简谈润滑油基础油

2023-10-20

润滑油作为重要的石化产品，被广泛应用于石油化工、食品医药、冶金、塑料、橡胶、建筑、机械、电子等国民经济的各个领域。

润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。润滑油质量的好坏不仅仅取决于添加剂配方是否合适，还是要看基础油质量的好坏。

润滑油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及生物基础油三大类。润滑油基础油的生产基本采用的是物理方法，20世纪50年代，炼油技术以溶剂精制（生产出来的基础油属于API-I类）、溶剂脱蜡和白土补充精制所构成的“老三套”传统工艺生产润滑油基础油。20世纪7、80年代，现代炼油技术往加氢裂化（生产出来的基础油属于API-II类油）发展，性质上比API-I类油更稳定，低温性能更好。1993年以后，加氢异构化炼油技术（生产出来的基础油属于API-III类油）取得了长足发展，性能介于API-II类油及PAO之间（目前最常见的合成油之一），但是价格比PAO（生产出来的基础油属于API-IV类油）低的多，而且可以大批量生产。

基础油的结构组成与其性质密切相关，正构烷烃由于倾点高，多环烷烃及芳烃由于氧化稳定性差等均不是理想组分，而基础油中的支链烷烃(异构烷烃)及少环且带长侧链的单环环烷烃则是润滑油的理想组分。加氢异构化炼油技术的主要目的，就是将基础油中的正构烷烃通过加氢，改变结构，转变成异构烷烃。

国外研究学者应用核磁共振技术研究了润滑油基础油的结构组成与其低温性能之间关系，结果发现，正构烷基、芳香环或者环烷环α位亚甲基含量越高则倾点越低，说明粘温性能与基础油的结构组成及含量存在着一定的函数关系。直链烷烃倾点比较高，异构烷烃特别是长支链的异构烷烃，以及环烷带长支链烷烃具有较低的倾点。而苯与环烷环的化合物也具有较低的倾点。

除倾点外，冷启动性和低温泵送性也是衡量基础油低温性能的重要指标，当润滑油处于低温并有蜡分子定向排列，形成针状或片状结晶，并相互联结成三维网状结构，同时将低熔点油通过吸附或溶剂化包于其中，致使整个油品丧失流动性。当异构烷烃比例较大时，基础油则表现出较好的低温性能。

基础油中的胶质、沥青质等极性组分和芳烃虽不是基础油中的理想组分，但却能阻止石蜡晶体间的黏结作用，降低石蜡的结晶温度，有利于改善其低温性能。

虽然异构烷烃具有较好的低温性能，但并不是支化度越高越好，因为支化度不仅与基础油的低温性能有关，还与产品的黏温性相关。支化度越高，虽然倾点越低，但随着支化度的增大，黏温性质越来越差。因此，支化度的大小应兼顾到基础油的黏温性与低温性能。

另，CTL基础油与同黏度等级的石油基基础油相比，因其主要成分为分支较少的异构烷烃，杂质较少，品质更优，也具有不错的低温性能。