Základy výroby minerálních olejů

Základové oleje vyrobené z ropy se označují jako minerální. Pro mazání a další účely se používají i upravené oleje rostlinné nebo oleje syntetické, které jsou na bázi uhlovodíkových polymerů, alkylátů, esterů, polyglykolů apod. Podle způsobu použití se rozlišují mazací oleje (motorové, převodové) a speciální oleje (hydraulické, transformátorové, kabelové, medicinální oleje apod.), jejichž hlavní funkcí není mazáni. Výroba minerálních olejů zpravidla zahrnuje tyto základní operace:

• Odasfaltování - používá se při získávání velmi viskózních olejů z vakuových zbytků a někdy u těžkých vakuových destilátů k odstranění asfaltických látek.
• Rafinace - používá se k odstranění nežádoucích složek (aromáty, heterosloučeniny), tím se zlepšují vlastnosti oleje.
• Odparafinování - používá se k odstranění tuhých uhlovodíků, čímž se zmenšuje bod tuhnutí olejů.
• Dorafinace - používá se ve většině výrob olejů k odstranění zbytků nežádoucích látek.
• Mísení a aditivace - základový olej se obvykle mísí z různých složek (různé destilační řezy, případně oleje z odlišných technologií). Do základového oleje se pak přidávají různé přísady (aditiva), které zlepšují vlastnosti oleje.

Blokové schéma výroby mazacích olejů

Ropné vakuové destiláty se skládají z alkanů, cykloalkanů, aromátů a z heterosloučenin obsahujících atomy síry, dusíku a kyslíku.

Aromáty mají velmi nízké hodnoty viskozitního indexu a při vyšších teplotách špatnou oxidační a termickou stabilitu, jsou zdrojem tvorby karbonových úsad na mazaném zařízení. Heterosloučeniny mají špatnou oxidační stálost, podporují korozi zařízení a barevné změny olejů. Aromáty a heterosloučeniny se proto se z olejů odstraňují katalytickou hydrogenační rafinací (hydrokrakováním) nebo selektivní extrakcí.

Příklad viskozitního indexu (VI) uhlovodíků přítomných ve vakuovém oleji

Alkany mají dobrou mazací schopnost a velký viskozitní index, tj. jejich viskozita se málo mění v závislosti na teplotě. n-Alkany a málo rozvětvené izoalkany s větším počtem atomů uhlíku jsou však tuhé a znemožňují používání olejů za nižších teplot, proto se musí odstraňovat rozpouštědlovým odparafinováním nebo katalytickou hydroizomerací. Rozvětvené izoalkany jsou žádoucími složkami základových olejů, protože mají velký viskozitní index a nízký bod tuhnutí.

Alkylované monocykloalkany mají menší viskozitní index, ale lepší (nižší) bod tuhnutí než n-alkany, mají dobrou mazací schopnost, přijatelnou oxidační a termickou stabilitu, patří tudíž mezi žádoucí složky olejů. S rostoucím počtem kruhů v molekule klesá VI cykloalkanů, proto je snaha polycyklické cykloalkany z olejů odstraňovat.