Базовые масла групп II и III: как гидрокрекинг приблизил «минералку» к синтетике ПАО

Автор материала: Олег Тимошенко

Базовые масла групп II и III по API получают из нефти гидрообработкой (гидрокрекингом и гидроизомеризацией), и современные масла группы III по многим показателям приближаются к синтетическим полиальфаолефинам (ПАО, группа IV) или не уступают им, стоя значительно дешевле. Заметнее всего ПАО выигрывают разве что при экстремально низких температурах. Ниже - как появились эти группы, чем они отличаются и почему масла на группе III часто продают как «синтетические».

Синтетика ПАО: краткая история

«Качественное масло» чаще всего отождествляют с «синтетическим», а термин «синтетическое» в отрасли традиционно означает полимеризованное базовое масло - полиальфаолефины (ПАО). По данным источника, первую пригодную для коммерческого использования технологию производства ПАО предложила Gulf Oil в 1951 году, а Mobil Oil усовершенствовала ее в 1960-х. Сначала Mobil применяла новое базовое масло в специальных продуктах, в частности в смазке Mobilgrease 28, что, по данным источника, решило проблему отказов роликовых подшипников на авианосцах в холодном климате. Массовыми ПАО стали с выходом моторного масла Mobil 1.

С тех пор рынок ПАО долго и непросто рос, отстаивая обоснованность более высокой цены по сравнению с обычными маслами; по данным источника, за последние десять лет до публикации он заметно вырос - сначала в Европе с более строгими требованиями к смазочным материалам, затем в Северной Америке. Тем не менее вопрос цены для конечного потребителя остается актуальным. К тому же синтетическая основа сама по себе не гарантирует высоких свойств: нужны тщательный подбор компонентов и оптимизация смеси.

Откуда взялись группы II и III

С развитием рынка ПАО часть производителей базовых масел начала использовать минеральное сырье с более высоким индексом вязкости (как правило, побочные продукты производства парафинов), чтобы получить масла с индексом вязкости, близким к ПАО. Эти продукты заполнили нишу между дорогой синтетикой и дешевой «минералкой». По данным источника, с 1993 года многие производители смазочных материалов, прежде всего в Европе, начали заменять ПАО базовыми маслами групп II и III, которые API выделил в отдельные категории. Это породило дискуссию: часть производителей синтетики считала «настоящими» только полимеризованные базовые масла.

Альтернативу синтетике дали технологии гидрообработки, особенно гидрокрекинг. В 1970-1980-х они позволили производить базовые масла группы II с заметно лучшими низкотемпературными свойствами и стабильностью, чем у предшественников группы I. Масла группы II содержат значительно меньше примесей (менее 10 % ароматических углеводородов, менее 0,03 % серы) и настолько чистые, что выглядят почти бесцветными. Более высокая чистота означает, что базовое масло и присадки служат дольше: масло более инертно и образует меньше продуктов окисления, которые повышают вязкость и расходуют присадки. По данным источника, после 1993 года в промышленности широко распространились технологии гидроизомеризации (в частности Isodewaxing), многие компании купили лицензии, и выпуск группы II стал массовым.

Похожая тенденция касается группы III. По данным источника, долгое время в Европе группу III производили в основном Shell и BP с применением депарафинизации селективными растворителями, и первые масла группы III имели худшие параметры, чем современные; многие старые установки модернизировали под изомеризационную депарафинизацию. Технологически группа III производится по схеме, очень похожей на современную группу II: более высокий индекс вязкости достигают более жестким режимом гидрокрекинга или сырьем с более высоким индексом вязкости. Поэтому группу III сегодня может в больших объемах выпускать большинство производителей группы II.

Группа III против ПАО

Современные базовые масла группы III пригодны для самых сложных условий и во многих случаях соответствуют синтетическим маслам или превосходят их. Стойкость к окислению и термостойкость - одни из главных преимуществ синтетики, а более высокая стабильность основы означает более долгую жизнь присадок и более длинные интервалы замены; в этом группа III, как правило, бросает вызов ПАО. Стабильность группы III хорошо прогнозируется по индексу вязкости, который говорит о доле стойких изопарафиновых и насыщенных структур. В отличие от раннего поколения группы III, которое могло содержать до 5 % ароматических углеводородов, современные масла после гидрокрекинга и гидроизомеризации проходят жесткую гидроочистку и имеют лучшие растворимость присадок, смазывающую способность и противоизносные свойства.

По температуре застывания современная «высокотехнологичная минералка» также может конкурировать с ПАО, поэтому самая заметная ниша, где группе III трудно состязаться с ПАО, - продукты для экстремально низких температур, например арктические смазки. В то же время и на группе II в сочетании со специально разработанными присадками в отдельных применениях можно получить продукт, сопоставимый по стойкости к окислению с традиционной синтетикой на ПАО.

Что выбрать

Современные минеральные базовые масла высокой очистки обеспечивают для большинства продуктов почти такие же эксплуатационные характеристики, как ПАО, производятся в больших объемах и стоят значительно дешевле. Глобализация требований к смазочным материалам и спецификаций производителей техники повышает спрос на группу III, и многие производители маркируют масла на группе III как «синтетические». В Северной Америке грань между «чистокровной» синтетикой и группой III фактически стерло решение Национального отдела рекламы (NAD) в 1999 году, которое позволило называть такие масла синтетическими.

Скорее всего, группа III и ПАО и дальше будут существовать параллельно: части продуктов нужна именно ПАО-синтетика, а усовершенствованные минеральные основы позволяют получить качественные масла по доступной цене. Для конкретного двигателя главное - не тип основы, а соответствие масла классу вязкости и допуску производителя.