Базові оливи груп II і III: як гідрокрекінг наблизив «мінералку» до синтетики ПАО

Автор матеріалу: Олег Тимошенко

Базові оливи груп II і III за API отримують з нафти гідрообробкою (гідрокрекінгом і гідроізомеризацією), і сучасні оливи групи III за багатьма показниками наближаються до синтетичних поліальфаолефінів (ПАО, група IV) або не поступаються їм, коштуючи значно дешевше. Найпомітніше ПАО виграють хіба що в екстремально низьких температурах. Нижче - як з'явилися ці групи, чим вони відрізняються і чому оливи на групі III часто продають як «синтетичні».

Синтетика ПАО: коротка історія

«Якісну оливу» найчастіше ототожнюють із «синтетичною», а термін «синтетична» в галузі традиційно означає полімеризовану базову оливу - поліальфаолефіни (ПАО). За даними джерела, першу придатну для комерційного використання технологію виробництва ПАО запропонувала Gulf Oil у 1951 році, а Mobil Oil вдосконалила її в 1960-х. Спочатку Mobil застосовувала нову базову оливу в спеціальних продуктах, зокрема в мастилі Mobilgrease 28, що, за даними джерела, розв'язало проблему відмов роликових підшипників на авіаносцях у холодному кліматі. Масовим ПАО стали з виходом моторної оливи Mobil 1.

Відтоді ринок ПАО довго й непросто ріс, обстоюючи обґрунтованість вищої ціни порівняно зі звичайними оливами; за даними джерела, за останні десять років до публікації він помітно зріс - спершу в Європі зі суворішими вимогами до мастильних матеріалів, потім у Північній Америці. Проте питання ціни для кінцевого споживача лишається актуальним. До того ж синтетична основа сама по собі не гарантує високих властивостей: потрібні ретельний підбір компонентів і оптимізація суміші.

Звідки взялися групи II і III

З розвитком ринку ПАО частина виробників базових олив почала використовувати мінеральну сировину з вищим індексом в'язкості (як правило, побічні продукти виробництва парафінів), щоб отримати оливи з індексом в'язкості, близьким до ПАО. Ці продукти заповнили нішу між дорогою синтетикою і дешевою «мінералкою». За даними джерела, з 1993 року багато виробників мастильних матеріалів, насамперед у Європі, почали замінювати ПАО базовими оливами груп II і III, які API виділив в окремі категорії. Це породило дискусію: частина виробників синтетики вважала «справжніми» лише полімеризовані базові оливи.

Альтернативу синтетиці дали технології гідрообробки, особливо гідрокрекінг. У 1970-1980-х вони дали змогу виробляти базові оливи групи II з помітно кращими низькотемпературними властивостями і стабільністю, ніж у попередників групи I. Оливи групи II містять значно менше домішок (менше 10 % ароматичних вуглеводнів, менше 0,03 % сірки) і настільки чисті, що виглядають майже безбарвними. Вища чистота означає, що базова олива і присадки служать довше: олива інертніша і утворює менше продуктів окиснення, які підвищують в'язкість і витрачають присадки. За даними джерела, після 1993 року в промисловості широко поширилися технології гідроізомеризації (зокрема Isodewaxing), багато компаній купили ліцензії, і випуск групи II став масовим.

Подібна тенденція стосується групи III. За даними джерела, довгий час у Європі групу III виробляли переважно Shell і BP із застосуванням депарафінізації селективними розчинниками, і перші оливи групи III мали гірші параметри, ніж сучасні; багато старих установок модернізували під ізомеризаційну депарафінізацію. Технологічно група III виробляється за схемою, дуже схожою на сучасну групу II: вищий індекс в'язкості досягають жорсткішим режимом гідрокрекінгу або сировиною з вищим індексом в'язкості. Тому групу III сьогодні може у великих обсягах випускати більшість виробників групи II.

Група III проти ПАО

Сучасні базові оливи групи III придатні для найскладніших умов і в багатьох випадках відповідають синтетичним оливам або перевершують їх. Стійкість до окиснення і термостійкість - одні з головних переваг синтетики, а вища стабільність основи означає довше життя присадок і довші інтервали заміни; у цьому група III, як правило, кидає виклик ПАО. Стабільність групи III добре прогнозується за індексом в'язкості, який свідчить про частку стійких ізопарафінових і насичених структур. На відміну від раннього покоління групи III, що могло містити до 5 % ароматичних вуглеводнів, сучасні оливи після гідрокрекінгу і гідроізомеризації проходять жорстке гідроочищення і мають кращі розчинність присадок, змащувальну здатність і протизносні властивості.

За температурою застигання сучасна «високотехнологічна мінералка» також може конкурувати з ПАО, тож найпомітніша ніша, де групі III важко змагатися з ПАО, - продукти для екстремально низьких температур, наприклад арктичні мастила. Водночас і на групі II в поєднанні зі спеціально розробленими присадками в окремих застосуваннях можна отримати продукт, порівнянний за стійкістю до окиснення з традиційною синтетикою на ПАО.

Що обрати

Сучасні мінеральні базові оливи високої очистки забезпечують для більшості продуктів майже такі самі експлуатаційні характеристики, як ПАО, виробляються у великих обсягах і коштують значно дешевше. Глобалізація вимог до мастильних матеріалів і специфікацій виробників техніки підвищує попит на групу III, і багато виробників маркують оливи на групі III як «синтетичні». У Північній Америці межу між «чистокровною» синтетикою і групою III фактично стерло рішення Національного відділу реклами (NAD) у 1999 році, яке дозволило називати такі оливи синтетичними.

Найімовірніше, група III і ПАО й надалі існуватимуть паралельно: частині продуктів потрібна саме ПАО-синтетика, а вдосконалені мінеральні основи дають змогу отримати якісні оливи за доступною ціною. Для конкретного двигуна головне - не тип основи, а відповідність оливи класу в'язкості і допуску виробника.