石油產品添加劑(能溶解於礦物油中的有機化合物)

一類能顯著改進石油產品某些特性的化學品，其中絕大多數是人工合成的、能溶解於礦物油中的有機化合物。原油經過多種煉製過程，加工出的各種產品，往往不能直接滿足各種機械設備對油品使用性能的要求。有效而且比較經濟的方法是加入各種添加劑，加入量一般為千分之幾到百分之幾。石油產品中使用添加劑最多的是潤滑油，其次是汽油、煤油及柴油等輕質油品。石油蠟與石油瀝青中也用到一些添加劑。

基本介紹

• 中文名：石油產品添加劑
• 外文名：Petroleum products additive
• 時間：80年代初
• 類型：潤滑油添加劑

簡介概述

基本資料

石油產品添加劑

Petroleum products additive

80年代初，歐美國家石油產品添加劑總產量為 2Mt（不包括四乙基鉛抗爆劑），其中用於潤滑油的約占80%以上。

潤滑油添加劑

早在20世紀30年代，美國就在潤滑油中使用了添加劑。隨著機械工業的發展，特別是內燃機的更新換代,與油品性能要求不斷提高的同時,潤滑油添加劑也得到發展，形成了相應的添加劑產品系列。潤滑油添加劑的作用，概括起來有三個方面：①減少金屬部件的腐蝕及磨損；②抑制發動機運轉時部件內部油泥與漆膜的形成；③改善基礎油的物理性質。潤滑油添加劑主要有金屬清淨劑、無灰分散劑、抗氧化劑、粘度指數改進劑、降凝劑、極壓抗磨劑、防鏽劑、金屬鈍化劑及抗泡劑等。添加劑可以單獨加入油中，也可將所需各種添加劑先調成複合添加劑，再加入油中。

金屬清淨劑

主要用於內燃機油及船用氣缸油。其作用是抑制氣缸活塞環槽積炭的形成，減少活塞裙部漆膜粘結以及中和燃料燃燒後產生的酸性物質（包括潤滑油本身的氧化產物）對金屬部件的腐蝕與磨損。常用的是有機金屬鹽，如磺酸鹽、烷基酚鹽、烷基水楊酸鹽、硫膦酸鹽等。這些鹽類分別製成低鹼性、中鹼性與高鹼性，而以高鹼性的居多。

無灰分散劑

是60年代以後發展最快的一類潤滑油添加劑。其突出的性能在於能抑制汽油機油在曲軸箱工作溫度較低時產生油泥，從而避免汽油機內油路堵塞、機件腐蝕與磨損。代表性化合物是聚異丁烯丁二醯亞胺。無灰分散劑與金屬清淨劑複合使用，再加入少量抗氧化抗腐蝕劑，可用以調配各種內燃機油。

抗氧化劑

根據油品使用條件的不同，抗氧化劑大體分為：①抗氧抗腐劑，主要用於內燃機油，除能抑制油品氧化外，還能防止曲軸箱軸瓦的腐蝕。套用較廣的是二烷基二硫代磷酸鋅鹽，它也是一種有效的極壓抗磨劑，多用於齒輪油與抗磨液壓油等工業潤滑油中。②抗氧添加劑，主要有禁止酚類(例如2,6-二叔丁基對甲酚)與芳香胺類。前者多用於汽輪機油、液壓油等工業潤滑油；後者在合成潤滑油中套用較多。抗氧化劑的作用是延緩油品氧化，延長使用壽命。

粘度指數改進劑

粘度指數改進劑 　也稱增粘劑。用以提高油品的粘度，改善粘溫特性，以適應寬溫度範圍對油品粘度的要求。主要用於調配多級內燃機油，也用於自動變速機油及低溫液壓油等。其主要品種有聚甲基丙烯酸酯、聚異丁烯、乙烯丙烯共聚物、苯乙烯與雙烯共聚物等。聚甲基丙烯酸酯改善油品低溫性能的效果好，多用於汽油機油；乙烯丙烯共聚物剪下穩定性與熱穩定性較好，適用於增壓柴油機油，也能用於汽油機油。

其他添加劑

降凝劑 　用以降低油品的凝固點，改善油中石蠟結晶的狀態,阻止晶粒間相互粘結形成網狀結構,從而保持油品在低溫下的流動性。常用的有聚甲基丙烯酸酯（含長烷鏈的）、聚α-烯烴和烷基萘等。

極壓抗磨劑 　用以防止在邊界潤滑與極壓狀態（高負荷狀況）下，金屬表面之間的磨損與擦傷。是一類含硫、磷、氯的有機化合物，有的則是其金屬鹽或胺鹽。這些化合物的化學活性很強，在一定條件下，能與金屬表面反應生成熔點較低和剪下強度較小的反應膜，從而起到減少金屬表面之間磨損和防止擦傷的作用。常用的極壓抗磨劑：硫化物有硫化異丁烯、二苄基二硫化物等；磷化物有磷酸三甲酚酯、磷酸酯胺鹽等。主要用於齒輪油。

油性劑 　主要用於改善油品的潤滑性，提高其抗磨能力。動植物油、高級脂肪酸、高級脂肪醇及其酯類、鹽類均屬此類。多用於導軌油、液壓導軌油及金屬加工油中。

防鏽劑 　用以提高油品對防止金屬部件接觸水分和空氣產生鏽蝕的能力。常用的防鏽劑有石油磺酸鹽、烯基丁二酸類、羊毛脂及其鎂鹽等。

金屬鈍化劑 　一類能在金屬表面形成保護膜以降低金屬對油品氧化的催化活性的化合物。一般常與抗氧添加劑複合使用，以有效地延長油品的使用壽命。常用的金屬鈍化劑有噻二唑及苯三唑的衍生物等。

抗泡劑 　一類能改變油-氣表面張力,使油中形成的泡沫能快速逸出的化合物，常用的有甲基矽油和酯類化合物等。

潤滑脂添加劑 　潤滑脂所用的抗氧化劑、抗壓抗磨劑、油性劑、防鏽劑、金屬鈍化劑與潤滑油的添加劑大體相同。

石油燃料添加劑 　包括汽油、噴氣燃料、柴油等油品所用的添加劑。品種繁多，常用的有下列幾種：

抗爆劑 　主要用於改善汽油的燃燒特性，提高其辛烷值。長期以來,最有效且比較經濟的抗爆劑是四乙基鉛和四甲基鉛。自1921年發現四乙基鉛具有抗爆性和1923年投入實際使用以來，未找到其他更合適的抗爆劑，因而儘管四乙基鉛有一定的毒性，卻一直沿用至今。70年代以後，為減少鉛毒污染，歐美各國對汽油中含鉛量加以限制，同時開發與使用無鉛汽油。在開發無毒抗爆劑過程中，甲基叔丁基醚(MTBE)作為高辛烷值組分，已在實際中得到套用。

抗氧化劑 　多用於含有二次加工組分的汽油及柴油中，以改善這些油品的氧化安定性。在汽油中用得較多的抗氧化劑有 N，N′－二仲丁基對苯二胺、禁止酚類等。柴油的組分比較複雜，抗氧化劑的運用必須通過試驗確定。

防冰劑 　多用於噴氣燃料，防止油中微量水分在低溫下結冰，導致因輸油困難而影響發動機正常工作。有效的防冰劑有乙二醇單甲醚等。

抗靜電劑 　用以提高噴氣燃料等油品的電導率，在高速泵輸送及過濾時防止因摩擦起電造成火災。一般由有機酸金屬鹽與聚合型含氮化合物組成。

流動性改進劑 　用以改變柴油中石蠟的結晶形狀，從而改善油品在低溫時的流動性，使柴油能適應較寬溫度範圍的使用要求。常用的流動性改進劑如乙烯與醋酸乙烯酯的共聚物等。

石油瀝青和石油蠟的添加劑 　瀝青和石油蠟的產品中也要用一些添加劑。乳化瀝青要在配料中調入各種非離子型或離子型乳化劑，以改善施工條件和提高鋪路效率；在各種特殊用途瀝青中，要加入聚異丁烯，油酸醯胺，聚環氧乙烷等，以改善瀝青路面的耐熱性、耐負荷性、防滑性和防裂性等。

在石油蠟中，有時要加入聚異丁烯或聚乙烯以改善蠟的韌性和粘附性，加入UV-531等紫外線吸收劑，以改善深度精製白蠟的光化學安定性。