潤滑油基礎(chǔ)油技術(shù)手冊 2022年版本

潤滑油作為一種重要的石油產(chǎn)品，具有應(yīng)用范圍廣、科技含量高、產(chǎn)品附加值高等特點(diǎn)。一個國家潤滑油科學(xué)研究、生產(chǎn)和應(yīng)用的水平如何，在一定程由此可見，人們了解和掌握基礎(chǔ)油的作用與性質(zhì)，對于指導(dǎo)潤滑油的實驗在此背景下，中國石化潤滑油有限公司王先會高級工程師主持編寫了《潤滑油基礎(chǔ)油技術(shù)手冊》一書，為推進(jìn)我國潤滑油產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步做了一件很有價值的事情。本書系統(tǒng)介紹了潤滑油基礎(chǔ)油的分類、生產(chǎn)工藝、性能和用途，以及近百種基礎(chǔ)油的特性、技術(shù)參數(shù)等。對潤滑油生產(chǎn)所用三大類基礎(chǔ)油，即礦物基礎(chǔ)油、合成基礎(chǔ)油和植物油基礎(chǔ)油的基本知識，做了深入的總結(jié)，并對基礎(chǔ)油評定的手段、方法進(jìn)行了系統(tǒng)歸納。本書較為全面地反映了現(xiàn)代潤滑油基礎(chǔ)油的最新技術(shù)水平，為廣大從事潤滑油品科學(xué)研究、生產(chǎn)管理、質(zhì)量檢驗等工

豐富的知識和經(jīng)驗，獲得了行業(yè)的普遍認(rèn)可。所編寫的這部《潤滑油基礎(chǔ)油技的工具書。相信本書的出版，將會進(jìn)一步提升相關(guān)從業(yè)人員對潤滑油基礎(chǔ)油的

潤滑油基礎(chǔ)油是潤滑油的主要成分，同時也是潤滑脂、導(dǎo)熱油、絕緣油、按照來源不同，潤滑油基礎(chǔ)油可分為礦物基礎(chǔ)油、合成基礎(chǔ)油及植物油基

術(shù)水平的不斷提升。截止到

年年底，國內(nèi)加氫裝置的產(chǎn)能已占總產(chǎn)能的

與礦物基礎(chǔ)油相比，合成基礎(chǔ)油產(chǎn)量占比較小。但是，合成基礎(chǔ)油不僅可以保證設(shè)備部件在更苛刻的場合工作，而且能夠滿足長壽命、環(huán)保、生物降解磷酸酯。美國石油協(xié)會（API）把聚

烯烴列為類基礎(chǔ)油，而把其他合成基

為了面對嚴(yán)苛的工作條件的潤滑挑戰(zhàn)，包括提高燃油經(jīng)濟(jì)性、降低能耗、

功應(yīng)用，具有高生物降解性的合成酯基礎(chǔ)油初步實現(xiàn)了品種的系列化，新型油體性能。此外，硅油、含氟油、磷酸酯等其他基礎(chǔ)油，在新產(chǎn)品開發(fā)以及應(yīng)用鑒于環(huán)境保護(hù)和能源危機(jī)風(fēng)險的問題，選擇和開發(fā)綠色、環(huán)保、可再生的需要掌握當(dāng)今潤滑油基礎(chǔ)油的發(fā)展現(xiàn)狀、品種質(zhì)量以及未來趨勢。因此編者編寫了《潤滑油基礎(chǔ)油技術(shù)手冊》一書，以期為推動我國潤滑油及相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)物基礎(chǔ)油、合成基礎(chǔ)油及植物油基礎(chǔ)油的生產(chǎn)工藝、品種、性能特點(diǎn)等內(nèi)容，同時對基礎(chǔ)油的性能評定方法、試驗儀器等也進(jìn)行了全面闡述。本書力求反映出現(xiàn)代潤滑油基礎(chǔ)油在生產(chǎn)、品種、質(zhì)量、性能評定等方面的最新技術(shù)。希望在本書編寫過程中，得到了潤滑油界相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、專家和技術(shù)人員的指導(dǎo)與

001礦物基礎(chǔ)油分類....................................................................API

..................................................

.................................................. 002

.................................................. 003

....................................................................003

................................................................ 006第2章

007......................................................0072.2

..........................................................................0082.3....................................0092.3.1.......................................0092.3.2 ........................................2.3.3

..........................................2.3.4.........................2.3.5

.....................................................2.3.6 ................................2.4Ⅰ類基礎(chǔ)油

..........................................................................2.4.1 Ⅰ

..................................................2.4.2

Ⅰ...........................................2.4.3

中國石油Ⅰ類基礎(chǔ)油.................................................2.4.4

中國石化Ⅰ類基礎(chǔ)油................................................. 0242.5

Ⅱ/Ⅲ類基礎(chǔ)油...................................................................... 0292.5.1 Ⅱ/Ⅲ.............................................0292.5.2

加氫基礎(chǔ)油特點(diǎn)........................................................ 0322.5.3

.............................................. 0332.5.4

.......................................... 0362.5.5

中國石化Ⅱ/Ⅲ類基礎(chǔ)油............................................. 0402.6 .......................................................................0452.6.1........................................................0452.6.2

.............................................. 0462.6.3

..................................................... 0482.6.4

.......................................... 0492.6.5

.............................................. 0492.6.6

..................................................... 0502.6.7

.......................................... 2.7 白油

.....................................................................................2.7.1 白油分類...................................................................0522.7.2

白油性能................................................................... 0522.7.3

............................................................0532.7.4

工業(yè)白油...................................................................0562.7.5

粗白油...................................................................... 0572.7.6

...............................................................0582.7.7

........................................................ 0592.7.8

........................................................ 0602.8

.................................................................................2.8.1 抽出油生產(chǎn)工藝........................................................2.8.2

............................................................... 0622.8.3

............................................................ 062

3

064

.................................................................... 064 ..............................................0643.1.2 氧化安定性和熱安定性..............................................0653.1.3 揮發(fā)性......................................................................0653.1.4 抗燃性......................................................................0663.1.5 密度..........................................................................0663.1.6 其他性能...................................................................0673.2

聚

α-烯烴基礎(chǔ)油.................................................................. 0673.2.1 聚

α-烯烴結(jié)構(gòu)..........................................................0673.2.2

聚

α-烯烴合成油特性................................................ 0693.2.3 聚

α-烯烴合成油生產(chǎn)工藝........................................0723.2.4 聚

α-烯烴合成油應(yīng)用...............................................0743.2.5 SinoSyn

聚

α-烯烴.................................................0753.2.6 SmartSynC

系列合成烴基礎(chǔ)油...............................0763.2.7聚

α-烯烴合成基礎(chǔ)油（PAO）................................0773.2.8 SpectraSyn?低黏度聚

α-烯烴油............................0783.2.9 SpectraSynPlus?

α-烯烴油........................0783.2.10

SpectraSyn?

α-烯烴油............. 079SpectraSynElite?茂金屬聚

α-烯烴基礎(chǔ)油

.............0803.2.12

出光

mPAO

............................................................ 0803.3

烷基苯基礎(chǔ)油....................................................................... 3.3.1 ..............................................................3.3.2

...................................................3.3.3

............................................0843.3.4

...................................................0863.3.5重烷基苯（HAB）...................................................0863.3.6 二烷基苯（DAB）...................................................0873.4

烷基萘基礎(chǔ)油....................................................................... 0883.4.1 ..............................................................0883.4.2

...................................................0883.4.3

............................................3.4.4

...................................................0923.4.5 SynNaph

..........................................0933.4.6 Synesstic?烷基萘...................................................0933.5 .........................................................0943.5.1

..........................................................0943.5.2 聚異丁烯結(jié)構(gòu)

..........................................................0943.5.3 ................................................0953.5.4................................................0963.5.5 高活性聚異丁烯

.......................................................0973.5.6 PIB-JX6095..........................................................0983.5.7 PIB-JX6130...........................................................0983.5.8 PIB-JX6240..........................................................0993.6

酯類基礎(chǔ)油

.......................................................................... 0993.6.1 ..............................................................3.6.2 .......................................................3.6.3................................................3.6.4........................................................3.6.5工業(yè)癸二酸二辛酯（DOS）.....................................3.6.6己二酸二辛酯（DOA）............................................3.6.7 工業(yè)己二酸二異壬酯（DINA）.................................3.6.8工業(yè)鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）

..............................3.6.9工業(yè)鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）...............................3.6.10

工業(yè)對苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DOTP）

......

工業(yè)鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP）

.......................... 3.6.12

Esterex?己二酸酯................................................... 3.6.13

Esterex?............................................ 3.6.14

ENABLE

偏苯三酸酯（TMT）............................... 3.6.15

偏苯三酸三（2-乙基己基）酯（TOTM）.................3.6.16

偏苯三酸三異壬酯（TINTM）................................. 3.6.17

偏苯三酸正辛正癸酯（NODTM）...........................3.6.18

復(fù)酯

......................................................................... 3.6.19

高黏度復(fù)合酯

3986....................................3.6.20

三羥甲基丙烷油酸酯（TMPTO）............................3.6.21

.............................................3.6.22

......................................... 3.6.23

ENABLE

....................................3.6.24

季戊四醇酯（PETO）.............................................3.6.25

季戊四醇油酸酯.......................................................3.6.26

..........................................................3.6.27

................................................... 3.6.28

............................................. 3.6.29

酯類合成基礎(chǔ)油....................................................... 3.6.30

5-CST（A）季戊四醇酯

........................................3.6.31

.............................................................. 3.6.32

................................................3.7

..........................................................................3.7.1 聚醚種類

.................................................................3.7.2 聚醚合成油特性.......................................................3.7.3 .................................................3.7.4聚醚合成油應(yīng)用

........................................................3.7.5

............................................3.7.6威爾水不溶聚醚類產(chǎn)品

............................................3.7.7 ArChinePAG50-A..................................3.7.8 ArChinePAG75-W.................................3.7.9 ArChinePAGP

........................................3.7.10

UCONOSP

油溶性聚亞烷基乙二醇基礎(chǔ)油.............3.8

硅油..................................................................................... 3.8.1 硅油種類.................................................................3.8.2硅油特性.................................................................3.8.3

..........................................................3.8.4 硅油應(yīng)用.................................................................3.8.5..............................................................3.8.6

...................................................3.8.7乙基硅油.................................................................3.8.8

..........................................................3.8.9 207

...................................................3.9 磷酸酯.................................................................................3.9.1..............................................................3.9.2

...................................................3.9.3

....................................................3.9.4磷酸三甲苯酯（TCP）.............................................3.9.5

...................................................3.9.6磷酸三辛酯（TOP）...............................................3.9.7磷酸二苯辛酯（DPOP）.........................................

氟油...................................................................................

氟油種類.................................................................3.10.2

氟油特性.................................................................3.10.3

.......................................................... 3.10.4

氟油應(yīng)用.................................................................3.10.5

全氟聚醚油（PFPE）............................................. 3.10.6

............................................ 3.10.7

氟烴基硅油

BD-FT50............................................. 3.10.8

........................................................... 3.10.9

........................................................... DX-8012

............................................ ..................................................................................................................

.........................................

................................................

CTL

基礎(chǔ)油.............................................................

ShellGTLRisellaX415/X420/X430

...........

4

177........................................................................... 天然植物油組成.......................................................4.1.2 .......................................................4.1.3大豆油.....................................................................4.1.4菜籽油.....................................................................4.1.5 棉籽油.....................................................................4.2

...................................................................4.2.1 .........................................4.2.2..............................................................第5章

187物理指標(biāo)

.............................................................................. 顏色測定

.................................................................5.1.2 黏度測定

.................................................................5.1.3 .......................................................5.1.4........................................................5.1.5密度測定

.................................................................5.1.6 水分測定

.................................................................5.1.7苯胺點(diǎn)測定..............................................................5.1.8

..........................................................5.1.9抗乳化度測定

..........................................................

橡膠相容性測定....................................................... 5.2

..............................................................................5.2.1 酸值測定

.................................................................5.2.2

...................................................2005.2.3

..........................................................2005.2.4 ...............................5.3 組成分析..............................................................................2025.3.1..............................................................2025.3.2 堿性氮含量測定

.......................................................2035.3.3

..........................................................2045.3.4 灰分含量測定

..........................................................2055.3.5

...................................................2065.3.6 結(jié)構(gòu)族組成測定

.......................................................207 208第

1

章潤滑油基礎(chǔ)油分類潤滑油基礎(chǔ)油包括礦物基礎(chǔ)油、合成基礎(chǔ)油及植物油基礎(chǔ)油三大類型。礦

95%在某些場合下，還必須使用合成基礎(chǔ)油及植物油基礎(chǔ)油來調(diào)配產(chǎn)品，以滿足特殊工況的使用要求。盡管潤滑脂等一些潤滑油品的產(chǎn)量相對較小，所用基礎(chǔ)油的類型與普通潤滑油基本是一致的，但需要指出的是，潤滑脂還使用一些獨(dú)特 礦物基礎(chǔ)油分類1.1.1API

基礎(chǔ)油分類方法國際上目前基礎(chǔ)油的分類，是根據(jù)基礎(chǔ)油的精制深度及飽和度的大小來區(qū)）提出的，參見表

1-1

美國石油協(xié)會基礎(chǔ)油分類標(biāo)準(zhǔn)（API-1509） 90801200.03 9080120 0.0390 120 0.03

D2622/D4294/D4927/D3120第1章

潤滑油基礎(chǔ)油分類 001類基礎(chǔ)油是通過組合工藝（溶劑工藝和加氫工藝結(jié)合）制得。其生產(chǎn)工藝主要以化學(xué)過程為主，不受原料限制，可以改變原來的烴類結(jié)構(gòu)。因而，10%類基礎(chǔ)油是用全加氫工藝制得。與類基礎(chǔ)油相比，加氫異構(gòu)化基礎(chǔ)油，不僅硫含量、芳烴含量低，而且黏度指數(shù)很高。UCBO）。性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過類基礎(chǔ)油和類基礎(chǔ)油，尤其是具有很高的黏度指數(shù)和很低

）相媲美，但其價格卻1.1.2按照飽和烴含量和黏度指數(shù)不同，中國石油天然氣股份有限公司（簡稱中

中國石油通用潤滑油基礎(chǔ)油分類（Q/SY

HVIW90 9090 909080959512080120120

通用潤滑油基礎(chǔ)油黏度牌號（Q/SY

150 20030040050060065075090BS120BS

150BS

40

100

17.022.0

22.028.0

28.034.0002 1012141620 2630

1.1.3為了適應(yīng)國內(nèi)潤滑油基礎(chǔ)油加工工藝和高檔潤滑油品種發(fā)展的需要，中國

2012

1-4

中國石化潤滑油基礎(chǔ)油分類（Q/SH

飽和烴含

/%/%

90

90

90

90

90

96

98

980.030.03 0.030.030.03 0.030.030.03

60

80

90

95

90

120

125

1.2 合成基礎(chǔ)油分類合成基礎(chǔ)油的用量盡管只占全部潤滑劑用量的

3%左右，但合成油以其優(yōu)異、獨(dú)特的性能在許多領(lǐng)域彌補(bǔ)了礦物油的不足，從而得到了廣泛的應(yīng)用。但

10

見的合成基礎(chǔ)油有合成烴、合成酯、聚醚、硅油、含氟油、磷酸酯等。在實際

）、合成酯、第1章

潤滑油基礎(chǔ)油分類003聚醚三大類合成基礎(chǔ)油的使用最為廣泛。在美國石油協(xié)會（）基礎(chǔ)油分類

根據(jù)合成潤滑油基礎(chǔ)油的化學(xué)結(jié)構(gòu)，美國材料與試驗學(xué)會（）特設(shè)委員會制定了一個合成潤滑油基礎(chǔ)油的試行分類法，將合成潤滑油基礎(chǔ)油分為

1-5

合成基礎(chǔ)油的分類

）、酯類油、聚醚、硅油、含氟油、聚異丁烯和磷酸酯等。前三類構(gòu)成了當(dāng)前合成油市場的

礦物基礎(chǔ)油相比較，兩者均由碳、氫元素所組成。因此，合成烴基礎(chǔ)油具有礦物基礎(chǔ)油相似的性能，但在許多方面又優(yōu)于礦物基礎(chǔ)油。用作潤滑油基礎(chǔ)油的

合成烴潤滑油具有良好的潤滑性能，黏度范圍寬，黏度指數(shù)高（在

?80揮發(fā)性低，熱氧化安定性好，結(jié)焦少，抗水解能力強(qiáng)，能與礦物基礎(chǔ)油相溶，對添加劑感受性好。適用于制備寒區(qū)、嚴(yán)寒區(qū)內(nèi)燃機(jī)油、齒輪油、液壓油、空氣壓縮機(jī)油、冷凍機(jī)油及各種用途的白油，同時還可作為潤滑脂基礎(chǔ)油等。合成環(huán)烷烴因為具有較高的牽引系數(shù)，主要用作無級變速裝置的傳動油。合成烴004有機(jī)酯類基礎(chǔ)油包括雙酯、多元醇酯和聚酯。酯類油的優(yōu)點(diǎn)是潤滑性能優(yōu)

?60200焦少，氧化安定性好，而且能與礦物油及大多數(shù)合成油相溶，對添加劑也有良好的感受性，同時具有無毒、抗磨，可生物降解不造成環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是與密封材料及涂料的相容性差，水解安定性差，防腐性一般。加入添加劑

性能均比較優(yōu)良的合成基礎(chǔ)油，主要用于制備各種航空潤滑油、內(nèi)燃機(jī)油、空氣壓縮機(jī)油、高溫儀表油、金屬加工用潤滑劑及紡織、合成纖維工業(yè)用油劑，聚醚油（）也稱聚亞烷基醚油，包括二醇、單醚和雙醚。聚醚類合成

之間），?65

220℃），高溫下氧化不生成沉淀物和膠狀物，剪切安定性好，對金屬和橡膠的作用小，而且無毒、難燃。聚醚具有逆溶性，是金屬加工液理想的組分，此外還具有可生物降解性，不污染環(huán)境。其缺點(diǎn)是與礦物油及其他合成油溶解性差，氧化安聚醚類油除用作噴氣發(fā)動機(jī)油外，還用于齒輪油、真空泵油、壓縮機(jī)油、磷酸酯主要包括三烷基磷酸酯、三芳基磷酸酯及烷基芳基磷酸酯。具有優(yōu)良的抗燃性和潤滑性，是其最大的優(yōu)點(diǎn)。磷酸酯的閃點(diǎn)、自燃點(diǎn)可分別高達(dá)

性好，耐輻射等特點(diǎn)。其缺點(diǎn)是黏溫特性差，易水解，抗腐蝕性一般，能溶解常用的橡膠、塑料和涂料，價格較貴。目前磷酸酯主要作為高溫、高壓工作環(huán)硅油也稱硅氧烷油，是帶封端基的聚硅氧烷液體。主鏈由硅、氧原子交替組成，系無色透明、無臭、無味流體。通常分為甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油及甲基氯苯基硅油等。硅油最突出的特點(diǎn)是具有優(yōu)良的黏溫特性，在寬溫度范圍內(nèi)黏度變化很小，同時還具有良好的高低溫性能，閃點(diǎn)高達(dá)

?60硅油化學(xué)穩(wěn)定性高，氧化安定性和剪切安定性好，能與密封材料、塑料和涂料等相容，電絕緣性好、無毒、無腐蝕性、憎水、抗燃。硅油的缺點(diǎn)是潤滑性能性能很差，同時由于其對添加劑的感受性較差，故難于通過添加劑來改善其潤第1章

潤滑油基礎(chǔ)油分類005硅油主要作為航空和航天工業(yè)的潤滑材料，還可用作導(dǎo)熱油、電氣用油、可作為難燃變壓器油。甲基苯基硅油的熱穩(wěn)定性更好，大量用作擴(kuò)散泵油。乙硅酸酯類油是在硅油基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。兩者結(jié)構(gòu)相似、性能相近，如耐高溫、耐老化、耐臭氧及電絕緣性好，還具有難燃、無毒、無腐蝕性和生理惰硅酸酯主要用作航空工業(yè)的特殊液壓油、熱傳遞油、減震液以及電子設(shè)備低溫流動性、低揮發(fā)性、抗磨性以及工作溫度范圍大，與金屬、密封材料、涂料相容等優(yōu)點(diǎn)。其熱分解溫度高，化學(xué)安定性好，在

℃以下與濃無機(jī)酸、堿以及強(qiáng)氧化劑等接觸不起作用，在空氣中不易燃、不易爆。氟油在國防工業(yè)中具有重要的使用價值，在化學(xué)工業(yè)中用于耐酸、堿、液氧及各種化學(xué)介質(zhì)的潤滑部位。氟油的缺點(diǎn)是黏溫特性一般、抗腐蝕性差，不與其他油類相溶，對氟油主要用于原子能、火箭技術(shù)、制氧等工業(yè)的潤滑，此外還可作為儀表聚苯醚（PPO），別名聚氧二甲苯。對位和鄰位連接的聚苯醚在常溫下是固體，只有間位的聚苯醚用作合成潤滑油。聚苯醚的黏度較高，40

2/s

℃以上，性能較好的有間四苯醚、間五苯醚等。聚苯醚的高溫性

109

1.3 植物油基礎(chǔ)油分類植物油基礎(chǔ)油可分為天然植物油與化學(xué)改質(zhì)植物油。天然植物油可以生物降解而迅速降低環(huán)境污染，毒性低，潤滑性良好，缺點(diǎn)是低溫條件下容易出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象，氧化安定性較差，價格較為昂貴。天然植物油經(jīng)過化學(xué)改質(zhì)后，其006第

章礦物基礎(chǔ)油是天然原油經(jīng)過常減壓蒸餾和一系列精制過程而得到的基礎(chǔ)油，目前是潤滑油基礎(chǔ)油的主要來源。在無特殊說明的情況下，所說基礎(chǔ)油一

術(shù)生產(chǎn)的基礎(chǔ)油，硫、氮及芳烴含量低，黏度指數(shù)高，熱氧化安定性好，揮發(fā)2.1基礎(chǔ)油生產(chǎn)工藝發(fā)展歷程和化學(xué)處理方法。物理處理工藝又被稱為常規(guī)工藝、傳統(tǒng)工藝或“老三套”工是一種一段或兩段的加氫工藝，其工藝路線包括溶劑預(yù)精制＋加氫裂化＋溶劑脫蠟、加氫裂化＋溶劑脫蠟＋高壓加氫補(bǔ)充精制、溶劑精制＋溶劑脫蠟＋中低壓加氫補(bǔ)充精制。化學(xué)處理工藝也稱為三段加氫工藝，其工藝路線為加氫裂化

2-1

第2章

礦物基礎(chǔ)油 007補(bǔ)充處理等物理方法加工的，僅限于最大限度地提取所謂的理想組分，除去礦物油中的多環(huán)芳烴和極性物質(zhì)等非理想組分，不能改變原組分中固有的烴類結(jié)

使其轉(zhuǎn)化為潤滑油的理想組分。其中，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)包括：稠環(huán)芳烴加氫生成稠環(huán)環(huán)烷烴的反應(yīng)；稠環(huán)環(huán)烷烴部分加氫開環(huán)，生成帶長側(cè)鏈的單環(huán)環(huán)烷烴或單環(huán)芳烴的反應(yīng)；正構(gòu)烷烴或分支程度低的異構(gòu)烷烴臨氫異構(gòu)化成為分支程2.2 基礎(chǔ)油組成礦物基礎(chǔ)油是高沸點(diǎn)、高分子量烴類和非烴類的混合物。其組成一般為烷硫有機(jī)化合物和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等非烴類化合物。烴類是構(gòu)成潤滑油的主體。對

均分子量為

300。殘渣潤滑油的烴類碳數(shù)＞40，沸點(diǎn)＞500℃，平正構(gòu)烷烴傾點(diǎn)高，多環(huán)環(huán)烷烴及芳烴氧化穩(wěn)定性差，這些均不是理想組分?；A(chǔ)油中的異構(gòu)烷烴，以及少環(huán)且?guī)чL側(cè)鏈的環(huán)烷烴則是潤滑油的理想組分。加氫異構(gòu)技術(shù)通過選擇適合的催化材料和加氫工藝，可使原料中更多組分轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)油的理想組分。非烴類成分的含量一般情況下只占很小的比例，然而對潤加工潤滑油基礎(chǔ)油的過程，不論是物理的還是化學(xué)的，實質(zhì)就是調(diào)整烴類和非烴類、極性成分和非極性成分在基礎(chǔ)油中存在的比例，最大程度保留理想組分，去除非理想組分。即使同一種原油，當(dāng)采用不同加工工藝時，所得基礎(chǔ)油結(jié)構(gòu)組成也會存在很大差異。用質(zhì)譜法對傳統(tǒng)工藝和加氫工藝兩種基礎(chǔ)油中

2-1

基礎(chǔ)油中飽和烴、芳烴含量質(zhì)譜分析結(jié)果

API

008

82.825.157.7

99.948.551.4

API

19.418.112.3

26.717.6 3.870.19 1.90 0.290.01 0.030.150.011.190.02采用“老三套”工藝生產(chǎn)的基礎(chǔ)油，飽和烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜，芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞10%。其中芳烴主要為輕芳烴，也含有少量的中芳烴和重芳烴，硫、氮含

99%1%芳烴對基礎(chǔ)油性質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在傾點(diǎn)、苯胺點(diǎn)、溶解能力、氧化安定性以及添加劑感受性方面，而少量芳烴又可作為天然的氧化抑制劑。因此，雖2.3 基礎(chǔ)油各組分對主要理化特性的影響2.3.1 正構(gòu)烷烴傾點(diǎn)較高，而異構(gòu)烷烴傾點(diǎn)較低。基礎(chǔ)油加氫異構(gòu)脫蠟反應(yīng)中，

2-2

不同結(jié)構(gòu)烴的傾點(diǎn) 1430 ?77 23第2章

礦物基礎(chǔ)油009 ?67?65183831 ?45?62?16?47?24?57 ?42 ?42.5?16?46.5?27?50基礎(chǔ)油處于低溫時，石蠟分子定向排列，形成針狀或片狀結(jié)晶，并相互聯(lián)結(jié)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時將低熔點(diǎn)油通過吸附或溶劑化包于其中，可致使整個油品喪失流動性。當(dāng)異構(gòu)烷烴比例較大時，基礎(chǔ)油則表現(xiàn)出較好的低溫性能。基礎(chǔ)油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等極性組分和芳烴雖不是基礎(chǔ)油中的理想組分，但卻能阻止石蠟晶體間的黏結(jié)作用，降低蠟的結(jié)晶溫度，有利于改善其溫性能各種烴類的凝點(diǎn)由大到小的順序為：正構(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，且隨碳原子數(shù)增加而升高，如正十六烷的凝點(diǎn)為18.16℃，正十八烷為

36.7℃。異構(gòu)烷烴的凝點(diǎn)比相應(yīng)的正構(gòu)烷烴的低，而且隨著分支程度的增大而迅速下降。帶側(cè)鏈的環(huán)狀烴，側(cè)鏈分支程度愈大，凝下降也愈快0102.3.2 氧化性能是潤滑油基礎(chǔ)油最重要的性能之一。潤滑油基礎(chǔ)油的氧化安定性與其來源、使用環(huán)境以及化學(xué)組成密切相關(guān)。目前潤滑油基礎(chǔ)油氧化性能測定方法，使用比較多的有烘箱氧化法、旋轉(zhuǎn)氧彈法、

油品氧化有抑制階段、急劇氧化階段和最終階段三個主要階段。抑制階段是由于有鏈反應(yīng)抑制劑（天然抗氧劑、抗氧劑）的作用。急劇氧化階段是氧化速度急劇增加，表現(xiàn)為黏度增長，酸度增加。在最終階段氧化速度則放慢?；A(chǔ)油

2-3

基礎(chǔ)油中各組分的氧化性 可延緩氧化，有益誘導(dǎo)期。容易

后生稠物氧化過程中無明顯誘導(dǎo)期。氧化作用沉淀

較烷烴、環(huán)烷烴更容易氧化。氧

生膠蝕性與硫抗氧

0.1%

是天然抗氧劑，但本身易氧化。 飽和烴中鏈烷烴的氧化穩(wěn)定性優(yōu)于環(huán)烷烴，鏈烷烴中支鏈越多，氧化穩(wěn)定性越差；鏈烷烴的氧化安定性比環(huán)烷烴的強(qiáng)，是潤滑油的理想組分。環(huán)烷烴也是比較穩(wěn)定的，有側(cè)鏈時比烷烴稍差，而多環(huán)環(huán)烷烴是氧化反應(yīng)中極不穩(wěn)定的組分。對于芳烴而言，苯是穩(wěn)定的，但帶有側(cè)鏈的烷基苯就使側(cè)鏈易受自由基攻擊而氧化。上述的氧化安定性，僅僅是低溫狀態(tài)下的安定性。一旦氧化溫度

類基礎(chǔ)油是由加氫裂化異構(gòu)脫蠟加氫處理制得的高質(zhì)量基礎(chǔ)油，10%300μg/g更好的氧化安定性。基礎(chǔ)油的抗氧化能力越好，用其調(diào)制的各種潤滑油品在使用過程中生成沉淀、油泥和腐蝕副產(chǎn)物的可能性越小，黏度增長越小。芳烴含第2章

礦物基礎(chǔ)油 研究結(jié)果表明，芳香烴的組成和分布對類基礎(chǔ)油的氧化安定性影

500N

1%

2%

13%

1%

8.5%

100N

香烴含量對氧化程度影響則稍微加重。當(dāng)基礎(chǔ)油中芳香烴的含量從

增大到6.5%的結(jié)構(gòu)對其氧化速率的影響＞芳香烴的影響。改善基礎(chǔ)油氧化安定性最有效的途徑是增大基礎(chǔ)油的黏度指數(shù)。隨著黏度指數(shù)的增加，基礎(chǔ)油中脂肪烴的含量增加，多環(huán)環(huán)烷烴的含量減少，氧化安定性增加。多環(huán)環(huán)烷烴的含量越低，基

98

基礎(chǔ)油，黏度指數(shù)的變化對氧化安定性的影響不突出（黏度指數(shù)從

5%

按其腐蝕性不同，原油中存在的硫可分為活性硫和非活性硫?；钚粤蛑饕袉钨|(zhì)硫、硫化氫和硫醇；非活性硫主要有硫醚、二硫及多硫化物、噻吩及其如硫醚在油品中有抗氧化作用，一旦分解，產(chǎn)生的活性硫有腐蝕作用。過去普遍認(rèn)為基礎(chǔ)油中的硫化物對油品的抗氧化安定性具有較好的作用，因此力求在形成亞砜，亞砜很快又被氧化為砜，進(jìn)而氧化為酮?？梢哉J(rèn)為，硫醚參與了過基礎(chǔ)油中的噻吩類化合物主要是帶側(cè)鏈的苯并噻吩和二苯并噻吩，在氧化條件下其化學(xué)活性比硫醚穩(wěn)定。噻吩在氧化劑的作用下發(fā)生緩慢的氧化，首先國內(nèi)原油基本都是低硫高氮的，已知的堿性氮化物主要是吡啶和喹啉及其同系物，還有異喹啉、氮雜蒽、氮雜菲及其同系物等。非堿性氮化物主要是吡咯、吲哚、咔唑、苯并咔唑及其同系物。研究表明，基礎(chǔ)油中堿性氮對油品的2.3.3通常來說，加氫基礎(chǔ)油對抗氧劑的感受性比溶劑精制的基礎(chǔ)油好。對于溶012 劑精制基礎(chǔ)油，抗氧劑對含硫量低的基礎(chǔ)油的感受性比對含硫量高的感受性好。芳胺型抗氧劑對各種基礎(chǔ)油的抗氧化效果都比較好，是一種普遍適用的抗氧劑。酚型抗氧劑對加氫裂化和加氫異構(gòu)化基礎(chǔ)油的抗氧化效果最好，但對芳烴含量高的溶劑精制基礎(chǔ)油的抗氧化效果較差，故而推薦其作為加氫處理基礎(chǔ)油、半合成基礎(chǔ)油和全合成基礎(chǔ)油的抗氧劑。硫酚抗氧劑對各種基礎(chǔ)油的抗氧化效果比前兩種差。與自由基抑制型抗氧劑相比，過氧化物分解型抗氧劑（如導(dǎo)期越長。當(dāng)加氫基礎(chǔ)油加入抗氧劑后，油品會具有更優(yōu)良的抗氧化安定性。2.3.4 基礎(chǔ)油的黏度隨烴類分子量的增大而增大。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)在分子烴類本身的黏度指數(shù)差別很大。在基礎(chǔ)油所含的烴類中，以正構(gòu)烷烴的黏

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)烷烴和單環(huán)、雙環(huán)芳烴；最差的是重芳香烴、多環(huán)環(huán)烷烴和環(huán)烷基芳烴。對于雙環(huán)和多環(huán)烴類，黏度指數(shù)隨側(cè)鏈的數(shù)目和長度的增加而增加，隨環(huán)數(shù)的增加而多環(huán)短側(cè)鏈的環(huán)烷烴和芳烴的黏度指數(shù)則很低。將某含硫原油潤滑油基礎(chǔ)油

2-4

某含硫原油潤滑油基礎(chǔ)油中各族烴的黏度指數(shù) 40 39.110345.181 70.4 66 102.937199.0 ?15一般來說，環(huán)烷烴含量與黏度指數(shù)的關(guān)系有負(fù)的相關(guān)性，即基礎(chǔ)油的環(huán)烷烴含量越高，其黏度指數(shù)越低；鏈烷烴的含量與黏度指數(shù)有正的相關(guān)性，即基礎(chǔ)油的鏈烷烴含量越高，其黏度指數(shù)越高?；A(chǔ)油各碳類型含量的分布影響著基礎(chǔ)油烴類組成結(jié)構(gòu)，正構(gòu)烷烴和亞甲基含量高的基礎(chǔ)油黏度指數(shù)高，而支鏈第2章

礦物基礎(chǔ)油 013甲基和次甲基含量高的基礎(chǔ)油黏度指數(shù)低。支化度與基礎(chǔ)油黏溫性能有負(fù)的相關(guān)性，支化度越大，黏溫性能越差，黏度指數(shù)越低。2526

2-5

177131.2138.212684.7174.42.3.5光安定性是指油品在光照條件下發(fā)生變色、渾濁、沉淀的程度，這其實是一種輕度的氧化過程。在基礎(chǔ)油的光氧化過程中，主要是芳烴組分（尤其是多環(huán)芳烴）發(fā)生結(jié)構(gòu)組成變化，從而導(dǎo)致更多、極性更大的化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生。與“老三套”傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的基礎(chǔ)油相比，加氫基礎(chǔ)油本身的飽和烴含量很高，具有傾點(diǎn)低、黏度指數(shù)高、氧化安定性好等優(yōu)點(diǎn)。但是，飽和烴對極性較大的物質(zhì)溶解能力較差，使其很容易以不溶物形式從體系中沉淀出來。因此，加氫基礎(chǔ)油存在光安定性差的缺點(diǎn)。經(jīng)深度加氫后，加氫基礎(chǔ)油中的硫含量不高，即天然抗氧劑被除去，也是加氫基礎(chǔ)油光安定性差的重要原因。研究加氫基礎(chǔ)油的結(jié)構(gòu)組成，還發(fā)現(xiàn)少量部分加氫的多環(huán)芳烴是使油品變色、產(chǎn)生沉淀的主要組分。飽和烴的光安定性最好，而三元至六元芳烴和環(huán)烷基芳烴，含有少量硫、氮的化合物以及七元的芳烴是造成基礎(chǔ)油光安定性差的要原因2.3.6基礎(chǔ)油的閃點(diǎn)和蒸發(fā)損失，是衡量揮發(fā)性和基礎(chǔ)油能否安全儲存、運(yùn)輸和使用的一個重要指標(biāo)。閃點(diǎn)低的基礎(chǔ)油，揮發(fā)性高，容易著火。蒸發(fā)損失大，造成潤滑油消耗量大，使用壽命短，同時低黏度組分的損失會導(dǎo)致油品的黏度上升。在相同黏度下，飽和烴含量高的基礎(chǔ)油沸點(diǎn)較高，不易揮發(fā)。石蠟基基014 2.4Ⅰ類基礎(chǔ)油礦物基礎(chǔ)油采用天然原油提煉而成，通過不同加工工藝而得到潤滑油高、低黏度組分。類基礎(chǔ)油通常是指通過傳統(tǒng)的“老三套”工藝生產(chǎn)制得的基礎(chǔ)類基礎(chǔ)油的生產(chǎn)過程基本以物理過程為主，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)油在性能改善2.4.1

套”精制或加精制制得類基礎(chǔ)油生產(chǎn)工藝流程參見圖

2-2。溶劑精制工藝分為正序流程及反序流程，先糠醛精制后酮苯脫蠟為正序流程，先酮苯脫蠟后糠醛精制為反序流程，產(chǎn)品

MVI

2-2 第2章

礦物基礎(chǔ)油 015）常減壓蒸餾

常減壓蒸餾利用原油中各種組分存在著沸點(diǎn)差這一征，通過常減壓蒸餾裝置從原油中分離出各種原油餾分。經(jīng)過常壓塔蒸餾

400

400350500）、

2-3

2-3

溶劑精制是利用某些溶劑對油中非理想組分的溶解度很大，對理想組分的溶解度很小的特性，進(jìn)行基礎(chǔ)油精制的方法。把溶劑加入基礎(chǔ)油料中，其中所含非理想組分則迅速溶解在溶劑中，將溶有非理想組分的溶液分出，其余的就是基礎(chǔ)油的理想組分。通常把前者叫作提取油或抽出油，后者叫作提余油或精制油。經(jīng)過溶劑精制后的基礎(chǔ)油料，其黏溫特性、抗氧化性

2-4

油原料中都含有蠟。這些蠟的存在會影響潤滑油的低溫流動性能。由于蠟的凝點(diǎn)較高，當(dāng)逐漸降低溫度時，蠟就從基礎(chǔ)油料中結(jié)晶析出，從而可通過過濾或離心分離的方法將蠟與油分離。在低溫條件下，基礎(chǔ)油的黏度很大，所生成的蠟結(jié)晶細(xì)小，使過濾或離心分離很困難。因此，需要加入一些在低溫時對油的溶解度很大，而對蠟的溶解度很小的溶劑進(jìn)行稀釋。苯類溶劑能很好地溶解基016 礎(chǔ)油，但其對蠟的溶解度也較大，酮類溶劑對蠟的溶解度則很小。為此，常在苯類溶劑中加入一些丙酮或甲基乙基酮，以降低苯類溶劑對蠟的溶解度。溶劑

2-5

2-4

2-5

烴類不能氣化蒸餾出來，而殘留在減壓渣油中，這些烴類是制取高黏度基礎(chǔ)油的良好原料。丙烷脫瀝青是利用丙烷在一定溫度條件下對于減壓渣油中的基礎(chǔ)油組分和蠟有相當(dāng)大的溶解能力，而對于膠質(zhì)和瀝青質(zhì)幾乎不溶解的特性，將減壓渣油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)除去，以生產(chǎn)高質(zhì)量的基礎(chǔ)油，同時還得到瀝青。

2-6第2章

礦物基礎(chǔ)油017

2-6

要求，但一般總會含少量未分離掉的溶劑、水分以及回收溶劑時加熱所產(chǎn)生的某些大分子縮合物、膠質(zhì)和不穩(wěn)定化合物，還可能從加工設(shè)備中帶出一些鐵屑之類的機(jī)械雜質(zhì)。為了將這些雜質(zhì)去掉，進(jìn)一步改善基礎(chǔ)油的顏色，提高安定性，降低殘?zhí)浚€需要一次補(bǔ)充精制，常用的補(bǔ)充精制方法是白土處理。白土精制是利用活性白土的吸附能力，將各類雜質(zhì)吸附在活性白土上，然后濾去白土以除去所有雜質(zhì)。該方法是在油品中加入少量（一般為百分之幾）預(yù)先烘干的活性白土，邊攪拌邊加熱，使油品與白土充分混合，雜質(zhì)即吸附在白土上，然后用細(xì)濾紙（布）過濾，除去白土和機(jī)械雜質(zhì)，即可得到精制基礎(chǔ)油。白土

2-7白土補(bǔ)充精制的原理，是依據(jù)白土的活性表面有選擇地吸附油中的極性物

出油品中有色或生色物質(zhì)，并伴有淺度脫硫和脫氮作用。經(jīng)過加氫補(bǔ)充精制后018 的油品，其顏色、安定性和氣味得到改善，對抗氧劑的感受性顯著提高，而黏度、黏溫性能等變化不大，并且油品中的非烴元素如硫、氮、氧的含量降低。加氫補(bǔ)充精制的產(chǎn)品收率比白土精制收率高，沒有廢白土處理等問題，是取代

2-8

2-8 2.4.2 原油的減壓餾分油，經(jīng)過酮苯脫蠟、溶劑精制、白土精制等工藝制得基礎(chǔ)油。生產(chǎn)過程基本以物理過程為主，不改變烴類結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)油質(zhì)量取決于原料中理想組分的含量和性質(zhì)。這種傳統(tǒng)溶劑精制工藝的優(yōu)點(diǎn)是高黏度基礎(chǔ)油產(chǎn)率高，能副產(chǎn)高熔點(diǎn)石蠟和芳香基橡膠油等。其缺點(diǎn)是對原油品種的適應(yīng)性

2.4.3

有相對較多的天然抗氧組分，未加抗氧劑時其抗氧性能還略優(yōu)于加氫基礎(chǔ)油。由于對抗氧劑的感受性相對較差，在加入同樣抗氧劑的情況下，氧化安定性一

2-6

2-7

2-8

高黏度指數(shù)低凝

2-9第2章

礦物基礎(chǔ)油019

2-6

MVI

中黏度指數(shù)150 30040050060075090BS 120BS

150BS

GB/T

265

170

200

210

215

220

225

240

170

200

210

215

220

225

240

255

270

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

0.10

0.10

0.10

8080808080808080 80

0.02

0.03

0.03

0.035

0.04

0.50

0.50

0.50

10

10

15

15℃（

℃（

101015151515

23

200

200

200

200

200

200

200

130

130

020

H150 200 40050065090BS

120BS

40

40

28.0

35.0

74.0

90.0

12034.0

42.0

90.0

135

17.0100

22.0

22.028.0

0.02

0.02

0.03

0.03

0.02

0.02

0.03

0.03

0.03

0.03

0.03

100989595 9595 95 200 210225 235255 260265

0.10

0.15

0.25

0.30

0.60

20kg/m

20

15

20

15

150150

200

200

190

170

150

150

150

?15

第2章

礦物基礎(chǔ)油

021

高黏度指數(shù)深度精制類基礎(chǔ)油企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（Q/SY

150200400 500650120BS

150BS

40

40

28.0

35.0100

22.0

74.0

90.0

120

34.0

42.0

90.0

135

28.0

28.034.0

0.02

0.02

0.03

0.03

0.02

0.02

0.03

0.03

0.03

0.03

0.03

100989595 9595 95 200210 225235 255 290300

0.10

0.15

0.25

0.50

0.60

20kg/m

40-40-0

1040-40-0

10

10

15548240-37-3

15

15

25

25

）（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）

20

15

150200200200200200180 180

022

高黏度指數(shù)低凝類基礎(chǔ)油企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（Q/SY

40

40

28.0100

22.0

150

200

400

500

650

120BS35.0

74.0

90.0

12034.0

42.0

90.0

135

28.0

GB/T

265

0.02

0.02

0.03

0.02

0.02

0.03

0.03

0.03

0.03

GB/T

4945

SH/T

0607 GB/T

6540 100 9895 95 9595GB/T

1995200 210 225 235255 290GB/T

3536?16 ?16 ?12 ?12 ?12 ?12GB/T

3535GB/T

7304SH/T

0753

0.10

0.15

0.25

0.60

268GB/T

18841885SH/T

0604 GB/T

262GB/T

387

GB/T

17040SH/T

0253

9170SH/T

0657

SH/T

016217

13

17

13

NB/SH/T

0059）（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）

SH/T

0731

200

200

200

180

180

150

SH/T

0193

GB/T

6538第2章

礦物基礎(chǔ)油

023

天然氣股份有限公司大慶煉化分公司、中國石油天然氣股份有限公司蘭州石化2.4.4 中國石化Ⅰ類基礎(chǔ)油

精制和低壓加氫精制）傳統(tǒng)工藝制得。能除去礦物油中的多環(huán)芳烴和極性物質(zhì)等非理想組分，但不能改變原組分中固有的烴類結(jié)構(gòu)，能夠生產(chǎn)中高黏度基礎(chǔ)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)）含量較低，對添加劑溶解性好。芳烴主要為輕芳烴，也含有少

2-12

基礎(chǔ)油中國石化集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（Q/SH

75

150

350

400

500

650

750

900

40

40

100

85

85

80

175200 220225

235255 275 290

0.02

0.05

0.02

0.05

024

75

150

350

400

500

650

750

900

0.10

0.15

0.30

0.50

0.60

0.70

150180130

75

120BS150BS

100

100mL

潔凈量筒中，油品應(yīng)均勻透明無絮狀物，如有爭議，將油溫控制在

15

GB/T

30515

265

GB/T

387

0253

GB/T

2541

1995

75

75

4945

7304

GB/T

268

17144

SH/T

0731

GB/T

1884

1885

100mL

玻璃量筒中觀察，應(yīng)當(dāng)透明，沒有懸浮和沉降的水分。在有異議時，以

260

100mL

0.8%

T501

0.88gT501

50

15min

2,6-T501第2章

礦物基礎(chǔ)油 025

基礎(chǔ)油中國石化集團(tuán)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（Q/SH

75

150

350

400

500

650

750

900