин.
В состав высококачественного продукта включается изопарафин с разветвленными цепями. И это далеко не полный список ингредиентов, ведь многие из них являются коммерческим секретом производителя. В этом смысле технология производства моторного масла сродни, например, производству кока-колы — ее состав тоже известен единицам специалистов и тщательно охраняется.
Качества современных продуктов
Процесс производства моторного масла стал настолько технологичным, что получившийся продукт на порядок лучше того, что использовался в автомобилях еще 10 или 20 лет назад.
Современное масло обладает высокой окислительной стабильностью, что делает его долговечнее. И если раньше масло нужно было менять каждые 3-5 тысяч километров пробега, то теперь оно выдерживает и 7, и 10 тысяч.
Другое новшество – масло стало выдерживать более высокие температуры. Это приводит к тому, что в двигателе не образуется нагар и загрязнения. Вязкость стала стабильной, не зависящей от температуры окружающей среды и двигателя. Это дольше защищает движущиеся части двигателя и сказывается на экономии топлива.
Современное масло замерзает только при экстремально низких температурах. Поэтому двигатель, в который залит качественный продукт, легко запускается даже в самых суровых погодных условиях.
Производство моторного масла в России
Моторное масло, производимое в Российской Федерации, по своим характеристикам ничем не уступает своим аналогам в других странах. При этом оно на порядок дешевле. Это происходит по многим причинам. Во-первых, сырье для производства добывается Роснефтью по всей России и предоставляется для заводов по низким ценам. Специалисты для заводов готовятся в России, например, на Новокуйбышевском нефтеперерабатывающем комбинате работают выпускники Самарского государственного университета.
Недалеко от упомянутого завода располагается Средне-волжский научно-исследовательский институт по нефтепереработке, то есть процесс производства постоянно улучшается силами специалистов данного заведения.
В результате автомобильное масло «Роснефть» рекомендовано для продукции заводов АвтоВАЗ и Волжского автозавода. Данное масло способно не терять свои свойства на протяжении 15 000 пробега. При этом его цена гораздо ниже зарубежных аналогов. Ведь весь процесс производства проходит на одном заводе, а значит, нет дополнительных наценок. Даже пластиковые бутылки для упаковки готового масла производятся на том же самом заводе, а не покупаются у другого предприятия.
Отработанное масло и экология
С отработанным машинным маслом ситуация в России обстоит не очень хорошо. На сегодняшний день только 15 % отработанного масла попадает в переработку, остальное сливается в грунт. Это недопустимо для жизни всей биосферы планеты. Отработанное масло, попадая в почву, проникает в грунтовые воды и выходит в реки и озера. Рано или поздно, его присутствие окажет на людей, пьющих такую воду, смертельный эффект. Понимая это, например, в Германии, перерабатывают почти 55 % всего отработанного масла.
И если в быту можно использовать небольшое количество отработанного масла, например, для смазки велосипеда или бензопилы, то на больших производствах его используют в гидравлических системах, трансмиссиях сельхозтехники, для обработки деревянных шпал и консервации техники в армии. То есть способов применений много, но зачастую получается, что вторичная переработка обходится дороже нового товара. Отсюда и нежелание вторичного использования сырья. Человек, думая о своем обогащении, часто забывает обо всем другом.
Заключение
Если у пользователя накопилось слишком большое количество отработанного масла, его можно сдать в пункты приема именно такого масла, открытых по всей стране. Оттуда оно попадает на заводы, где после обработки и очистки из него могут сделать топливо, или оно находит другие применения.
К сведению, способами физической и химической очистки отработанного масла занимаются те же самые научно-исследовательские институты, что и занимались его производством. Так что для них в данной задаче нерешаемых вопросов нет.
Как делают моторное масло, технология производства, описание процесса
Много лет назад, в 1873 году, профессору Джону Эллису удалось впервые получить моторное масло. Он немало времени уделил изучению характеристик сырой нефти. Многочисленные опыты позволили ему сделать вывод, что она обладает прекрасными смазочными характеристиками.
Как делают моторное масло
Добавив изготовленную смазочную жидкость в клапанный механизм паровых двигателей, он заметил, что движение клапанов стало намного плавней. Уменьшился износ деталей, увеличилось время работы силовой установки. Джон зарегистрировал свое открытие и открыл первое в мире производство моторной смазки.
Технология изготовления
Начинается все с добычи сырой нефти. Она подвергается фильтрованию, где очищается от вредных компонентов. Все операции выполняются на специализированных предприятиях, имеющих соответствующее оборудование. Моторные масла делятся на несколько типов, каждый из которых отличается комплектующими и свойствами.
Самыми дешевыми считаются минеральные. Они изготавливаются из нефти, которую подвергают фильтрации и стандартной прогонке. Синтетические относятся к самому дорогому классу. В их основу включены вещества, полученные после сложных химических манипуляций с продуктами из газа и нефти. Гибрид вышеописанных составов стали называть полусинтетикой.
Как делают моторное масло: производственный процесс
Современный процесс изготовления смазочных продуктов для новейшей техники подразделяется на несколько этапов. Сначала проводится подготовка сырья, из которого получаются определенные масляные фракции. Для получения компонентов автомасел используются специальные технологические установки, выполняющие переработку нефти в соответствии с поточными схемами.
После перегонки нефти получаются дистиллятные фракции масла:
- 350-420 градусов;
- 420-500 градусов;
- Более 500С.
Современная нефтеперерабатывающая промышленность открывает новые возможности перегонки, используя минимальный фракционный состав. В итоге получается намного больше базовых масел.
На следующем этапе все фракции проходят очистку на специальных маслоблочных установках. Причем очистка может выполняться различными способами. В основном проводится селективная очистка имеющихся масляных фракций. Для этого используется:
- Смесь трикрезола с фенолом;
- Деасфальтизат, входящий в состав пропана.
В результате получается остаточный рафинат масляной фракции. Его гидроочистка выполняется в постоянном катализаторе. Происходит выработка остаточного рафината при температуре более 500°С. На заключительном этапе происходит получения товарных масел путем компаундирования масляных составляющих и специальных присадок.
Ежедневно на дорогах появляется все больше автомобилей самого высокого класса. Безусловно, изготовители моторных масел учитывают этот фактор. Каждый производитель автомобиля создает особое техническое задание по изготовлению новейшей смазки, соответствующей характеристикам двигателя автомобиля. Она должна надежно защищать двигательную систему и продлять срок ее эксплуатации.
Разумеется, описанная выше технология имеет обобщенный характер. Каждый изготовитель смазочных продуктов старается держать в тайне технологию получения новейшего масла. Только так можно оставаться на плаву в век жесткой конкуренции.
Технология производства моторных масел и смазочных материалов Texaco.
Базовое масло — основа любого смазочного материала
Известно, что качество смазочного материала зависит от двух составляющих: базового масла и пакета присадок.
Базовое масло — это продукт, получаемый путем переработки сырой нефти или химического синтеза, в дальнейшем служащий основой для любого моторного масла.
Базовые масла для смазочных материалов проходят несколько стадий очистки, которые должны усилить те или иные свойства смазочных материалов. Нефть не является индивидуальным химическим соединением, это смесь соединений: насыщенных: парафинов, нафтенов; ненасыщенных (непредельных) ароматических и олефинов. Каждый из типов соединений обладает набором положительных и отрицательных свойств.
Например, парафины в маслах обладают хорошей стабильностью к окислению, но слабыми низкотемпературными свойствами. Нафтеновые кислоты в маслах склонны к образованию отложений (осадка). Ароматические углеводороды — отрицательно влияют на окислительную стабильность масел и смазывающую способность и образуют лаковые отложения, поэтому наличие их в маслах — не желательно. Непредельные углеводороды — не устойчивы, изменяют свои свойства, поэтому наличие их в маслах так же не желательно.
Кристально-чистые базовые масла и технология ISOSYN
Продукция Texaco от начала и до конца создается по собственной запатентованной технологии ISOSYN. Данная технология позволяет получить кристально-чистые базовые масла групп II+ и III+ высочайшей степени очистки, они полностью состоят из изопарафинов (только предельных, насыщенных углеводородов) и не содержат примесей пагубно влияющих на технику. Базовые масла составляющие основу продуктов Texaco качественно отличаются от стандартных базовых масел II и III группы и по праву считаются одними из лучших в мире.
Важно отдельно отметить, что при создании продуктов Texaco не используется низкокачественные и дешевые базовые масла I группы.
Технологический процесс производства кристально-чистых базовых масел Texaco
- ISOCRACKING (изокрекинг) — повышается индекс вязкости и удаляются загрязняющие вещества,включая сернистые, азотные соединения, и металлы.
- ISODEWAXING (изодепарафинизация) — молекулы парафинов преобразуются в молекулы высококачественного базового масла, в отличие от обычных технологий, при которых парафины удаляются.
- HYDROFINISHING (гидрофинишинг) — обеспечивается стабильность и цвет.
Уникальность базовой основы, произведенной по данной технологии, подтверждена выбором многих крупных производителей смазочных материалов данной базы в качестве одного из основных компонентов для производства продуктов под своими брендами.
Передовые технологии в основе Texaco позволяют достигать исключительных показателей в работе
Поэтому корпорация-производитель смазочных материалов Texaco заслуженно является одним из крупнейших поставщиков базовых масел II/III группы в мире, крупнейшим мировым производителем «белых» масел, эксклюзивным разработчиком и поставщиком трансмиссионных жидкостей для GM, Ford и многих других автопроизводителей.
Преимущества TEXACO
- Высокая окислительная стабильность — запас качества продукта даже в условиях увеличенного интервала замены масла.
- Устойчивость к высоким температурам — меньше внутренних отложений и загрязнений в двигателе.
- Стабильность вязкости — масло не загустевает и не разжижается, что обеспечивает постоянную защиту двигателя и экономию топлива.
- Превосходные низкотемпературные характеристики —уверенный запуск при низких температурах.
Технология ISOSYN позволяет добиваться совершенно нового уровня эффективности смазочных материалов.
Особенности технологии ISOSYN
- Молекулярная структура базового масла перестраивается таким образом, чтобы смазочный материал приобрел и сохранил строго заданные свойства
- Парафины синтезируются (преобразуются) в изопарафины, базовое масло обретает отличные температурные свойства
- Не применяются сольвенты, соответственно, меньше отложений, выше стабильность и больше защиты.
Смазочные материалы Texaco по технологи ISOSYN не содержат нежелательных соединений, которые могли бы снизить технические характеристики смазочных материалов. Это значит, что у них более длительный срок службы, они дольше сохраняют свой класс вязкости и дольше защищают оборудование.
Изготовление моторного масла | Журнал Популярная Механика
Небольшой американской городок Полсборо неподалеку от Филадельфии сложно найти на карте. Между тем именно он стал колыбелью одной из технологических революций в автомобильной промышленности — именно здесь, в Исследовательском центре компании Mobil Oil (ныне ExxonMobil) было разработано первое массовое и доступное во всем мире полностью синтетическое моторное масло Mobil 1.
Сразу за дверью в здании исследовательского центра обнаруживается настоящая автозаправка Mobilgas со скучающим манекеном-автозаправщиком, застывшим в ожидании клиентов. Его явно занесло сюда не без помощи машины времени из первой половины XX века. «Давно здесь сидит!» — с улыбкой комментирует один из проходящих мимо сотрудников. Вот уж точно — настоящий безмолвный свидетель технологической революции. На самом деле, по словам нынешнего руководителя подразделения моторных масел Mobil 1 Научно-исследовательского центра ExxonMobil (ExxonMobil Research & Engineering) Дуга Декмана, эта революция давно уже приобрела постоянный характер: «Каждые несколько лет производители автомобильных двигателей, подгоняемые более жесткими экологическими требованиями, выдают нам новые спецификации на моторные масла, а нам приходится постоянно работать на опережение, ориентируясь на все более жесткие стандарты».
Масло, пришедшее с холода
В 2005 году Билл Максвелл, тогдашний руководитель группы разработки моторных масел Mobil 1, поведал «Популярной механике» историю появления этого революционного продукта на рынке («Масло не для бутерброда», «ПМ» № 4’2005). Первое синтетическое масло компании Mobil Oil (ExxonMobil) на основе полиальфаолефинов (ПАО), вышедшее в 1974 году, буквально перевернуло автомобильную промышленность. В первую очередь оно предназначалось для холодных условий, в частности для Аляски. Запуск в мороз считается тяжелым испытанием для любого автомобильного двигателя, и масло, сохранявшее свою текучесть даже при очень низких температурах (при которых традиционное минеральное масло застывало), было высоко оценено по всему миру. С другой стороны, при повышении температуры масло не должно слишком разжижаться, иначе оно не сможет образовать защитную пленку на деталях мотора. Поэтому один из важных компонентов пакета присадок, модификатор вязкости (полимерный загуститель), — это то самое вещество, которому всесезонные масла обязаны своей «комбинированной» вязкостью.
Длинные молекулы загустителя сворачиваются в клубок при низкой температуре, что никак не сказывается на текучести маловязкой основы. Зато при повышении температуры «клубки» разворачиваются, при этом вязкость масла значительно повышается.
Одной из характеристик базовых моторных масел является вязкость (чем меньше этот показатель, тем проще прокачивать масло по узким трубкам и каналам). Для измерения т.н. кинематической вязкости, которая является отношением динамической вязкости к плотности, используется стандарт ASTM (American Society for Testing and Materials) D445, согласно которому измеряется количество масла, стекающего под действием силы тяжести через капиллярную секцию стеклянной трубки. Кстати, многие усовершенствования этих приборов были сделаны именно в лабораториях ExxonMobil: если краткость — сестра таланта, то необходимость явно находится в кровном родстве с изобретательностью.
Высокая вязкость в горячем состоянии важна для защиты тяжелонагруженных моторов, особенно спортивных, однако сейчас, как говорит Дуг Декман, у автомобильной промышленности другие приоритеты: «Основная современная тенденция — это переход от многолитровых атмосферных двигателей к компактным малолитражным моторам увеличенной эффективности, с прямым впрыском, турбонаддувом, гибридными трансмиссиями, системами старт-стоп и отключением отдельных цилиндров. Для таких двигателей, «заточенных» под экономию топлива и снижение выбросов токсичных и парниковых газов, требуются низковязкие масла — SAE0w20, 5w20. Сейчас это наименьшая вязкость, в стандарте SAE просто не предусмотрено меньших значений. Поэтому в настоящее время в среде специалистов обсуждают предложения о введении номенклатуры для ультранизких вязкостей моторных масел. Это ставит перед нами другую проблему — защиты деталей двигателя при высоких температурах, которую мы, впрочем, вполне успешно решаем».
Методом проб и находок
Список компонентов в составе моторного масла не является секретом. Основа — это базовое масло, минеральное (полученное тем или иным способом из нефти) или синтетическое (ExxonMobil использует ПАО). К базовому маслу добавляются пакеты присадок, закупаемые у специализирующихся на этом компаний, таких как Lubrizol, Infineum, Ethyl или Oronite. Все это хорошо известные вещества, а вот их количество в составе готового масла и есть главная коммерческая тайна.
Редкая профессия
После помещений, заставленных новейшей измерительной аппаратурой, лаборатория испытательного подразделения, где работает Барри Хиллс, производит странное впечатление. Здесь нет ни спектрометров, ни вискозиметров экзотических конструкций, ни хроматографов, ни других образчиков высоких технологий. Барри — старший эксперт по оценке нагара и лаковых отложений на поршнях, а для своей работы он использует только лупу с подсветкой и держатель поршней, поскольку никакие измерительные приборы не способны выполнить эту задачу. Визуальная оценка требует обширных знаний и очень высокой квалификации (которую к тому же периодически нужно подтверждать), поскольку, чтобы вывести итоговую цифру по десятибалльной шкале, приходится принимать в расчет около двухсот различных показателей чистоты поршней. В исследовательских подразделениях ExxonMobil экспертов с такой квалификацией всего трое, так что это по‑настоящему редкая профессия. «Настолько редкая, — говорит Барри, — что когда мы направляемся на какую-нибудь конференцию, компания даже запрещает нам лететь в одном самолете. Ведь подготовка подобного квалифицированного специалиста занимает около 5 лет».
Чтобы подобрать баланс присадок, проводятся десятки тысяч экспериментов, измерений и испытаний в лабораториях, которые занимают немалую часть огромного здания. Здесь на самом современном оборудовании смешивают базовые масла, подбирают пакеты присадок и отдельные компоненты: модификаторы вязкости, обеспечивающие оптимальную текучесть масла при высоких и низких температурах, противоизносные и противозадирные присадки, защищающие детали от износа, модификаторы трения, способствующие снижению расхода топлива, детергенты и дисперсанты, очищающие поверхность двигателя от нагара, а также антиоксиданты, предотвращающие окисление масла, и антикоррозионные присадки. И базовое масло, и готовые составы — «кандидаты» проверяются на совместимость с различными материалами — с металлами (сталь, медь, алюминий), полимерами и резиной, из которых состоят сальники и уплотнители (полоски резины выдерживают в нагретом до 150 °C масле, после чего измеряют набухание, эластичность и разрывное усилие).
После измерения основных свойств масло тестируется на моторных стендах. Стандартами ASTM (American Society for Testing and Materials) предусмотрен целый ряд таких испытаний, причем довольно жестких. Например, для сертификации масла по стандарту API SM необходимо провести испытание по программе ASTM Sequence IIIG, предусматривающей работу 3,8-литрового двигателя General Motors V6 Series II образца 1996/1997 года в течение 100 часов на 3600 об/мин с мощностью в 125 л.с. и температурой масла 150 °C. При этом каждые 20 часов проверяется ряд свойств моторного масла, а после завершения цикла двигатель разбирается для оценки износа и степени нагара на поршнях.
Для тестов на беговых барабанах в автомобили устанавливают дистанционное управление акселератором, позволяющее по определенной программе реализовать различные режимы движения. Все данные контролируются с операторского пульта управления.
Тесты в натуре
Рядом со зданием исследовательского центра расположен гараж, напротив которого установлены на беговых барабанах несколько автомобилей. За год они, не съезжая с места (не считая буксировки в гараж и обратно на барабаны), наматывают по сто тысяч миль (примерно 160 000 км). Управляются они компьютером, который по заданной программе нажимает на акселератор, чтобы имитировать различные циклы езды. Поскольку испытательная площадка находится на открытом воздухе, это весьма близко имитирует реальные условия с настоящей сменой погоды.
После всех лабораторных измерений различных физических характеристик как базового масла, так и готового моторного масла, включающего пакеты присадок, и испытаний его воздействия на различные материалы (металлы, полимеры, резина), наступает через испытаний на моторных стендах. Двигатели выдерживают до шести капремонтов, но вообще в Полсборо это расходный материал.
Впрочем, климат в Полсборо не слишком суров: зимой средняя температура держится около нуля, летом — около 30 °C. Суровые климатические испытания моторного масла в ExxonMobil проводят в другом месте — в жарком во всех отношениях Лас-Вегасе, где несколько испытательных машин работают в качестве такси. «Именно там мы сейчас испытываем наши моторные масла ультранизкой вязкости, — говорит Дуг Декман. — И получаем весьма многообещающие результаты: наблюдается и экономия топлива, и вполне достаточная защита деталей двигателя».
Магические числа
Одной из важных задач, стоящих перед разработчиками, является сохранение смазочных и защитных свойств моторных масел в широком диапазоне температур. Эта характеристика лучше всего известна потребителям, поскольку она находится на упаковке любого моторного масла в виде спецификации SAE (Society of Automotive Engineers — Общество автомобильных инженеров США), описывающей вязкостно-температурные свойства и состоящих (для всесезонного масла) из двух чисел. Первое число (с буквой W — Winter) обозначает зимнюю вязкость — чем она меньше, тем лучше будет течь масло при запуске двигателя при низких температурах. Второе число означает вязкость в горячем состоянии, которая характеризует способность масла оставаться достаточно густым при высокой температуре. Чем больше это число, тем толще будет масляная пленка на деталях горячего двигателя, и тем лучше он будет защищен, особенно в условиях интенсивного тепловыделения, характерного для «крутильных» спортивных моторов.
На фото: термометры, погруженные в пробирки с образцами смазочных материалов, измеряют температуру застывания масла.
Недостижимый идеал
Несколько десятилетий назад никто не мог даже представить себе, что успехи в области материаловедения и химии сделают возможным существование смазочных материалов, рассчитанных на весь срок службы механизма. А сейчас трансмиссионное масло в коробку передач заливается один раз — на заводе.
Может ли подобная ситуация стать реальностью для моторного масла? «Для нас, химиков, вечное масло, которое никогда не нужно менять и которое будет работать на протяжении всего срока службы автомобиля, — это как Святой Грааль для рыцарей Средневековья, — смеется Дуг Декман. — Несмотря на значительное увеличение сервисных интервалов — за последние два десятилетия в несколько раз! — я не думаю, что такое принципиально возможно, пока мы используем двигатели внутреннего сгорания. Уменьшение размеров двигателя и одновременно увеличение его эффективности за счет использования ряда конструктивных решений, таких как прямой впрыск, турбонаддув и другие, приводят к повышению экономичности и одновременно делают двигатель высоконагруженным. Это способствует быстрой деградации моторного масла — оно быстро «стареет» за счет большого количества свободных радикалов, образующихся в зоне с высокой температурой и компрессией. Кроме того, в масле появляется абразивная зола, приводящая к износу двигателя. Так что пока мы не уйдем от двигателей внутреннего сгорания, а это явно произойдет не скоро — «вечного» моторного масла человечеству, увы, увидеть не суждено».
Статья «Правила маслоделов» опубликована в журнале «Популярная механика» (№7, Июль 2012).Технология производства синтетических моторных масел. — МегаЛекции
В состав моторного масла входит основа (базовое масло) и присадки. Качество масла определяется химическим составом основы, а присадки служат для изменения свойств базового масла, и способны значительно улучшить моторное масло, несмотря на качество основы. Но в процессе использования масла длительное время основным показателем качества становится основа, поскольку присадки за это время меняют свои свойства. В этой публикации рассмотрим базовые масла для производства моторных масел.
Базовые масла для производства моторных масел могут быть трёх видов:
минеральные,
синтетические,
полусинтетические.
Если ориентироваться на Американский институт нефти (API), то можно сказать, что базовые масла имеют пять категорий.
Первая группа – основа, созданная при помощи депарафинизации и селективной очистки.
Вторая группа – основа, прошедшая гидрообработку, за счёт чего уменьшено количество парафинов и ароматических соединений.
Третья группа – основа, полученная с помощью метода каталитического гидрокрекинга, таким образом, индекс вязкости был уменьшен.
Четвёртая группа – основа создана на полиальфаолефинах (ПАО), что даёт повышенную окислительную стабильность и увеличивает индекс вязкости.
Пятая группа – группа базовых масел для производства моторного масла, в чей список входят основы, не вошедшие в вышеперечисленные категории. Базовые масла на синтетической и натуральной основе.
Минеральная основа для производства моторных масел является продуктом перегонки нефти, и естественно, что ее качество и химический состав, прежде всего, зависят от тех же показателей нефти, и от того, какие технологии были использованы для ее очистки.
Улучшение качества базовых минеральных масел решается двумя способами.
Первый способ подразумевает частичную очистку базового масла для производства моторных масел от азота, кислот, смол, серы, и затем добавляются присадки. При таком методе получается базовое масло не очень высокого качества.
Во втором способе проводится полная очистка основы, и дополнительно производится модификация с использованием метода гидрокрекинга. Такой способ позволяет получить базовое масло высокого качества, которое можно использовать в условиях эксплуатации автомобиля на высоких скоростях, температурах и нагрузках.
В плане цены такое базовое масло для производства моторных масел ближе к минеральным основам, а качество приближено к синтетическим.
Гидрокрекинговое базовое масло больше походит на минеральную основу по методу, используемому для его получения. Получают его из нефти, и оно проходит обработку методом гидрокрекинга. Первичная обработка базового гидрокрекингового масла аналогична той, что применяется в случае изготовления минерального масла. Также происходит очистка от битумных веществ, азота и серы, ароматических полициклических соединений. При помощи депарафинизации происходит удаление парафинов. Далее проходит гидроочистка базового масла от ненасыщенных углеводородов. И после неё происходит более тщательная очистка с помощью гидрокрекинга, при котором совершается дополнительное удаление азотистых и серных соединений.
Этот процесс построен на использовании крекинга (разрыва) длинной молекулярной цепочки на более короткие. А затем происходит насыщение водородом (гидрирование) коротких молекул. Поэтому этот способ получил название «гидрокрекинг». Понятно, что гидрокрекинг — это процесс синтеза, при котором происходит создание абсолютно другого соединения из одного и того же исходного сырья – нефти.
Часто гидрокрекинг носит название НС – синтеза. При этом методе получения базового масла для производства моторных масел возникает снижение некоторых полезных свойств. Так, нафтеновые и жирные кислоты, смолы, удалённые в процессе изготовления, снижают его смазывающую способность. Ценность представляют и отдельные соединения азота и серы, поскольку они способны усилить анти-окислительные свойства масла. Поэтому подобная очистка базового масла способна не только улучшить качество масла, но и ухудшить его показатели по некоторым параметрам. Для того чтобы улучшить качество базового масла после глубокой очистки применяются присадки.
Можно сказать, что базовое масло для производства моторных масел, изготовленное с применением гидрокрекинга – это продукт переработки нефти, в процессе которого удаляются все вредные примеси, а недостающие свойства компенсируются за счёт внесения добавки в виде присадки. Поскольку удалить вредные примеси достаточно сложно, то в конечном результате, при использовании такого базового масла, возможность возникновения образования нагара и коррозии значительно больше, по сравнению с синтетическим маслом.
Гидрокрекинг представляет собой каталитический процесс с применением никеля, а для очистки синтетического базового масла для производства автомобильных моторных масел применяется углерод, и поэтому оно не содержит примесей никеля. Это масло схоже по своим свойствам с синтетическим базовым маслом, однако процесс старения происходит быстрее. Можно упомянуть и о таком свойстве масла, как замерзание, которое у синтетического масла проходит при более низкой температуре. Есть и преимущества перед синтетическим базовым маслом, заключающиеся в устойчивости к процессу окисления и повышенной вязкости, поэтому оно способно в лучшей степени защитить двигатель от износа.
Интересен тот факт, что большинство масел для двигателя автомобиля, изготовленных с помощью метода гидрокрекинга, считается синтетическими или полусинтетическими маслами. Подобной позиции придерживаются наиболее крупные мировые производители моторного масла. Гидрокрекинг используют — Shell (кроме 0W-40), BP (кроме Visco 7000), отчасти Fuchs, Esso, Mobil, Chevron, Castrol, а все виды масла от южно-корейской фирмы ZIC вообще изготовлены только с помощью этого метода.
Полусинтетические базовые масла представляют собой смесь синтетических масел и минеральных, причем содержание синтетического масла может составлять 20 – 40 %. Содержание синтетического базового масла в конечном продукте может быть каким угодно, поскольку определённых требований или каких-то норм, как таковых, не существует. Как впрочем, не существует никаких нормативов использования типов (смотрите выше группы масел 3,4) основы для получения полусинтетического масла.
Полусинтетические масла по своей технической характеристике являются чем-то средним между синтетическим и минеральным маслом, соответственно, по своим показателям качества они уступают синтетическим базовым маслам и превосходят минеральные масла. Стоимость этих масел значительно ниже, чем синтетических.
Если рассматривать технические свойства тех или иных базовых масел для производства моторных масел, то стоит упомянуть и синтетическое масло. Основным его достоинством можно считать выигрышное соотношение температурного режима застывания масла и его вязкости.
Первое, на что следует обратить внимание, это то, что синтетическое масло застывает при температуре воздуха минус 50-60 градусов, и одновременно обладает повышенной вязкостью, что является существенным плюсом в зимних условиях использования автомобиля.
Второй важный фактор – это устойчивость при повышенном тепловом режиме. Это значит, что оно имеет повышенную вязкость (в сравнении с полусинтетическим маслом и минеральным) при рабочих температурах начиная от 100 градусов и выше. Поэтому, разделяющая поверхности трения масляная плёнка остается неповреждённой при условии работы в повышенном тепловом режиме.
Помимо этих положительных качеств, есть и другие, например, повышенная стойкость к деформации сдвига. Существенным достоинством можно считать устойчивость к термоокислению. Это говорит о том, что во время эксплуатации автомобиля с использованием этого масла образование лака и нагара сведено к минимуму. Преимуществом в сравнении с минеральным маслом можно считать маленький расход на угар и меньшую испаряемость.
Бесспорным преимуществом является минимальное содержание сгущающих добавок — присадок. Некоторые виды синтетических масел вовсе не содержат таких присадок. По этому показателю можно считать масло особо стойким, поскольку присадки разрушаются первыми. Поскольку синтетическое масло обладает большим ресурсом, то его стоимость превышает в 3-5 раз стоимость минерального масла.
Для производства синтетического моторного масла, в качестве основы берут или эстеры, или полиальфаолефины (ПАО), а иногда используют их смесь. ПАО получают путём соединения коротких углеводородных цепочек. Для этого используют этилен и бутилен. Эстеры – это сложные эфиры. Их получают, когда карбоновые кислоты нейтрализуют с помощью спирта.
Для производства автомобильных моторных масел можно использовать растительное масло, например, кокосовое или рапсовое. Наибольшими достоинствами их всех основ обладают эстеры. Интересное свойство – молекулы у эстеров обладают полярностью, а это значит, что являясь частицами заряженными, они притягиваются к металлу. Второе интересное свойство в том, что вязкость эстеров возможно корректировать, когда изготавливается базовое масло, здесь всё зависит от того, какой будет использован спирт. Повышенная вязкость получается, если в изготовлении применяются тяжелые спирты. При производстве эстеров можно не применять присадок для сгущения, что очень хорошо, ведь они выгорают и масло приходит быстрее в негодность. Эстеры представляют собой продукты экологически чистые, что немаловажно.
К сожалению, стоимость эстеров пока слишком велика, чтобы авто-владелец с любым доходом мог их купить. Эстеры стоят значительно дороже минеральных базовых масел, а точнее в 5 – 10 раз. Вследствие высокой стоимости, их добавляют в количестве 3-5%, и то, как правило, в самые качественные и, соответственно, дорогие моторные масла.
ПАО.
ПАО масла или моторные масла сделанные на основе синтеза попутных нефтяных газов, принадлежат к разряду классической синтетики. Пришли они в гражданское применение из авиации, ведь наверху под куполом неба не слишком тепло, хоть и немного ближе к солнцу. Поэтому и требовалось, что бы смазочные материалы не только выдерживали нагрузки, но и не замерзали на большой высоте. Для этого как нельзя, более лучше, подходит ПАО база или ПолиАльфаОлефиновое базовое масло.
ПАО база имеет большие преимущества перед маслами на минеральной основе. Она выдерживает огромные нагрузки, высокие обороты, попадание топлива практически без ухудшения качества масла, очень долго сохраняет все свои основные технические параметры, прекрасно выдерживает термические нагрузки. Но ко всем достоинствам всегда есть какой нибудь недостаток, при всех своих замечательных свойствах ПАО база практически не в состоянии растворить в себе присадки. Для растворения присадок в ПАО маслах используют минеральную базу, с которой присадочный комплекс прекрасно смешивается. Так что не бывает в мире ПАО масел состоящих только из синтетики, в любом случае какой о процент минеральной основы присутствует.
Еще одно неприятное свойство ПАО базовых масел или масел 4-ой группы, это низкая полярность или практически ее отсутствие. То есть молекулы ПАО масла не «прилипают» к металлическим поверхностям и после выключения могут спокойно стремиться стечь в картер. Также не очень хорошо относятся к резинотехническим уплотнителям в виде сальников и прокладок. Для борьбы с подобным явлением используют специальные вещества, которые придают определенную полярность молекулам масла, укрепляя пленку и придавая свойства «прилипания» к металлу. Как правило, раньше для этих целей использовали представителей 5-ой группы базовых масел, так называемые сложные эфиры или эстеры. Эстеры даже в небольшом количестве существенно влияют на свойства ПАО базового масла и избавляют его от вышеописанных недостатков. На сегодняшний день, многие производители переходят на алкалированные нафталины. По сути, они так же как и эстеры избавляют ПАО базовое масло от недостатков, но это более современное поколение присадок. Таким образом классическое синтетическое масло – это масло в базе которого содержится большой процент ПАО базового масла.
Но синтетикой сейчас называют не только моторное масло, сделанное на ПАО основе, а и масло сделанное из сырой нефти путем глубокой очистки и химического катализа. Это производное HC синтеза -Гидрокрекинговое моторное масло. Гидрокрекинговое автомобильное масло отличается во – первых, более низкой ценой, а во – вторых, своими преимуществами и своими недостатками, которые как и в ПАО маслах являются зеркальным отражением достоинств. По сути, гидрокрекинг долгое время относили к минеральным маслам высокой степени очистки и это верно, ведь сделано оно именно из минеральной основы.
Но в 1999 году произошло историческое событие в виде решения американского суда по иску Exxon Mobil к Castrol. Тем кто не знал, а думаю таких большинство, поясню. Кастрол стал писать на своих канистрах с гидрокрекинговыми маслами, слово «Synthetic», чем вызвал возмущение специалистов Mobil. Произошло знаменитое противостояние между двумя достойными производителями. Решение суда подивило многих и по сути внесло исторические изменения на рынок смазочных материалов. В вольном переводе оно гласило, что надпись на канистре «Синтетика» это вопросы маркетинга, а вовсе не вопросы технического описания товара. После этого решения взошла звезда Гидрокрекинга на рынка синтетических продуктов. Масса компаний стали называть синтетикой продукты гидрокрекинговой очистки базового масла. Ну а так как технология производства более недорогая, нежели процесс синтеза из газа, то и цена такого продукта стала огромным конкурентным преимуществом, перед классической синтетикой на ПАО. Рынок смазочных материалов наполнился канистрами с надписями «Full Synthteic», «100% Synthetic», «Synthetic», которые по своему составу были смесью 3-й группы гидрокрекинговых базовых масел и второй или первой группой минеральных масел, но формально это была синтетика. Если не ошибаюсь, то по нашему стандарту достаточно 37% гидрокрекингового масла, что бы продукт мог называться синтетическим. В целом гидрокрекинговые масла вплотную по своим свойствам приблизились к ПАО маслам и по сути уже смело могут называться синтетикой, но есть ряд технических особенностей благодаря которым, ПАО базовые масла останутся недостижимым уровнем для гидрокрекинговой базы, по крайней мере на данном уровне технического развития химической отрасли.
Итак, мы знаем, что синтетическим автомобильным масло может называться, как классическое ПАО масло, так и продукция сделанная из нефти или гидрокрекинговое масло. С недавних пор, в кагорту синтетики пришла еще одна новая – старая технология, а именно GTL или Gas to Liquid. GTL базовые масла это продукция сделанная путем синтеза природных газов. Несмотря на то, что сделано оно из газа, но по международной классификации все же относится к 3-й группе базовых масел и имеет обозначение VHVI+. Моторные масла на GTL базовом масле это по сути компромисс по всем параметрам между достоинствами ПАО и гидрокрекинговых базовых масел. GTL технологии удалось впитать в себя большинство достоинств ПАО и гидрокрекинга и практически избежать их недостатков. Сама GTL технология известна давно, например в годы Второй мировой войны немецкие химики с ее помощью делали синтезированное горючее для боевой техники, по сути из подручных материалов. Но эта технология была достаточно дорога в использовании и не получала до недавнего времени широкого применения. Пионером на глобальном рынке можно по праву считать концерн Shell и его «дочку» Pennzoil. Обкатав на американском рынке и усовершенствовав составы Шелл построил огромный завод в Катаре на объем более миллиона баррелей GTL масла в год, что позволяет не только закрывать собственные потребности в маслах этой группы, но и продавать для сторонних производителей. Да и цена самой базы стала более демократичной, что позволяет ее применять без страха существенного повышения розничной стоимости готового продукта.
Как быть простому автолюбителю при выборе синтетики? Здесь все зависит от условий эксплуатации. В большинстве случаев при правильном подборе по вязкости и допускам можно ограничиться «бюджетной», но качественной гидрокрекинговой синтетикой. Если же вашему автомобилю приходиться работать в условиях, которые большинство назовут суровыми или экстремальными, то выбор однозначно за ПАО синтетикой или автомобильными маслами на GTL базе.
p.s. Уважаемый автолюбитель, не забывай, где живешь – для наших условий есть важное уточнение – дороги у нас пыльные, бензин и солярка – не всегда качественные – так что моторное масло засоряется довольно быстро, вне зависимости от способа производства основы. А значит – не забивайте себе голову ерундой, не относитесь серьезно к термину «гидрокрекинг» и подбирайте моторное масло исходя из допусков и классификаций, указанных в мануале вашего автомобиля. Если какое-то моторное масло обладает вязкостью, имеет рекомендации и одобрения производителя, по классам качества и допускам, которые выдвигаются вашим автопроизводителем — это масло можно заливать в ваш двигатель!
Расход масла.
Среди многих автомобилистов бытует мнение, что современные моторы масло не «съедают», поэтому нет необходимости проверять его уровень. В действительности это не так. Потребление масла зависит от вязкости масла, его качества, стиля вождения, состояния двигателя и охлаждающей системы. Больше масла потребляется на высоких скоростях или при частых ускорениях и торможениях. Новый двигатель потребляет больше масла. Необходимо помнить, что масло может разжижаться, это мешает точному определению потребления. Разные модели двигателей предъявляют свои требования к расходу масла. Например, литр масла на тысячу километров – почти норма для V6 или V8, но слишком много для малолитражных автомобилей. В любом случае нужно понимать, что любой двигатель, даже новый, расходует масло. Собственно, масло в двигателе просто угорает в цилиндрах, оставаясь на их стенках. Такое уж у него предназначение – покрывать все внутренние поверхности пленкой и не допускать сухого трения. А пленка эта сгорает в камере вместе с топливной смесью. Принято думать, что расход масла в двигателе считается показателем его технического состояния. Именно с вопроса о расходе масла часто начинаются переговоры о покупке б/у автомобиля. На самом же деле, повышенный расход масла далеко не всегда свидетельствует о серьезных проблемах с мотором, равно как и отсутствие этого расхода не может гарантировать идеальное состояние двигателя. Соответственно, если мотор стал потреблять больше масла, чем раньше — это еще далеко не повод отправлять автомобиль на свалку или на капитальный ремонт двигателя — нужно внимательно все взвесить и для начала понять, куда именно и почему уходит масло.
Вопрос только в том, сколько именно масла сгорает в Вашем двигателе и нужно ли с этим что-то делать. Опыт очень многих владельцев подержанных автомобилей показывает, что даже в изрядно изношенный мотор в большинстве случаев выгоднее просто доливать масло, нежели делать капитальный ремонт.
На самом деле причин повышенного расхода масла немного больше, чем, выражаясь языком «специалистов» СТО, просто «убитый мотор». Масло в двигателе может угорать сверх меры, а может еще и банально вытекать. И диагностировать настоящую причину повышенного расхода масла в большинстве моторов, на самом деле достаточно сложно. Более того, некоторые причины определяются только путем вскрытия, а потому нередко мастера после капитального ремонта не рассказывают владельцам, какая именно причина была в их случае. А все потому, что во многих ситуациях капитальный ремонт двигателя – далеко не самый оптимальный выход из ситуации.
Течь масла.
Тут вроде все понятно – если масло течет, надо менять прокладки, сальники и дальше в том же духе. Масло из мотора может вытекать в следующих местах (наиболее распространенные проблемы):
Прокладка клапанной крышки. Это сверху двигателя, в случае недостаточной герметичности подтеки масла хорошо видны на внешних боковых стенках мотора. Как правило, через эту прокладку много масла уходить не может, но герметичность системы нужно восстановить в любом случае.
Прокладка ГБЦ (головка блока цилиндров). Тоже в верхней части двигателя, под ГБЦ. Эта прокладка (в V-образных двигателях их две, как и ГБЦ) может повреждаться в разных местах, в следствии чего, масло может уходить наружу (симптомы такие же, как и с прокладкой клапанной крышки), кроме того, масло может уходить в систему охлаждения, если пробита та часть прокладки, которая находится между рабочими цилиндрами и отверстиями системы охлаждения. В этом случае мотор будет внешне сухим, но охлаждающая жидкость (ОЖ) будет мутной и поменяет цвет, а масло в двигателе будет пениться (пену можно увидеть на внутренней поверхности крышки горловины, через которую масло заливается в двигатель). Такую проблему нужно решать срочно, ибо она опасна для жизни двигателя (в следствие попадания ОЖ в моторное масло).
Сальники коленвала и распредвала. Далеко не на всех моторах такую течь можно увидеть, просто открыв капот. Но подтеки снизу двигателя плюс пятна (лужа) масла на внутренней поверхности защиты картера должны быть. Эту проблему, собственно как и любую другую течь, необходимо устранить как можно скорее.
Прокладка поддона картера. Эту течь можно увидеть только на подъемнике и при снятой защите. Обратите на это внимание при очередной замене масла.
Задний сальник коленвала (на входе в коробку передач). Этот сальник в большинстве случаев меняется только со снятием кпп, и увидеть его невозможно. Но диагностировать течь опять же можно по подтекам в нижней части двигателя со стороны коробки передач.
Прокладка под маслянным фильтром. Тут вопрос в качестве фильтра и его замены. Заменить прокладку достаточно просто.
Угар масла .
Сам по себе угар моторного масла диагностировать достаточно легко. Сгорая в двигателе, масло дает сизый дым в выхлопе, чего не может быть при сгорании качественного бензина (черный дым, как правило, означает неправильную работу впрыска). Кроме того, если в моторе на протяжении длительного срока сверх нормы сгорает масло, на краях выхлопной трубы образуется маслянистая черная кромка.
Гораздо сложнее понять причину угара масла. Без вскрытия двигателя, однозначно причину повышенного расхода моторного масла Вам не скажет никто. Но при этом есть ряд сравнительно недорогих и несложных способов борьбы с угаром, которые можно испробовать перед вскрытием двигателя. Для начала следует обратить внимание, что масло сгорает в каждом двигателе! Оно просто не может там не сгорать совсем, поскольку постоянно образует масляную пленку на внутренних поверхностях рабочих цилиндров, где воспламеняется топливо. Гораздо более важен вопрос о том, сколько именно масла сгорает в Вашем двигателе и какова норма угара для него.
Следующим важным моментом является то, что количество сгоревшего масла напрямую зависит от режима эксплуатации двигателя. Чем чаще на больших оборотах работает мотор – тем больше масла в нем сгорит, и от состояния собственно самого двигателя это никак не зависит. Тут работают законы физики – чем больше обороты – тем больше температура мотора и масла, соответственно жиже масло -> больше масла остается в рабочих цилиндрах.
Ни один параметр напрямую не подсказывает, насколько быстро оно будет угорать. Но косвенно об этом свидетельствуют две величины: испаряемость масла и температура вспышки. Если первый параметр практически нигде не фигурирует и разузнать его сложно, то температура вспышки указывается во всех спецификациях. При этой температуре происходит воспламенение паров с поверхности масляной пленки при воздействии открытого огня (в нашем случае — пламени от сгорания топлива). Зависит она от состава масла: чем больше в нем легких фракций, тем ниже температура вспышки.
Так на что же смотреть, когда выбираешь масло в расчете на его минимальный расход? Вопрос особенно актуален для побитых жизнью моторов, которым одной заправки масла от смены до смены уже не хватает. Задают его и любители быстро и далеко ездить, равно как и владельцы мощных моторов с наддувом. Легче всего ориентироваться по температуре вспышки, благо на сайтах она приводится для всех масел. Чем выше, тем лучше. Как показали наши испытания, цифра выше 230 °C обещает сравнительно малый расход на угар. А уж если она лезет за 240 °C, то совсем хорошо.
Рекомендуемые страницы:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
Как производят моторое масло
В Самарской области находится большое количество газо- и нефтеперерабатывающих производств. Мы побывали на одном из них – Новокуйбышевском заводе масел и присадок. Это один из самых крупных в России заводов, на котором производятся все виды моторных масел (синтетические, полусинтетические, минеральные).
Большая часть сотрудников, работающих на заводе, являются выпускниками местного Самарского государственного технического университета. Словами не передать, как приятно видеть инженера, занимающегося не «продажами» или «менеджментом», а работающего по специальности – химиком-технологом, увлеченного, способного часами говорить о своей работе.
С разговорами в начале встречи вышел конфуз: у меня – махрового гуманитария – обилие технической терминологии вызывало большие трудности. Мы долго «договаривались о терминах» и смеялись, и снова договаривались – и в итоге я начала вникать в суть производства смазочных масел. Воистину, хороший специалист сможет просто объяснить сложные вещи.
Процесс производства масла начинается с добычи сырья. Сырьем для минерального масла является нефть, которая проходит процесс разгонки на Нефтеперерабатывающем заводе (НПЗ) и очистки от нежелательных компонентов на процессах производства масел. Полусинтетические масла получают путем смешения минеральных и синтетических масел. Про синтетические масла речь пойдет ниже, так как они производятся по принципиально другой технологии.
Вначале нефть добывает дочернее предприятие «Роснефти» — «Самаранефтегаз», здесь же в Самарской области. Она поступает на «Новокуйбышевский нефтеперерабатывающий завод» (также входящий в «Роснефть»), где из нее выделяют легкие фракции: бензин, керосин, дизельное топливо в атмосферной трубчатке (АТ). В городе Новокуйбышевске нефтеперерабатывающий завод находится на одной территории с заводом по производству масел. Дальше остаток после АТ (мазут) следует по трубам на завод масел, где попадает в так называемую вакуумную трубчатку (ВТ).
Вакуумная трубчатка – самая впечатляющая конструкция на всем заводе. Вакуумная колонна возвышается на 47 метров над заводской площадкой. В вакуумной трубчатке из нефтепродукта получают несколько различных основ для будущего масла. Вначале сырье подогревают, дальше оно заходит в вакуумную колонну, там оно разделяется на более узкие фракции, которые потом откачиваются насосом.
Более узкие фракции станут со временем моторным маслом. Остаток после ВТ – гудрон – направляют на установку деасфальтизации, где с помощью специального растворителя из него извлекают оставшиеся компоненты масла. Гудрон – самый вязкий компонент при производстве масел.
Управляют всеми процессами из совмещенной операторной бункерного типа. Это действительно бункер, толщина стен и перекрытий которого достигает 80 см. Наружная стена, обращенная к установке, имеет конусную форму. Сотовая связь в бункере, естественно, отсутствует.
Далее сырье проходит несколько этапов физической очистки.
В 2016 году планируется начать производство базового масла с более высокими характеристиками по технологии гидрокрекинга. На заводе идет строительство комплекса гидрокаталитических процессов, первым этапом которого является строительство установки гидроконверсии – процесса, подобного гидрокрекингу. Как объяснили специалисты, в основе технологии гидроконверсии лежат химические реакции углеводородного сырья в реакторе в присутствии водорода. В результате происходит максимальное удаление сернистых, азотистых соединений, насыщение ароматики. Из данного полупродукта далее получают масла II группы – с более высокими качественными характеристиками по отношению к минеральным маслам, полученным без использования гидропроцессов. Тенденции в автомобиле- и двигателестроении таковы, что через несколько лет моторные масла для современных автомобилей можно будет делать только из таких базовых масел (группы II). И компания Роснефть – первая компания в России, кто начнет производство базовых масел группы II.
Основы для синтетических масел производятся путем сложного химического преобразования вещества, то есть синтетические масла могут производиться как из углеводородных газов нефти, так и не из нефтяного сырья. Вторым этапом модернизации НЗМП – это производство масел гидрокрекинга группы III.
Качество масла зависит от качества сырья, поставляемого на завод, оборудования, в котором сырье проходит очистку, процесса приготовления (блендинг), от состава масла и положительных испытаний, которые производителями проводятся совместно с наукой (т.е. инструкций научно-исследовательских институтов, с которыми сотрудничает завод).
Кстати, рядом с заводом расположен СВ НИИНП (Средневолжский научно-исследовательский институт по нефтепереработке), в котором ведутся разработки новых рецептур моторных масел, а также постоянный контроль качества выпускаемой продукции.
Задача завода – производить качественное масло, которое соответствует всем требованиям и нормам, обеспечивает стабильную вязкость и прочие свойства в течение всего срока службы. Задача автопроизводителя – подобрать и рекомендовать своим клиентами именно те масла, которые оптимально подходят именно их двигателям, с учетом конструкционных особенностей двигателя и других факторов. Профессионалы, делающие масло, советуют слушать рекомендации автопроизводителей.
Например, масло «Роснефть» не только рекомендовано «АвтоВАЗом» для своей продукции, но и заливается во все автомобили, сходящие с конвейера Волжского автозавода в качестве масла первой заливки, рассчитанного на эксплуатацию в течение 15 000 км, а также трансмиссионное масло longlife, рассчитанное на весь срок службы автомобиля.
Цена масла вообще зависит не только от типа масла (минеральное, полусинтетическое, синтетическое), его вязкости и бренда. На цену масла влияет то, изготавливает ли производитель сам основы и присадки, либо закупает готовые компоненты и только смешивает их. В последнем случае, когда все, включая рецептуру, покупное, цена масла будет априори выше, чем у производителя полного цикла.
Немного про основы. Масло состоит из основы и присадок – это знают почти все. Однако мало кто знает, что основа масла – это не однородное вещество, а смесь различных базовых основ, в которую добавляется пакет присадок и дополнительные присадки. Рецепт масла выглядит примерно так: Основа №1 (15%) + Основа №2 (60%) + Основа №3 (7%) + пакет присадок + дополнительная присадка №1 + дополнительная присадка №2.
Разработкой рецептуры масла занимаются научно-исследовательские институты и лаборатории. На заводе есть лаборатория, она оборудована современными тестерами, спектрометрами и прочим оборудованием. В задачи заводской лаборатории входит контроль качества масла и точности соблюдения рецептуры при смешивании на финальном этапе. Для этого в лаборатории ежемесячно производится до 40 000 исследований.
Завод впечатляет своими масштабами: хитросплетения трубопроводов, вышки, производственные комплексы, резервуары объемом до 5 тысяч кубов. Общая протяженность трубопровода, наверное, достигает нескольких тысяч километров. Территория завода простирается насколько хватает глаз.
Чтобы оценить его масштабы мы, в полной экипировке спецодежды и в касках, поднялись на печь комплекса деасфальтизации, но увидеть границ производственной зоны так и не удалось. Завод занимает 114 Га, на производстве работают более 900 человек. На некоторых этапах производства работа ведется в три смены.
Второй и третий этап производства – это последовательная очистка основы на комплексах УСОМ (установка селективной очистки масла) и депарафинизации. На комплексе можно увидеть своими глазами, сколько парафина выделяется из сырья. Это тот самый парафин, который используют для производства свечей и пропитки спичек. Так, на побочной продукции масляного производства может работать маленький свечной заводик.
Далее масляная основа попадает на установку компаундирования. Это большой блендер, перемешивающий основы и присадки. На этом этапе можно уже говорить о товарном моторном масле.
В течение дня на установке блендинга могут смешиваться несколько разных видов масла. Для этого трубы, по которым поставляется сырье, и емкости, в которых происходит процесс смешивания, должны очищаться. На заводе установлена система современной автоматической очистки оборудования. Под действием воздуха так называемые «pigs» или «нюшки», как их шутливо называют инженеры, проталкиваются по всем трубам, убирая остатки предыдущей смеси.
Теперь масло приготовлено. Часть его берется на анализ в лабораторию, а остальное масло поступает в резервуары либо на этап фасовки. Фасовочный цех представляет собой конвейер, на котором совместно трудятся люди и роботы.
Пластиковая упаковка производится здесь же на заводе. Пластиковые канистры формуются, на них наклеиваются этикетки, осуществляется розлив. На небольшом конвейере канистра проходит несколько этапов проверок: на герметичность, на полноту налива масла, после чего попадает в «руку» робота, запрограммированного устанавливать цистерны на деревянный поддон определенным образом для отправки на склад.
Склад состоит из четырех больших помещений, оборудованный совершенно футуристической системой пожаротушения. Распылители, повисшие под 25-метровым потолком, напоминают формой и размером турбины самолета. Все это производит весьма завораживающее впечатление, как будто попал в фильм в стиле киберпанка.
Масло, прошедшее путь от скважины до конечного этапа производства, уже готовое и фасованное, грузится в фуры, заливается в автобойлеры и покидает территорию завода.
Наше путешествие тоже на этом завершается, и мы следуем за фурой к выходу, еще раз оглядываясь на город труб под названием Новокуйбышевский завод масел и присадок, продукция которого поступает в 49 регионов, а четвертая часть продукции, произведенная на заводе, направляется на экспорт.
