Кратко о неопределённости базовых масел

По мере роста разнообразия и увеличения количества доступных базовых масел на рынке поставщики смазочных материалов постоянно стремятся к более глубокому пониманию различий между различными типами базовых масел, чтобы лучше оценить относительные преимущества, которые они предоставляют. Гиованни Лойццо, руководитель отдела закупок базовых масел компании «Lubrizol», представил некоторые вопросы, связанные с базовыми маслами, которые чаще всего задают разработчики смазочных составов при создании моторных масел.

Основная база является главным компонентом смазочных масел и составляет от 75% до 90% состава моторных масел для легковых или тяжёлых автомобилей. Свойства различных базовых масел сильно различаются между собой и могут существенно влиять на характеристики смазочных масел. Для улучшения свойств базовых масел и придания им дополнительных полезных характеристик, таких как защита от износа и очищающие свойства, необходимо использовать присадки.

Названия и характеристики различных базовых масел

Первые вопросы, с которыми мы столкнёмся, касаются того, как различать названия и характеристики различных базовых масел на рынке.

Чтобы гарантировать, что при замене базовых масел не будет негативного влияния на эксплуатационные характеристики моторных масел, Американский институт нефти (API) разделил базовые масла на пять основных категорий.

Масла класса I, класса II и класса III — базовые масла на основе парафиновых углеводородов, получаемые из сырой нефти; степень тщательности технологического процесса увеличивается по мере перехода от масел класса I к маслам класса II, а затем к маслам класса III.

Масла категории III — также включают синтетические базовые масла, такие как жидкие углеводороды, полученные из природного газа (GTL), угля (CTL) или биомассы (BTL).

Масла класса IV — это полиальфаолефины (PAO), специально синтезированные из производных этилена (олефинов C8/C10/C12).

Масла категории V — включают другие базовые масла, такие как синтетические сложные эфиры или полиалкиленгликоли (PAG), а также циклоалканы, которые получают из циклоалкановых сырьевых нефтей в ходе традиционных процессов переработки.

На основе других характеристик, таких как кинематическая вязкость при 100°C (KV100), индекс вязкости (VI) и технология обработки, на рынке базовых масел используются и другие названия:

Динамическая вязкость при 100℃ — используется для различения «лёгких», «тяжёлых» и «легкоплавких масел» и связывается с символами базовых масел. Например, PAO 4 обозначает лёгкое масло класса IV с динамической вязкостью при 100℃ равной 4 сантистоксам.

Значение SN — в зависимости от технологического процесса, базовые масла класса I различают с помощью символа SN (нейтральный растворитель). Например, SN150 обозначает масло класса I с динамической вязкостью 5 сантистоксов при 100℃.

«Синтетический» — понятие, используемое для отличия синтетических базовых масел, таких как GTL или PAO.

«+» — в последнее время базовые масла с высоким индексом вязкости, выходящие за пределы определённого диапазона API, обозначаются знаком «+». Например, масло класса II+, обозначает, что индекс вязкости превышает 110, а масло класса III+ — что индекс вязкости превышает 130.

Ключевые характеристики смазочных свойств базовых масел (такие как抗氧化ная стойкость, летучесть, трение и низкотемпературные характеристики) улучшаются по мере повышения класса масла от I до IV. Исключением является только растворяющая способность, которая снижается с увеличением содержания насыщенных углеводородов.

Смешивание и использование базовых масел

Еще одна группа вопросов, которые мы часто слышим, касается смешивания и использования базовых масел. Нам часто задают вопросы о том, как меняются смешиваемые базовые масла при приготовлении моторных масел, а также о том, почему расход базовых масел различается в разных регионах.

Эффективность, очевидно, является главным критерием, который необходимо учитывать при выборе базового масла. Например, высококлассные моторные масла (такие как масла SAE 0W-X) должны обеспечивать превосходные показатели статической и динамической вязкости как при высоких, так и при низких температурах. Для приготовления таких смазочных материалов требуется использовать высококачественные базовые масла, такие как масла класса III+ и ПАО, по крайней мере в качестве корректирующих добавок.

Для моторных масел с более низкими эксплуатационными характеристиками на рынке представлено множество вариантов базовых масел. В таких случаях выбор базового масла обычно зависит от таких факторов, как надёжность поставок и общая стоимость композиции; при этом эти факторы могут варьироваться в зависимости от региона. Например, за последние 10 лет в Северной Америке смазочные масла средней и ниже спецификаций готовились с использованием масел класса II, тогда как в Европе чаще применялась смесь масел класса I и базовых масел класса III — такой выбор обусловлен главным образом доступностью этих базовых масел в различных регионах.

В зависимости от категории API и конечного применения предоставляются правила взаимозаменяемости базовых масел, известные как BOI. Например, заводы по смешиванию смазочных масел обладают ограниченной гибкостью при замене масел класса III в случаях применения масел, сертифицированных OEM-производителями для заливки в автомобили, тогда как для масел класса I такая гибкость гораздо выше — например, при разработке смазочных масел с вязкостью SAE 20W-X.

Более экологичное базовое масло

Мы также обнаружили растущий интерес рынка к базовым маслам, известным как «экологически чистые» (то есть регенерированные и биобазовые масла). Исходным сырьём для регенерированных базовых масел служат отработанные масла, которые путём совместной физической и химической переработки превращаются в масла с более высокой добавленной стоимостью. Получаемые продукты обычно относятся к классам I и II. Однако постоянно повышающееся качество автомобильных смазочных материалов отражается на качестве старых масел, что делает заводы по переработке регенерированных базовых масел потенциальным новым источником масел класса III. Имеются примеры использования сочетания масел класса III с биобазовыми маслами — такие биобазовые масла обычно производятся на заводах, использующих сахарный тростник, сою и другие возобновляемые сельскохозяйственные, морские и лесохозяйственные материалы.

Объёмы спроса и предложения этих базовых масел по-прежнему меньше, чем у традиционных базовых масел. Однако ожидается, что спрос будет расти по мере усиления влияния факторов устойчивого развития на рынок базовых масел.

Рыночные факторы и тенденции

Наконец, мы также получили несколько вопросов о ключевых факторах и тенденциях, влияющих на рынок базовых масел.

Рынок базовых масел зависит от факторов спроса, которые совпадают с факторами, стимулирующими развитие индустрии смазочных материалов; кроме того, на него влияют и факторы предложения, которые в значительной степени зависят от динамики объектов, оснащённых установками по производству базовых масел (таких как нефтеперерабатывающие или химические заводы).

Что касается тенденций спроса, переход на высококачественные базовые масла обусловлен всё более строгими требованиями в области топливной экономичности смазочных масел, сроков замены масла (ODI) и экологических норм по выбросам.

В некоторой степени масла класса I могут выйти из сферы автомобильной промышленности, тогда как спрос на масла классов II и III, вероятно, продолжит расти.

Что касается тенденций продаж, спрос растёт благодаря экономическому росту, особенно в Азии. В то же время он снижается из-за увеличения интервалов замены масла (ODI) и более высокой популярности электромобилей (EV) в автомобильной отрасли; в 2030-х годах электромобили, возможно, окажут ещё больший влияние, чем сейчас.

Что касается тенденций в области поставок, расширение мощностей по производству базовых масел и их рациональное размещение в значительной степени зависят от взаимодействия с установками по переработке топлива, поскольку из каждого барреля сырой нефти лишь 1% в конечном итоге превращается в базовое масло. Например, новые нормативные требования к судовому топливу с низким содержанием серы (IMO 2020) предположительно приведут к усилению конкуренции за сырьё между предприятиями по производству базовых масел и установками по переработке топлива. Это может означать, что заводы по производству масел класса I окажутся более подвержены влиянию рационализации распределения, поскольку, как правило, такие заводы менее прибыльны и менее гибки по сравнению с заводами класса II. Однако расширение мощностей по производству базовых масел также может стать возможностью для эксплуатационного подхода: например, когда нефтеперерабатывающий завод инвестирует в крупную установку гидрокрекинга топлива (FCC), он получает доступ к сырью и технологиям, которые могут быть использованы на новых заводах по производству масел классов II/III.

Эти тенденции в области спроса и предложения привели к краткосрочному избытку на рынке базовых масел, хотя между различными категориями API и регионами сохраняются определённые различия. Это означает, что, с одной стороны, некоторые конечные потребители предпочитают использовать базовые масла более высокого качества (даже когда техническая необходимость в этом отсутствует), возможно, чтобы улучшить эксплуатационные характеристики или упростить логистику. С другой стороны, нефтеперерабатывающие заводы перенаправляют сырьё — а иногда и сами базовые масла — на производство топлив, что приводит к всё большему разделению качественных характеристик.

Пока неясно, насколько быстро и в какой степени факторы устойчивости повлияют на текущее соотношение спроса и предложения в отрасли базовых масел.