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VLSFO挑战:深入了解润滑剂性能(第2部分)

VLSFO挑战:深入了解润滑剂性能(第2部分)

1月29日,2020年1月29日
张贴了哈丽特·伯丽斯科技经理,海洋柴油机油伊恩伯恩技术经理,海洋柴油机油西蒙塔兰特全球业务经理,大型发动机

话题:marIMO 2020.

我们在非常低硫燃料油(VLSFO)的一篇文章中,我们看着润滑剂和添加剂的作用以及选择右润滑剂时要考虑的因素。

2020个燃料的影响

在行业中出现了关于新VLSFO的成分的变化以及它们可能对燃料稳定性,相容性和可燃性的影响的疑虑。对于润滑剂添加剂制造商来说,主要关注点是对燃烧区沉积形成的潜在影响。过量的沉积物会影响发动机效率和耐用性。润滑剂和它们内的添加剂封装需要设计成保持不含这些沉积物的组件。

要了解VLSFO的特点,它们对发动机沉积物的影响以及润滑剂在与这些燃料一起使用时如何执行,其中五个这样的燃料 - 在2019年底之前唯一可用的市场之一 - 被我们的融合了五个vlsfos- 房屋实验室。结果表明,有效的添加剂如何能够有效地降低燃料变异性的影响,提高存款控制提高发动机耐用性。这超出了传统的气缸油配方,并证明了单独的BN不是0.5%硫燃料的溶液。

广泛的变化

在中国采购的燃料是符合ISO 8217:2017船用燃料标准的vlfos的一个很好的例子。然而,在使用过程中,在沉积形成方面存在可测量的差异。这些混合燃料是由符合ISO标准中规定的残余燃料规范的普通炼油厂部件制造的。但即使使用这些众所周知的燃料流,沉积物的形成在不同的混合物之间也有很大的差异。

活塞环槽清洁度为此,使用三种不同的VLSFO和参考圆筒润滑剂测试活塞槽清洁度。三种发动机测试之一显示出增加的沉积物形成(见图1)。随着发动机操作条件相似,差异可归因于燃料特性的变化。

即使在相同的小型采购区域内,也可以看到变化以影响发动机中形成的沉积物量。随着2020年的几乎隔夜全球扩张0.5%硫燃料,随着使用更多的非典型混合成分来满足需求,变化可能更大。使用更强大的润滑剂将有助于降低这种可变性发动机的影响。

兼容性和稳定性

VLSFO周围的兼容性问题与不兼容的掩体的共同混合相关,并且可以通过罐隔离来管理,直到可以通过测试确认兼容性。稳定性是指每个单独的燃料混合物是稳定的产品。含有含量的贡献因素是沥青质稳定性。在所有粗石油残基中存在沥青质,但根据原油的起源,含量和特性变化。沥青质对总燃料基质的芳香性的变化敏感,在混合燃料时变化。将残留物流与石蜡炼油流(如低硫馏出物)组合以达到0.5%硫极限,因此将增加最终共混物的风险不稳定。

表征燃料组合物的一种方法是通过测定饱和,芳族,树脂和沥青质(SARA)级分的量。这些组分各自与沥青质稳定性相关,因此该技术可用于识别具有稳定性问题潜力的燃料。

不稳定性试验的加性影响除了建立SARA测量的情况下,我们还使用专有的板凳测试探讨了商业VLSFO的稳定性。燃料B显示出比燃料A更高的不稳定性,这表明这可能是图1中的沉积物差异的贡献因素。通过将一部分燃料混合到发动机中测试的船用柴油缸润滑剂(MDCLS)中,发现了它不稳定测试与活塞清洁度方向对齐。这提供了一种评估不同气缸润滑剂添加剂的筛选工具。图2显示了在与两个不同的MDCl制剂混合时测试的三种最不稳定燃料的不稳定结果。一种含有已知有效的洗涤剂在沉积物控制和沥青质稳定(添加剂1)中,并且第二个含有已知有效的沉积物和清漆控制和沥青质稳定(添加剂2)有效的分散剂(添加剂2)。含有新型分散剂的润滑剂通过控制活塞陆地和活塞环槽的沉积物形成,在发动机中最有效地是最有效的。

润滑vlsfos.

洗涤剂不是配方刀具套件中唯一的添加剂。分散剂在活塞清洁度非常擅长。它们已在汽车应用中使用多年,但在海洋气缸油中不普遍用于存款控制。

为了确定圆柱润滑剂的适当的BN和存款控制要求与0.5%硫燃料一起使用,我们测试了一系列BN25和BN40油,其中具有商业上可获得的VLSFO混合物在固定式2行程船用柴油发动机中。Scrapedown样品用于判断润滑剂是否提供足够的保护免受腐蚀性磨损。

VLSFO的润滑剂基数选择为了保持腐蚀保护,根据开发时的OEM指导,应保持碎油的残余BN应保持在15或更高左右。所有测试中BN25油的平均残留BN为12.5,而BN40油的平均值为24.2(参见图3)。因此,Lubrizol得出结论,BN40是与VLSFOS一起使用的油脂最合适的水平,提供足够的基地储备,以满足OEM指导,同时允许更多腐蚀性发动机类型和操作条件。

已知在寻址活塞槽沉积物和清漆时有效的先进分散剂用于配制其中一种BN25油,以与常规配制的油进行比较。具有先进分散剂的润滑剂具有优异的活塞清洁度,活塞环槽和活塞陆地上的沉积物较低。具有先进分散剂的BN25油还提供了比常规配制的BN40油的改善的性能,表明性能可以独立于BN递送。

该测试表明,先前开发的BN40油与硫含量高达1.5%的燃料可能无法提供处理VLSFO所需的性能。它还证明了分散剂在使用这些燃料混合物时与常规配制的油相比在活塞清洁面积中带来额外性能的有效性。

很明显,VLSFOS的一些特征引入了可变性,需要润滑油,改善沉积物处理性能。我们已经能够识别和解决这些问题。

我们的观点

在传统的海洋柴油缸润滑油中发现的添加剂化学物质可能不足以满足处理VLSFO共混物的挑战。需要更先进的解决方案来解决沉积物,而不依赖于具有高硫燃料的气缸油的主干的高基础洗涤剂。

但是开发用于海洋润滑剂的添加剂化学物质不会阻止那里。随着航运将超越IMO的硫磺对其远程碳切割举措的看法,特别是其承诺在2050年的2008年级别至少50%降低50%,更新燃料将进入市场。这些可包括通过使用生物质或可再生能量产生的氢气,氨和其他气体和液体燃料。每个新燃料将为发动机条件带来自己的挑战,需要新的复杂化学物质来抵消它们。先进的润滑剂本身也可能有助于减少温室气体排放,例如,减少发动机中的摩擦来降低燃料消耗。

作为一家跨越多个部门的全亚洲版188金宝博球性公司 - 包括汽车,工业和农业 - 我们已经有经验部署许多添加剂,这将是明天的海洋解决方案的基础。船主和运营商全球可以自信,我们将能够提供正确的添加剂包,以治疗这些新兴挑战。

有关VLSFO的更多信息,请联系您的卢布里兹尔代表。

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