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生物燃料混合润滑油

为了减少废气排放以及化石燃料的使用,欧洲正在鼓励使用生物燃料,这对润滑油化学产业产生了重大影响。


事实上,生物燃料已经存在很多年。人们使用植物油驱动柴油发动机的时间比使用以石油为基础的柴油发动机的时间要长得多。过去十年,生物燃料已经成为减少二氧化碳排放以及解决人们对有限化石能源供应依赖问题的关键方法。


根据欧盟2014年的燃料指令,生物燃料是目前最重要的替代燃料,占2011年欧盟运输燃料消耗总量的4.7%。如果生物能源可以持续生产,那么他们对减少二氧化碳的排放将具有实质性的贡献,并且可以为所有交通工具提供清洁能源。


欧盟的燃料质量指令要求到2020年燃料的温室气体排放强度将会降低至少6%。


什么是生物燃料?


生物燃料是由可持续能源生产的任何燃料。汽车可以采用生物柴油或生物汽油,是一定数量的生物燃料与传统的汽油或柴油混合。事实上,欧盟2009年第三十号文件指出允许将乙醇按体积添加10%混合到汽油中,柴油中脂肪酸甲酯的含量可达到7%。英国政府于2018年4月提出,目标是到2020年将目前柴油中的生物物质含量提高一倍,从4.75%增加到9.75%,到2032年增加到12.4%。我们甚至没有意识到,汽车里的大部分燃料都含有生物燃料的成分。


生物燃料的来源包括玉米、甘蔗、棕榈油、菜籽油、植物油、大豆和乙醇。以农作物为基础的来源,如菜籽油,提供了从大气中吸收二氧化碳作为生长过程中的一部分的好处,有助于抵消石油燃烧时产生的二氧化碳。而生物乙醇被归为碳中性,因为在生产中产生的二氧化碳都会被作物本身吸收,从环境中移除。不过,使用食物作为燃料来源确实有一定的缺陷。停止用于粮食生产的土地流通,转而种植用于燃料生产的作物,可能会影响粮食作物的价格。在欧盟,生物柴油目前可使用的可耕地面积约为3万平方公里,预计未来还会增加。


世界上许多公司正在用不同的方式投资利用生物燃料。在英国,全球快餐公司麦当劳将厨房里的废弃食用油回收利用制成生物柴油,为超过一半的送货卡车提供燃料。在美国,加利福尼亚州奥克兰的废弃原料正被转化为可再生柴油,为该市的船队提供燃料。在澳大利亚,昆士兰的一家炼油厂正在利用消费后的废弃物和轮胎生产生物燃料。他们的实验测试表明,这类柴油燃料与化石燃料衍生柴油没有多大的区别,并且性能卓越。


对润滑油的影响


生物燃料用量的增加对润滑油产生了重大影响。在任何发动机中,都有少量的燃料进入润滑剂。现在最新一代低排放高性能的发动机适用于高温环境,这说明与以前相比,现在的润滑油也能更加适用于高温环境。生物燃料不如其他燃料稳定,容易氧化。高温和生物燃料的结合会导致氧化反应加剧,进而在发动机中产生碳沉积,并降低润滑油的粘度。与所有燃料一样,生物柴油也会进入油底壳,导致石油降解。


考虑到生物燃料使用量的不断增加,2016年,欧洲汽车制造商协会(European Automobile Manufacturers’Association)修订了润滑油序列。在A / B和C类别中,协会引入了一项新要求,即报告100摄氏度时的高张力、高剪切粘度以及在生物柴油存在下运行的发动机油的油氧化。


对于润滑油来说,增加生物燃料的使用带来了两个关键问题。首先,氧化导致的润滑油浓度增加,这限制了润滑油的流动,导致磨损增加,从而缩短了发动机的寿命。其次,活塞环槽中氧化产生的碳沉积物的增加限制了环的运动并增加了气缸中的摩擦和磨损。这些沉积物在与它们接触的部件上也是磨蚀性的,并导致更高的部件磨损率。 随着发动机和燃料的变化,润滑剂必须适应在这些新环境中的性能。为解决生物燃料导致的氧化问题,正在开发使用优质基础油和添加剂的发动机油,以提高氧化稳定性。目前,这一目标已经被主流油所覆盖。主流油的设计和测试适用于生物燃料比例高达20%的车辆。然而,如果发动机使用100%的生物燃料,它将需要完全不同的润滑剂,以及不同的排油间隔。


任何汽车发动机润滑油都含有70%到80%的基础油,所以润滑油行业有机会可以像染料公司那样增加可再生材料的使用,因此完全可以考虑菜籽油、棕榈油这些植物原料。


可循环的润滑油会发挥越来越大的作用。机油不会磨损,它只会被发动机中的沉积物污染。 通过正确的收集、加工和精炼程序,二手机油可以转化为优质基础油并混入优质润滑油中。


美国环境保护协会表示:“1加仑二手机油可以提供与42加仑原油相同的2.5夸脱的基础油。”短期来看,生物燃料的需求会增加,长久来看,电动汽车将占据更大的主导地位。这就更需要加速润滑油行业的创新,因为电动汽车根本就不需要发动机油,它们需要的只是先进的冷却系统和驱动线润滑油,以确保车辆有效运行。


给消费者的建议仍然是一样的:从信誉良好的供应商那里购买合格的,高质量的润滑油,配备最新的添加剂,以对抗生物柴油的影响,并满足现代发动机的所有需求。使润滑油中每种添加剂达到平衡是一件很复杂的事,需要多个月甚至多年的检测与研究,对一种元素稍微过度处理0.001%就能破坏整个平衡。添加燃料添加剂会很有帮助,但它们可能会对这些精细调整的产品产生负面影响。


在日益复杂的市场中,用户必须确认润滑油产品配方是正确的,并且符合自身的使用目的。欧洲发动机润滑油质量管理系统是针对汽车发动机润滑油的自愿质量管理体系。它旨在帮助润滑油营销商确保其润滑剂的质量和性能要求。