基礎(chǔ)油的分類和簡(jiǎn)介

1、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油分類簡(jiǎn)介潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油分類簡(jiǎn)介很多人搞不清楚潤(rùn)滑油是如何分類的，那我們就從我國(guó)潤(rùn)滑油的規(guī)范說(shuō)起.與多數(shù)基礎(chǔ)工業(yè)一樣，我國(guó)潤(rùn)滑油最先也是延用了前蘇聯(lián)的規(guī)范（系列規(guī)格），我國(guó)隨后的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、石油（SY）、石化（SH）標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB）均由蘇聯(lián)規(guī)范改編而來(lái)。潤(rùn)滑油的分類    潤(rùn)滑油分為工業(yè)潤(rùn)滑油和車用潤(rùn)滑油兩大類。其中車用潤(rùn)滑油油包括發(fā)動(dòng)機(jī)油，水箱及冷卻系統(tǒng)用油，自動(dòng)波箱油，齒輪油(手動(dòng)波箱用),剎車及離合系統(tǒng)用油，潤(rùn)滑脂等。有關(guān)潤(rùn)滑油的構(gòu)成以及合成油與礦物油概念   潤(rùn)滑油是由基礎(chǔ)油和添加劑組成的。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)油，基礎(chǔ)油通常約占90%

2、，剩下是添加劑。基礎(chǔ)油質(zhì)量對(duì)于潤(rùn)滑油性能至關(guān)重要，它提供了潤(rùn)滑油最基礎(chǔ)的潤(rùn)滑，冷卻，抗氧化，抗腐蝕等性能。但為了提高潤(rùn)滑油的性能，在潤(rùn)滑油中還包含了提高其綜合性能的添加劑。發(fā)動(dòng)機(jī)油的添加劑主要有：抗氧化添加劑，防銹添加劑，防腐蝕添加劑，抗泡添加劑，粘度指數(shù)改進(jìn)劑，降凝劑，清潔添加劑，分散劑，抗磨損添加劑等。上述添加劑并不是多加就好，多項(xiàng)性能需要綜合平衡。因此，潤(rùn)滑油才需要進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)以通過(guò)其在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的綜合表現(xiàn)確定或評(píng)定配方的性能優(yōu)劣。  因?yàn)楹空冀^大部分，因此，基礎(chǔ)油的性能對(duì)成品潤(rùn)滑油的性能至關(guān)重要。依據(jù)習(xí)慣，把通過(guò)物理蒸餾方法從石油中提煉出的基礎(chǔ)油稱為礦物油(部分非深度加氫基礎(chǔ)

3、油也應(yīng)稱為礦物油)，合成油，顧名思義就是通過(guò)化學(xué)合成獲得的基礎(chǔ)油(其成份多數(shù)并不直接存在于石油中)。合成油與礦物油沒(méi)有準(zhǔn)確的定義，這是俗稱的說(shuō)法。API(美國(guó)石油協(xié)會(huì))對(duì)基礎(chǔ)油共分五類，通常對(duì)第三類和第四類基礎(chǔ)油稱為合成油。  通常的合成油為：PAO類，XHVI類，酯類。此外VHVI類基礎(chǔ)油性能介于合成油和礦物油之間，雖有人稱其為合成油，但其性能(如粘溫特性和抗氧化性等)較PAO,XHVI和酯類有較大差距。PAO和XHVI是最廣泛用作發(fā)動(dòng)機(jī)油的基礎(chǔ)油，其中，XHVI是殼牌專利技術(shù)的合成型基礎(chǔ)油，美孚的合成機(jī)油主要以PAO為原料，嘉實(shí)多的合成油多以酯類為基礎(chǔ)油。XHVI與PAO性能相近

4、，但酯類發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油在抗氧化性上性能與前兩種有一定差距。    現(xiàn)在我國(guó)工業(yè)緊跟西方新技術(shù)，很多使用美國(guó)、日本、歐洲的油品，因此逐漸開(kāi)始引用這些國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)（如美國(guó)SAE、日本JIS、歐共體CCMC、德國(guó)DIN等），我國(guó)現(xiàn)行潤(rùn)滑油標(biāo)準(zhǔn)（SY、SH、GB）也逐步向這些標(biāo)準(zhǔn)靠攏，尤其是參照美國(guó)SAE標(biāo)準(zhǔn)。全球經(jīng)濟(jì)一體化是必然趨勢(shì)，各國(guó)潤(rùn)滑油行業(yè)采用標(biāo)準(zhǔn)逐步一致或相互等同，我國(guó)也不例外，首先分類與ISO（國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化組織）一致：共十三大類，主要的幾大類油品如內(nèi)燃機(jī)油、齒輪油、液壓油等均采用了國(guó)標(biāo)最新的標(biāo)準(zhǔn)分類，就標(biāo)準(zhǔn)而去，我國(guó)的水平與國(guó)標(biāo)同步。   但在

5、實(shí)際應(yīng)用中，我國(guó)的潤(rùn)滑油與發(fā)達(dá)國(guó)家水平差距明顯，潤(rùn)滑油中耗量最大的內(nèi)燃機(jī)油，我們普遍使用SD、SE級(jí)，而發(fā)達(dá)國(guó)家已用到SG、SH級(jí)，相差了2、3個(gè)等級(jí)（按字母順序排列）；我國(guó)現(xiàn)在能生產(chǎn)SE、SF，甚至SH級(jí)的內(nèi)燃機(jī)油，但關(guān)鍵原料：內(nèi)燃機(jī)復(fù)合添加劑，還是基本依賴進(jìn)口；這就是我國(guó)與國(guó)際先進(jìn)水平的實(shí)際差距。國(guó)外各大石油公司過(guò)去曾經(jīng)根據(jù)原油的性質(zhì)和加工工藝把基礎(chǔ)油分為石蠟基基礎(chǔ)油、中間基基礎(chǔ)油、環(huán)烷基基礎(chǔ)油等。20世紀(jì)80年代以來(lái)，以發(fā)動(dòng)機(jī)油的發(fā)展為先導(dǎo)，潤(rùn)滑油趨向低黏度、多級(jí)化、通用化，對(duì)基礎(chǔ)油的黏度指數(shù)提出了更高的要求，原來(lái)的基礎(chǔ)油分類方法已不能適應(yīng)這一變化趨勢(shì)。因此，國(guó)外各大石油公司目前一般根據(jù)

6、黏度指數(shù)的大小分類，但一直以來(lái)沒(méi)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。API于1993年將基礎(chǔ)油分為五類（API-1509），并將其并如EOLCS（API發(fā)動(dòng)機(jī)油發(fā)照認(rèn)證系統(tǒng)）中，其分類方法見(jiàn)表-1。表-1 API-1509基礎(chǔ)油分類標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法 ASTM D2007 ASTM D2270 ASTM D2622/D4294/D4927/D3120類別 飽和烴含量/%黏度指數(shù)VI 硫含量/%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))I類 <90% 80<120 >0.3II類 >90% 80<120 <0.3III類 >90% >120 <0.3IV類 聚-烯烴(PAO)V類 所有非I、II、I

7、II或IV類基礎(chǔ)油I類基礎(chǔ)油通常是由傳統(tǒng)的“老三套”工藝生產(chǎn)制得，從生產(chǎn)工藝來(lái)看，I類基礎(chǔ)油的生產(chǎn)過(guò)程基本以物理過(guò)程為主，不改變烴類結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)的基礎(chǔ)油質(zhì)量取決于原料中理想組分的含量和性質(zhì)。因此，該類基礎(chǔ)油在性能上受到限制。II類基礎(chǔ)油是通過(guò)組合工藝（溶劑工藝和加氫工藝結(jié)合）制得，工藝主要以化學(xué)過(guò)程為主，不受原料限制，可以改變?cè)瓉?lái)的烴類結(jié)構(gòu)。因而II類基礎(chǔ)油雜質(zhì)少（芳烴含量小于10），飽和烴含量高，熱安定性和抗氧性好，低溫和煙炱分散性能均優(yōu)于I類基礎(chǔ)油。III類基礎(chǔ)油是用全加氫工藝制得，與II類基礎(chǔ)油相比，屬高黏度指數(shù)的加氫基礎(chǔ)油，又稱作非常規(guī)基礎(chǔ)油（UCBO）。III類基礎(chǔ)油在性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)I

8、類基礎(chǔ)油和II類基礎(chǔ)油，尤其是具有很高的黏度指數(shù)和很低的揮發(fā)性。某些III類油的性能可與聚-烯烴（PAO）相媲美，其價(jià)格卻比合成油便宜得多。IV類基礎(chǔ)油指的是聚-烯烴（PAO）合成油。常用的生產(chǎn)方法有石蠟分解法和乙烯聚合法。PAO依聚合度不同可分為低聚合度、中聚合度、高聚合度，分別用來(lái)調(diào)制不同的油品。這類基礎(chǔ)油與礦物油相比，無(wú)S、P和金屬，由于不含蠟，所以傾點(diǎn)極低，通常在40以下，黏度指數(shù)一般超過(guò)140。但PAO邊界潤(rùn)滑性差。另外，由于它本身的極性小，對(duì)溶解極性添加劑的能力差，且對(duì)橡膠密封有一定的收縮性，但這些問(wèn)題都可通過(guò)添加一定量的酯類得以客服。除IIV類基礎(chǔ)油之外的其他合成油（合成烴類、酯

9、類、硅油等）、植物油、再生基礎(chǔ)油等統(tǒng)稱V類基礎(chǔ)油。21世紀(jì)對(duì)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的技術(shù)要求主要有：熱氧化安定性好、低揮發(fā)性、高黏度指數(shù)、低硫/無(wú)硫、低黏度、環(huán)境友好。傳統(tǒng)的“老三套”工藝生產(chǎn)的I類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油已不能滿足未來(lái)潤(rùn)滑油的這種要求，加氫法生產(chǎn)的II或III類基礎(chǔ)油將成為市場(chǎng)主流。我國(guó)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油標(biāo)準(zhǔn)建立于1983年，為適應(yīng)調(diào)制高檔潤(rùn)滑油的需要，1995年對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，執(zhí)行潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油分類方法和規(guī)格標(biāo)QSHR 001-95，詳見(jiàn)表-2。這種分類方法與國(guó)際上的分類有著本質(zhì)上的區(qū)別。表-2 我國(guó)基礎(chǔ)油的分類粘度指數(shù)類別通用基礎(chǔ)油IV140超高黏度指數(shù)UHVI120VI<140很高黏度指數(shù)

10、VHVI90VI<120高黏度指數(shù)HVI40VI<90中黏度指數(shù)MVIVI<40低粘度指數(shù)LVI專用基礎(chǔ)油： 低凝 UHVIW VHVIW HVIW MVIW深度精制： UHVIS VHVIS HVIS MVIS該標(biāo)準(zhǔn)按黏度指數(shù)把基礎(chǔ)油分為低黏度指數(shù)（LVI）、中黏度指數(shù)（MVI）、高黏度指數(shù)（HVI）、很高黏度指數(shù)（VHVI）、超高黏度指數(shù)（UHVI）基礎(chǔ)油5檔。按使用范圍，把基礎(chǔ)油分為通用基礎(chǔ)油和專用基礎(chǔ)油。專用基礎(chǔ)油又分為適用于多級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)油、低溫液壓油和液力傳動(dòng)液等產(chǎn)品的低凝基礎(chǔ)油（代號(hào)后加W）和適用于汽輪機(jī)油、極壓工業(yè)齒輪油等產(chǎn)品的深度精制基礎(chǔ)油（代號(hào)后加S）。其中H

11、VI油和VI>80的MVI油都屬于國(guó)際分類的I類基礎(chǔ)油；而VI<80的MVI基礎(chǔ)油和LVI基礎(chǔ)油根本不入類；VHVI、UHVI按國(guó)際分類為II類和III類基礎(chǔ)油，但在硫含量和飽和烴方面都沒(méi)有明確的規(guī)定。礦物基礎(chǔ)油是由石油的高沸點(diǎn)、高相對(duì)分子質(zhì)量烴類和非烴類的混合物經(jīng)一系列加工而得，主要由烷烴、環(huán)烷烴、芳烴、環(huán)烷芳烴，以及含氧、含氮、含硫有機(jī)化合物和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等非烴化合物組成，幾乎沒(méi)有烯烴。對(duì)餾分潤(rùn)滑油料而言，其烴類碳數(shù)分布約為C20C40；沸點(diǎn)范圍約為350535；相對(duì)分子質(zhì)量在2501000或個(gè)別更高。烴類是構(gòu)成潤(rùn)滑油的主要成分，烴結(jié)構(gòu)對(duì)潤(rùn)滑油的黏度、黏溫性質(zhì)、凝點(diǎn)等性能均有顯

12、著影響。（1）對(duì)黏度影響礦物基礎(chǔ)油以烴類為主，烴類的黏度與其分子結(jié)構(gòu)、分子大小、環(huán)的數(shù)目和類型有關(guān)。潤(rùn)滑油的黏度隨烴類相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大；在碳原子數(shù)相同的各種烴類中，烷烴的黏度最小，芳香烴次小，環(huán)烷烴的黏度最大，并且隨著環(huán)數(shù)在分子中的比例增加而增加；在環(huán)數(shù)相同的烴類中，黏度隨側(cè)鏈長(zhǎng)度的增加而增加。（2）對(duì)黏溫性質(zhì)影響烴類本身的黏度指數(shù)差別很大，在潤(rùn)滑油產(chǎn)品所含的烴類中，以正構(gòu)烷烴的黏度指數(shù)最高，能達(dá)到180以上；異構(gòu)烷烴的黏度指數(shù)比相應(yīng)的正構(gòu)烷烴的要低一些，并且隨著分支程度的增加而下降；其次是具有烷基側(cè)鏈的單環(huán)、雙環(huán)環(huán)烷和單環(huán)、雙環(huán)芳烴；最差的是重芳香烴、多環(huán)環(huán)烷烴和環(huán)烷-芳烴；對(duì)于雙環(huán)和多環(huán)烴類，黏度指數(shù)隨側(cè)鏈的數(shù)目和長(zhǎng)度的增加而增加，隨環(huán)數(shù)的增加而急劇下降；膠質(zhì)是多環(huán)的含氧化合物，其黏溫性質(zhì)更差。（3）對(duì)凝點(diǎn)的影響各種烴類的凝點(diǎn)由大到小的順序?yàn)椋赫龢?gòu)烷烴>異構(gòu)烷烴>環(huán)烷烴>芳烴。正構(gòu)烷烴的凝點(diǎn)最高，且