润滑油前世
润滑油是一种涂在机器轴承等运动表面上的油状液体,可以起到冷却、清洗、防锈、缓冲等石油炼制产品的作用。虽然人类知道并使用润滑剂已经有很长时间了,但是从石油制造润滑剂到现在才100多年。
1876年,世界上第一家润滑油生产厂在俄罗斯的巴拉汉建立。在1878年巴黎世博会上,俄罗斯人引进了第一批矿物润滑油样品。从那以后,润滑剂作为一种材料、一种产品和一门科学进入了人们的世界。
从原油的加工能力和石油产品的消耗来看,润滑油的比重不大,但其重要性非常突出。润滑油的应用领域比蒸汽、煤、柴油等石油产品更广。几乎所有人类在工业、农业、交通、国民经济各个部门的活动,从生产到生活都与润滑油有关。
润滑油通常由基础油和添加剂组成。基础油是润滑油的主要成分,决定了润滑油的基本性能。添加剂可以补充和改善基础油的性能,赋予基础油一些新的性能,是润滑油的重要组成部分。润滑油基础油主要包括矿物基础油、合成基础油和动植物油。矿物基础油被广泛使用和大量使用(95%以上),但在一些应用中,必须使用由合成基础油和动植物油制备的产品,因此这两种基础油发展迅速。
20世纪30年代以后,糠醛精制工艺和丙烷脱沥青工艺相继投入工业使用,将矿物油工业推向了现代发展阶段。进入20世纪90年代后,润滑油产品升级换代的步伐明显加快。机油、齿轮油、变速器油等。要求低排放、低消耗和长使用寿命,因此对矿物基础油的要求更高。因此,传统& ldquo溶剂精制。溶剂脱蜡& mdash补充精炼。基础油的生产工艺不能完全满足现代润滑油产品的要求。因此,美国石油学会在1993年将基础油分为五类(美国石油学会-1509),并将其纳入发动机油认证体系。第一类是传统溶剂精制矿物油,第二类和第三类是加氢处理或裂化精制矿物油,第四类是通过石蜡分解和乙烯齐聚合成制备的合成基础油(特别是合成烃基础油),第五类是其他类型的基础油。
第二次世界大战前后,由于军事技术的进步,要求新的机械设备在恶劣条件下工作,普通矿物油不能满足使用要求。此外,由于一些国家如德国和日本的石油资源短缺,人们被敦促通过化学合成来开发更好的润滑油。因此,合成润滑剂诞生于20世纪30年代中期。
合成润滑剂的研究始于碳氢化合物的合成。
1934年,美国人沙利文和其他人合成了聚α-烯烃。与此同时,德国人左恩也发现了与沙利文相同的制备合成烃的方法。从1939年开始,德国人用石蜡裂解获得的α-烯烃生产聚α-烯烃润滑油。
1935年前后,美国康宁玻璃厂研究了有机硅聚合物的制备方法,获得了性能优异的线性和铰链聚合物产品。后来,道康宁公司做了进一步的研究,并于1946年采用格氏反应直接合成硅油。
第二次世界大战时,德国制备了聚醚液体,但由于其氧化稳定性差,不能用作润滑剂。后来,人们发现这种化合物对抗氧化剂如苯基萘胺有很好的敏感性,这使得聚醚被广泛用作润滑油。
1937年,德国左恩计划合成一种润滑剂,这种润滑剂不仅具有天然油的润滑性,而且可以避免发动机在低温下形成胶状物质或高温下产生漆膜的倾向。通过大量酯的合成,发现酸与带伯羟基的三醇反应制得的三酯性能更好。他的研究为酯油的开发奠定了基础。
1942年,美国海军研究办公室寻求一种低运动粘度、高粘度指数、低倾点且与矿物油相容的液体,以满足海军飞机和武器仪器的润滑要求。癸二酸二异辛酯具有这种性质。
1944年,美国海军研究办公室开发了十多种性能良好的合成酯油,在喷气发动机上进行了测试,然后获得美国航天局的批准。因此,酯油被广泛使用。
20世纪50年代和60年代,由于商用和军用飞机涡轮喷气发动机的发展,对航空润滑油提出了高温和低温要求。普通矿物润滑油已不能满足要求,从而加速了酯合成油的发展。1952年,美国军方首次提出军用规格MIL-L-7808,用于酯航空空润滑油。到20世纪50年代末,美国酯航空润滑油的年产量已经达到7400吨。然而,对于现代飞机上使用的大功率发动机,要求使用高温性能更好的润滑油。因此,开发了多元醇酯航空空润滑油。到20世纪60年代末,美国酯航空润滑油年产量达到27000吨。
从1949年到1953年,壳牌公司研究了有机磷化合物作为合成润滑油和液压油的可能性,发现磷酸芳基酯可以用作难燃烧的液压油,首先用于民用飞机,然后用于工业液压设备和军舰。
为了研制原子弹,美国在第二次世界大战中开发了氟油来润滑六氟化铀气体的扩散。后来,前苏联也开展了氟油的研究工作。到20世纪60年代,氟油的制备技术一直处于绝密状态。
20世纪70年代以前,合成润滑剂主要用于军事工业,因为它们产量小,价格高。自20世纪70年代以来,由于能源危机和汽车等民用工业的技术进步,出现了一些特殊的润滑问题,这使得合成油得到了更广泛的应用,特别是在工业中。到1980年代末,世界合成润滑油总产量达到136,000吨/年,到2004年已超过100万吨。合成润滑油需求的快速增长主要是由于以下因素:第一,高科技的发展对润滑油的要求越来越高;机械设备的体积减小,负载增加,精度提高,使用寿命延长,对润滑油的要求更少,同时能够承受高、低温、重负载,使用寿命长。其次,由于资源短缺,通常需要节约能源。合成润滑油可以用动植物油等化学原料制备,扩大了原料来源;此外,合成润滑油消耗少,蒸发少,补充量少,使用寿命长,最终可以降低消耗,从而达到节能的目的。另一方面,新世纪要求更高、更全面的环境保护。矿物油不可生物降解,而酯合成油、低分子量聚α-烯烃油和聚乙二醇都具有良好的生物降解性,能够满足新世纪的环保要求。
随着世界经济的增长,润滑油的消费量也在不断增加,未来最快的增长点将在发展中国家。发展中国家机车、船舶和制造业的快速增长将增加工业化经济体中润滑油的消费,而发达国家对润滑油的需求不会显著增加,而只会在提高润滑油性能和延长换油期方面产生商机。