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III类润滑油基础油世界探

2006-03-20 中国润滑油信息网　

　　全球润滑油都在提高性能，以满足法规和环保要求。但主要是在北美（美国和加拿大）、西欧和亚太地区（特别是日本）。这些地区对润滑油有最严格的要求，因此对基础油的质量要求最高。因为高性能III类基础油的生产和使用在持续增长，所以这些地区对供需平衡的需求方面起到关键作用，其它地区的作用不大，特别是在近期，用溶剂精制的I类基础油即可满足其主要要求。为了解III类基础油未来的需求，三个主要地区的情况如下。　　1.北美地区　　在过去十年间，北美润滑油市场的变化使基础油生产也发生了重大变化。1996年北美生产石蜡基基础油18.03万bbl/d，其中溶剂精制生产的I类基础油为14.21万bbl/d（占78.8％），加氢生产的II、II+和III类基础油为3.82万bbl/d（占21.2％）。可是到2004年，生产石蜡基基础油18.14万bbl/d（增长0.6％），其中I类基础油减少到8.86万bbl/d（占48.8％），II、II+和III类基础油增加到9.28万bbl/d（占56.2％）。有的溶剂精制厂已经关闭，有的经过改造用加氢生产II/III类基础油。这将一直持续到2006年Motiva公司阿瑟港炼厂润滑油装置扩建竣工。如果没有其它变化，加氢能力将占到基础油生产总能力的55％，异构脱蜡能力将达到10.65万bbl/d，接近脱蜡总能力的40％。基础油生产方法的变化是汽车工业发生变化的要求。轿车发动机油的作用最大。减少污染物排放和提高燃油经济性，要求使用低粘度、低挥发性发动机油，使低SAE级发动机油的需求稳步增长。美国1996～2004年SAE5W-20/30发动机油的用量已从14.3％增加到29％。尽管低SAE级油的用量在增加，对挥发性的要求并没有降低。事实上，标准比十年前更加苛刻，迫使炼油厂用新工艺生产高收率、低粘度、低挥发性的基础油。成功的关键是用加氢和异构脱蜡工艺生产主要是异构烷烃的高粘度指数基础油。基础油生产工艺变化的一项有趣的发展就是出现了II+基础油，其粘度指数为115～119，介于II类（95～105）和III类（≥120）基础油之间。这类基础油是为适应ILSACGF-3的要求专门设计的。随着ILSACGF-4的问世，其重要性一直在增加。随着2009年ILSACGF-5的问世，预计基础油的质量还将进一步提高。　　随着汽车制造商（OEM）要求提高能效、氧化安定性、剪切安定性和低温流动性，在过去几年间自动传动液（ATE）的组成也发生了很大变化。主要是调制ATF选用加氢和异构脱蜡生产的粘度指数高和低温流动性好的基础油。由于低温粘度改进，可选用粘度高一些的基础油调制。由于剪切安定性和氧化安定性改进，因而可使ATF的使用寿命延长。北美ATF的需求约占全球的60％，已接近完成只用加氢基础油调制ATF的转变。通用汽车公司的ATF向新标准DEXRON-IIIH的转变已取得进展，在今后几年将只选用加氢生产的II/III类基础油进行调制。　　在重负荷发动机油（HDEO）方面，因为要用高度饱和的基础油减轻烟炱对粘度控制的影响，使用加氢基础油的需求在增长。正在制定中的PC-10规格，由于增加了化学组成限值而进一步限制了I类基础油的使用。特别是PC-10将限制最大含硫量不超过0.4％，因为来自添加剂中的硫为0.2％～0.3％，所以基础油中的硫将要≤0.1％。2003年美国HDEO市场中SAE15W-40级油占80％以上，这可以用II类基础油调制，而质量更好的II+/III基础油用于调制数量较少的SAE5W-40和SAE10W-30级油。PC-10可能是首次使用III类基础油进行配方设计的柴油机油。这说明高质量的基础油在HDEO中将发挥更大的作用。车用齿轮油、小发动机油和工业油等也已使用III类基础油调制，可是其用量和未来的增长尚不大。　　2.欧洲地区　　欧洲使用高性能III类基础油的时间已经很长。这是因为欧洲实际上没有加氢裂化生产的II类基础油。虽然在上世纪80年代和90年代壳牌和埃克森美孚公司就用软蜡异构化来生产高粘度指数基础油，但加氢裂化尾油还是生产III类基础油的传统原料。　　欧共体国家的主要问题是减少污染，因而要求轿车和重负荷车辆减少污染物的排放，措施是使用低硫的清洁燃料和改造发动机增设尾气处理系统。这样做将影响发动机油的质量，因为为保持轿车的使用寿命和延长柴油车的使用期，现在必须要增加化学组成的限值。其它要求与北美一样，即使用寿命、燃油经济性和换油期（轿车是50000km，重负荷柴油车是150000km）。可是，最近公布的欧洲汽车工业协会ACEA2004规格不能完全满足OEM的要求。为满足燃油经济性要求，欧洲趋向于使用低SAE燃油。现在一些OEM认识到不仅要使用SAE5W-XX级油（也是北美OEM的部分要求），而且要使用SAEOW-XX级油。这在过去通过使用高价的聚α-烯烃（PAO，IV类基础油）已经实现。其中包括，DaimlerChrysler要求用SAEOW-XX、Renaut要求用SAEOW-20和Porsche要求用SAEOW-20。实际上，欧洲轿车发动机油（PCMO）对配方提出了新挑战，因为这些低SAE级油也增加了挥发性限制，比目前北美的ILSACGE-4标准还更严格（表1）。结果是在这些低SAE级低挥发性油中高性能III/IV类基础油的用量有了很大增长。现在III类基础油专门用在SAE5W-XX级油中，而PAO主要用在最低SAE级油中，只是在考虑经济性时，才加III类基础油。当OEM有不同要求时，这些低粘度油就调制两种不同高温、高剪切限值的产品。结果是随着低硫、低磷和低灰分（即低SAPS和中SAPS）产品的问世，PCMO就变得更复杂了。预计到2006/2007年约有50％的PCMO将要用高性能基础油的调制，余下的份额将没有燃油经济性指标，用传统的低硫I类基础油即可满足要求。　　3.亚太地区　　亚太地区的市场非常复杂，因为经济、工业化水平和技术要求差别很大。因此，高档润滑油和基础油只在日本和韩国等国家使用，这些国家的市场也比较成熟。2002年日本SG级轿车发动机油已占到市场的100％，韩国也占到90％，中国只占23％。为提高燃油经济性，要使用低粘度润滑油。日本特别明显，2005年汽油车和柴油车提高燃油经济性的目标已经确定。低SAE级的5W-30油在日本和韩国用得较多，其它一些国家如中国，主要还在用SAE10W-30、15W-40和单级油。亚太地区高性能基础油主要用在轿车发动机油。目前，重负发动机油和工业油的用量还不大。虽然有些国家将使用超低硫柴油，会使加氢基础油的需求增加。日本生产自动传动液的比例很大，与北美市场的需求一样。　　4.供需预测　　上世纪70年代末，BP公司就用加氢裂化技术生产了高粘度指数的III类基础油。壳牌公司用含油蜡通过异构化生产高粘度指数基础油已有20多年经验，后来发展到利用马来西亚民都鲁GTL工厂的合成蜡作原料生产。在过去20年间，许多公司都看中了用加氢裂化尾油生产III类基础油的潜力。其中欧洲的公司有BPCastrol（嘉实多）、DEA、埃克森美孚、Fortum（富腾）、KuwaitPetroleum（科威特石油）、道达尔、壳牌，北美的公司有雪佛龙德士古、Motiva、PetroCanada（加拿大石油），亚太的公司有：SK、S-Oil，日本的公司有出光、JapanEnergy（日本能源）、NipponMitsubish（日石三菱）、ShowaShell（昭和壳牌），其它地区的公司有：KoramoKolin、Lukoil（卢克石油）。在这些公司中，有的已停止生产，有的只供内部使用，也有的要扩大生产能力。　　全球用加氢裂化尾油生产III类基础油的能力，1995年不到10000bbl/d，2000年达20000bbl/d，2004年达39000bbl/d。　　一项重要进展就是用合成蜡生产很高粘度指数基础油。已经宣布的几座GTL工厂，特别是中东，主要是生产超低硫柴油，但有些也包括生产基础油的方案。GTL工厂生产基础油的前景还不明朗，因为决定于许多因素，包括III类基础油需求的增长。投资建设GTL工厂的公司有些也用加氢裂化尾油生产III类基础油。当全球市场转向超低硫柴油时，他们可能把加氢裂化装置只用于生产柴油，同时要寻求其它生产方法和/或III类基础油的供应，用GTL工厂的合成蜡生产很高粘度指数基础油就是最佳选择。　　今后III类基础油的需求主要取决于汽车对减少排放、提高燃油经济性和延长润滑油换油期的要求。市场主要是北美、欧洲和亚太地区，包括经济快速增长的中国。由于经济性优于PAO，预计在近期用III类基础油替代PAO会继续增加；在2010～2015年间GTL工厂生产的高性能基础油问世以后会有较大的增加。北美地区的一些基础油生产厂为了提高经济效益，多产II类基础油，用进口的III类基础油与II类甚至I类基础油调合，生产并满足II+基础油增长的需求，是III类基础油增长的又一个方面。根据上述情况预测，如果年均增长速度为10％，2015年III类基础油的需求为80000bbl/d；如果年均增长速度为7％，2015年的需求为45000bbl/d。

来源：互联网

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