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基礎油生產工藝

編輯

傳統生產工藝

20 世紀 30 年代，潤滑油基礎油的生產基本采用的是物理方法，即由溶劑精制、溶劑脫蠟和白土補充精制所構成的“老三套”傳統工藝生產潤滑油基礎油。

（1）溶劑精制。溶劑精制是潤滑油生產過程中的重要步驟，其主要作用是脫除油品中的稠環芳烴、膠質、瀝青質等，使潤滑油粘溫性質、抗氧化安定性、殘炭值、顏色等性質得到改善。該工藝較成熟，常用的溶劑有糠醛、酚和 N—甲基吡咯烷酮

（2）溶劑脫蠟。溶劑脫蠟工藝主要包括結晶、過濾、溶劑回收和冷凍四部分，其目的是除去油品中的石蠟，降低潤滑油基礎油的傾點。該工藝在加工較輕的原料時有技術優勢，脫蠟油收率高、粘度指數較高。為了降低能耗、節省操作費用、減少投資，國內外潤滑油基礎油生產企業都采用溶劑脫蠟和蠟脫油聯合工藝，近幾年主要是在節能、提高油和蠟收率等技術方面有比較大的改進。

（3）白土補充精制。白土補充精制是使油與白土在一定溫度下充分混合，利用活性白土表面的吸附性能，通過加熱、蒸發、過濾等工序，將潤滑油中的氮化物、膠質、瀝青質、環烷酸皂、不飽和烴、選擇性溶劑、水分、機械雜質等除去，從而改善油品顏色、降低殘炭、提高油品的抗氧化安定性和抗乳化度。 

加氫生產工藝

基礎油中的理想組分是支鏈烷烴( 異構烷烴) 和帶有長烷基側鏈的單環環烷烴，非理想組分則是稠環芳烴和稠環環烷烴。傳統的溶劑精制工藝是選擇性地抽提脫除低黏度指數的多環烴類及其它雜環化合物( 如硫、氮化合物，膠質等) ，從而提高油品的黏度指數，使顏色和抗氧化安定性得到改善，這種物理分離的方法只能保留原料中原有的理想組分，基礎油收率、黏度指數和其它性能的改善有限。潤滑油加氫處理則是通過深度加氫轉化的方法，使多環烴類變為理想組分，同時幾乎*脫除雜環化合物，因而基礎油收率高、油品各項質量指標的改善更加明顯。

加氫處理過程中，發生的化學反應主要有:①脫除雜環化合物;②芳烴飽和，環烷烴開環及異構化，這種反應是提高黏度指數主要的反應;③正構烷烴或低分支異構烷烴臨氫異構化為高分支異構烷烴;④烷烴的加氫裂化以及帶有長烷基側鏈環烷烴的加氫脫烷基反應。這類反應將導致輕油的產生，使基礎油收率降低。前三項是有利于反應，第四項是需要抑制的反應

異構脫蠟工藝

隨著環境保護法規日趨嚴格以及機械工業( 特別是汽車工業) 的發展，對潤滑油性能提出了更高的要求。為了生產這些高性能的潤滑油，特別是要調配大跨度多級內燃機油，必須采用低揮發性、高黏度指數的基礎油，即VI大于120、飽和度大于90% 。主要

成分為異構烷烴的APIⅢ類基礎油具有這些性能特點，可以滿足上述要求。采用溶劑脫蠟和催化脫蠟工藝是不能生產Ⅲ類基礎油的，因為這兩種加工方法只能將高黏度指數的正構烷烴從油品中除去，造成基礎油的黏度指數低，而不能將這些高黏度指數的正構烷烴轉化為高黏度指數、低傾點的異構烷烴，這不但使基礎油收率低，而且不能滿足高質量基礎油的規格要求。異構脫蠟的基本原理就是在專門分子篩催化劑的作用下，將高傾點的正構烷烴異構化為低傾點的支鏈烷烴，異構脫蠟已成為當代生產類基礎油的重要手段。已實現工業化的潤滑油異構脫蠟技術主要是的I技術和公司的技術。

理化性質

編輯

外觀（色度）

油品的顏色，往往可以反映其精制程度和穩定性。對于基礎油來說，一般精制程度越高，其烴的氧化物和硫化物脫除的越干凈，顏色也就越淺。但是，即使精制的條件相同，不同油源和基屬的原油所生產的基礎油，其顏色和透明度也可能是不相同的。

對于新的成品潤滑油，由于添加劑的使用，顏色作為判斷基礎油精制程度高低的指標已失去了它原來的意義。

密度

密度是潤滑油簡單、用的物理性能指標。潤滑油的密度隨其組成中含碳、氧、硫的數量的增加而增大，因而在同樣粘度或同樣相對分子質量的情況下，含芳烴多的，含膠質和瀝青質多的潤滑油密度大，含環烷烴多的居中，含烷烴多的小。

粘度

粘度反映油品的內摩擦力，是表示油品油性和流動性的一項指標。在未加任何功能添加劑的前提下，粘度越大，油膜強度越高，流動性越差。

粘度指數

粘度指數表示油品粘度隨溫度變化的程度

。粘度指數越高，表示油品粘度受溫度的影響越小，其粘溫性能越好，反之越差。

閃點

閃點是表示油品蒸發性的一項指標。油品的餾分越輕，蒸發性越大，其閃點也越低。反之，油品的餾分越重，蒸發性越小，其閃點也越高。同時，閃點又是表示石油產品著火危險性的指標。油品的危險等級是根據閃點劃分的，閃點在45℃以下為易燃品，45℃以上為可燃品，在油品的儲運過程中嚴禁將油品加熱到它的閃點溫度。在粘度相同的情況下，閃點越高越好。因此，用戶在選用潤滑油時應根據使用溫度和潤滑油的工作條件進行選擇。一般認為，閃點比使用溫度高20～30℃，即可安全使用。

凝點和傾點

凝點是指在規定的冷卻條件下油品停止流動的高溫度。油品的凝固和純化合物的凝固有很大的不同。油品并沒有明確的凝固溫度，所謂"凝固"只是作為整體來看失去了流動性，并不是所有的組分都變成了固體。

潤滑油的凝點是表示潤滑油低溫流動性的一個重要質量指標。對于生產、運輸和使用都有重要意義。凝點高的潤滑油不能在低溫下使用。相反，在氣溫較高的地區則沒有必要使用凝點低的潤滑油。因為潤滑油的凝點越低，其生產成本越高，造成不必要的浪費。一般說來，潤滑油的凝點應比使用環境的低溫度低5~7℃。但是特別還要提及的是，在選用低溫的潤滑油時，應結合油品的凝點、低溫粘度及粘溫特性全面考慮。因為低凝點的油品，其低溫粘度和粘溫特性亦有可能不符合要求。

凝點和傾點都是油品低溫流動性的指標，兩者無原則的差別，只是測定方法稍有不同。同一油品的凝點和傾點并不*相等，一般傾點都高于凝點，但也有例外。

酸堿值

酸值是表示潤滑油中含有酸性物質的指標，單位是mgKOH/g。酸值分強酸值和弱酸值兩種，兩者合并即為總酸值（簡稱）。我們通常所說的"酸值"，實際上是指"總酸值

堿值是表示潤滑油中堿性物質含量的指標，單位是

堿值亦分強堿值和弱堿值兩種，兩者合并即

為總堿值（簡稱TBN）。我們通常所說的"堿值"實際上是指"總堿值

中和值

中和值實際上包括了總酸值和總堿值。但是，除了另有注明，一般所說的"中和值"，實際上僅是指"總酸值"，其單位也是mgKOH/g。

水分

水分是指潤滑油中含水量的百分數，通常是重量百分數。潤滑油中水分的存在，會破壞潤滑油形成的油膜，使潤滑效果變差，加速有機酸對金屬的腐蝕作用，銹蝕設備，使油品容易產生沉渣。總之，潤滑油中水分越少越好。

機械雜質

機械雜質是指存在于潤滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶劑的沉淀物或膠狀懸浮物。這些雜質大部分是砂石和鐵屑之類，以及由添加劑帶來的一些難溶于溶劑的有機金屬鹽。通常，潤滑油基礎油的機械雜質都控制在以下（機雜在以下被認為是無）。

硫酸灰分

灰分是指在規定條件下，灼燒

后剩下的不燃燒物質。灰分的組成一般認為是一些金屬元素及其鹽類。灰分對不同的油品具有不同的概念，對基礎油或不加添加劑的油品來說，灰分可用于判斷油品的精制深度。對于加有金屬鹽類添加劑的油品（新油），灰分就成為定量控制添加劑加入量的手段。國外采用硫酸灰分代替灰分。其方法是：在油樣燃燒后灼燒灰化之前加入少量濃硫酸，使添加劑的金屬元素轉化為硫酸鹽。