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FUELS & LUBES INTERNATIONAL

Quarter Four 2013

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increased stability, may not be

the most cost-effective solution.

Also, there have been successful

attempts to increase the oxidative

stability of soybean-based oils

through hydrogenation. Such pro-

cesses have seen improvements in

the oxidation stability index from

9.4 to 15.3.

A study from Biosynthetic

Technologies showed that bio-

synthetic estolide base oils

displayed much higher oxida-

tive stability than polyol ester,

polyalkylene glycol or high-oleic

canola oil, with 1,468 minutes of

stability compared to 989, 444 and

52 minutes, respectively, using a

1% antioxidant treat rate.

As such, estolides have

emerged as an elegant solution to

address both the issues of oxida-

tive stability and performance.

Developed by the U.S. Department

of Agriculture (USDA), estolides

are “new functional fluids made

from renewable vegetable and

animal-based oils.”

Estolides are formed when the

carboxylic acid functionality of

one fatty acid links to the site of

unsaturation of another fatty acid

to form oligomeric esters

2

.

According to the U.S. National

Center for Agricultural Utilization

Research (NCAUR), estolides are

very promising because they have

excellent lubricity, oxidative stabil-

ity and biodegradability. Barbieri

explained that the company’s

estolides are excellent with over

70% biodegradable within 28 days,

a characteristic that can make a

huge difference within the lubri-

cant industry.

Speaking at the 7th Asia-Pa-

cific Base Oil, Lubricant & Grease

Conference in Bangkok in March,

he cited a statistic from the U.S.

Environmental Protection Agency

(EPA) that estimates that more

than 200 million gallons of used

motor oil is disposed of improp-

erly each year in the United States.

Much of this is dumped down

storm drains, ending up in rivers,

lakes and oceans, he said.

Jakob Bredsguard, chief

technology officer, said that bio-

synthetic estolides overcome the

traditional shortcomings of bio-

based oils, with fewer additives,

and in some cases even exhibit a

natural detergency, which helps

prevent the build-up of varnish,

sludge and deposits on pistons and

equipment surfaces. Given their

biological origins, estolides have

the potential to be safer than their

synthetic counterparts, he added.

Tyler Housel, vice president

of the Lexolube Division at Inolex

Chemical Company, noted in

a white paper that, "In general,

synthetic esters have an excel-

lent health and safety profile. For

example, many synthetic esters

are approved by the FDA, CFIA,

and other regulatory bodies as

appropriate for food processing

lubricants where incidental contact

with food products is possible."

In 2011, synthetic base stock

production reached 2,600 kilotons,

13% of which were synthetic esters,

and that number continues to

grow.

Such growth can be attributed

to a number of factors, includ-

ing continued improvements

in bio-based fluid technology.

Bio-synthetic estolides are likely to

contribute to the growth once they

hit the market, as they have the

ability to outperform traditional

bio-based fluids in almost all

由于市场需求的复杂性和多

样性，特别是在发动机领域，对

可再生基础油的探索一直以来面

临着诸多挑战。

一般而言，源自植物油的基

础油仅用于工业应用。这种情

况将发生改变，加州的创业企业

Biosynthetic Technologies

已准备进行生物合成基础油产

品的商业化生产，该产品被称

为“estolides”（交酯），公司董

事长兼CEO Allen Barbieri称之

为一种“新的突破性的技术”。公

司将在德州休斯顿建设全尺寸商

业装置，目前已进入最终工程设

计阶段。

公司希望以该产品与四类和

五类基础油进行竞争。Barbieri

说，由Baton Rouge, La.-

based Albemarle Corp.建设

并运行的示范装置已证明“我们

第一座商业化装置的生产成本将

低于PAO的生产成本。”

“此外，通过由40多家主要

的润滑油生产商、一流添加剂公

司和业内领先的设备OEM的广

泛试验，我们的数据表明我们产

品的部分关键性能优于四类和五

类基础油。因此，我们深信，仅凭

我们的价格就可以从四类油的市

场上夺取显著的份额，并且凭借

我们的价格和性能在PAO市场上

也能取得一定的份额。”

植物油基础的历来最大问题

就是氧化稳定性。

由于存在两个或多个碳双

键，许多生物润滑油的结构使得

产品在大气氧环境中不稳定。氧

化会带来一系列问题，最主要的

是分解，酸值增加，粘度增加。

分解再加上更高的酸度会形成大

量油泥。粘度增加会引起类似问

题，如粘度增加会使油品的循环

速度下降，降低散热效率。

由于这些缺点，生物润滑油

没有取得它们应有的市场地位。

到目前为止，解决这些缺点

主要是采用添加剂，但这种方

式也有其自身的局限。首先，添

加剂对氧化稳定性的改善有限。

如，蓖麻油中加入2%的添加剂

只能使旋转氧弹法（RPVOT）

1

的成绩提高15-100分钟。此外，

使用添加剂会增加成本。考虑

到对提高氧化稳定性的有限效

果，并不是一种成本有效的解决

方案。同时，曾经尝试对豆油进

行加氢，成功地提高了氧化稳定

性。这种工艺可以使氧化稳定性

指数从9.4 提高到15.3。

Biosynthetic Technolo-

gies的一项研究表明，生物合成

交酯基础油表现出比聚酯、聚二

醇、高油酯菜籽油更高的氧化稳

定性，在采用1%抗氧化加剂量

时其氧化稳定性成绩为1,468分

钟，而聚酯仅为989分钟、聚二

醇为444分钟，高油酯菜籽油为

52分钟。

由此，交酯成为解决氧化稳

定性和性能问题的出色方案。由

美国农业部开发的交酯是“从可再

生植物和动物基油品生产的新的

功能液体。”

交酯是由一种脂肪酯中的

羧酸功能团与另一种脂肪酯中

未饱和部分发生交链形成的低

聚酯。

2

据美国国家农业应用研究中

心（NCAUR），交酯由于具备出

色的润滑性、氧化稳定性和生物

可降解性，极具潜力。Barbieri

解释说，公司生产的交酯具有出

色的生物可降解性，70%在28天

内降解，这对润滑油行业来说是

一种巨大的变化。

三月份在曼谷召开的第七届

亚太基础油、润滑油和润滑酯大

会上，他在发言中引用了美国环

保署的统计数据，据估计，美国

每年有约2亿加仑的发动机废油

处置不当。这当中相当一部分是

直接倒入雨水管道，最终流入江

河湖海。

首席技术官Jakob Breds-

guard说，生物合成交酯克服了

生物基础油的传统缺点，只需更

少的添加剂，甚至在有些场合下

具有天然清净性，可以防止活塞

和设备表面形成漆膜、油泥、沉

积。由于交酯源自植物，因此较

其同类的合成物可能更安全。

Inolex Chemical Compa-

ny公司Lexolube部副总裁Tyler

Housel在其白皮书中说，

“一般而言，合成酯具有出色的健

康性和安全性。例如，许多合成

酯获得了FDA，CFIA及其他监管

机构的批准，可用作食品加工润

滑剂，这些应用中有可能会与食

品发生偶尔的接触。”

2011年的合成基础油产量

达到了260万吨，其中有13%是

合成酯，这个比例还是不断上

升。

这种增长得益于若干因素，

包括生物油技术的不断发展。生

物合成交酯一旦进入市场，有可

能为进一步的增长作出贡献，因

为他们在大部分领域都要优于

传统的生物基油。Bredsguard

说。

公司成立于2006年，位于

加州Irvine，获得了来自位于St.

Louis的农业巨头孟山都公司和

英国石油巨头BP公司的资金。除

了这些股权投资以外，与孟山都

公司还有一些其他安排，包括许

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Product Performance Data Rev. 3, Biosynthetic Technologies

产品性能数据，第三版，Biosynthetic Technologies

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Cermak and Isbell 2003

Cermak 和 Isbell 2003

F E A T U R E

专题报道

Barbieri

Bredsguard