全球润滑油添加剂市场概述

第23卷第4期精细与专用化学品Apr.20152015年4月Fine and Specialty Chemicals焦急论坛.编者按:据中国工业和信息化部原材料工业司在2014年2月21日发布的网站信息，2013年中国专用化学品行业利润1120.1亿元，占化工行业总利润的25.8%，同比增长16. 2%。2015年2月27日工信部网站信息显示，2014 年专用化学品行业利润仍保持较高增速，为13. 4%。2014年以来，《精细与专用化学品》根据中国国民经济行业分类(GB/T 4754-2011)中专用化学品行业所包含的分领城，已经综述了电子化学品、水处理化学品、阻燃剂、汽车化学品(售后市场用)、化妆品原料和塑料助剂的市场状况和未来发展趋势。2015年，本刊将继续刊出其他专用化学品分领域的综述文章，以飨读者。全球润滑油添加剂市场概述高富賡(中国化工信息中心，北京100029)摘要:综述了润滑油添加剂中清净剂、分散剂、抗氧剂、抗磨剂和黏度指数改进剂等国内外发展现状与发展趋势。2013年全球润滑油添加剂产量和消费量在400万t左右，其中黏度指数改进剂占全球润滑油添加剂总量的近28%;第二是分散剂，占全球润滑油添加剂总量的27%以上;第三是清净剂占全球润滑油添加剂总量的20%左右;抗氧剂、抗磨剂和其他润滑油添加剂所占比例较小。关键词:润滑油添加剂;清净剂;分散剂;黏度指数改进剂Development situation of lubricating oil additive industry at home and abroadGAO Fu-geng(China National Chemical Information Center, Bejing 100029 , China)Abstract: The development situation and trends of lubricating oil additive, including detergents, dispersants,viscosity index improvers and so on were reviewed. In 2013， global lubricating oil additive production andconsumption were approach to 4000 thousand tons, with the viscosity index improvers accounted for nearly 30% ofthe total global lubricating oil additives, dispersants accounted for more than 27%, detergent accounted for 19%，and other lubricating oil additives were antioxidants, antiwears and other kinds of lubricating oil additives, in turn.Key words: lubricating oil additive; detergent; dispersants; viscosity index improvers润滑油添加剂是决定润滑油性能和使用时间的400万t，其中黏度指数改进剂占全球润滑油添加重要因素，从20世纪30年代至今，润滑油添加剂剂总量的近28%;第二是分散剂，占全球润滑油已开发出众多品种，从而延伸为五大类添加剂，分添加剂总量的27%以上;第三是清净剂，占全球别是清净剂、分散剂、抗磨剂、抗氧剂和黏度指数润滑油添加剂总量的19%;抗磨剂和抗氧剂分别改进剂。随着润滑油行业的发展，我国的润滑油添占全球润滑油添加剂的10%和8%，其他助剂占比加剂行业应用领域不断拓宽，产品品种有了较大幅约为8%左右。度的增加，但在技术水平、产品结构、生产规模和北美润滑油添加剂消费量占全球润滑油添加剂科技人员的素质等方面仍与欧美等发达国家有一定总消费量的27%;西欧润滑油添加剂消费量占全差距，润滑油添加剂产品还需要大量进口。球总消费量的14%;我国润滑油添加剂消费量略2013年，全球润滑油添加剂产量和消费量近高于西欧，中国煤化工洲地区也是MYHCNMHG收稿日期: 2015-03-15作者简介:高富賡(1983-)，男，咨询事业部咨询师，工程师，主要从事精细化工咨询工作。E mail: gaofg@cncic. cn.精细与专用化学品第23卷第4期润滑油添加剂的主要消费地区，其消费量占比约为用;也能够洗涤已沉积在发动机部件上的胶状物、11%;其他国家和地区润滑油添加剂消费量占全球积炭等，起到增溶作用。总消费量的33%。北美为全球润滑油添加剂最大清净剂从早期为脂肪酸和环烷酸皂类，经过几的消费地区。十年的发展，至今已经形成了硫化烷基酚盐、烷基伴随我国汽车工业的快速发展，国内润滑油需水杨酸盐和烷基苯磺酸盐等品种。清净剂最初是以求量将保持增长的态势，尽管产量不断增加，但目中性盐为主，随着柴油机功率的增大和含硫燃料的前每年净进口量超过200万t。根据中国石化联合增加，各种清净剂开始向碱式盐或高碱性盐方向发会统计数据和海关数据显示，2013年我国润滑油展，目前各种清净剂中高碱性的产品用量占大多基础油消费量约为800万t。2009~2013年的年均数。增长率在4%左右，近年来我国润滑油基础油产量清净剂很少在油中单独使用，为配置性能较好统计见表1。润滑油产销量的增长加大了润滑油添的油品，大多数由几种添加剂复合使用。一般是清加剂的需求量。净剂、分散剂和抗氧抗腐蚀剂复合使用，即使是清表12009~2013年我国润滑油基础油生产状况净剂本身也是几个品种复合使用”。清净剂种类多样，磺酸钙是比较主要的清净剂年份/(万t/a)产能产量万t产品，在北美有接近30%的基础油中使用磺酸钙，2009804567. 5磺酸盐类(包括钙盐、镁盐和钠盐等)约占到北美20106504772.5润滑油清净剂市场的55%，另外的45%分别是35%的烷基酚盐类和10%的其他清净剂。西欧情201172152673.0况与美国接近，磺酸盐类占据了润滑油清净剂的主201272654875.5要市场份额，烷基酚类次之，烷基水杨酸类清净剂2013 .83854965. 5只有润英联有-定生产，所占份额很小，而环烷基年均增长率/%8.04.2酸类清净剂不再使用。中国最主要的润滑油清净剂我国润滑油添加剂年消费量超过50万t,但添是磺酸盐类，并且国内只生产各类磺酸钙，其中，加比例尚不足8%，与发达国家还有不小的差距。高碱值磺酸钙所占比重最大。环烷基酸类、水杨酸各类添加剂中黏度指数改进剂是产销量最大的品类和硫化烷基酚类均占有少量市场份额。种，其消费量约占润滑油添加剂消费总量的32%2013年全球生产和消费润滑油清净剂超过70左右;分散剂、清净剂消费量也较大，占比分别为万t。北美清净剂消费量占全球清净剂总消费量的28%和23%;抗氧剂、抗磨剂和其他助剂共占不26%以上，西欧清净剂消费量占全球清净剂总消费足20%。我国润滑油添加剂行业比较稳定，消费量的11%，我国清净剂消费量占全球清净剂总消年增长率在3%~5%之间，按照助剂品种消费量费量超过11%，其他国家和地区占全球消费总量的年平均增长率依次排序应为清净剂约5%、分散的近52%。剂约5%、黏度指数改进剂约5%、抗磨剂4%左从2007年开始，美国的润滑油市场不断萎缩，右、抗氧剂约4%、其他助剂在2%左右。润滑油添加剂市场同样有所减少，预计未来几年，美国润滑油清净剂的需求量将略有减少;西欧市场1清净剂略有增长，增长速度在1%~2%之间;我国的润在润滑油的使用过程中，由于高温等原因，会滑油清净剂市场尚不饱和，需求量仍将以4. 5%~导致润滑油自身发生氧化降解，产生酸性物质，形5.5%的速度增长。成沉积，降低内燃机的使用效率。因此，为了中和.北美和西欧生产润滑油清净剂的生产企业高度这些酸性物质，要在润滑油中加入清净剂。清净剂集中，路博润、润英联、雪弗龙和雅富顿四大润滑多为碱性，能够持续地中和润滑油氧化而生成的含油添加剂公司中国煤化空份额，其他氧酸，阻止其进一步氧化缩合;也能够溶解润滑油企业所占份额YHCNMH净剂的企业氧化后产生的胶状物、积炭等不溶物质，并将它们有10家，主要公司包括上海石化、玉门石化、兰形成稳定的胶体而不易沉积在部件上，起到分散作州石化和独山子石化。2015年4月高富赓:全球润滑油添加剂市场概述用。极压抗磨剂具有高活性基团，当压力和温度条2分散剂件苛刻时发生分解，分解的活性物质在摩擦作用下分散剂与清净剂的主要区别是分散剂中不含金聚合形成较厚的韧性膜，或者与摩擦副表面作用形属。而分散剂的主要功能则与清净剂有相似之处，成改性层，起到减缓磨损的作用。都起到分散作用和增溶作用，但性能要优于清净润滑油抗磨剂，按活性元素可以分为硫类抗磨剂，这是因为分散剂提供的油溶性基团比清净剂剂(包括硫化烯烃SIB和HPSIB、硫化酯和硫化大，能有效地屏障积炭和胶状物相互聚集。分散剂油等)、磷类抗磨剂(包括磷酸酯、亚磷酸酯、烷能与生成油泥的羰基、羧基、羟基、硝基、硫酸酯基膦酸酯等)、卤类抗磨剂(包括氯化石蜡、氯代等直接作用，溶解这些极性基团，使其以小粒子形烃、氯代脂肪酸等)、有机金属类(包括环烷酸铅式分散在油中，防止堵塞滤网。和二烷基二硫代磷酸盐ZnDTP等)、硼类抗磨剂按结构不同，分散剂主要分为聚合型和非聚合(包括无机硼酸盐和有机硼酸酯)等[2]。型两大类。聚合型分散剂常被列人黏度指数改进但随着现代工业的快速发展及人类对自生环境剂。非聚合型分散剂中使用最为广泛的是聚异丁烯的要求和健康意识的不断提高，这些单活性元素型丁二酰亚胺、聚异丁烯丁二酸酯、苄胺和硫磷化聚抗磨剂已经越来越难满足苛刻工况及时代发展对它异丁烯聚氧乙烯酯。四种分散剂的亲油基全部都是们的要求。如氯类抗磨剂因其毒性问题已被有的国聚异丁烯，因为它油溶性好、价格低廉，可以制得家如美国和西欧禁用;环烷酸铅也因生态和毒性问各种相对分子量的聚异丁烯。题逐渐被淘汰;硫类、磷类抗磨剂会使尾气转化器全球润滑油分散剂市场情况比较接近,以聚异丁中的三效催化剂中毒、影响氧气传感器测量准确性烯丁二酰亚胺和聚异丁烯丁二酸酯为主要消费品种。及对生态环境的毒性，已被国际规定限量使用，如以北美为例，润滑油分散剂市场中聚异丁烯丁二酰美国润滑油中ZnDTP的添加剂量从90年代的亚胺约占据了80%的份额，聚异丁烯丁二酸酯占有0.12%降低到0. 08%;而硼类抗磨剂也一直存在.15%的份额，其他分散剂占据了剩余5%的市场。分散稳定性和水敏感性等问题。在国际规定对硫、2013年全球生产和消费润滑油分散剂超过100磷类传统单元素型抗磨剂限量使用和工况要求日益万t。北美分散剂消费量占全球分散剂总消费量的苛刻的情形下，抗磨剂的多元化和一体化将是必然26%以上，西欧分散剂消费量占全球分散剂总消费的发展趋势。量的13%，我国分散剂消费量占全球分散剂总消ZnDTP是全球最主要的抗磨剂产品，虽然存费量超过15%，其他国家和地区占全球消费总量在催化剂毒性等问题，但性能优越，除了具有突出的近47%。的抗磨性外，还兼有抗氧化性、耐腐蚀性、悬浮分润滑油分散剂市场与清净剂类似，未来几年，散性等功效，在内燃机油、齿轮油等润滑油中得到美国润滑油分散剂的需求量将略有减少;西欧增长广泛应用。在北美、西欧和中国市场都占据了主导速度在1%~2%之间;我国的润滑油分散剂的需地位。求量将以4. 5%~5.5%的速度增长。2013年全球生产和消费润滑油抗磨剂近40万北美和西欧润滑油分散剂的生产情况也与清净t。 北美抗磨剂消费量占全球抗磨剂总消费量的剂类似，生产企业高度集中，以四大润滑油添加剂27%以上，西欧抗磨剂消费量占全球抗磨剂总消费公司为主，其他分别还有美国的多弗尔公司和西欧量的14%，我国抗磨剂消费量占全球抗磨剂总消的ENI、朗盛3家公司生产，但所占市场份额很费量达到16%，其他国家和地区占全球消费总量小;我国生产润滑油分散剂的生产企业有10家，的近43%。主要企业为上海石化、玉门石化、兰州石化和独山未来几年，美国润滑油市场将有所萎缩，抗磨子石化，路博润公司在我国的天津和兰州分别建有剂的需求量也将略有减少;西欧增长速度在1%~生产厂。3%之间;我国的润滑油抗磨剂的需求量将以.3. 5%~4.5中国煤化工3极压抗磨剂北美和:YHCNMH G产企业分别有极压抗磨剂在金属表面承受高负荷的条件下，13家和10家，除四大润滑油添加剂公司外，可以起到防止金属表面的磨损、擦伤、烧结的作BASF、ENI和科聚亚等企业也参与其中;我国生精细与专用化学品第23卷第4期产润滑油抗磨剂的企业有9家。更为显著。黏度指数改进剂一般是油溶性的高分子聚合物，在润滑油中会溶解形成线团结构，使润滑4抗氧剂油增稠。使用黏度指数改进剂的目的在于改善油品氧化是使润滑油变质劣化的主要原因。润滑油的黏温性能，提高油品的黏度指数，此外黏度指数会因氧化而缩短使用寿命。润滑油在光、热、过渡改进剂还具有降低燃油消耗，减少发动机油耗和磨金属等作用下，与空气接触，发生链式的氧化反损的作用。应。链式反应中，生成过氧化氢和游离基。连锁反20世纪30年代末，聚甲基丙烯酸酯(PMA)应的结果是生成了酮、醛、有机酸，最后进行缩合最先作为黏度指数改进剂应用于航空液压油，以后反应，生成了油泥和漆膜，同时也增加了润滑油的又开发出聚异丁烯(PIB)， 前者具有优异的黏温黏度。抗氧剂的作用就是减缓润滑油的氧化过程，性能、好的热氧化安定性，但是稠化能力差，用量延长润滑油的工作时间。如在变压器油中加人苯二大;后者剪切稳定性及稠化能力好，价格便宜，但酚抗氧剂，能将变压器油3个月至1年的寿命延长是低温性能差，不能配制中高档多级内燃机油。20到15年以上4。世纪60年代末70年代初，开发出两种新型的黏度抗氧剂的作用机理有两种，一种是捕捉氧化过指数改进剂:乙烯-丙烯共聚物(OCP) 和氢化苯程中产生的游离基，终止氧化过程;另一作用是使乙烯双烯共聚物(HSD)。这两种黏度指数改进剂过氧化物分解，得到稳定的化合物。所以，按其作稠化能力、剪切稳定性及黏温性能均较好，并且价用机理，可将抗氧剂分为游离基捕捉剂和过氧化物格适中，适于配制大功率高速柴油机油。HSD制分解剂两大类。在常用的抗氧剂中，游离基捕捉剂备工艺复杂，而且在高温高剪切速率下的黏度较主要为酚类抗氧剂和胺类抗氧剂;而过氧化物分解小，而OCP因原料易得、工艺简单、综合性能良型抗氧剂主要为二烷基二硫代磷酸盐类，如二烷基好获得了更广泛的应用1。二硫代磷酸锌(ZnDTP)和二烷基二硫代氨基甲目前，国外最常用的黏度指数改进剂有加氢-酸盐(ZnDTC)等;另外，具有抗氧化作用的还苯乙烯~丁二烯聚合物(HSB)、 加氢-苯乙烯-异戊有金属减活型抗氧抗腐蚀剂，其代表为T551和二烯聚合物(HIS)、 加氢异戊二烯(HI)、 聚甲基T561;能吸收紫外线的芳酮类光稳定剂也有抗氧丙烯酸酯(PMA)、 聚异丁烯(PIB)、 乙烯丙烯共化作用[5。聚物(OCP)等。我国黏度指数改进剂的主要类型2013年全球生产和消费润滑油抗氧剂超过30有聚正丁基乙烯基醚、聚甲基丙烯酸酯、聚异丁万t。北美抗氧剂消费量占全球抗氧剂总消费量的烯、乙烯丙烯共聚物、聚丙烯酸酯等[5]。27%以上，西欧抗氧剂消费量占全球抗氧剂总消费我国与欧美国家润滑油黏度指数改进剂的消费量的14%，我国抗氧剂消费量占全球抗氧剂总消结构相差很大。北美OCP类黏度指数改进剂成本费量达到15%，其他国家和地区占全球消费总量较低，且增稠效率较好，从而占有了黏度指数改进的近44%.剂80%的市场，HSD类黏度指数改进剂占总消费预计未来几年，美国润滑油抗氧剂的需求量将量的20%左右。西欧情况与北美相近，OCP类、略有减少;西欧增长速度将在1%~3%之间;我HSD类以及OCP/PMA掺混类占到黏度指数改进国的润滑油抗氧剂的需求量增幅也将比较缓慢。剂消费总量的95%，PMA、PIB等类型占总消费北美和西欧润滑油抗氧剂生产情况与其他几种量的5%左右。我国黏度指数改进剂品种以PIB为添加剂不同，路博润、润英联、雪弗龙和雅富顿四主，所占市场份额超过80%，OCP和HSD类在近大润滑油添加剂公司并未参与抗氧剂的市场，抗氧年来有所发展，但所占份额依旧较小。剂生产主要集中在BASF、科聚亚、雅宝等专业抗.2013年全球生产和消费润滑油黏度指数改进氧剂生产企业中。美国和西欧分别有7家和5家抗剂超过100万t。北美黏度指数改进剂消费量占全氧剂生产企业，我国有9家抗氧剂生产企业。球黏度指数改进剂总消费量的30%以上，西欧黏度指数改进剂中国煤化工攻进剂总消费5黏度指数改进剂量的5%，我YHCNMH C黏度指数改黏度是润滑油最重要的性能参数。与密度相进剂总消费量达到18%，其他国家和地区占全球比，润滑油的黏度随温度、压力等工况参数的变化消费总量的近47%。2015年4月高富赓:全球润滑油添加剂市场概述预计未来几年，美国润滑油黏度指数改进剂的清净剂品种，但我国产品结构单一，仅有磺酸钙一需求量将略有减少;西欧增长速度在1% ~2%之种产品，而且几乎占据了所有清净剂产品市场，而间;我国的润滑油黏度指数改进剂的需求量将以欧美国家磺酸盐类产品市场份额不足60%。黏度4. 5%~5.5%的速度增长。指数改进剂品种与欧美国家差距更大，市场上占据北美生产润滑油黏度指数改进剂的生产企业高主导地位的产品是聚异丁烯，是欧美国家20世纪度集中，除四大润滑油添加剂公司外，另有5家生60年代的主要产品，而现在主流的乙烯丙烯共聚产企业;西欧润滑油黏度指数改进剂生产企业较物，在我国仅占很小的市场份额。多，除路博润和润英联外，还有BASF、赢创德固随着环保要求的日益提高，对环境友好型润滑赛、ENI和朗盛等4家公司;我国生产润滑油黏度油添加剂的需求也相应增长，在满足工作性能的同指数改进剂的企业有5家，主要包括锦州石化、锦时，也应具可生物降解及环境友好的特点，低磷、州康泰公司和天合集团等。低硫、低灰分、生物可降解成为未来润滑油添加剂的一个主要发展方向。我国与欧美国家相比，虽然6结语产品结构比较落后，但产业调整、产品升级换代为我国润滑油添加剂年消费量超过50万t,居全我国的润滑油添加剂工业带来了新的契机，发展环球第二位。但添加比例不足8%，还远落后于北美境友好型产品，是我国润滑油添加剂工业的发展方和西欧地区。尤其在抗氧剂和抗磨剂上，我国的添向。加比例分别仅为美国的1/3和1/4.清净剂、分散参考文献剂和黏度指数改进剂添加比例约为美国添加比例的[1]张晟卯,刘吴,张平余，等.润滑油添加剂---多 彩的调昧品[J].自然杂志,2014,36<4):264-273.50%~70%，仍有很大的提升空间。尽管如此，我[2]欧阳平,陈国需,李华峰.传统润滑油抗氧剂的研究趋势[J].润国仍需要从新加坡和美国等地大量进口润滑油添加滑与密封,2006,178(6);165-167.剂，进口量占消费量的40%以上。[3]王磊,周新聪,严新平.金属抗磨自修复剂在I程船舶柴油机上同时，我国润滑油添加剂与欧美国家的产品结的应用研究[D].武汉:武汉理工大学.构差异比较大，产品结构比较落后。比如在清净剂[4]黄之杰,费逸伟.国产黏度指数改进剂的使用性能与发展[J].润滑油,2003,18 (5):1-5.中，我国依然使用欧美国家已经淘汰的环烷基酸类[5]高敏民,马道林,等，黏度指数改进剂的最新研究进展[J].润滑产品，磺酸盐类产品虽在我国和欧美国家都是主要油,2011,26<5):1-6.IARC称草甘膦可能致癌世界卫生组织下属癌症研究机构日前宣布，全球使用最广泛的除草剂---草甘膦很可能对人体有致癌性。IARC 会定期评审化工原料、食品甚至某个职业具有的致癌性。3月20日，由该机构召集的个国际专家组报告了对5种被归为有机磷酸酯类的农用化学品进行评审所获得的成果。该研究的总结被发表在《柳叶刀●肿瘤学》杂志上。其中，有两种杀虫剂杀虫畏和对硫磷被归类为“有可能对人体致癌”，即2B级别。3种杀虫↓剂-马拉硫磷、二嗪农和草甘膦被归类为“很可能对人体致癌”，即2A级别。IARC评审报告指出，草甘膦和人类癌症之间存在联系的证据有限。尽管一些研究已表明，同除草剂打交道的人患上一种被称为非霍奇金淋巴瘤的癌症的风险会加大，但报告指出，--项独立的美国↑大型研究一农业健康研究并未发现草甘膦同非衢奇金淋巴瘤之间的联系。该项研究跟踪了上千名农民，并且分析了他们患上癌症的风险是否会增加。不过，包括来自动物实验的其他证据使IARC将草甘膦归类为“很可能致癌”。研究发现，草甘膦同小鼠和大鼠体内的肿瘤存在联系。同时，还有被IARC归为“机械性证据”的研究，比如曝露在草甘膦中对人体细胞造成的基因损伤。中国煤化工IARC专题项目资深毒理学家、最新研究的参与者之一. KathrynYHCNMHG青而言，由一于在实验室动物身上获得的证据非常充分而在人体内的证据有限，因此将该药剂归为2A级别。(王晨)