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GTL基础油的长短板,重新认识这位新朋友!

www.sinolub.com    2018-04-19    中国润滑油信息网

  GTL是Gas To Liquids的缩写,中文一般称为天然气制油技术,还有一个Coal To Liquids,也叫煤制油,放这里是因为这两者属于同一类基础油来源。其实还有BTL。

  先说几个常见的误区:

  GTL是工艺的统称,并非只做润滑油基础油,也可以生产LPG,航煤、石脑油、柴油、蜡或其他的化工品。石油常见的生产路线是提炼产品,是做减法,而GTL工艺是先做加法,也就是费托合成这个关键的合成步骤,CTL也是一样,先做合成气,然后气体进行化学反应进行合成。这是纯正的化学变化。通俗地说就是把气体在重新加工成为我们需要的不同碳数的产品。

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  上图对比了典型的美国炼油厂和GTL项目生产出的成品,大家会看到炼油厂的燃料成分会更高,而GTL主要是4大块,蜡、基础油、燃料油以及煤油。但实际上得GTL工厂,柴油组分往往是大头,经常侵占基础油和其他组分。所以就会造成缺货等问题。

  咱们重点关注的是低温费托反应的产物,常称之为合成蜡,得到合成蜡以后继续作减法,后面步骤就和常规基础油炼制、燃料油炼制大同小异,最后才能得到咱们需要的各种产品,如白油、蜡、基础油等。以下是工艺对比图。

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  有人说为什么要这么麻烦,因为有些区域富气(卡塔尔)或富煤(中国),而少石油,充分利用资源而已。另外,在费托的合成工艺中,我们可以人为的控制和干预,让其向我们想要的方向合成,说的通俗一点,人造石油。

  所以,GTL只是一个很正常的化学工艺方法,而且已经存在几十年了,也不是什么新技术,大家不要觉得有多高级,平心而观之,润滑油行业之所以被炒作是因为市场上仍缺少卖点。

  说到人造石油,那么我们就可以让产品向咱们需要的性能上努力,如基础油蒸发量低,VI高,PP低,抗氧化性能好,看过了学社前面的文章,大家就会知道基础油的炼制的终极走向。所以合成蜡最主要组分就是直链烷烃,S和N元素以及其他的芳烃则基本没有。这东西绝对是咱们基础油加工的好料。GTL基础油之所以优秀就是因为原材料优秀,而三类油、二类油等实际上是在经过大量加工以后才得到的料,而GTL则直接一步到位。但合成蜡并不是真正的基础油,还要后续加工,最典型的加工工艺就是异构降凝,这一点我们在3类油的生产工艺中也提到过了,两者的大体原理相同,GTL基础油加工技术的核心正是正构烷烃的加氢异构化技术,在这个关键点上,几家大公司都下了大力气在上面,如Sasal,Shell,Mobil等,虽然这个工艺的大体流程和含蜡矿物油的工艺有相似之处,但催化剂还是存在很大的差异的。不论如何,合成蜡本身的纯净度就已经很高了,因此在此基础上作出的基础油料的性能自然差不到哪里去。就好比是一块天然的无瑕疵的美玉,并不需要太多的打磨就可大放异彩。

  知道了过程,咱们就得上干货了,

  对比GTL和三类油,看看差别怎么样:

  1、GTL的纯净度高于三类油,所谓纯净有两个层面的意思,首先是S、N含量,GTL基本为0,而三类油怎么说也得有几个PPM的硫,毕竟这东西是原油做减法去剔除的,能做到现在的样子已经很不容易了;其次,GTL的主要组分是直链烷烃,而再优秀的三类油,其一环的环烷烃的比例也还是会有的,这样一来,这点差异就直接导致了后面大量的性能差异。

  2、低温特性,看过基础油低温特性的文章以后,大家就会发现环烷烃对粘度的贡献比直链的大,在粘度相同的条件下,如果都是直链,那么碳数则少,碳数少则低温粘度好,所以同样KV100的GTL基础油的低温粘度,如CCS明显好于三类油,甚至比肩PAO,这也是GTL最突出的特性,2018年某大品牌将其GTL的机油产品全线升级,主要改变就是提高低温特性,这是非常正确的,因为GTL产品长处就是低温性能突出,不宣传不是笨吗?而低温特性是调和成品发动机油的核心参数,因此这项性能的提高有助于GTL迈进高档基础油的行列!

  3、VI高,这个大家也懂了,直链的多必然VI高,所以就会有140左右的GTL基础油,VI高的好处是带来更佳的燃油经济性,VIM加的少,低温性能优异、价格高等等一大串好处,不提了,你们懂。

  4、蒸发损失更低,也是同样的基于结构差异,这个就更是绝佳的参数了,如果过不了这个卡,就别提谈什么能做高档的汽油机油了。

  5、抗氧剂的感受性好,缺少了环烷烃,会带来出色抗氧化添加剂的感受性,这些理论我们在前面的文章都讲过了。大家如果仔细阅读的话都会明白。

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  优点说了一大堆,好像GTL就是个神一样,当然这是不可能的,还是有缺点的:

  如:

  粘度,不太可能会有大粘度的产品,这和三类油一样,即使是有大粘度,但其特性也下降的很厉害,工艺上得不偿失。

  缺少了环烷烃的溶解性,在溶解度方面不如三类油,这就是我们常看到某大品牌的油常在售后发现一些沉淀问题的主要影响因素,这个需要产品配方工程师细致的选型和广泛的实验。溶解性是个大问题,因为成品润滑油很多性能都是要靠添加剂来实现,如果添加剂这些极性物质不能很好的附着在油里,那麻烦的可不仅仅是沉淀这么点小事了。

  供应的问题,最前面说过,GTL合成物是多种化工的原材料,因此这就需要平衡各个物质的供应问题,如果基础油不赚钱,那么为什么要生产?还不如转变成其他成品,如柴油。实际上柴油在GTL工艺中一直在和基础油争宠,往往润滑油还真争不过柴油。黑土说起来很简单,实际上GTL的炼制工艺非常复杂,并不亚于石油加工与炼制,所以GTL虽然喊了很多年,但很多都是只听楼上人语响,不见下楼来的半拉子工程,真正量产并大量可用于外售的产品并不多见,足见其供应和生产的体系并不像大家想的那么美好与简单,所以还是那句话,冷暖自知。插入一句,本文虽然成文较早,但这几日朋友们告知了另外一个可能导致GTL基础油的问题,就是地缘冲突以及政治影响,这一点也是影响GTL项目投资的重要因素,毕竟谁也不想几百亿的真金白银砸下去,和叙利亚一样来个飞来横祸就GameOver了。可老天偏偏不开眼,越安全的地方反而越没气源,如果天然气成本过高,那GTL还玩个脑袋。所以,可怜之人必有可恨之处,供应不足也是情理之中。

  价格,按照常理说,这一点应该放在优点里,因为大家都知道,GTL是来源于天然气这种低成本的物质,价格应该更便宜才对, 实际上,我们这里所说的并非简单的原料,GTL基础油和二三类油一样,是一个波动体,而咱们2、3类的基础油原料主要受全球的炼油厂影响而波动,幸运的是全球炼油厂经过这么多年的配置已经基本上固定并广泛的分布的各个大洲,而GTL的工厂因为投资的巨大,工厂比较少,而且受气源地域的影响,因此只有那些真正坚持长期投入且不管换了几个CEO依然坚持愿意投钱的主才能在最后收获成品的GTL产品,而那些半途而废的主早就淘汰了。另外,合成蜡的工艺处理技术也和常规2、3类油的处理上差别很大,要用到很多的技术专利,新技术的普及,你们懂的,得花时间,同时也要市场去证明。所以,GTL基础油虽然不贵,但有可能你根本买不到,那么谈论贵与不贵还有什么意义?只有在市场供大于求,老百姓才能受益,这才是市场经济不变的真理。这一点,GTL目前前景不太乐观,倒是哪天国内CTL发威,大家说不定还能受点益。

  业界定义GTL是三类+基础油,这没什么可说的了,因为最初的API 1509制定的时候也根本没考虑这种基础油,所以放哪里其实都行,反正都叫合成油。哦,对了,其实业内很多家都有GTL,M、S甚至日本的也都有。比较杂乱。

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来源:互联网

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