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环烷基原油用途

发布日期:2018-08-16 00:00 来源:http://www.huijiacompany.com 点击:

  原油种类繁多,成分复杂,分类方法也多种多样。但按关键馏分的特性即特性因数K值,可大致将原油分为石蜡基原油、中间基原油和环烷基原油三大类。

  环烷基原油又称沥青基原油,是以含环烷烃较多的一种原油,环烷基原油所产的汽油辛烷值较高,柴油的十六烷值较低,润滑油馏分含蜡量少或几乎不含蜡、凝固点低,粘度指数较低,渣油中含沥青较多。环烷基原油虽然粘温性差,但低凝固点,可用来制备倾点要求很低而对粘温性要求不高的油品,如电器用油、冷冻机油等。

  环烷基原油属稀缺资源,储量只占世界已探明石油储量的2.2%,被公认为生产电气绝缘油和橡胶油的优质资源。全球目前只有中国、美国和委内瑞拉等国家拥有环烷基原油资源,中国存在于新疆油田、辽河油田、大港油田以及渤海湾等地,尤其以新疆油田的储量和品质最高,环烷基原油具有蜡含量低、酸值高、密度大、粘度大、胶质、残炭含量高以及金属含量高等特点,其裂解性能很差,很少作为催化原料,然而是生产沥青的优质原料,所以环烷基原油的装置工艺设置是按照燃料—润滑油—沥青型路线安排的。以环烷基原油为原料生产的变压器油、冷冻机油、橡胶填充油、BS光亮油、重交通道路沥青等产品,在国内外市场上倍受青睐。

  环烷基油的用途

  用途1:生产变压器油

  自从输电变压器发明以来,专家们就一直在努力寻找一种既能满足变压器的绝缘、冷却等要求、又能长期稳定工作,价格便宜的介质,经过长期的努力,最后公认环烷油是一种最佳的选择。所以目前全球的变压器油制造商,特别是大型跨国公司,所生产的变压器油无一例外地采用环烷油制造。由于环烷油原料相对较少,所以也有少量的制造商使用中间基原油或石蜡基原油制造变压器油,但是这种非环烷油制造的变压器油,在使用性能方面存在不足,如在寿命、抗氧化、抗析气等方面仍然存在问题,所以这种非环烷油制造的变压器油仍然只在小范围内使用。曾经有人提出口号:环烷基变压器油,是最安全最经济的选择

  用途2:生产橡胶用油

  所谓橡胶油,只是一种通称,在具体的使用场所,有不同的称呼。在合成橡胶厂,为改善橡胶的某些性能,需要将矿物油充入合成橡胶中,因而将它称为橡胶填充油。对于橡胶制品制造厂,是生产各种各样的橡胶制品的下游企业,他们往往将橡胶用油称为橡胶操作油、橡胶加工油、橡胶软化剂等等。无论怎样称呼,我们可以将它们统称为橡胶用油,简称为橡胶油。

  环烷油是制造橡胶油的理想原料,合成橡胶中,橡胶链状结构中通常含有苯环结构,根据相似互溶的原理,芳香烃油应该是理想的橡胶油,事实也是这样,在橡胶轮胎制造中,往往就使用芳烃油,其次就是环烷油,环烷油与橡胶之间也有较好的相容性。但由于芳烃油是一种毒性强的物质,凡是与人体密切接触的物品都不能使用,多环芳烃还是一种强烈的致癌物质。随着人们对健康、安全、环保的呼声日益高涨,对于芳烃油的使用限制会越来越多。目前西方发达国家,已制定了各种各样的限制措施,禁止使用含有芳香烃的油品。

  对于环烷油来说,它是一种饱和烃,没有毒副作用,所以环烷油在橡胶行业得到了日益广泛的应用,又由于环烷烃的环状结构,在物理性能上又赋予它部分芳烃的性能,所以环烷油作为橡胶油已经成为一种最理想的原料。选择橡胶油时,环烷基系列橡胶油已经成为最理想的橡胶油。

  用途3:生产冷冻机油

  对于制冷压缩机用的冷冻机油,由于工作的特殊性,要求冷冻机油既要有很低的倾点,通常倾点要小于-30℃,还要求冷冻机油与冷媒之间能够互溶,产品的化学稳定性极好,能够与压缩机同寿命,这些苛刻的要求,目前在矿物油中,只有环烷油有能力达到。另外有些合成油也可以达到。因而环烷油成为制造冷冻机油的主要原料,在目前市场上的矿物油型冷冻机油,无一例外地都是环烷基冷冻机油。其它类型的矿物油虽然也可以制造出很低的倾点,但它们与冷媒之间的互溶性差,无法在压缩机系统内正常循环而可能导致严重润滑故障。所以环烷油主要用途之一就是用来制造冷冻机油。

  用途4:生产油墨溶剂油

  油墨制造工艺中,需要各种各样的溶剂,其中油墨的连结料(也称凡立水)中需要使用大量的矿物油,在各种各样的矿物油中,以环烷油的性能最佳,因为环烷油特殊的环状结构,能够与各种树脂材料良好地溶合,但又没有芳烃的毒性,所以环烷油是制造油墨的理想溶剂。通常制造油墨用的环烷油溶剂,按照沸程的不同,会有多种牌号,还有窄馏份产品和宽馏份产品的区别,有无色和有色的区别。选购时应根据自己的需要不同,选购适合自己用途的环烷油类油墨溶剂。

  用途5:生产油漆、涂料用溶剂油

  过去人们对苯类产品危害人类身体健康的认识不足,尤其是在发展中国家还不是很重视,所以制造各种涂料、油漆时,大量使用苯或者甲苯、二甲苯等溶剂产品。如今,在西方发达国家,已经基本禁止油漆和涂料使用苯类产品作为溶剂,但是在发展中国家,仍然在大量使用苯类溶剂,如我们中国。

  随着人们对健康的重视、对安全环保的重视,这种对人体危害严重的有毒溶剂,正在逐渐被淘汰,而最好的替代品就是环烷油溶剂,因为环烷油溶剂既有很好的溶解性,又没有苯类的毒性,所以使用环烷油制造涂料和油漆用的溶剂,是一种最佳的选择。

  用途6:生产低倾点、高粘度白油

  通常情况下,天然石油中含有相当数量的石蜡,比例可能会高达20%以上,天然石油的重组份的凝固点可能会在40℃以上。如果要降低凝固点,需要采用溶剂脱蜡的工艺除去石蜡组份,通常受到人工制冷降温及过虑条件的限制。石油中的润滑油组份通常只能将凝固点降低到-9至-15℃。但是对于环烷基原油,由于原油埋藏在地下较浅的地层,地表水有机会侵入到油层,从而将微生物带到了油层内部,其中有一种微生物是一种噬蜡酵母菌,在漫长的时间内,能将所有直链烃吞噬殆尽,所以通常的环烷基原油是不含蜡的组份,凝固点很低,因而环烷油可以生产倾点在-30或者-50℃的白油,而且粘度可以达到N46、N68、N100、N150直至N680粘度级别。基于这个原因,对于高粘度、低倾点的白油,只有用环烷油才能生产。

  用途7:生产粘合剂用油

  随着中国包装行业的高速发展,粘合剂生产在中国也在迅速发展,其中如热熔胶、压敏胶、不干胶等等,这些粘合剂的生产需要使用矿物油,基于粘合剂使用的材料特点,要求这些矿物油不能含蜡、与生产粘合剂的高分子材料之间具有良好的相容性,这些高分子材料通常是含有苯环的聚合物。根据物质之间相似互溶的原理,所以希望所用的溶剂能够最大程度地与粘合剂的其它原料相似,但由于粘合剂产品大多数使用在与人体密切接触的产品中,对人体的健康安全不能有潜在的威胁,虽然富含芳香烃的矿物油是很好的粘合剂用油之一,但芳香烃矿物油是严重有毒物质及致癌物质,威胁人体健康,所以粘合剂应该绝对不使用苯、甲苯、二甲苯以及富含芳香烃的矿物油。

  那么有没有一种即对人体安全健康无不良影响,有能满足粘合剂的物性需求的矿物油?回答是肯定的。环烷油就是这种理想的天然矿物油,并且可以通过高压加氢的办法,可以完全脱除环烷油中残留的芳香烃类物质,使之对人体无害,又能满足粘合剂的特殊要求。

  用途8:生产电火花用油

  随着技术的进步,机械加工行业采用放电烧蚀的方法加工一些形状特殊、硬度高、精度要求高的机械零部件,这种方法被称作电火花加工。电火花加工中,需要一种矿物油,既能带走放电产生的热量、碎渣,保证加工的连续进行;又要保证液体绝缘,无味、稳定性好、不挥发、无毒性等。能够很好地满足这种要求的产品是窄馏份环烷油,所以环烷油是制造高级电火花油的优质原料。

  用途9:生产造纸剥离剂在纸张生产中,纸浆经过成型、干燥后,需要从附着物上剥离下来,如何让纸张生产在成型阶段时,纸浆能够较好地贴附在成型物上,烘干后在分离阶段又必须能非常容易剥离。在实际使用中,人们发现用环烷油制造的剥离剂能够很好地满足这一要求,因而,环烷油作为造纸用剥离剂的主要成份得到广泛应用。

  用途10:生产低倾点润滑油

  在我们的环境中,一年四季的温度、一天中的温度、各地区的温度等等,差别很大,有一部分特殊的场所,需要凝固点特别低的石油产品,特别是润滑油类产品。如何才能满足这些要求?人们通过研究发现,在天然矿物油中,如果分子结构是直链形状,凝固点就高,分子量越大,凝固点也越高。如果分子是异构的,比如一个碳链的长支上,出现若干个短支,则凝固点就会降低,如果碳链是由饱和环状的碳链构成,即环烷烃,则凝固点就会更低,这就是环烷油一个最优秀的特点。因而使用环烷油,可以生产出倾点很低的润滑油,比如根据粘度大小的不同,可以达到-30℃、-40℃、-50℃、-80℃等等,这种低倾点的润滑油,只有环烷油才能够制造出来。

  用途11:生产不溶性硫磺填充油

  自从美国人偶然发现了橡胶交联剂——硫磺以后,长期以来,硫磺一直是橡胶制品制造行业广泛使用的交联剂——硫化剂,随着技术的进步,目前使用硫磺的技术发生了很大的变化,现在的橡胶硫化剂越来越多地采用不溶性硫磺代替了过去的普通硫磺。

  不溶性硫磺具有不溶于二硫化碳的性质,因而得名。学名为高分子聚合硫,简称IS。其中含有不同量的充油成份,形成IS-系列充油型和非充油型产品,并随着子午线轮胎制造工业发展的需要,市场上有多种型号的产品。

  不溶性硫磺是新型的橡胶硫化剂,使用不溶性硫磺不仅可以克服普通硫磺的一些缺点,而且有助于进一步提高橡胶制品的质量。充油的不溶性硫磺所用的填充油,以高纯度的环烷油为最好。使用环烷油制造的充油型不溶性硫磺,其产品质量可以更好地满足橡胶硫化的需要。

  用途12:生产高粘度润滑油

  我们知道,几乎所有的运动设备都需要各种各样的润滑剂,只是设备不同,对润滑剂的要求不同,其中部分设备要求润滑剂的粘度要特别大,但是通常的润滑油制造,由于受生产工艺的限制,很难生产出100℃粘度超过35厘沲的产品。尤其是对于石蜡基原油和中间基原油,由于必须要通过一道脱蜡工艺,这个脱蜡工艺无法脱去高粘度润滑油中的蜡组份,所以无法生产出高粘度产品。而使用环烷基原油来制造高粘度润滑油,就不存在这个问题。

  使用环烷油制造的高粘度润滑油,非常容易就可以达到100℃粘度70厘沲,高的还可以达到100℃粘度110厘沲,这对非环烷油的矿物油来说,是完全不可能的,但是对于真正的优质环烷基原油,天然就不含蜡,所以能比较容易生产出高粘度润滑油。

  用途13:生产光缆填充膏用油

  通讯行业的快速发展,使长途通讯使用的光缆越来越多,而光缆制造中需要使用光缆填充膏,由于光缆使用的环境千差万别,光缆填充膏必须能够适应各种苛刻的环境条件。无论高温和低温条件,光缆膏都不能变质。而制造光缆膏的主要原料是白油,所以光缆膏用白油的质量好坏将对光缆质量产生重大影响。光缆填充膏对白色的要求既要颜色浅,又要倾点低,这种油只有采用白环烷油才能满足。因而环烷油在现代信息社会时代又找到了自己的新用途。

  用途14:生产温液压油

  一些野外作业的设备,通常配有液压机构,尤其是在北方地区,冬天的野外作业,如果不使用特殊的低温液压油,可能出现液压泵不能正常工作的故障。在这种状况下,如果使用环烷油制造的低温液压油,可以使液压油在-30℃到-60℃的范围内能够正常流动,因而保证了北方地区冬天野外作业能够正常进行,可实现冬天野外无障碍作业。

  用途15:生产聚苯乙烯用白油

  聚苯乙烯在生产工艺中,需要使用高粘度的矿物油型白油,通常简称PS白油,这种白油要求粘度高,40℃粘度通常在70-90厘沲。如果使用含蜡矿物油为原料所制造的白油,这会导致聚苯乙烯颗粒不透明。如果使用环烷油制造,就能完全解决这个问题,加上环烷油自身的结构与聚苯乙烯相似,所以对聚苯乙烯的物理性能不会有任何不良作用,因上经优质的PS白油都是采用适宜粘度的环烷油制造。

  用途16:生产纺织助剂用油

  合成纤维在纺丝工艺和后处理工艺中,需要用到各种各样的纺织油剂或助剂,而这些助剂的主要成份就是白色矿物油,简称白矿油。这些纺织助剂,多数需要与水乳化后才能使用,这就要求白矿油对乳化剂、其它功能助剂、合成纤维、水等物质的亲和能力较好。这些性能正是环烷油所具有的特点,所以用白环烷油是制造纺织助剂的最佳原料。

  用途17:生产润滑脂用基础油

  润滑脂生产中,大约需要使用70-85的矿物油,所以矿物油与金属皂之间的亲和能力,是决定润滑脂优劣的关键性因素,环烷油由于自身的倾点低,又以环状结构为主,所以用环烷油生产的润滑脂不仅倾点低,而且不容易析出油份。因而优质的润滑脂,几乎都选用环烷油来制造,尤其是制造低温润滑脂,非得使用环烷油不可。

  用途18:生产减震器油

  汽车用的减震器由于自身的特殊用途,需要天南地北、春夏秋冬、白天黑夜都能正常使用。因而需要很低的倾点,又由于减震器活塞机构是采用橡胶密封圈制造,所以要求所使用的矿物油不能影响密封圈的性能。通常耐油的橡胶与矿物油之间有着一定的平衡关系。

  直链烃或直链异构烃类矿物油会使耐油橡胶发生收缩,如果用于减震器,短时间内就会出现泄漏。

  芳香烃矿物油或芳香烃过多的矿物油,能够使耐油橡胶膨胀而软化,这种矿物油如果用来制造减震器油,则会因为密封圈过分膨胀导致减震器密封很快损坏。

  环烷油类矿物油,与耐油橡胶之间的作用是最轻微的,如果在精制加工阶段控制适当——恰到好处地控制减震器油的膨胀系数,可以使密封橡胶有轻微的膨胀,充分保证减震器的寿命。通常汽车用的减震器寿命就取决于密封材料的寿命,如果减震器油泄漏,哪怕是少量泄漏,减震器的寿命就会终结。所以优秀的矿物油类的减震器油,都是采用环烷油来制造。

  用途19:生产仪表油 各种各样的仪表,需要用润滑油来润滑其中的精密零部件,无论是低温或高温都能正常润滑各运动部件,所以仪表油不能用含有石蜡组份的矿物油来制造,以免在低温时产生较大的阻力而导致仪表失灵。环烷油由于天然就不含蜡,所以环烷油就成为制造仪表油的优秀原料。

  用途20:生产缝纫机油

  使用环烷油制造缝纫机油的理由,与制造仪表油的理由类似。缝纫机是功率小,运转速度快的小型机械,需要靠物理油膜来润滑,环烷油能够提供更好的物理油膜,所以缝纫机油多用环烷油来制造。

  用途21:生产航空液压油

  航空类设备对各种原材料的要求最显著的特点是在各种可能的状态下都必须绝对安全可靠。飞行器的控制机构大量使用液压部件,所以航空液压油是飞机的主要工作器材之一。通常要求液压油在+100℃与-60℃的区间都能正常工作,而且不能对橡胶密封件产生不良的影响。能满足这些苛刻要求的矿物油,通常必须使用环烷油。事实上用环烷油制造的航空液压油完全可以满足,因而环烷油成为制造航空液压油的原材料。

  用途22:生产醋酸纤维用白油

  醋酸纤维的纺丝加工过程中,需要使用纺丝油剂,而醋酸纤维的主要用途之一便是制造香烟过滤嘴。所以醋酸纤维纺丝所用的油剂必须无害的白油。实际使用中证明,使用白环烷油来制造醋酸纤维用的白油,生产醋酸纤维质量是最好的。

  用途23:生产化妆品白油

  各种各样的化妆品中最主要的原料就是高度精炼的白矿油,通常称为化妆品级白油,其它的原料都只是辅助原料,白油用量占到化妆品本身的50%以上。

  对人的皮肤而言,细胞组织上其实有许多细小的微孔,如果是直链型或支链型的白油,它容易渗入人的皮肤内部,从而引起各种各样的副作用。如果是用环烷油来制造这种化妆品级的白油,由于环烷油分子的直径要远大于链烷烃的分子,所以环烷油不容易渗入人的的皮肤内部,能够较好地停留在皮肤的表面,形成保护皮肤的薄膜,从而减少了对人体健康有害的副作用发生。