滁州潤滑油基本構建油材組配及功能制約

不同加工工藝的基礎油結構組成也存在差異，因而不可一概而論。采用老三套工藝生產的基礎油，飽和烴質量分數<90%，芳烴質量分數>10%，主要為輕芳烴，也含有少量的中芳烴和重芳烴，硫氮含量較高，油品質量較差。而加氫異構化基礎油的飽和烴質量分數可高達99%以上，芳烴質量分數<1%，且都為輕芳烴。另外，由于經過加氫處理或加氫裂化，基礎油中硫、氮含量也極低。從上海高橋的溶劑精制油（SR）和某加氫異構油（HI）的質譜分析數據發現，HI油中鏈烷烴約為RS油的2倍，RS油中環烷烴含量略高于HI油，HI油中一環環烷烴質量分數大于RS油，約7%，二環環烷含量與RS油相當，三環環烷含量是RS油的1/2，基本不含四環環烷烴，而RS油中四環環烷的質量分數達到了7.9%，這些結構組成上的不同也決定了兩種，基礎油性能上的差異。合成基礎油PAO和GTL中，組成全部為飽和烴，且不含硫、氮，因此，也具有優異的性能。

　　潤滑油基礎油組成分析方法由于基礎油結構組成對其性能有重要影響，因此，通過對結構組成進行分析也越發重要。研究基礎油的結構組成是控制基礎油質量和開發潤滑油產品最基礎的工作。目前，分析基礎油化學組成的方法主要有經典柱色譜法、高效液相色譜法、薄層色譜法、紅外光譜法、紫外吸收光譜法、質譜法和核磁共振等。其中，紫外吸收光譜、紅外吸收光譜、質譜和核磁共振（簡稱四譜）是有機化合物結構分析最常用的現代物理測試技術，在潤滑油研究領域也得到廣泛應用。

　　結構組成對基礎油黏溫性能的影響基礎油的黏溫性是其化學組成的函數，用黏度指數（VI）衡量，VI越高說明黏溫性能越好。Adh-varyu等研究認為，黏度指數的高低主要取決于正異構烷烴的含量，他們發現黏度指數與平均烷基鏈長之間的線性關系顯著。就烴類本身而言，其黏度指數的差別很大，鏈烷烴的黏度指數最高，黏溫性能最好；其次是具有烷烴側鏈的單環、雙環環烷和單環、雙環芳烴；最差的是重芳香烴、多環環烷烴和環烷芳烴。從鏈烷烴的分子結構看，鏈烷烴骨架結構亦與基礎油黏溫性能有關。為C25C26正異構烷烴黏度指數差異。從可以看出，烷基側鏈的分支程度增加時，黏度指數將會下降。同碳數異構烷烴的黏度指數比正構烷烴的低，異構分支程度愈大者，黏度指數愈小；支鏈的長度增加，黏度指數也將下降。HI油中含有大量的異構烷烴，但其支鏈取代數目并不多，一般一個直鏈上含有13個支鏈，且支鏈較短，因此，鏈烷烴的這種取代位置、取代程度、支鏈大小在滿足基礎油低溫性能的條件下，兼顧了基礎油的黏溫性能及氧化性能，構成了HI油的優勢。

　　結構組成對基礎油低溫性能的影響高品質的基礎油不僅需要有高黏度指數，還必須具有良好的低溫性能，即低傾點、良好的冷啟動性和低溫泵送性。基礎油加氫異構脫蠟反應中，將正構烷烴轉化為異構烷烴，就是在保證高黏度指數的同時，降低產品的傾點。Adhvary等，應用核磁共振分析技術，研究了基礎油結構組成與物性的關系，結果發現，傾點的高低主要與正構烷基和芳香環或環烷環位亞甲基含量有關，即正構烷烴傾點較高，而異構烷烴傾點較低。王強等，用經過加氫處理的DAO進行加氫異構，結果表明，產品中各餾分傾點都較原料得到大幅度降低。通過分析，產品中主要以異構烷烴和單環烷烴為主，這些化合物具備很好的低溫性質。Briant等，研究傾點和黏度的關系結果表明，帶有長支鏈的單環烷烴也具備良好的低溫性能和黏度性質。給出的是幾種烴的傾點。

　　結語基礎油的結構組成與其性質密切相關，正構烷烴由于傾點高，多環烷烴及芳烴由于氧化穩定性差等均不是理想組分，而基礎油中的異構烷烴及少環且帶長側鏈的環烷烴則是潤滑油的理想組分。目前，加氫異構技術是最理想的基礎油生產技術，如何選擇適合的催化材料和加氫工藝，讓原料中更多組分轉化為基礎油的理想組分，通過結構組成的研究來控制基礎油的性能，將成為今后潤滑油基礎油研究和生產的重要內容。