Исследование технологических факторов процесса гидроизомеризации остатков гидрокрекинга для получения гидравлических масел с улучшенными низкотемпературными свойствами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.07, кандидат наук Кашин, Евгений Васильевич

• Кашин, Евгений Васильевич
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Кашин, Евгений Васильевич

Введение..............................................................4

1 Состояние производства гидравлических жидкостей....................10

1.1 Характеристика гидравлических систем..........................10

1.2 Общие требования и свойства жидкостей для гидравлических систем.12

1.3 Классификация гидравлических жидкостей........................16

1.4 Отечественные гидравлические жидкости.........................19

1.5 Г идрокаталитические процессы производства низкозастывающих базовых

масел.............................................................25

1.5.1 Каталитическая депарафинизация............................ 26

1.5.2 Процесс гидроизомеризации..................................27

1.5.3 Анализ патентных данных в области разработок гидрокаталитических

процессов получения низкозастывающих масел.......................31

1.6 Присадки......................................................35

1.6.1 Антиокислительные присадки.................................35

1.6.2 Антикоррозионные присадки..................................35

1.6.3 Антифрикционные присадки...................................36

1.6.4 Антипенные присадки ...................................... 37

1.6.5 Вязкостные присадки ...................................... 37

1.7 Постановка задачи исследования............................... 42

2 Объекты и методы исследования....................................44

2.1 Объекты исследования..........................................44

2.1.1 Сырье процесса.............................................44

2.1.2 Катализаторы...............................................50

2.1.3 Методика подготовки катализатора...........................52

2.1.4 Присадки...................................................53

2.2 Методы исследования ......................................... 56

2.2.1 Описание лабораторной установки .......................... 56

2.2.2 Порядок проведения эксперимента............................59

2.2.3 Стабилизация продуктов.....................................60

3

2.2.4 Методы анализа сырья и продуктов...........................60

2.2.5 Методика расчета выхода стабильного гидрогенизата..........66

3 Исследование технологии получения низкозастывающей основы

гидравлических масел................................................67

3.1 Получение низкозастывающей основы с применением

платиносодержащего катализатора на основе ZSM-5...................67

3.1.1 Получение низкозастывающей основы из Сырья №1..............68

3.1.2 Получение низкозастывающей основы из Сырья №2..............75

3.2 Получение низкозастывающей основы с применением

платиносодержащего катализатора на основе ZSM-23..................82

3.2.1 Получение низкозастываюшей основы из Сырья №2..............82

3.3 Сравнительная оценка показателей работы катализаторов на основе

цеолитов ZSM-5 и ZSM-23...........................................88

3.4 Исследование физико-химических свойств опытного образца

низкозастывающей основы...........................................92

4 Обоснование выбора композиции присадок...........................98

4.1 Обоснование выбора загустителя................................98

4.1.1 Исследование вязкостно-температурных характеристик загущенных

масел .......................................................... 98

4.1.2 Исследование устойчивости к деструкции....................105

4.2 Сравнительные результаты исследования фракций низкозастывающей основы и масел на их основе с отечественными и зарубежными аналогами.... 109

Заключение..........................................................119

Список литературы...................................................121

4

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование технологических факторов процесса гидроизомеризации остатков гидрокрекинга для получения гидравлических масел с улучшенными низкотемпературными свойствами»

Введение

Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации (РФ), утвержденная Президентом в феврале 2013 года, указывает на необходимость освоения новых месторождений углеводородного сырья, расположенных в зонах с холодным климатом, в связи с растущими потребностями рынка. Это потребует решения целого ряда задач: расширение масштабов геологоразведочных работ, разработку и освоением новых месторождений нефти, газа, организацию единой арктической транспортной системы и инфраструктуры. Значительное количество машин и техники предполагается эксплуатировать в жестких природно-погодных условиях с диапазоном температур от минус 60 до плюс 40°С. Это, в свою очередь, потребует разработки и использования новых морозостойких материалов, в том числе, смазочных. [1]

Объем потребления смазочных материалов низкозастывающих сортов (гидравлических, моторных и трансмиссионных масел) в РФ составляет около 17 тысяч тонн в год, из которых порядка 7 тысяч тонн импортируется. Таким образом, баланс российского рынка смазочных материалов, эксплуатируемых в условиях холодного климата, составляет 44% ввозимых из зарубежа и 56% отечественного производства. Импорт представлен моторными (55%), гидравлическими (44%) и трансмиссионными маслами (1%). Российскими компаниями для районов с холодным климатом было произведено около 4200 т. моторного масла, 4500 т. гидравлического и 1000 т. трансмиссионного масла. [2]

Важно отметить, что основная часть российских низкозастывающих масел производится с использованием синтетических базовых масел и присадок зарубежного производства. В связи с этим, создание смазочных материалов различного назначения, работоспособных в условиях низких температур, является актуальной и востребованной задачей.

Степень разработанности темы

Ассортимент современных российских низкозастывающих гидравлических масел насчитывает около 10 марок, из которых больше половины производятся на

5

основах синтетического происхождения, и всего единицы из специального нефтяного сырья с применением гидрокаталитических процессов и добавлением комплекса присадок. Как правило, в качестве присадок используют продукты зарубежного производства.

Большинство отечественных технологий не способны обеспечить получение базовых масел с температурой застывания минус 60°С и ниже, необходимых при производстве смазочных материалов для эксплуатации в условиях экстремально низких температур. Передовыми разработками в данной области обладают компании ExxonMobil и Chevron, имеющие собственные технологии производства масел с низкой температурой застывания и высоким индексом вязкости. Отечественная нефтеперерабатывающая промышленность не располагает аналогами данных процессов.

Целью работы является обоснование выбора сырья и катализатора, а также определение технологических факторов процесса получения низкозастывающей основы и гидравлических масел c улучшенными низкотемпературными свойствами, обеспечивающими стабильную работу оборудования в условиях холодного климата. Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

* проведение анализа современного состояния производства низкозастывающих гидравлических масел;

* обоснование требований к низкотемпературным свойствам гидравлических масел для холодных климатических условий;

* обоснование выбора сырья для получения маловязкой низкозастывающей основы в одну стадию;

* выбор катализатора и определение технологических факторов процесса получения низкозастывающей основы гидравлических масел с температурой застывания минус 60°С и ниже на существующих мощностях;

* выбор эффективного загустителя, обеспечивающего требуемые вязкостнотемпературные свойства гидравлических масел в широком диапазоне температур при высокой стойкости к деструкции;

6

* наработка опытного образца низкозастывающей основы и загущенных гидравлических масел с улучшенными низкотемпературными свойствами и проведение сравнительных испытаний по физико-химическим и эксплуатационным свойствам с существующими аналогами.

Научная новизна:

1. Установлена возможность получения основы гидравлических масел с температурой застывания минус 60°С и ниже путем одностадийной гидрокаталитической переработки остатков гидрокрекинга, имеющих в своем составе углеводороды с числом атомов С12-С30 и выкипающих при температуре не выше 420°С, с применением катализатора на основе цеолита ZSM-5 с содержанием платины 0,28-0,32% масс.

2. Выявлено, что платиносодержащий катализатор на основе цеолита ZSM-23 обладает высокой селективностью в отношении реакций гидроизомеризации остатков гидрокрекинга с концом кипения не выше 490°С и содержащих длинноцепочечные парафиновые углеводороды нормального строения с числом атомов углерода C30+.

3. Установлено, что при гидрокаталитической переработке фракций остатков гидрокрекинга с применением платиносодержащих катализатор на основе цеолитов ZSM-5 и ZSM-23 получение стабильного гидрогенизата с содержанием ароматических углеводородов не более 1,5% масс. возможно при проведении процесса при температурах до 300°С и давлении 3,0-6,0 МПа.

4. Показано, что наличие во фракциях гидрогенизата углеводородов с числом углеродных атомов более 20 существенно ухудшает кинематическою вязкость при отрицательной температуре, что делает невозможным их присутствие в составе гидравлических масел с улучшенными низкотемпературными свойствами 10 и 15 классов вязкости.

Теоретическая ценность работы заключается в комплексном подходе к выбору как состава катализатора, так и технологических параметров процесса производства низкозастывающей основы гидравлических масел с улучшенными низкотемпературными свойствами из остатков гидрокрекинга вакуумного

7

газойля, содержащего парафиновые углеводороды различной молекулярной массы.

Показано преимущество отечественного платиносодержащего катализатора на основе цеолита ZSM-23 по сравнению с катализатором на основе ZSM-5 в реакциях гидроизомеризации углеводородов с числом атомов углерода С30 и выше.

При исследовании вязкостно-температурных свойств масел, загущенных полиметакрилатами различного строения, и изучении их стойкости к деструкции установлено, что сополимерные присадки, имеющие в своем составе мономерные звенья различной природы и строения, обеспечивают наилучшие вязкостнотемпературные свойства загущенных масел и высокую стойкость к деструкции.

Практическая значимость работы определяется исходя из достигнутых результатов, а именно:

1. В результате исследования технологических факторов процесса гидроизомеризации остатков гидрокрекинга вакуумного газойля предложена технология получения основ гидравлических масел с температурой застывания ниже минус 60°С, выходом 71% масс. и содержанием ароматических углеводородов менее 1% масс., предусматривающая гидрокаталитическую переработку сырья в присутствии отечественного платиносодержащего катализатора на основе цеолита ZSM-5 при температуре процесса 280°С, давлении 3 МПа и объемной скорости подачи сырья 1,0 ч-1, что позволяет реализовать процесс в одну стадию без гидрофинишинга на существующих мощностях при использовании имеющегося сырья.

2. Показана возможность получения низкозастывающих основ гидравлических масел из остатков гидрокрекинга с концом кипения не более 490°С с применением отечественного платиносодержащего катализатора на основе цеолита ZSM-23, проявляющего высокую селективность в отношении реакций гидроизомеризации высокомолекулярных углеводородов сырья, и дополнительной стадии гидродоочистки (гидрофинишинга).

8

3. Опытные образцы гидравлических масел 10, 15 и 32 классов вязкости по ГОСТ 17479.3-85 и ISO 3448, приготовленные на основе фракций гидрогенизата с использованием изученных полиметакрилатных загустителей, характеризуются меньшей температурой застывания, кинематической вязкостью при отрицательных температурах, более высокой температурой вспышки и не уступают по физико-химическим и эксплуатационным характеристикам отечественным и зарубежным аналогам, полученным с применением синтетических компонентов.

Методология и методы исследования. Исследование процесса получения низкозастывающей основы из остатков гидрокрекинга вакуумного газойля проводили на проточной каталитической установке под давлением водорода. Анализ физико-химических свойств и углеводородного состава сырья и получаемых продуктов базируется на использовании мировых тенденций в области квалификационной оценки современных нефтепродуктов, а также применении существующих в России стандартных методов (ГОСТ, ASTM, IP, ISO).

В результате исследований на защиту выносятся, следующие положения:

1. Обоснование выбора технологических параметров и состава катализатора процесса получения низкозастывающей основы гидравлических масел из остатков гидрокрекинга вакуумного газойля, содержащего в своем составе углеводороды различной молекулярной массы.

2. Установление зависимости вязкости при отрицательной температуре от углеводородного состава фракций гидрогенизата для получения гидравлических масел с улучшенными низкотемпературными свойствами заданного класса вязкости.

3. Обоснование выбора вязкостной присадки на основе полиметакрилата сложного молекулярного строения, обеспечивающей требуемый уровень вязкостно-температурных свойств и высокую стойкость к деструкции.

4. Способ получения низкозастывающей основы для производства гидравлических масел с улучшенными низкотемпературными свойствами.

9

5. Результаты сравнительных испытаний фракций низкозастывающей основы и загущенных гидравлических масел, полученных по предложенной технологии, с отечественными и зарубежными аналогами, подтверждающие преимущества их вязкостно-температурных свойств в широком диапазоне температур.

Степень достоверности и апробация результатов.

Достоверность и надежность результатов исследования обусловлена большим объемом экспериментального материала, использованием современных и высокоточных методов анализа с применением газо-жидкостной хроматографии и др.

Апробация результатов, подтверждена материалами международных и региональных научных конференций. По теме диссертации опубликованы 3 статьи в рецензируемых изданиях, включенных в перечень ВАК, а также получен патент РФ №2 570 649.

Ла^ор аыра^ае^ мскреннюю ирмзна^ельнос^ь м блазобарнос^ь за ценные собесы м реко^енбармм ирм работе наб Омссер^армем саое.уу научному рукоаобм^елю О.^.н., ироф. Шабалмном Р.Н., за ио^о^ь а орзанмзармм м ироаебенмм эксиерм^ен^оа коллек^мау лабора^ормм сказочных .^а^ермалоа м ирмсабок ООО «РН-ДИР^ к.^.н. Зазлябоаом С.Р., к.^.н. Р*м^оаом MR, к.х.н. Маслоау И.Л. За иребос^ааленные образцы ка^алмза^ороа м консуль^а^маную ио^о^ь ио мх мсиы^анмю заа. лабора^ормем иро^ы^ленных ирорессоа неф^еиерерабо^км, к.х.н. Лозмноаом Л.Н. м заа. лабора^ормем разам^мя змброка^алм^мческмх ирорессоа неф^еиерерабо^км ООО «РН-ДИР^, к.х.н. Фабееау Л.Л. За иоббер^ку м ценные за^ечанмя соае^нмку ООО «РН-ДИР^, О.х.н., ироф. Лысенко С.Л. м заа. кафебром хм^мм м ^ехнолозмм сказочных .^а^ермалоа м хмж^о^олозмм РРУ неф^м м заза ҢИУ) м^енм И.М. Рубкмна, О.х.н., ироф. Ронконозоау Л.Л.

10

1 Состояние производства гидравлических жидкостей

Реализация эффективных энергосберегающих технологий, обеспечивающих существенное увеличение производительности труда, невозможна без использования высокопроизводительного оборудования и систем автоматизированного управления.

В современной технике наиболее широкое распространение получили механические, пневматические, гидравлические и электрические приводы, предназначенные для управления параметрами работы машин или приведения в движение рабочих органов технологического оборудования. Выбор привода осуществляют в зависимости от конструкционных особенностей машины, характера нагрузок, эксплуатационных параметров и назначения самого механизма. [3, 4]

1.1 Характеристика гидравлических систем

Гидравлическая система представляет собой совокупность механизмов и агрегатов, предназначенных для передачи энергии от одного узла машины к другому и превращения этой энергии в полезную работу. С помощью гидравлических систем возможно изменять либо направление и величину прилагаемой силы, либо момент вращения. Средой для передачи энергии в гидравлической системе служит относительно несжимаемая жидкость. [3]

На сегодняшний день практически во всех отраслях техники применяются различные гидравлические устройства, принцип работы которых основан на использовании законов гидравлики. [5]

Анализ большого объема информации показывает, что гидравлические системы применяют не только в тормозных и амортизаторных системах, агрегатах рулевого управления, подъемных и силовых установках, но и в других сферах применения. [6, 7]

Использование гидравлических систем обусловлено наличием преимуществ, которыми они обладают, или отсутствием возможности применения другого вида устройств. К ценным качествам гидроприводов относят:

11

* большая сила и передаваемая мощность на единицу массы привода;

* высокое быстродействие;

* малая инерционность;

* плавность перемещения и бесступенчатая передача усилия;

* высокая стабильность скорости и точность позиционирования при изменении

нагрузки в широком диапазоне;

* высокая частота реверсирования движения;

* высокая эксплуатационная надежность, легкость предохранения от перегрузок;

* простота управления и автоматизации. [8]

Рациональное использование гидравлических систем и внедрение передовых разработок в этой области имеют высокую экономическую значимость как в настоящее время, так и в будущем. Инновации в области конструкторских материалов, смазочных материалов и электроники обеспечивают импульс к дальнейшему совершенствованию технологий гидравлики. Их применение означает снижение энергозатрат, увеличение срока службы машин, что приводит к экономии средств.

С каждым днем повышаются требования к эксплуатационным характеристикам гидравлических систем, что подразумевает повышение рабочих давлений и температур, уменьшение зазоров в узлах трения, повышение точности и чистоты обработки поверхностей. Все эти факторы прямым или косвенным образом увеличивают нагрузку на рабочую жидкость гидравлической системы.

Рабочая жидкость, являясь самым энергоемким элементом гидравлической системы, в значительной степени определяет ее параметры работы и характеристики, ресурс и надежность. Она является не только носителем энергии, но и источником информации о состоянии гидравлической системы. Рабочую жидкость следует рассматривать как важнейший конструкционный элемент гидравлической системы и учитывать ее характеристики и свойства при проектировании, реализации и введении в эксплуатацию. [3,9]

12

1.2 Общие требования и свойства жидкостей для гидравлических систем

Основная функция гидравлической жидкости - передача механической энергии от ее источника к месту использования с изменением значения или направления приложенной силы [3]. Но для обеспечения полноценной и надежной работы всех конструкционных элементов гидравлической системы, применяемые жидкости должны обеспечивать ряд других важных функций. Эти функции определяются условиями эксплуатации гидравлической системы, рабочими операциями, которые выполняет механизм, и конструкционной особенностью гидравлической системы. [9]

Вязкость является наиболее важным свойством жидкости с точки зрения работы в гидравлической системе. Вязкость - это величина внутреннего трения жидкости или сопротивление жидкости течению. Вязкость жидкости для гидравлических систем подбирают исходя из конструктивных особенностей системы, ее размера, рабочего давления и температуры.

При работе гидравлических систем в широком интервале температур важную роль играют вязкостно-температурные свойства жидкости, основным показателем которых является индекс вязкости. Высоким индексом вязкости обладают жидкости, у которых происходит малое изменение вязкости от температуры. Исключить влияние вязкостно-температурных свойств рабочей жидкости на работу гидравлической системы можно, добившись сохранения постоянной температуры как жидкости, так и самой системы. Использование теплообменников для поддержания температуры, а также увеличение диаметров каналов для стабилизации вязкости, приведет к усложнению конструкции и веса системы. Поэтому рабочие жидкости для гидравлических систем должны обладать высоким индексом вязкости.

Зависимость вязкости от давления еще одно важное свойство жидкостей для гидравлических систем. С изменением давления вязкость всех жидкостей может изменяться, но существенное изменение вязкости происходит при очень высоком

13

давлении. При увеличении давления вязкость возрастает. В большей степени характер изменения вязкости обусловлен природой жидкости. Вязкость нефтяных жидкостей в большей степени зависит от давления, чем вязкость эмульсионных жидкостей, при этом вязкость жидкостей на основе парафиновых углеводородов менее зависит от давления, в отличие жидкостей на основе нафтеновых углеводородов. [3,9]

Смазочная способность

Во всех гидравлических системах существует большое количество пар трения. Для того чтобы уменьшить трение и снизить износ элементов гидравлической системы, выполненных из различных конструкционных материалов, рабочая жидкость должна иметь хорошую смазочную способность. Хорошие смазывающие свойства имеют большое значение для снижения интенсивности изнашивания элементов системы, которое может привести к увеличению зазоров между рабочими поверхностями, образованию люфтов и снижению производительности гидравлической системы.

Низкотемпературные ссоис^са

Низкотемпературные свойства жидкостей для гидравлических систем могут характеризоваться температурой застывания жидкости и ее вязкостью при отрицательных температурах. Данные показатели указывают на минимальную температуру, при которой гидравлическая система сохраняет свою работоспособность. Это важно при использовании гидравлических систем в районах с холодным климатом или на больших высотах. Требования к низкотемпературным свойствам в большей степени определяются значением максимально допустимой вязкости при низких температурах, нежели минимальной температурой застывания, что особенно важно при холодном запуске системы.

Сжимаемость и коэффициент расширения

Важным показателем жидкостей, применяемых в гидравлических системах, является модуль всесторонней объемной упругости. Данный показатель характеризует сжимаемость жидкости и является ее обратной величиной. Чем выше его значение, тем меньше сжимается рабочая жидкость. От величины

14

модуля всесторонней объемной упругости зависит точность работы гидравлических систем. Наряду с низкой сжимаемостью жидкость должна обладать низким коэффициентом расширения, что позволяет снизить объем гидравлической системы при высоких температурах эксплуатации.

Стабильность является одним из важнейших требований, предъявляемых ко всем гидравлическим жидкостям. Стабильность жидкости оценивают по способности сохранять физико-химические и эксплуатационные свойства в процессе использования и хранения.

Для гидравлических систем, связанных с атмосферой, большое значение имеет стабильность к окислению, то есть способность жидкости препятствовать действию кислорода воздуха. Во избежание коррозии металлов и образования отложений при высоких рабочих температурах необходима хорошая термическая стабильность гидравлической жидкости. Ее обычно оценивают по изменению свойств гидравлической жидкости в процессе нагрева. Гидролитическая стабильность жидкости определяется наличием качественных изменений в ней при воздействии воды. Жидкости, обладающие достаточной гидролитической стабильностью, обеспечивают сохранение эксплуатационных показателей при наличии в системе влаги или воды. Важным фактором является также сохранение работоспособности и стабильность во времени при необходимости длительного хранения. [3,9]

Жидкость для гидравлической системы должна обладать совместимостью с материалами, из которых она состоит. То есть металлы, полимерные и резинотехнические изделия, материалы уплотнений, имеющие контакт с жидкостью, не должны разрушаться, вступать с ней в реакцию или влиять на свойства самой жидкости. Жидкость и материалы должны быть инертны по отношению друг к другу. Совместимость жидкостей с конструкционными материалами, а также различных жидкостей друг с другом приобретает интерес с позиции возможности использования одной гидравлической жидкости взамен другой.

15

Повышенная летучесть гидравлических жидкостей влияет на работоспособность гидравлической системы и может приводить к потерям жидкости, снижению к.п.д. системы и нарушению работы насоса. Низкой летучестью обладают жидкости, которые имеют низкое давление насыщенных паров и высокую температуру начала кипения. Снизить испарение рабочей жидкости можно, применяя изолированные гидравлические системы.

О^рлзоблни^ зжул&сим л бел^нлбламос^& жиЭкое^м

Работа гидравлической системы может быть нарушена вследствие попадания в рабочую жидкость воды, поэтому жидкость должна иметь высокую стойкость к образованию эмульсий. Попадание влаги в систему возможно при конденсации из атмосферы или в результате утечек из вспомогательного оборудования. Жидкости не должны смешиваться с водой, а также легко от нее отделятся. Образующиеся эмульсии способны накапливать загрязнения, которые нарушают работу клапанов, увеличивают трение и износ и способствуют развитию процессов окисления и коррозии.

Важным фактором в работе гидравлической системы является аэрирование жидкости. Жидкости для гидравлических систем должны быть способны выделять воздух и другие газы без образования пены. Вспениваемость жидкости может привести к снижению эффективности гидравлической системы, ухудшению смазывающей способности и потере жидкости за счет выброса пены.[3, 7]

В зависимости от условий применения жидкости для гидравлических систем должны обладать рядом дополнительных свойств.

Малая плотность жидкости играет роль в случае, если необходимо снизить массу системы, а также уменьшить нагрузку на движущиеся части насоса и клапаны.

Для гидроприводов, работающих в непосредственной близости от источников воспламенения, высокотемпературных узлов агрегатов и открытого огня,

16

требуются негорючие жидкости. Использование негорючих жидкостей в таком гидравлическом оборудовании снижает риск возникновения пожара.

Жидкость должна быть нетоксичной, так как при эксплуатации и ремонте гидравлических систем возможен непосредственный контакт людей с рабочей жидкостью. Особые требования по чистоте и экологической безопасности предъявляют к группе гидравлических жидкостей, допущенных к применению в пищевой промышленности.

Различные свойства жидкостей нельзя назвать равноценными, поэтому для каждой гидравлической системы необходим тщательный выбор гидравлической жидкости исходя из наиболее важных критериев, обусловленных спецификой ее работы. [3]

1.3 Классификация гидравлических жидкостей

Область технологии гидравлических систем включает в себя гидростатические и гидродинамические передачи. В гидростатических системах передача энергии осуществляется при помощи высоких давлений при малых скоростях течения. В гидродинамических системах используется кинетическая энергия текущей жидкости, то есть скорость течения высокая, а давление низкое. Энергопередающими называют жидкости, используемые в гидродинамических системах, а жидкости для гидростатических систем - гидравлическими маслами. [10]

В данном разделе рассматривается классификация гидравлических масел.

Гидравлические масла разделяют по типу (природе) базовой основы на нефтяные, синтетические и водно-гликолевые.

В зависимости от области применения гидравлические масла классифицируются по назначению:

* для воздушных судов, наземного и водного транспорта;

* для гидротормозных и амортизаторных систем и механизмов;

* для гидравлических передач и приводов, циркуляционных систем машин и механизмов промышленных предприятий.

17

Отечественные гидравлические масла классифицируются в соответствии с ГОСТ 17479.3-85, который включает в себя обозначение по типу, характеризует класс вязкости и указывает на принадлежность масла к группе по эксплуатационным свойствам.

В основе классификации по вязкости лежит значение кинематической вязкости при температуре 40°С. Основные классы вязкости по ГОСТ 17479.3-85, соответствующего международному стандарту ISO 3448 и DIN 51 519, приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Классы вязкости гидравлических масел.

Классы вязкости по ГОСТ 17479.3-85, ISO 3448 и DIN 51 519

Класс вязкости Кинематическая вязкость при 40°С, мм2/с

5 4,14-5,06

7 6,12-7,48

10 9,00-11,00

15 13,50-16,50

22 19,8-24,20

32 28,8-35,20

46 41,4-50,60

68 61,20-74,80

100 90,00-110,00

150 135,00-165,00

По эксплуатационным свойствам и наличию в составе функциональных присадок гидравлические масла делятся на группы А, Б и В. Соответствие групп масел по эксплуатационным свойствам по ГОСТ 17479.3-85, ISO 6074 и DIN 51 524 представлено в таблице 2.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кашин, Евгений Васильевич, 2016 год

Список литературы

1. Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года // Утверждена Президентом РФ Путиным В.В. 08.02.2013. [Электронный ресурс].

URL:http://government.ru/media/files/2RpSA3sctElhAGn4RN9dHrtzk0A3wZm8.pdf

2. Маркетинговое исследование рынка смазочных материалов для Крайнего Севера и Арктики в России и мире. Megaresearch, 2013, с. 45

3. Хаттон Р.Е. Жидкости для гидравлических систем / Хаттон Р.Е. - Пер.с англ., под ред. В.В. Вайнштока. - М.: Химия, 1965.- 364с.

4. Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика / Башта Т.М. -М.: Машиностроение, 1972. - 320 с.

5. Башта Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы / Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б. - Машиностоение, 1982. - 424 с.

6. Эрнст В. Гидропривод и его промышленное применение / Эрнст В. - Пер. с англ., Машгиз, 1963.- 492с

7. Василенко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин / Василенко В.А. - Справочник - М.: Машиностроение, 1983. - 301с.

8. Машиностроение. Энциклопедия / ред. Совет: К.В. Фролов (пред.) и др. Кн. 2. Гидро- и виброприводы / Д.Н. Попов, В.К. Асташев, А.Н. Густомясов и др. М.: Машиностроение, 2012. 304 с.

9. Никитин О.Ф. Рабочие жидкости гидроприводов. Классификация, свойства, рекомендации по выбору и применению / Никитин О.Ф. - М.: Изд-во МВТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. - 147с.

10. Манг Р. Смазки. Производство, применение, свойства: справочник / Манг Р., Дрезель У. - Изд.: Профессия, 2010. - 956 с.

11. Анисимов И.Г. Топлива, смазочные материала, технические жидкости. Ассортимент и применение: справочник / Анисимов И.Г., Бадыштова С.А., и др., Под ред. Школьникова В.М. изд. 2-е - М.: Издательский центр «Техинформ», 1999.-596 с.

122

12. Шабалина Т.Н. Гидрокаталитические процессы в производстве масел / Шабалина Т.Н., Каминский С.Э. - Самара.: Изд-во Самарский государственный технический университет, 2003 г., 56с.

13. Плешакова Н.А. Каталитическое гидрооблагораживание масляных фракций нафтено-ароматической нефти / Плешакова Н.А., Шабалина Т.Н., Тыщенко В.А., Шейкина Н.А // Наука и технологии в промышленности. - 2005. - № 4. - с. 46-50.

14. Шабалина Т.Н. Становление и развитие исследований по гидрокаталитическим процессам получения масел и парафина / Шабалина Т.Н., Тыщенко В.А., Плешакова Н.А. // Совершенствование технологий получения нефтепродуктов. Сборник научных трудов СВНИИНП / Под ред. Шабалиной Т.Н. - Самара: Изд-во «Август», 2008. - с. 10-13.

15. Капустин В.М. Химия и технология переработки нефти / Капустин В.М, Рудин М.Г. - М.: Химия, 2013. - 496 с

16. Каминский Э.Ф. Глубокая переработка нефти: технологический и экологический аспекты / Каминский Э.Ф., Хавкин В.А.-М.: Техника, 2001. - 384 с.

17. Каминский Э.Ф. Перспективы повышения качества нефтепродуктов в России / Каминский Э.Ф., Булатников В.В., Хавкин В.А. // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. - 2004. - № 5.- с. 20-21.

18. Lynch, T.R. Process chemistry of lubricant base stocks / T.R. Lynch. - Canada, Mississauga: CRC Press, 2008. - 369 p.

19. Орочко Д.И. Гидрогенизационные процессы в нефтепереработке / Орочко Д.И., Сулимов А.Д., Осипов Л.Н. - М.: Химия,1971.-352 с.

20. Школьников В.М. Каталитические процессы депарафинизации в производстве базовых масел / Школьников В.М., Усакова Н.А., Степуро О.С. // Химия и технология топлив и масел. - 2000. - №1. - с. 26-27.

21. Шабалина Т.Н. Получение маловязких низкозастывающих гидравлических масел из продуктов гидрокрекинга-гидроизомеризации петролатума / Шабалина Т.Н., Ушатинская О.П., Стефанская Ф.А. // Масла и жидкости для промышленного оборудования. Сборник трудов КФ ВНИИ НП.-М.:ЦНИИТЭНефтехим.-1983.-с.45-55.

123

22. Капустин В.М. К вопросу о производстве гидрокрекинговых масел в ОАО "ТАНЕКО" / Капустин В.М., Харламов А.Н., Забелинская Е.Н. // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. - 2010. -№7. - с. 16-18.

23. Патент США №3668113, 06.06.1972.

24. Патент США №4229282, 21.10.1980.

25. Химия цеолитов и катализ на цеолитах / Перевод с английского под ред. Академика Х.М. Миначева // М. "Мир" - 1980. - с. 422.

26. Радченко Е.Д. Промышленные катализаторы гидрогенизационных процессов нефтепереработки / Радченко Е.Д., Нефедов Б.К., Алиев Р.Р. - М.: Химия, 1987.223 с.

27. Каминский Э.Ф. Катализаторы нефтепереработки. Технический уровень, состояние производства / Каминский Э.Ф., Хавкин В.А., Жарков Б.Б., Шакун А.Н. // Технологии нефти и газа. - 2005. - № 1.- с. 3-9.

28. Патент США №4642176, 10.02.87

29. Патент США №4975177, 04.12.90

30. Патент США №4986894, 22.01.91

31. Патент США №56433440, 01.07.97.

32. Wilson M. W. Commercialization of Isodewaxing-A New Technology for Dewaxing to Manufacture High Quality Lube Base Stocks / Wilson M. W., Mueller T. A., Kraft G. W. - FL-94-112, NPRA, November 1994.

33. Helton T.E. Catalytic hydroprocessing a good alternative to solvent processing / Helton T.E., Degnan T.F., Mazzone D.N. et al. //Oil and Gas Journal.-1998.-96.-№29.-58-67 р.

34. Патент РФ 2 359 995, 27.06.2009.

35. Патент РФ 2 469 072, 10.12.2012.

36. Патент РФ 2 141 506, 27.08.2000

37. Патент США 0261307,18.10.2012.

38. Патент США №4490242, 25.12.1984.

39. Патент США №4554065, 19.11.1985.

40. Европейский патент (EP) № 0092376, 14.04.1983.

124

41. Патент США №4181598, 01.01.1980.

42. Патент США №4574043, 04.03.1986.

43. Патент США №5264116, 23.11.1993.

44. Патент США №7662273, 16.02.2010.

45. Патент США 4822476, 18.04.1989.

46. Гнатченко И.И. Автомобильные масла, смазки и присадки / Гнатченко И.И., Бородин В.А., Репников В.Р. - М.: АСТ, 2000. 268 с.

47. Троицкий С.Н. Топлива, смазочные материалы и технические жидкости для строительных машин / Троицкий С.Н. - М.: АСВ, 2010. 73 с.

48. Данилов А.М. Применение присадок в топливах / Данилов А.М. - СПб.: Химиздат, 2010. 307 с.

49. Магеррамов А.М. Нефтехимия и нефтепереработка: учебник для высших учебных заведений / Магеррамов А.М., Ахмедова Р.А., Ахмедова Н.Ф. - Баку: Бакы Университети, 2009. - 660 с.

50. Богомолов А.И., Гайле А.А., Громов В.В. Химия нефти и газа / Богомолов А.И., Гайле А.А., Громов В.В. - СПб.: Химия, 1995. - 446 с.

51. Тагер А.А. Физикохимия полимеров / Тагер А.А - М.: Химия, 1980. -540 с.

52. Трилор Л. Введение в науку о полимерах / Трилор Л. - М.: Мир, 1973. - 238 с.

53. Тюдзе Р. Физическая химия полимеров / Тюдзе Р., Каваи Т. - Пер. с японск. М.: Химия, 1977. - 296 с.

54. Nehal S. Ahmed. Lubricating oil additives. Tribology - Lubricants and Lubrication / Nehal S. Ahmed, Amal M. Nassar. - October, 2011.

55. Рудник Л.Р. Присадки к смазочным материалам. Свойства и применение / Рудник Л.Р. - Пер. с англ. яз. 2-го издания под ред. А.М. Данилова. - С. Пб.: Профессия, - 2013, - 928 с.

56. Лашхи В.Л. Загущенные масла. Свойства и особенности применения / Лашхи В.Л., Фукс И.Г. // Химия и технология топлив и масел, 1988, №11 .

57. Семчиков Ю. Д. Высокомолекулярные соединения: Учеб. для вузов - 2-е изд. / Семчиков Ю. Д. - М: Академия, 2005. - 368 с.

125

58. Грасси Н. Химия процессов деструкции полимеров / Грасси Н. -М.: Издатинлит, 1959.

59. Стрепихеев А.А. Основы химии высокомолекулярных соединений / Стрепихеев А.А. - М.: Химия, 1976.

60. Каплан С.З. Вязкостные присадки и загущенные масла / Каплан С.З., Радзевенчук Н.Ф. - Л.: Химия, 1982. - 136 с.

61. Вайль Ю.К. Гидрогенизационная переработка нефтяных остатков / Вайль Ю.К., Пугач И.А., Курганов В.М., Злотников М.Л. // Химия и технология топлив и масел. - 1986. - №9.- с.7-10.

62. Львов А.А. Продукты гидрокрекинга вакуумных дистиллятов как основа моторных масел / Львов А.А., Конакова С.А., Есина Н.Е., Филатов В.В. // Химия и технология топлив и масел. - 1984. - №9.

63. Мингарав С.С. Получение низкозастывающих базовых компонентов масел из остатка гидрокрекинга вакуумного газойля / Мингарав С.С., Батыров Н.А., Воробьев А.А. // Нефтепереработка и нефтехимия. - 1997. - №6.

64. Курганов В.М. Процесс гидрокрекинга в схеме производства масел / Курганов В.М., Папуша Л.В., Штейн В.И., Лапшин Д.А. // Химия и технология топлив и масел. - 1999. - №3.

65. Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке / Суханов В.П. -3-изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1979, - 344 с.

66. Kwang-Cheon Park. Comparison of Pt/zeolite catalysts for и-hexadecane hydroisomerization / Kwang-Cheon Park, Son-Ki Ihm // Applied Catalysis A: General. - 2000. V. 203. - p. 201-209.

67. Патент РФ №2 320 407, 27.03.2007.

68. Патент РФ №2 560 157, 20.08.2015.

69. Мустафаев Н.П. Подбор вязкостных присадок для гидравлических жидкостей / Мустафаев Н.П., Кулиева М.А., Гахраманова Г. А., Новоторжина Н.Н., Сафарова М.Р., Мусаева Б.И. // Нефтепереработка и нефтехимия. -2006. -№5.-с.24.

126

70. Багаутдинов Д.Т. Подбор загущающих присадок к маслу ВМГЗ / Багаутдинов Д.Т., Маринцева А.В., Кальсина М П. // Нефтепереработка и нефтехимия. - 1983. - №5. - с. 18.

71. Карташов П.В. «Ромакс аддитивз ГмбХ»-ведущий мировой разработчик и производитель загущающих и депрессорных присадок вископлекс / Карташов П.В. // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2003. - №6. - с. 3-5.

72. Казакова Л.П. Физико-химические основы производства нефтяных масел / Казакова Л .П., Крейн С.Э. - М.: - Химия, 1978. - 319 с.

73. Robert J. Taylor. Selective hydroisomerization of long chain normal paraffins / Robert J. Taylor, Randall H. Petty //Applied Catalysis A:General. - 1994. V. 119. -p.121-138.

74. Bouchy C. Fischer-Tropsch waxes upgrading via hydrocracking and selective hydroisomerization / Bouchy C., Hastoy G., Guillon E. // Oil & Gas Science and Technology.-2009.-V 64.-P. 91-112.

75. Злотников B.3. Гидрогенизационное облагораживание нефтяного сырья с целью совершенствования технологии производства смазочных масел / Злотников В.3., Розенштейн М.З., Рогов С П., Богданов Ш.К., Заверина Д М. -ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ - Тематический обзор. Москва, 1986.

76. Miller S.J. New molecular sieve process of lube dewaxing by wax isomerization / Miller S.J. // Microporous materials. - 1994. - V. 2. - p. 439-449.

77. Боресков Г. К. Применение цеолитов в катализе: сб. статей / Боресков Г. К. -Академия наук СССР, Научный совет по катализу, Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского, Сибирское отделение, Институт катализа. - под ред. Борескова Г. К., МиначеваХ. М. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение. 1977. - 191 с.

78. Hao Ling, Hydroisomerization and hydrocracking of hydrocracker bottom for producing lube base oil / Hao Ling, Qiang Wang, Ben-xian Shen // Fuel Processing Technology. - 2009. - V. 90. - p. 531-535.

127

79. Тыщенко В.А. Влияние состава маловязких гидравлических масел на трибологические свойства / Тыщенко В.А., Шабалина Т.Н., Каминский С.Э. // Наука и технологии в промышленности. - 2004. - № 2.- с. 66-72.

80. Шабалина Т.Н. Совершенствование методологии исследования индустриальных масел и рабочих жидкостей / Шабалина Т.Н., Занозина И.И., Тыщенко В.А. // Технологии нефти и газа. - 2011. - №1. - с. 57-61.

81. Тыщенко В.А. Химмотологический подход и его роль в создании маловязких масел на базовых компонентах производства ОАО "НК "Роснефть" / Тыщенко В.А., Шабалина Т.Н., Шейкина Н.А., Крахмалев С.В. // Научнотехнический вестник ОАО "НК "Роснефть". - 2008. - №2. - с. 52-55.

82. Sivasanker S. Desing of catalyst and process of the dewaxing of petroleum oils / Sivasanker S., Ramaswamy A.V., Ratnasamy P. // Applied Catalysis A: General. -1996. V. 138. - p. 369-379.

83. Masalska A. Hydrogenation of aromatic compounds during gas oil hydrodewaxing I. Effect of ruthenium content and method of nickel catalyst preparation / Masalska A. // Catalysis Today. - 2008. - V. 137. - p. 439-445.

84. Raybaud P. The origin of the C7-hydroconversion selectivities on Y, ZSM-22, ZSM-23 and EU-1 zeolites / Raybaud P., Patrigeon A., Toulhoat H. // Journal of Catalysis. - 2001. - V. 197. -p. 98-112.

85. Lee S.-W. Characteristics of magnesium-promoted Pt/ZSM-23 catalyst for the hydroisomerization of n-hexadecane / Lee S.-W., Ihm S.-K. // Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2013. - V. 52(44). - p. 15359-15365.

86. Герасимов Д.Н. Катализаторы на основе цеолита ZSM-23 в процессе изодепарафинизации масляного сырья / Герасимов Д.Н., Фадеев В.В., Логинова А.Н., Лысенко С.В. // Катализ в промышленности. - 2013. -№1. - с.26-33.

87. Yang X. Performance of Pt/MgAPO-11 catalysts in the hydroisomerization of n-dodecane / Yang X., Xu Z., Tian Z., Ma H., Xu Y., Qu W., Lin L. // Catalysis Letters.

- 2006. - V. 109. - P. 139-145.

128

88. Hochtl M. Alkane conversion over Pd/SAPO molecular sieves: influence of acidity, metal concentration and structure / Hochtl M., Jentys A., Vinek H. // Catalysis Today. -2001. - V. 65. - P. 171-177.

89. Baerlocher Ch. Atlas of zeolite framework types. Sixth revised edition / Baerlocher Ch., McCusker L.B., Olson D.H. - Elsevier. - 2007. - 398 p.

90. Ertl G. Handbook of Heterogeneous Catalysis / Ertl G., Knozinger H., Schuth F., Weitkamp J. - 2nd Edition. - Germany, Weinheim: WILEY-VCH, 2008. - 3865 p.

91. Ernst S., Weitkamp J., Martens J.A., Jacobs P.A., Appl. Catal. 48. - 1989 - 137p.

92. Sinha A.K.. Hydroisomerization of n-alkanes over Pt-SAPO-11 and Pt-SAPO-31 Synthesized from Aqueous and Nonaqueous Media / Sinha A.K., Sivasanker S., Ratnasamy P. // Ind. Eng. Chem. Res. - 1998. - V. 37. - p. 2208-2214.

93. Deldari H. Suitable catalysts for hydroisomerization of long-chain normal paraffins / Deldari H. // Applied Catalysis A: General. - 2005. - V.293. - Р. 1-10.

94. Akhmedov V.M. Recent advances and future aspects in the selective isomerization of high n-alkanes / Akhmedov V.M., Al-Khowaiter S.H // Catalysis Reviews.-2007.-V.49. - p.33-139.

95. Claude M.C. Dimethyl branching of long n-alkanes in the range from decane to tetracosaneon Pt/H-ZSM-22 bifunctional catalyst / Claude M.C., Vanbutsele G., Martens J.A. // Journal of Catalysis. - 2001. - V. 203. - P. 213-231

96. Maesen T.L.M. The shape selectivity of paraffin hydroconversion on TON-, MTT-, and AEL-type sieves / Maesen T.L.M., Schenk M., Vlugt T.J.H., J.P. de Jonge, Smit B. // Journal of Catalysis. - 1999. - V. 188. - P. 403-412.

97. Штаудингер Г. Высокомолекулярные органические соединения / Штаудингер Г. - Л: ОНТИ, 1935. - 547 с.

98. Семенычева Л.Л. Влияние молекулярной массы на свойства сополимеров винилбутилового эфира и алкил(мет)акрилатов как загущающих присадок к нефтяным маслам / Семенычева Л.Л., Гераськина Е.В., Казанцев О.А., Сивохин А.П., Мойкин А.А. // Журнал прикладной химии.-2014. - Т.87. - Вып.2. -с. 244-249.

129

99. Маркова Л. В. Влияние модификаторов вязкости на реологические свойства синтетических масел / Маркова Л.В., Макаренко В.М., Конг Х., Хан Х.-Г. // Трение и износ. - том 35. - №5. - с. 528-538.

100. Алексеев А.П. О загущении нефтяных систем / Алексеев А.П. Леоненко В.В., Сафонов Г.А. // Химия и технология топлив и масел. - 2005. - №5.- с. 39-41.

101 Трофимов Б.А. Синтез и свойства серо-, фосфор- и азотсодержащих полиметакрилатных присадок к маслам / Трофимов Б.А., Лежнева И.М, Белов П.С. // Химия и технология топлив и масел. - 1982. - № 1. - с. 34-36.

102. Мойкин А.А. ПМА«Д-110»-новая универсальная полиметакрилатная депрессорная присадка для моторных и трансмиссионных масел / Мойкин А.А., Валешняя Т.А., Казанцев О.А. // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2005. - №7.-с. 36-39.

103. Казанцев О.А. Влияние состава поли(мет)акриатных загущающих присадок на температуру застывания гидравлических масел / Казанцев О.А., Самодурова С.И., Сивохин А.П., Мойкин А.А., Меджибовский А.С. // Нефтехимия. - 2014. - том 54, №1, с. 73-78.

104. Лисенков Ю.Г. Улучшение качества смазочных масел и присадок / Лисенков Ю.Г. Школьников В.М., Пучков Н.Г., и др. -М.: Химия, 1976.-с.159-162.

105. Кудрявцева Н. А. Исследование термической стабильности и определение состава продуктов термического разложения присадки АБЭС методом пиролитической газовой хроматографии / Кудрявцева Н. А. Фуфаев А.А., Борщевский С.Б. // Химия и технология топлив и масел. - 1975. - № 11. - с. 22-25.

106. Исаков Э.У. Механическая деструкция масел, загущенных сополимерами децилметакрилата с циклическими мономерами / Исаков Э.У. // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2014. - №1. - с. 35-37.

107. Ахмедов А.И. Химически модифицированные полиалкилметакрилаты в качестве вязкостных присадок к нефтяным и синтетическим сложноэфирным маслам / Ахмедов А.И, Гамидова Д.Ш., Исаков Э.У. // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2012. - №3. - с.39-44.

130

108. Ахмедов А.И. Вязкостные присадки к смазочным маслам на основе алкилметакрилатов и аллиловых мономеров / Ахмедов А.И., Гасанова Э.И. // Журнал прикладной химии 2007. - № 8.- с.1403-1404.

109. Казанцев О.А. Исследование свойств новых азотсодержащих поли(мет)акриатных загущающих присадок для масел / Казанцев О.А. Самодурова С.И., Каморин Д.М., Сивохин А.П., Мойкин А.А., Меджибовский А.С. // Нефтехимия. - 2014, том 54, №6, с.485-488.

110. Каморин Д.М. Влияние введения аминных звеньев на свойства поли(мет)акрилатных загущающих присадок для масел / Каморин Д.М., Казанцев О.А., Сивохин А.П., Самодурова С.И., Мойкин А.А., Меджибовский А.С., Короткова Т.В. // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2013. -№12. - с. 23-26.

111. Потоловский Л.А. Механическая и термическая деструкция полиметакрилатных и сополимерных присадок / Потоловский Л.А, Акишина Л.А.,. Бушуева Т.А., Боруш Т.М. // Труды ВНИИНП. - 1976. - вып. 14. -с.139.