Schmierstoff-ABC

Grundöle

(Quelle: trans aktuell spezial. Copyright by ETM-Verlag)

Grundöle für Kfz-Schmierstoffe

Bis auf pflanzliche Öle wie z.B. Rapsöl werden alle Grundöle für Schmier- und Hydrauliköle sowie auch Kraftstoffe, Heizöle, Bitumen und auch viele Kunststoffe aus Erdöl gewonnen. Die vorgenannten Produkte sind alle vom Aufbau her Verbindungen der Elemente Kohlenstoff ( C = Carboneum) und Wasserstoff ( H = Hydrogenium), die sich vor allem durch Kohlenwasserstoffmoleküle unterschiedlichster Größe unterscheiden.

Einfachster Kohlenwasserstoff ist Methan CH4, dieser ist z.B. auch Hauptbestandteil von Erdgas. Praktisch ist eine fast unendliche Vielzahl unterschiedlich groß strukturierter Moleküle möglich. Anhand der C-Atome im Molekül kann man einteilen in:

Erdgas Methan C1
Erdölgas Ethan C2, Propan С3, Butan C4
Benzin/Super C5 bis C12
Diesel/Heizöl EL C5 bis C12
Schmieröle С20 bis C35
Vakuumgasöl/Heizöl S über C35
Bitumen über C80
Kunststoffe (Plastik) Tausende

Schmierstoffe können in der Praxis mit verschiedenen Methoden hergestellt werden:

Innerhalb der Moleküle sind Einfach-, Doppel- und Dreifachbindungen sowie nicht verzweigte und verzweigte Ketten und Ringe möglich, auch Kombinationen beiden Arten. Für Schmierstoffe sind verzweigte Ketten (iso-Paraffine bzw. iso-Alkane) oder Ringe (cyclo-Paraffine bzw. cyclo-Alkane) besonders geeignet, beide haben nur Einfachbindungen. Bei Raffinaten ist eine Vielzahl unterschiedlicher Molekülstrukturen möglich. Hydrocracköle bestehen überwiegend, Synthetische Kohlenwaserstoffe fast auschließlich aus iso-Paraffinen bzw. iso-Alkanen.

Erstraffinate

Ausgangsprodukt Erdöl.

Produktionsablauf:

  • Destillieren: Erwärmen/Verdampfen/Kondensieren des Erdöls und dabei Gewinnung von Benzin und Mitteldestillat (Diesel, Heizöl EL).
  • Vakuumdestillieren: Rückstand aus der Destillation wird unter Vakuum destilliert, Öle verschiedener Viskositäten werden gewonnen.
  • Raffinieren: Entfernen unerwünschter Bestandteile, hierdurch wird z.B. die Alterungsstabilität verbessert
  • Entparaffinieren: Ausfrieren von Paraffin, dadurch wird das Kälteverhalten verbessert.
Zweitraffinate

Ausgangsprodukt Altöl.

  • Absetzen/Ausfiltern von Wasser und festen Fremdstoffen.
  • Destillieren 1. Stufe: Abtrennen der bis 360°C siedenden Kohlenwasserstoffe.
  • Vakuumdestillieren 2. Stufe: Raffination und Gewinnen von zwei Viskositätslagen.
Praxisverhalten der Öle
Erstraffinate

Raffinate haben eine normale Alterungsbeständigkeit und sind relativ preiswert herzustellen. Je niedrigviskoser sie sind, umso höher ist ihr Verdampfungsverlust bei hohen Temperaturen und damit der ölseitig bedingte Motorölverbrauch. Ihr Kälteverhalten (Pourpoint) ist mäßig und muss fast immer durch Additive verbessert werden. Der Viskositätsindex (VI) liegt bei ca. 90 bis 100, d.h. es sind Einbereichöle. Soll hieraus ein Mehrbereichöl mit einem höheren Viskositätsindex hergestellt werden, so ist dies nur durch Zugabe von VI-Verbessern möglich.

Zweitraffinate

Diese sind in ihrem Praxisverhalten den Raffinaten ähnlich.

Hydrocracköle und synthetische Kohlenwasserstoffe

Der besondere Vorteil dieser Grundöltypen gegenüber herkömmlichen Raffinaten ist ihre wesentlich gleichmäßigere Zusammensetzung. Dadurch haben sie eine weit höhere Alterungsstabilität und einen geringeren Verdampfungsverlust. Hydrocracköle sind Mehrbereichsöle deren Viskositätsindex (VI) zwischen 130 bis 150 liegt. Das Kälteverhalten ist besonders bei PAOPolyalphaolefin (synthetischer Kohlenwasserstoff als Basis für Motorenöl. Ausgangsprodukt - Ethen)  sehr gut und der Pourpoint liegt unter -50°C. Bedingt durch aufwendigere Herstellungsverfahren liegt der Grundölpreis sowohl bei Hydrocrackölen als auch bei synthetischen Kohlewasserstoffen allerdings deutlich über dem von Raffinaten.

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