Sintetička bazna ulja

 

Sintetička bazna ulja proizvode se hemijskom sintezom iz različitih komponenata različitim tehnološkim postupcima. U novije vreme nazivaju ih nekonvencionalnim baznim uljima.

Proizvodnja sint bu

Proces proizvodnje sintetičkih baznih ulja – Poli-Alfa-Olefina (PAO)

 

Razlog ovakve ekspanzije sintetičkih maziva se može objasniti prednostima sintetičkih maziva nad mineralnim u smislu: više oksidacine stabilnosti, više termičke stabilnosti, višeg indeksa viskoznosti, niže isparljivosti, niže tačke tečenja, više temperature paljenja, biodegradabilnosti, netoksičnosti, dužeg veka u eksploataciji, odnosno manjih troškova održavanja. Glavna prepreka za intezivnijim razvojem je visoka cena proizvodnje sintetičkih maziva. Međutim, razlika između cene sintetičkih i mineralnih ulja se vremenom smanjuje, što će u narednom periodu povećati ekspanziju proizvodnje i primene sintetičkih maziva.

 

Potrošnja motornog ulja ogleda se, u prvom redu, isparavanjem koje je mnogo manje kod sintetičkog (7% – 8%) nego kod mineralnog ulja (13% – 15%). Osim toga, sintetičko ulje stvara manje taloga u motoru u odnosu na mineralno i na taj način motor ostaje čistiji i dugotrajniji. Nedostaci su im visoke cene i relativno lošija rastvorljivost konvencionalnih aditiva. U novije vreme sintetička bazna ulja se sve više koriste za proizvodnju najnovijih verzija motornih ulja, nekih specijalnih maziva i radnih fluida, a prema zahtevima konstruktora modernih vozila i industrijskih sistema. Proizvode se više vrsta i varijanata.

 

Sintetička maziva se prvenstveno koriste tamo gde se problem podmazivanja ne može uspešno rešiti mazivom mineralnog porekla, gde to zahteva specifikacija proizvođača mehaničkog sistema i gde troškovi proizvodnje ili eksploatacije mogu podneti visoku cenu sintetičkog maziva.

 

Motorna uljaPolialfaolefini se veoma često koriste za proizvodnju sintetičkih i polusintetičkih motornih ulja. Zbog slabijeg rastvaranja klasičnih aditiva, koriste se u kombinaciji sa estrima koji su, zahvaljujući svojoj polarnosti, bolji rastvarači aditiva. S obzirom da se PAO dobro mešaju sa mineralnim baznim uljima (20 – 70%) češće se koriste za proizvodnju polusintetičkih motornih ulja. Visoke performanse sintetičkih i polusintetičkih motornih ulja omogućavaju proizvodnju ulja niže viskoznosti (SAE 5W-30, SAE 5W-20), koja su formulisana da bi smanjila trenje u motoru što ima za posledicu uštedu goriva (EC – Energy Conserving) i do 2,7% kod modernih motora. Osim toga, uvođenje NOACK testa (ograničenje isparljivosti ulja na 13%), problem toksičnosti odnosno zaštita čovekove okoline su takođe uzroci povećanja potrošnje sintetičkih i polusintetičkih motornih ulja.

 

Ulja za ručne i automatske menjače i diferencijale motornih vozilaNiska tačka tečenja i dobre viskozno-temperaturne karakteristike omogućavaju lako pokretanje hladnog motora i rad u uslovima niskih temperatura, pri čemu se smanjuje potrošnja goriva.

 

Industrijska mazivaSintetička maziva na bazi mešavine PAO/estar se u industriji korite za podmazivanje velikih industrijskih gasnih turbina sa pogonom na prirodni gas. Takođe se u industriji koriste za ekstremno teške uslove rada zupčanika i ležajeva na visokim temperaturama i visokim pritiscima. Sintetička maziva na bazi PAO su izuzetno pogodna za podmazivanje vazdušnih i gasnih kompresora. Za vreme procesa sabijanja u klipnim kompresorima dolazi do zagrevanja vazduha i delova kompresora. Temperatura zagrevanja zavisi od stepena sabijanja i ulazne temperature vazduha. Kod višestepenih klipnih kompresora može se kretati i preko 2200C, pa je zato kod kompresorskog ulja, osim termičke i oksidacione stabilnosti, važna karakteristika temperature samozapaljenja. Za podmazivanje kompresora sa temperaturom kompresije do 2200C koriste se najčešće mineralna ulja, a preko 2200C sintetička. U toku podmazivanja klipnih prstenova i površina cilindra, ulje se nalazi u tankom sloju, čija se debljina meri u mikronima. U takvim uslovima korišćenja, ulje je u intenzivnom kontaktu sa zagrejanim vazduhom pa je proces termičke razgradnje intenzivan. Zato su posebno važne karakteristike ulja za vazdušne kompresore: sklonost ka isparavanju, stvaranje taloga, oksidacija i formiranje koksnih taloga. Osim ovih karakteristika kompresorsko ulje mora da štiti površine od korozije i rđe, jer su sa vazduhom iz atmosfere pomešani vodena para i brojna agresivna hemijska jedinjenja. Zajedno sa vazduhom u kompresor se unose i mehaničke čestice, pa ulje obavlja i funkciju zaptivača, tako što razdvaja kompresioni prostor od ostalog dela kompresora.

 

VazduhoplovstvoPolusintetička ulja (PAO+mineralno ulje) se sve više koriste za klipne motore aviona. Najpoznatiji u ovoj oblasti je Shell sa svojim Aeroshellom Oil W SAE 15W-50. Za hidraulične sisteme vazduhoplova, mineralna hidraulična ulja se sve više zamenjuju sa mešavinom PAO/estar. Takođe se koriste i za proizvodnju masti za vazduhoplovstvo.

 

Prehrambena i farmaceutska industrijaMaziva na bazi polialfaolefina se mogu formulisati da prođu FDA testove (FDA Regulations 21 CFR 178.3570-a), da bi se mogla primenjivati za podmazivanje reduktora i drugih mehaničkih sistema u prehrambenoj industriji gde može doći do slučajnog kontakta sa hranom. PAO obezbeđuju netoksičnost, bolju mazivost, viši indeks viskoziteta, višu oksidativnu i termičku stabilnost, nižu tačku stinjavanja što dovodi do uštede energije do 8%, u poređenju sa tehnički belim uljima mineralnog porekla.

Sintetička maziva Grupe Primena u proizvodnji maziva
Sintetički ugljovodonici Alkilaromati Alkilbenzeni: Ulja za klipne vazdušne kompresore, ulja za rashladne kompresore, ulja za valjanje Dialkilbenzeni: Maziva za niske temperature, ulja za rashladne kompresore, ulja za stacionarne gasne turbine
Oligomeri olefina Poliizobuteni: Za proizvodnju aditiva, ulja za obradu metala (rezanje, valjanje, izvlačenje, kaljenje), ugušćivači za ulja, komponente u uljima za dvotaktne motore, masti za kablove Polialfaolefini: Savremena motorna ulja (niskoviskozna npr. SAE 5W20), ulja za zupčaničke prenosnike, ulja za vazdušne kompresore, masti za niske temperatre
Etarska ulja Poliglikoli (Polialkilenglikoli) Tečnost za kočnice, maziva za visoke temperature, teškozapaljive hidraulične tečnosti, gasni kompresori (naročito za vodonik), maziva za ležaje, ulja za zupčaničke prenosnike, tečnosti za obradu metala, litijumske masti sa dodatkom grafita ili molibdendisulfida.
Polifeniletri Visokotemperaturna maziva, maziva koja se izlažu radioaktivnom zračenju (npr. u nuklearnim elektranama, za hidrauličke sisteme i zupčaničke prenosnike, masti)
Perfluorpolietri Maziva koja se primenjuju u vasionskim sistemima
Estarska ulja Estri dikarbonskih kiselina Maziva za moderne avione, savremena motorna ulja, litijumove masti
Estri neopentilpoliola Maziva za nadzvučne mlazne motore, maziva za visokotemperaturne gasne turbine, specijalne hidraulične tečnosti, fluidi za prenos toplote, visokotemperaturne mazive masti
Estri fosforne kiseline Teškozapaljiva hidraulična ulja, ulja za vazdušne i gasne kompresore, mazive masti
Estri silicijumove kiseline Hidraulične tečnosti, ulja za prenos toplote, ulja za rashladne kompresore, litijumove niskotemperaturne masti
Silikonska ulja Silikonska ulja Maziva za podmazivanje različitih parova metala (bronza ili mesing na aluminijumu, bakru ili cinku), maziva za podmazivanje delova od plastičnih masa i kaučuka, ulja za impregnaciju poroznih ležajeva od bronze, zaptivne tečnosti za difuzione pumpe, solarne ćelije i transformatore, ulje za ležajeve i instrumentacije, tečnosti za kočnice (DOT 5), visokotemperaturne mazive masti, kao impruveri indeksa viskoznosti kod estara silicijumove kiseline
Halogen-ugljovodonici Hlorugljovodonici Teškozapaljive hidraulične tečnosti, ulja za prenos toplote, izolaciona ulja
Fluorugljenici i hlorfluorugljenici Kompresorska ulja za sabijanje kiseonika, za pumpe za mineralne kiseline, halogene i kiseonik, za mlinove i mešače, za jaka oksidaciona sredstva, za turbo pumpe raketnih motora