Základové oleje
|
+ |
|
= |
|
||||||||||||||
|
|
|
Základové oleje
Výchozí surovinou pro výrobu olejů je
ropa, která je směsí nejrůznějších uhlovodíků. Uhlovodíky jsou látky, jejichž
molekuly jsou tvořeny různě dlouhými řetězci atomů uhlíku C na které jsou
navázány atomy vodíku H. Řetězce jsou různě rozvětvené, mohou být i cyklické.
| Frakce | Délka řetězce |
|
Benzín |
C5 – C12 |
|
Nafta, lehký topný olej |
C10 – C20 |
|
Mazací olej |
C20 – C35 |
|
Těžké topné oleje |
C35 – C80 |
|
Asfalt |
C80 a výše |
|
Umělé hmoty |
C100 výše |
Pokud je řetězec kratší než pět
atomů uhlíku C (C1 - C4), uhlovodík existuje v plynném stavu a je těžen ve
formě zemního plynu.
Jednotlivé základové oleje (rafinát, hydrokrakované oleje, syntetické uhlovodíky, syntetické oleje) se získávají níže popsanými postupy. V praxi tvoří základ maziva směs jednotlivých základových olejů a proto jsou pro označování maziv používána označení minerální, polosyntetický a syntetický olej.
1) Rafinát
Rafinát se získává rafinací ropy, která je nejdéle známou metodou pro získávání základových olejů z ropy. Cílem rafinace ropy je rozdělit ropu na jednotlivé složky (frakce) podle délky řetězců uhlovodíků. Jednou z frakcí, která je rafinací získána jsou i základové oleje. Rafinace ropy probíhá následujícím postupem:
a) Destilace
Principem metody je oddělení jednotlivých frakcí ropy v závislosti na jejich rozdílném vypařování při různých teplotách. Ropa se při atmosférickém tlaku zahřeje, jednotlivé frakce se odpařují a při různých teplotách kondenzují. Destilací se z ropy získají frakce benzín, nafta, lehký topný olej. Další frakce ropy s delším řetězcem lze získat pouze obtížně, jelikož se omezeně vypařují. Zbytek po destilaci (frakce které se neodpařily) je následně podroben Vakuové destilaci.
b) Vakuová destilace
Princip této metody je shodný s destilací. Vakuová destilace však probíhá za sníženého tlaku. Snížení tlaku způsobí, že se začnou vypařovat i frakce, které se za atmosférického tlaku vypařují pouze málo. Vakuovou destilací se z ropy získají především oleje různé viskozity. Zbytek po Vakuové destilaci obsahuje především ropný asfalt a je dále zpracováván (např. destilací na topný mazut).
c) Rafinování
Oleje získané Destilací a Vakuovou destilací jsou zušlechtěny (rafinovány). V rámci rafinování jsou z olejů odstraněny nežádoucí příměsi a jsou rovněž upraveny struktury molekul uhlovodíků, z kterých je olej složen. V rámci Rafinování tak dojde ke zlepšení základních vlastností získaných olejů.
d) Odparafinování
Z oleje jsou odstraněny parafíny (uhlovodíky se specifickou strukturou molekuly), které zhoršují vlastnosti oleje při nízkých teplotách.
2) Hydrokrakované oleje
Hydrokrakované oleje se získávají hydrokrakováním produktů rafinace ropy. Cílem hydrokrakování je rozštěpit dlouhé řetězce molekul uhlovodíků (C35 a výše) na kratší řetězce molekul olejů (C20 – C35). Tímto způsobem lze získat z parafínů a těžkých topných olejů mazací oleje.
a) Krakování a hydratace
Dlouhé řetězce molekul uhlovodíků jsou rozštěpeny (krakovány) na kratší řetězce molekul olejů. Na místa, kde jsou molekuly rozštěpeny se navážou atomy vodíku H (hydratace).
b) Vakuová destilace
Principem metody je oddělení jednotlivých frakcí produktu hydrokrakování v závislosti na jejich rozdílném vypařování při různých teplotách. Destilace musí probíhat za sníženého tlaku (za běžného tlaku se oleje vypařují velice omezeně). Produkt hydrokrakování se při sníženém tlaku zahřeje, jednotlivé frakce se odpařují a při různých teplotách kondenzují. Vakuovou destilací je produkt hydrokrakování rozdělen na oleje o různých viskozitách (délkách řetězců).
c) Odparafinování
Z oleje jsou odstraněny parafíny (uhlovodíky se specifickou strukturou molekuly), které zhoršují vlastnosti oleje při nízkých teplotách.
3) Syntetické uhlovodíky
Syntetické uhlovodíky jsou vyráběny syntézou (chemickým slučováním) základních stavebních uhlovodíkových molekul. Cílem syntézy uhlovodíků je vytvořit požadované molekuly složením ze základních stavebních uhlovodíků. Syntéza uhlovodíků probíhá následujícím postupem:
a) Krakování
Molekuly benzínu (C5 – C12) jsou rozštěpeny (krakovány) na krátké řetězce molekul plynů (Eten C2H4 nebo Buten C4H8). Tyto molekuly plynů jsou základní stavební uhlovodíky pro syntézu.
b) Syntéza
Molekuly plynů (Eten C2H4 / Buten C4H8) jsou chemicky sloučeny do molekul Poly&Olefinu (PAO) / Poly-iso-Butenu (PIB).
c) Vakuová destilace
Principem metody je oddělení jednotlivých frakcí produktu syntézy v závislosti na jejich rozdílném vypařování při různých teplotách. Destilace musí probíhat za sníženého tlaku (za běžného tlaku se jednotlivé frakce produktu vypařují omezeně). Produkt syntézy se při sníženém tlaku zahřeje, jednotlivé frakce se odpařují a při různých teplotách kondenzují. Vakuovou destilací je produkt syntézy rozdělen na oleje o různých viskozitách (délkách řetězců).
d) Hydratace (pouze PAO)
Řetězce molekul uhlovodíků jsou upraveny hydratací, tzn. že na určitá místa molekul se navážou atomy vodíku H (hydratace), čímž dojde ke změně jejich struktury a zlepšení vlastností.
4) Syntetické oleje
Syntetické oleje jsou tvořeny nejrůznějšími estery a polyglykoly a jsou vyráběny syntézou (chemickým slučováním) základních stavebních uhlovodíkových molekul. Jedná se o nejmodernější metodu pro výrobu základových syntetických olejů. Syntetické oleje jsou vyráběny složitými chemickými postupy, jejichž výsledkem jsou oleje s vynikajícími s stabilními vlastnostmi. Popis procesu syntézy přesahuje rámec tohoto článku.
Aditiva - přísady do olejů »
(popis jednotlivých aditiv a jejich funkce)