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潤滑油的組成
1、潤滑油基礎(chǔ)油

潤滑油基礎(chǔ)油主要分礦物基礎(chǔ)油及合成基礎(chǔ)油兩大類。礦物基礎(chǔ)油應(yīng)用廣泛，用量很大（約95%以上），但有些應(yīng)用場(chǎng)合則必須使用合成基礎(chǔ)油調(diào)配的產(chǎn)品，因而使合成基礎(chǔ)油得到迅速發(fā)展?！?/P>

礦油基礎(chǔ)油由原油提煉而成。潤滑油基礎(chǔ)油主要生產(chǎn)過程有：常減壓蒸餾、溶劑脫瀝青、溶劑精制、溶劑脫蠟、白土或加氫補(bǔ)充精制。1995年修訂了我國現(xiàn)行的潤滑油基礎(chǔ)油標(biāo)準(zhǔn)，主要修改了分類方法，并增加了低凝和深度精制兩類專用基礎(chǔ)油標(biāo)準(zhǔn)。礦物型潤滑油的生產(chǎn)，最重要的是選用最佳的原油。

礦物基礎(chǔ)油的化學(xué)成分包括高沸點(diǎn)、高分子量烴類和非烴類混合物。其組成一般為烷烴（直鏈、支鏈、多支鏈）、環(huán)烷烴（單環(huán)、雙環(huán)、多環(huán)）、芳烴（單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴）、環(huán)烷基芳烴以及含氧、含氮、含硫有機(jī)化合物和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等非烴類化合物。

2、添加劑

添加劑是近代高級(jí)潤滑油的精髓，正確選用合理加入，可改善其物理化學(xué)性質(zhì)，對(duì)潤滑油賦予新的特殊性能，或加強(qiáng)其原來具有的某種性能，滿足更高的要求。根據(jù)潤滑油要求的質(zhì)量和性能，對(duì)添加劑精心選擇，仔細(xì)平衡，進(jìn)行合理調(diào)配，是保證潤滑油質(zhì)量的關(guān)鍵。一般常用的添加劑有：粘度指數(shù)改進(jìn)劑，傾點(diǎn)下降劑，抗氧化劑，清凈分散劑，摩擦緩和劑，油性劑，極壓劑，抗泡沫劑，金屬鈍化劑，乳化劑，防腐蝕劑，防銹劑，破乳化劑。

潤滑油作用

（1） 減摩抗磨，降低摩擦阻力以節(jié)約能源，減少磨損以延長機(jī)械壽命，提高經(jīng)濟(jì)效益；

（2） 冷卻，要求隨時(shí)將摩擦熱排出機(jī)外；

（3） 密封，要求防泄漏、防塵、防竄氣；

（4） 抗腐蝕防銹，要求保護(hù)摩擦表面不受油變質(zhì)或外來侵蝕；

（5） 清凈沖洗，要求把摩擦面積垢清洗排除；

（6） 應(yīng)力分散緩沖，分散負(fù)荷和緩和沖擊及減震；

（7） 動(dòng)能傳遞，液壓系統(tǒng)和遙控馬達(dá)及摩擦無級(jí)變速等。

國際標(biāo)準(zhǔn)

美國API根據(jù)基礎(chǔ)油組成的主要特性把基礎(chǔ)油分成5類

I類為溶劑精制基礎(chǔ)油，有較高的硫含量和不飽和烴（主要是芳烴）含量；

II類主要為加氫處理基礎(chǔ)油，其硫氮含量和芳烴含量較低；

III類主要是加氫異構(gòu)化基礎(chǔ)油，不僅硫、芳烴含量低，而且粘度指數(shù)很高；

IV類為聚a-烯烴（PAO）合成油基礎(chǔ)油；

V類則是除I-IV類以外的各種基礎(chǔ)油。

類別I：硫含量>0.03%，飽和烴含量<90%，粘度指數(shù)80-120；

類別II：硫含量<0.03%，飽和烴含量>90%，粘度指數(shù)80-120；

類別III：硫含量<0.03%，飽和烴含量>90%，粘度指數(shù)>120；

類別IV：聚a-烯烴（PAO）合成油；

類別V：不包括在I-IV類的其他基礎(chǔ)油。

國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)

礦物潤滑油基礎(chǔ)油又稱中性油。中性油粘度等級(jí)以37.8℃(100℉）的賽氏粘度（秒）表示，標(biāo)以100N、150N、500N等；而把取自殘?jiān)椭频玫母哒扯扔停瑒t稱作光亮油(bright oil)，以98.9（210℉）賽氏粘度(秒)表示，如150BS、120BS等。我國于70年代起，制定出三種中性油標(biāo)準(zhǔn)，即石蠟基中性油、中間基中性油和環(huán)烷基中性油三大標(biāo)準(zhǔn)，分別以SN、ZN和DN加以標(biāo)志。例如：75SN、100SN、150SN、200SN、350SN、500SN、650SN和150BS。但是，SN油的粘度以40℃的運(yùn)動(dòng)粘度，BS則以100℃運(yùn)動(dòng)粘度劃分。這些中性油的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)已在國內(nèi)實(shí)行了一段時(shí)期，對(duì)于潤滑油總體生產(chǎn)技術(shù)起了促進(jìn)和提高作用。中國石化總公司從90年代起按照國際上通用的中性油分類方法，并根據(jù)國內(nèi)原油性質(zhì)和粘度指數(shù)，把中性油分為UHVI（超高粘度指數(shù),粘度指數(shù)＞140）、VHVI（很高粘度指數(shù),粘度指數(shù)＞120）、HVI（高粘度指數(shù)，粘度指數(shù)＞80）、MVI（中粘度指數(shù)，粘度指數(shù)40－80）和LVI（低粘度指數(shù)，粘度指＜40＝四大類。另外，根據(jù)大跨度多級(jí)內(nèi)燃機(jī)油、液力傳動(dòng)油、高性能極壓工業(yè)齒輪油等高檔油品對(duì)中性油的性質(zhì)要求，又訂出了HVIS和MVIS兩類深度精制的中性油標(biāo)準(zhǔn)，以及HVIW和MVIW兩類深度脫蠟的中性油標(biāo)準(zhǔn)。這些中性油的氧化安定性、抗乳化性、蒸發(fā)損失和傾點(diǎn)等指標(biāo)均較前面幾種中性油規(guī)定了更高的要求。

HVI高粘度指數(shù)中性油，規(guī)定粘度指數(shù)不小于95。用于配制粘溫性能要求較高的潤滑油。粘度牌號(hào)為HVI-75、HVI-100、HVI-150、HVI-200、HVI-350、HVI-400、HVI-500以及HIV-650和兩個(gè)HVI-120BS、HVI-150BS光亮油。　　MVI為中粘度指數(shù)中性油。粘度指數(shù)不小于60。適用于配制粘溫性能要求不高的潤滑油。粘度牌號(hào)為：MVI-60、MVI-75、MVI-100、MVI-150、MVI-250、MVI-500、MVI-600、MVI-750、MVI-900以及MVI-90BS、MVI125/140BS和MVI-200/220BS三個(gè)光亮油。　 　　

LVI為低粘度指數(shù)中性油。未規(guī)定最低粘度指數(shù)。適用于配制變壓器油、冷凍機(jī)油等低凝點(diǎn)潤滑油。粘度牌號(hào)為：LVI-60、LVI-75、LVI-100、LVI-150、LVI-300、LVI-500、LVI-900、LVI-1200以及LVI-90BS、LVI-230/250BS兩個(gè)光亮油。

HVIS高粘度指數(shù)深度精制中性油，除粘度指數(shù)大于95外，還有較優(yōu)良的氧化安定性、抗乳化性和一定的蒸發(fā)損失指標(biāo)。適用于調(diào)配高檔汽輪機(jī)油、極壓工業(yè)齒輪油。其粘度牌號(hào)對(duì)應(yīng)于HVI中性油。

HVIW為高粘度指數(shù)、低凝點(diǎn)和低揮發(fā)性中性油。除粘度指數(shù)大于95外，還規(guī)定了較低凝點(diǎn)、較低的蒸發(fā)損失和具有良好的氧化安定性。適用于調(diào)配高檔內(nèi)燃機(jī)油、低溫液壓油、液力傳動(dòng)液等。其粘度牌號(hào)對(duì)應(yīng)于HVI中性油。

MVIS為中粘度指數(shù)深度精制中性油，除粘度指數(shù)不小于60外，還有較好的氧化安定性和抗乳化性。適用于調(diào)配汽輪機(jī)油等。其粘度牌號(hào)對(duì)應(yīng)于MVI中性油。

MVIW為中粘度指數(shù)低凝點(diǎn)低揮發(fā)性中性油，除粘度指數(shù)不小于60外，還有較好的氧化安定性、抗乳化性和蒸發(fā)損失。適用于調(diào)配內(nèi)燃機(jī)油、低溫液壓油等。

潤滑油的生產(chǎn)工藝
溶劑脫蠟

為使?jié)櫥驮诘蜏貤l件下保持良好的流動(dòng)性，必須將其中易于凝固的蠟除去，這一工藝叫脫蠟。脫蠟工藝不僅可以降低潤滑油的凝點(diǎn)，同時(shí)也可以得到蠟。所謂蠟就是在常溫下（15℃）成固體的那些烴類化合物，其中主體是正構(gòu)烷烴和帶有長側(cè)鏈的環(huán)狀烴，C16以上的正構(gòu)烷烴在常溫下都是固體。

脫蠟的方法很多，目前常用的辦法是冷榨脫蠟、溶劑脫蠟和尿素脫蠟。
丙烷脫瀝青

這種方法就是用丙烷把渣油中的烴類提取出來，即利用液態(tài)丙烷在臨界溫度附近對(duì)瀝青的溶解度很小，而對(duì)油（烷烴、環(huán)烷烴、少芳香烴）溶解度大的特性來使油和瀝青分開。丙烷的臨界溫度為96.81℃，臨界壓力為4.2MPa。

所謂臨界溫度，即是把液體加熱到這一溫度以上時(shí)，外界壓力無論增大到多大也不再能阻止液體沸騰轉(zhuǎn)變成蒸汽，與臨界溫度相對(duì)應(yīng)的外界壓力就叫做臨界壓力。

在丙烷的臨界溫度以下接近臨界溫度的區(qū)域內(nèi)，液體丙烷對(duì)油和瀝青的溶解能力均隨溫度的升高而降低。但是，對(duì)瀝青的溶解能力降低得很快，而對(duì)油的溶解能力降低得很慢。因此，在這一溫度范圍內(nèi)的某一溫度下，油在丙烷中的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于瀝青的溶解度。

經(jīng)過丙烷處理得到的脫瀝青油和其它餾分油一樣，要進(jìn)行精制和脫蠟。
白土精制

經(jīng)過溶劑精制和脫蠟后的油品，其質(zhì)量已基本上達(dá)到要求，但一般總會(huì)含少量未分離掉的溶劑、水分以及回收溶劑時(shí)加熱產(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)一步改善潤滑油的顏色，提高安定性，降低殘?zhí)?，還需要一次補(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，使各類雜質(zhì)吸附在活性白土上，然后濾去白土除去所有雜質(zhì)。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)即完全吸附在白土上，然后用細(xì)濾紙（布）過濾，除去白土和機(jī)械雜質(zhì)，即可得到精制后的基礎(chǔ)油。
加氫精制

（1）加氫補(bǔ)充精制：

加氫補(bǔ)充精制后的油品，其顏色、安定性和氣味得到改善，對(duì)抗氧劑的感受性顯著提高，而粘度、粘溫性能的變化不大，并且在油品中的非烴元素如硫、氮、氧的含量降低。油品的色度和安定性主要取決于油品中所含的少量稠環(huán)化合物和高分子不飽和化合物。加氫時(shí)這類化合物中的部分芳環(huán)變成環(huán)烷或開環(huán)，不飽和化合物則變?yōu)轱柡突衔铩＿@樣就能使油品的顏色變淺，安定性提高。含有硫、氮、氧等非烴元素的潤滑油在使用中生成腐蝕性酸，加氫時(shí)，這類元素會(huì)與氫反應(yīng)生成硫化氫、胺、水等氣體從油中分離出來，因而使產(chǎn)品質(zhì)量提高。　加氫補(bǔ)充精制的產(chǎn)品收率比白土精制收率高，沒有白土供應(yīng)和廢白土處理等問題，是取代白土精制的一種較好的方法。

（2）加氫處理（或叫加氫裂化）：

加氫處理工藝不僅能改善油品的顏色、安定性和氣味，而且可以提高粘溫性能，可以代替白土精制和溶劑精制，具有一舉兩得的作用。

它是在比加氫補(bǔ)充精制苛刻一些的條件下，除了加氫補(bǔ)充精制的各種反應(yīng)以外，還有多種加氫裂化反應(yīng)，使大部分或全部非理想組分經(jīng)過加氫變?yōu)榄h(huán)烷烴或烷烴，并轉(zhuǎn)化為理想組分。例如，多環(huán)烴類加氫開環(huán)，形成少環(huán)長側(cè)鏈的烴，因此加氫處理生成油的粘溫性能較好。

（3）加氫降凝：

加氫降凝工藝的操作條件比加氫處理更為嚴(yán)格。潤滑油原料在催化劑的作用下發(fā)生加氫異構(gòu)化和加氫裂化反應(yīng)，使加氫過程不但有精制的作用，并且有使蠟異構(gòu)化的作用，從而使凝點(diǎn)較高的正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為凝點(diǎn)較低的異構(gòu)烷烴或低分子烷烴，達(dá)到降低凝點(diǎn)的目的。

潤滑油產(chǎn)品調(diào)合

調(diào)合是潤滑油制備過程的最后一道重要工序，按照油品的配方，將潤滑油基礎(chǔ)油組分和添加劑按比例、順序加入調(diào)合容器，用機(jī)械攪拌（或壓縮空氣攪拌）、泵抽送循環(huán)、管道靜態(tài)混合等方法調(diào)合均勻，然后按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)采樣分析合格后即為正式產(chǎn)品。

通常，經(jīng)煉油廠精制后得到的只有常三線、減二線、減三線、減四線和光亮油（即減壓殘油經(jīng)脫瀝青、精制后所得的高粘度油料）等幾種不同粘度的基礎(chǔ)油料。許多牌號(hào)的潤滑產(chǎn)品常常是利用兩種或兩種以上不同粘度的基礎(chǔ)油組分按一定比例（該比例常稱為調(diào)合比）混合調(diào)制成的，基礎(chǔ)組分油的調(diào)合是潤滑油產(chǎn)品調(diào)制的基礎(chǔ)。

（1）混合油粘度和調(diào)合比的計(jì)算：

不同粘度的油料混合后，其粘度不是加成關(guān)系，而應(yīng)由下式計(jì)算　　lgV=N1BlgV1+N2lgV2 　　式中V,V1和V@——混合油1組分和2組分油的運(yùn)動(dòng)粘度，（mm2/s); 　　N1,N2——1、2組分油的混合比例，%（計(jì)算時(shí)為小數(shù)，N1=1-N2）。

（2）混合油性質(zhì)的變化：

兩種以上的組分油調(diào)合成所需粘度的油品時(shí)，不但粘度不成算術(shù)平均值，其它的一些性質(zhì)指標(biāo)也沒有算術(shù)平均性，而一般是偏向于性質(zhì)較低組分油的性質(zhì)的情況較多。例如：

1.不同閃點(diǎn)的組分油混合成的油品的閃點(diǎn)，一般是偏向低閃點(diǎn)組分油的閃點(diǎn)，即呈閃點(diǎn)下降現(xiàn)象。

2.不同凝點(diǎn)的組分油混合成的油品的凝點(diǎn)，一般偏于高凝點(diǎn)組分油的凝點(diǎn)，即凝點(diǎn)上升現(xiàn)象?！?/P>

3.不同粘度指數(shù)的組分油混合成的油品的粘度指數(shù)一般都偏向高粘度指數(shù)分組油的粘度指數(shù)。在一定范圍內(nèi)還表現(xiàn)出一定的可加性，即為粘度指數(shù)上升現(xiàn)象。

4.不同油性的組分油混合成的油品，其油性大體上呈算術(shù)平均值的直線關(guān)系。

5.混合油的其它一些指標(biāo)如酸值、灰分、雜質(zhì)、殘?zhí)康葹榭杉有灾笜?biāo)。

常減壓蒸餾

目前使用得最多的潤滑油是以石油餾分為原料生產(chǎn)的，通稱為礦油類潤滑油。制取這類潤滑油的原料充足，價(jià)格便宜，質(zhì)量也較好，并且可以加入適當(dāng)?shù)奶砑觿┨岣咂滟|(zhì)量，因而得到廣泛的應(yīng)用。

生產(chǎn)潤滑油的原油既經(jīng)選定，可利用原油中各種組分存在著沸點(diǎn)差這一特性，通過常減壓蒸餾裝置從原油中分離出各種石油餾分。

常減壓蒸餾裝置可分為初蒸餾部分、常壓部分及減壓部分。經(jīng)常壓塔蒸餾、蒸出沸點(diǎn)在400℃以下的餾分，常壓蒸餾只能取得低粘度的潤滑油，因?yàn)樵捅患訜岬?00℃后，就會(huì)有部分烴裂解，并在加熱爐中結(jié)焦，影響潤滑油質(zhì)量。根據(jù)外壓降低、液體的沸點(diǎn)也相應(yīng)降低的原理，利用減壓蒸餾來分餾高沸點(diǎn)（350-500℃）、高粘度的餾分，但還有一些重質(zhì)潤滑油料在減壓塔中也難以蒸出，留在減壓渣油中，這部分油料需要去掉其中含有的膠質(zhì)、瀝青才能進(jìn)一步加工。 溶劑精制

溶劑精制是用溶劑提取油中的某些非理想組分來改變油品的性質(zhì)，經(jīng)過溶劑精制后的潤滑油料，其粘溫特性、抗氧化性等性能都有很大的改善。

工業(yè)上采用的溶劑有酸堿、酚、糠醛和甲酚等。

溶劑精制的基本原理是，利用溶劑對(duì)油中非理想組分的溶解度很大，對(duì)理想組分的溶解度很小的特性，把溶劑加入潤滑油料中，其中非理想組分迅速溶解在溶劑中，將溶有非理想組分的溶液分出，其余的就是潤滑油的理想組分，通常把前者叫做提取油或抽出油，后者叫做提余油或精制油，溶劑精制的作用相當(dāng)于從潤滑于中抽出其中非理想組分，所以這一過程也叫溶劑抽提或溶劑萃取。