روغن پایه
هر آنچه باید درباره روغن پایه بدانید!
اگر با روغن‌های صنعتی سروکار دارید، احتمالاً نام روغن پایه زیاد شنیده‌اید. آیا تا به حال در مورد ساختار این روغن و مواد سازنده آن کنجکاو شده‌اید؟ این روغن، ماده اصلی سازنده انواع روانکارهای موجود در بازار است که کاربردهای منحصربه‌فردی در صنعت دارد.
برای شناخت این روغن و آشنایی بیشتر با کاربردها و خصوصیات آن، در این متن با ما همراه باشید؛ زیرا قرار است تا اطلاعات تکمیلی را در اختیارتان بگذاریم.
روغن پایه چیست؟
روغن پایه یا Base Oil (روغن بیس) به روغن‌هایی می‌گویند که از پالایش نفت خام یا سنتز شیمیایی به دست می‌آیند. این روغن‌ها به‌عنوان اصلی‌ترین و مهم‌ترین افزودنی در روانکارها شناخته می‌شوند و با داشتن ویژگی روان‌کنندگی بسیار بالا به روانکارها خاصیت روان‌کنندگی می‌دهند.
اغلب بیش از 95% یک روانکار را این روغن تشکیل می‌دهد. البته در روغن‌هایی مانند روغن هیدرولیک 99% از این روغن وجود دارد و درصد باقیمانده را افزودنی‌های دیگر و ادیتیوها تشکیل می‌دهند. روغن بیس دارای سه شاخص مهم در کیفیت خود است.
میزان گوگرد
گوگرد یکی از عنصرهای معدنی است که با اکسیژن واکنش می‌دهد. واکنش با اکسیژن برای روغن بیس مضر است و سبب اکسیداسیون آن می‌شود. هرچه قدر میزان گوگرد روغن کمتر باشد، خلوص آن بیشتر و خوردگی و اکسیداسیون آن کمتر است. گوگرد با داشتن آنتی‌اکسیدان پایداری اکسیداتیو را بهتر می‌کند.
شاخص ویسکوزیته
این شاخص به تغییرات ویسکوزیته در مقایسه با دمای روغن بستگی دارد. شاخص ویسکوزیته را در دمای 40 و 100 درجه سانتیگراد اندازه می‌گیرند. این شاخص با افزایش دما رابطه معکوس دارد و با افزایش دما، کاهش و با کاهش دما، افزایش می‌یابد.
میزان اشباع
سطح اشباع به میزان مولکول‌های روغن می‌گویند که در فرایند پالایش نفت، میزان آن بیشتر می‌شود. هرچه میزان اشباع بالاتر باشد، پیوند مولکولی در روغن قوی‌تر است. بالابودن سطح اشباع و قوی‌بودن پیوند مولکولی سبب افزایش مقاومت روغن در برابر اکسیداسیون، شکست و کاهش ویسکوزیته می‌شود.
انواع روغن پایه
روغن‌های بیس را می‌توان بر اساس روش تهیه به چند دسته مختلف تقسیم‌بندی کرد. روغن‌های معدنی، روغن‌های طبیعی و روغن‌های مصنوعی سه دسته کلی این تقسیم‌بندی هستند.
روغن معدنی
روغن‌های معدنی یا Mineral Oil به طور مستقیم از پالایش نفت خام به دست می‌آیند و ناخالصی زیادی دارند. روغن‌های پارافینیک و نفتنیک از دسته روغن‌های پایه معدنی هستند. پارافینیک هیدروکربن‌های راست زنجیر دارد درحالی‌که نفتنیک از هیدروکربن‌های حلقوی تشکیل شده است.
روغن‌های معدنی در دماهای بسیار بالا اکسید می‌شوند، ویسکوزیته خود را از دست می‌دهند و می‌سوزند. این روغن‌ها ممکن است در شرایطی دچار انفجار شوند یا در دماهای پایین به شکل جامد دربیایند. البته تقاضای بیشتر این محصول به دلیل قیمت پایین آن نسبت به بقیه روغن‌های پایه است.
روغن طبیعی
روغن‌های طبیعی یا Vegetable Oil از محصولات گیاهی و تری‌گلیسریدها تولید می‌شوند. در سال‌های اخیر روغن‌های پایه گیاهی به دلیل مطابقت با قوانین زیست‌محیطی بسیار موردتوجه قرار گرفته‌اند. نقطه اشتعال این روغن‌ها حدود 326 درجه سانتیگراد و بسیار بالاتر از روغن‌های معدنی است.
این روغن‌ها قدرت روانکاری بیشتری از روغن‌های معدنی دارند. در مقابل روغن‌های بیس گیاهی مقاومت کافی در برابر اکسیدشدن را ندارند و دارای نقطه ریزش بالایی نیز هستند. البته مشکل نقطه ریزش با افزودن ادیتیو مناسب حل می‌شود.
روغن مصنوعی
روغن‌های مصنوعی یا Synthetic Oil همان روغن‌هایی هستند که مطابق خواسته‌های خودمان تولید می‌کنیم. روغن‌های پایه مصنوعی که به روغن‌های سنتزی یا PAO نیز معروف هستند، از اتصال یک یا چند ماده آلی خاص در شرایط ویژه و با وزن کم مولکولی تولید می‌شوند.
از روغن پایه سنتزی می‌توان در دماهای بسیار بالا یا پایین بدون تغییر ساختار استفاده کرد. همچنین این روغن‌ها خطر انفجار و آتش‌سوزی را به کمترین میزان ممکن می‌رسانند. روغن‌های مصنوعی به دلیل قیمت بسیار بالایی که دارند، فقط در شرایطی که به‌صرفه باشند به کار می‌روند.
طبقه‌بندی روغن پایه
این روغن از مواد نفتی به دست می‌آید؛ به همین دلیل ترکیباتی مانند گوگرد را در ساختار خود دارد و از سطح اشباع و ویسکوزیته مخصوصی برخوردار است. بر اساس شرایط تولید روغن بیس، ممکن است میزان این مواد و درصد آنها در آن متفاوت باشد.
مؤسسه نفت آمریکا یا API روغن‌های پایه را بر اساس میزان گوگرد، ویسکوزیته و سطح اشباع خود به پنج دسته مختلف طبقه‌بندی می‌کند.
گروه I
روغن‌های گروه اول از روش استخراج با حلال از پالایش نفت خام به دست می‌آیند و ارزان‌ترین گروه از روغن‌های پایه هستند. این روغن‌ها دارای شاخص ویسکوزیته 80 تا 120، گوگرد بیش از 03/0% و اشباع کمتر از 90% هستند. این روغن در ساختار خود، مولکول‌های نامنظم دارد.
گروه II
روغن پایه گروه 2 از طریق انجام فرایند هیدروکراکینگ به دست می‌آید. طی این فرایند مولکول‌های بزرگ هیدروکربنی به مولکول‌های کوچک تجزیه می‌شوند؛ در نتیجه خواص آنتی اکسیدانی بهتری دارند. این گروه دارای شاخص ویسکوزیته 80 تا 120، گوگرد 03/0% و اشباع بیش از 90% هستند.
گروه III
برای به‌دست‌آوردن روغن پایه گروه 3 در فرایند پالایش نفت، فشار و حرارت بیشتری بر مواد اعمال می‌شود تا روغنی با درصد خلوص بالاتر به‌دست آید. این روغن‌ها مقاومت بیشتری در برابر اکسیدشدن نسبت به دو گروه اول دارند. گروه 3 دارای شاخص ویسکوزیته بیشتر از 120، گوگرد کمتر از 03/0% و اشباع بیش از 90% هستند.
گروه IV
روغن‌های گروه چهارم، پلی آلفائولفین (PAOs) هستند و از روغن‌های دسته مصنوعی به شمار می‌روند. این روغن‌ها دارای محدوده تغییرات دمایی بیشتری هستند و در دماهای بسیار بالا یا پایین عملکرد بسیار خوبی دارند. البته قیمت آنها نیز بسیار بیشتر از سه گروه اول است.
گروه V
از روغن‌های گروه پنجم معمولاً به‌عنوان روغن بیس استفاده نمی‌کنند و از آن در ساخت روغن‌های دیگر بهره می‌برند. این روغن‌ها در دماهای بسیار بالا کارایی بیشتری دارند و به‌عنوان شوینده نیز میزان استفاده خود را افزایش می‌دهند.
مواد سازنده روغن پایه
این روغن‌ها از ترکیبات نفتنیک، پارافنیک و آروماتیک تشکیل شده‌اند. گوگرد نیز یکی از مواد تشکیل‌دهنده روغن بیس است. نفتنیک به اسیدهای آلی در نفت خام می‌گویند که می‌تواند از صفر تا چهار درصد وزنی متفاوت باشد.
پارافنیک‌ها هیدروکربن‌های اشباع شده موجود در نفت خام هستند که می‌توانند راست زنجیر یا شاخه‌دار باشند. آروماتیک‌ها نیز هیدروکربن‌های حلقوی در نفت خام هستند که با پالایش نفت در ساختار روغن بیس نیز دیده می‌شوند.
مشخصات روغن پایه
روغن‌های پایه در هر نوعی باشند، باید بر اساس خصوصیات ویژه‌ای تولید شوند. این ویژگی‌ها در هر گروه از روغن‌های بیس متفاوت است. هریک از این خصوصیات در کاربرد روغن بیس در صنعت تأثیرگذار هستند. مشخصات روغن‌های بیس به شرح زیر است:
اکسیداسیون
یکی از مهم‌ترین شاخصه‌ها در تولید روغن بیس، میزان اکسیداسیون آن است. هرچه اکسیداسیون روغن کمتر باشد، آن روغن دوام بیشتری دارد و دیرتر خواص خود را از دست می‌دهد.
پایداری حرارتی
این روغن‌ها باید از پایداری خوبی در برابر حرارت و فشار برخوردار باشند تا بتوان در شرایط دمایی مختلف از آنها استفاده کرد.
نقطه ریزش
این ویژگی حداقل دمایی است که روغن بیس می‌تواند در حالت مایع باقیمانده و ویسکوزیته خود را داشته باشد. نقطه ریزش به تجمع رسوبات در دماهای پایین بستگی دارد.
فراریت
ویژگی فراریت به تبخیر مولکول‌های مایع روغن در دماهای بالا بستگی دارد. این روغن‌ها باید در دماهای بالا حالت مایع خود را حفظ کنند و تبخیر نشوند.
ویسکوزیته
ویسکوزیته یا گرانروی به توانایی جاری‌شدن ماده اشاره دارد. روغن‌ها باید در دماهای بسیار پایین یا بالا قدرت گرانروی خود را حفظ کنند.
قدرت حلالیت
این ویژگی به میزان توانایی روغن در حل‌کردن مواد دیگر بستگی دارد. میزان حلالیت به قدرت تمیزکنندگی روغن و سازگاری آن با درزگیرها کمک می‌کند.
انواع روغن پایه Sn
علامت Sn مخفف کلمه Solvent Neutral است و نمادی برای روغن‌هایی است که از روش استخراج با حلال تولید می‌شوند. این روغن‌ها از روغن‌های گروه 1 به شمار می‌روند و ناخالصی و ترکیبات اضافی در ساختار خود ندارند.
شش نوع روغن Sn با مشخصات 100Sn، 150Sn، 300Sn، 500Sn، 600Sn، 700Sn وجود دارند. روغن پایه 150Sn بهترین و پرکاربردترین نوع از روغن‌های گروه اول است که در تولید انواع روغن جعبه‌دنده و روغن ریل آسانسور به کار می‌رود.
مصارف و کاربردهای روغن پایه
روغن بیس به‌عنوان پایه و اساس تولید روانکارها به کار می‌رود. از اصلی‌ترین کاربردهای این روغن تولید گریس، مایعات فراوری فلز و روغن‌موتور است.
این روغن‌ها بیشتر در خودروسازی و مکانیکی‌ها مانند سیستم هیدرولیک و موتور استفاده می‌شوند. البته در صنایع آسانسورسازی، پخت‌وپز و تهیه محصولات آرایشی و مراقبتی نیز کاربرد دارند.
روغن‌های پایه در ایران را از کجا تهیه کنم؟
کیا پترو یکی از برترین تأمین‌کنندگان و صادرکنندگان محصولات پتروشیمی در ایران است. این مجموعه با تأمین و تولید انواع قیر و روغن باکیفیت، خدماتی بی‌نظیر به مشتریان خود ارائه می‌دهد.
شما می‌توانید روغن پایه ویرجین و انواع دیگر روغن‌ها را در این مجموعه خریداری کنید. همچنین برای اطلاع از ویژگی‌ها و قیمت روغن پایه ریسایکل می‌توانید با کارشناسان مجموعه تماس بگیرید و پاسخ پرسش‌های خود را بیابید.
جمع‌بندی
یکی از اصلی‌ترین مواد سازنده انواع روانکارها، روغن پایه است. این روغن‌ها از پالایش نفت خام یا سنتز شیمیایی و در سه نوع معدنی، مصنوعی و گیاهی تولید می‌شوند.
روغن‌های بیس بر اساس میزان گوگرد، سطح اشباع و میزان ویسکوزیته به پنج دسته مختلف طبقه‌بندی می‌شوند. این روغن‌ها در مکانیکی و صنایع مختلف کاربردهای فراوانی دارند و به طور گسترده استفاده می‌شوند.
سؤالات متداول
- روغن بیس از چه هیدروکربن‌هایی تشکیل شده است؟
از هیدروکربن‌های نفتنیک، پارافنیک و آروماتیک
- انواع روغن بیس چه روغن‌هایی هستند؟
روغن معدنی، روغن طبیعی یا گیاهی و روغن مصنوعی یا سنتزی
- مهم‌ترین استفاده روغن‌های پایه در چیست؟
در خودروسازی و مکانیکی
-
دفتر تهران: ایران ، تهران ، زعفرانیه ، بهمن جنوبی ، ساختمان ۱ ، واحد ۴
دفتر همدان : ایران ، همدان ، ۶ کیلومتری بزرگراه همدان - تهران ، ساختمان مرکزی واحد صنعتی فناوری ، طبقه اول ، واحد ۱۱۴. - کارخانه : ایران ، هرمزگان ، بندرعباس ، منطقه صنعتتی خلیج فارس
- ۰۹۱۲۱۰۷۵۶۴۷