關(guān)于成品油新型添加劑的現(xiàn)狀與發(fā)展方向的研究

鐘少芳

【摘 要】近年來，隨著成品油質(zhì)量標準的不斷提升，添加劑的種類也在更新，功能變得更加多樣。傳統(tǒng)類型的成品油添加物質(zhì)，雖然有助于促進成品油性能的改善，卻有可能污染環(huán)境，并浪費較多的制造成本。新型的添加物質(zhì)，保留了添加劑的基本功能，同時具備節(jié)省能源、保護生態(tài)等優(yōu)勢，且產(chǎn)生的殘留物質(zhì)較少。立足于這種添加劑的發(fā)展狀態(tài)，并估測添加劑的基本研究走向，有助于進一步改進添加劑多種性能，提升成品油的質(zhì)量標準。

【關(guān)鍵詞】成品油新型添加劑；現(xiàn)狀；發(fā)展方向

傳統(tǒng)觀點認為：成品油很少能用到添加物質(zhì)，采用直餾等方式就可以確?；镜男阅堋Ｈ欢?，隨著成品油生產(chǎn)方式的更新，采用慣常的方式來維護油的性能，會出現(xiàn)沉積物質(zhì)增加、粘連現(xiàn)象嚴重的問題，影響到了油的實用價值發(fā)揮。在成品油中增加添加劑，可以提升油的基本性能，并節(jié)省資源。成品油的質(zhì)量很大程度上取決于配方中的添加劑成分，目前市場流通的成品油質(zhì)量參差不齊，這跟添加劑的選用有很大關(guān)系，所以，有必要對成品油添加劑的類型及發(fā)展趨勢進行研究。

一、成品油的研發(fā)趨向

目前，成品油的研發(fā)行業(yè)，面臨著各種發(fā)展機會以及挑戰(zhàn)。日益激烈的成品油市場競爭，推動了成品油種類的不斷更新。從基本的發(fā)展狀態(tài)看，成品油總體的需求數(shù)量將會升高，質(zhì)量檔次較高的成品油，將會獲得更快的發(fā)展。應(yīng)用在汽車上的潤滑油，隨著燃燒柴油車輛的逐步發(fā)展，機油的運用比例將會增加。汽車發(fā)動機所達到的功率在提升，對于燃料的成本要求也不斷提高，這將會加速成品油更新與種類替換。保護環(huán)境的基本標準，將會提高成品油的清潔程度。傳統(tǒng)的添加劑為了體現(xiàn)出降低排放含量、消除油污染、延長油的壽命的趨勢，有必要研發(fā)新式的添加劑。

為了適應(yīng)不斷嚴格化的排放指標，要求汽車采納電動控制的噴射油方式，在汽車上面設(shè)置催化設(shè)施；如果是利用柴油的車輛，還需要增添能夠過濾微粒的設(shè)施。制造技術(shù)方式的進步，對于成品油提出了更高級別的要求：高檔次的成品油不斷被需要，質(zhì)量等級也在升高；為了避免轉(zhuǎn)化設(shè)施受到催化物質(zhì)的干擾，成品油中某些有害化學(xué)元素的含量應(yīng)當較低；成品油要具備能夠抵抗高溫和氧化作用、污染較低、構(gòu)造分散的優(yōu)勢。為了實現(xiàn)節(jié)省資源的目標，開發(fā)多級別的成品油，以及燃料潔凈的成品油。這種油除了具有基本的性能之外，還可以抵抗各種腐蝕和磨損。如果應(yīng)用在醇類的物質(zhì)上，還要能夠有效中和酸性物質(zhì)。

二、成品油添加劑種類及研發(fā)方向

（一）金屬的潔凈物質(zhì)

用于清潔金屬的添加物質(zhì)，構(gòu)成了添加物質(zhì)的重要部分。這類添加劑，包含了各種鹽類化合物，其中磺酸類型、硫化類型和烷基類型的化合物占據(jù)多數(shù)。

磺酸類型的化合物，取得的成本很低，且比較常見，能夠較好地適應(yīng)高溫、銹蝕等化學(xué)環(huán)境，具備了中和酸堿的功能，以及抵抗設(shè)施銹蝕的功能。因此，磺酸類型的添加劑應(yīng)用范圍較大，發(fā)展速度也較快，逐漸形成了不同等級的堿值物質(zhì)，以及鈣金屬、鎂金屬等一系列的添加劑。

烷基類型的化合物，是用新的金屬位置來取代羥基的位置，并改造烷基酚而形成的。這樣的轉(zhuǎn)化過程，提高了分子自身的極性，也增強了分子在高溫情況下的清潔能力。目前，這種添加物質(zhì)也形成了級別不同的鈣金屬、鎂金屬添加劑，以及一定堿值的物質(zhì)。

硫化類型的化合物，本身具有極強的中和酸堿功能，以及在高溫情況下清潔物質(zhì)的功能；除此之外，硫化鹽還有抵抗氧化和腐蝕的性能，與其他類型的清潔添加劑實現(xiàn)有效融合。這就改善了成品油的屬性，因此被逐步推廣采用。

從添加劑的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，用于清潔金屬的添加劑中，鈣金屬構(gòu)成的鹽仍然占據(jù)多數(shù)。鋇鹽化合物質(zhì)的灰含量多，具有一定的毒害作用，對于周圍環(huán)境構(gòu)成威脅，因此，這種鹽類添加劑正在逐漸被取代。

（二）無灰分散的物質(zhì)

不含有灰物質(zhì)的分散添加劑，主要用于溶解和分散成品油中累積的油泥和氧化物。在上世紀末期，國產(chǎn)成品油的水平還不夠高，國內(nèi)通常采用的是亞胺物質(zhì)添加劑。隨著汽車制造業(yè)的不斷進步，成品油的質(zhì)量指標也在提升；普通的亞胺物質(zhì)由于內(nèi)部構(gòu)造的缺陷，已經(jīng)難以滿足新式添加劑的需求，而高分子類型的無灰添加劑，有助于化解這樣的難題。這種無灰且分散的物質(zhì)，既能夠確保在低溫條件下的分散能力，又能夠顯著提升成品油在受熱時的穩(wěn)定程度。這種添加劑，應(yīng)用在級別較高成品油中更為適宜。

近些年，這類添加劑的研發(fā)成果，主要包含了硼化的分散添加劑、高分子類型的分散添加劑，以及酯類組成的分散添加劑等。為了更好滿足級別較高成品油的等級標準，不含灰的添加劑應(yīng)當逐步實現(xiàn)高分子性能，確保自身在受熱時性能基本穩(wěn)定，能夠分散，且具備良好的抵抗氧化能力和清潔能力。

我國自主制造的添加物質(zhì)，通常含有較多的氯。隨著添加劑環(huán)保標準的提升，分散類型的添加劑中氯物質(zhì)含量將會降低，并逐步被消除。同時，在現(xiàn)存分散類型添加劑的基礎(chǔ)上，引進了片斷的構(gòu)造或者功能的集合，來完善添加物質(zhì)的綜合性能。

（三）抵抗氧化與腐蝕的物質(zhì)

成品油逐步發(fā)生氧化，是導(dǎo)致油質(zhì)降低、耗費能源的重要因素。油受到氧化的過程，會產(chǎn)生一系列過氧化的酸性物質(zhì)，這些物質(zhì)會收縮為不能溶解的大分子類型物質(zhì)，粘連在成品油的活塞上面，形成一層薄膜，導(dǎo)致炭的堆積以及成品油逐步變得粘稠。

這種氧化產(chǎn)生的多種酸性物質(zhì)，還可能導(dǎo)致活塞、軸承等部件的銹蝕，擴大機械遭受磨損的面積。部分物質(zhì)會混合其他物質(zhì)，形成一種油泥，導(dǎo)致成品油疏導(dǎo)通道的阻塞。因此，在配置成品油的過程中，應(yīng)當添入一部分抵抗氧化的附加物質(zhì)，延緩成品油的氧化，延長更換成品油的周期。

用來制造抵抗氧化與外界腐蝕物質(zhì)的原料，含有一定的硫元素、氮元素、磷元素以及有機類型的其他化合物，還包括了一部分烷基物質(zhì)。傳統(tǒng)類型的抵抗氧化添加劑，在受到高溫時可能缺乏活性，這就導(dǎo)致添加劑的應(yīng)用范圍無法擴大。在這樣的情況下，新式的堿類物質(zhì)構(gòu)成的鹽添加劑等陸續(xù)產(chǎn)生，提高了油品的性能檔次。

（四）汽油添加劑

成品汽油的添加劑主要包括抗爆劑、清靜劑和抗氧化劑等。辛烷值是車用汽油最重要的質(zhì)量指標，采用抗爆劑來提高辛烷值以降低生產(chǎn)成本，是油品生產(chǎn)商和經(jīng)銷商普遍采用的方式。目前，抗爆劑總體可劃分為兩大類：一類是金屬抗爆劑，如烷基鉛抗爆劑、錳基抗爆劑（如甲基環(huán)戊二烯三羰基錳MMT）、鐵基抗爆劑（如二茂鐵）、稀土金屬的化合物等；另一類是非金屬抗爆劑，如醇、酚、醚、芳香胺、羧酸酯及其各種聚合物。由于環(huán)保要求日益加重，傳統(tǒng)的毒性較大的金屬類抗爆劑逐漸被較清潔且價廉的非金屬類抗爆劑所取代。醇類、甲基苯胺類、甲縮醛和醋酸仲丁酯類抗爆劑已在市場上得到越來越廣泛的應(yīng)用。但該類添加劑應(yīng)用于常規(guī)汽油仍然有許多弊端，如引起油路系統(tǒng)非金屬配件的變型、油品燃燒動力不足，等等。因此，抗爆劑的優(yōu)化仍然是一個重要的課題。

三、結(jié)語

成品油的實際質(zhì)量，關(guān)系到成品油在多個領(lǐng)域的運用狀況。提升成品油的經(jīng)濟性，將促進成品油的換代；按照保護周邊環(huán)境的標準來開發(fā)成品油，有利于提高成品油的清潔程度，并維護經(jīng)濟效益和環(huán)保的統(tǒng)一。為了實現(xiàn)這樣的開發(fā)目標，應(yīng)當不斷促進成品油向著節(jié)省資源、排放量小、消除污染、延長期限的方向發(fā)展。在這樣的形勢下，以往慣用的添加物質(zhì)已經(jīng)難以滿足標準，研究性能完善、功能種類多的新式添加劑，成為了添加劑的根本發(fā)展方向。

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