III类基础油性能及其应用

　2008-11-21　

基础油的基本知识

润滑油一般是由基础油和添加剂两部分组成。其中，基础油一般是从石油产品中得到的，约占润滑油的90%，而添加剂则是强化基础油的各种性能，约占10%。基础油分为矿物油和合成油两种。
矿物油是从原油中通过物理的方法得出的，炼制较简单，能满足大多数发动机的性能需求，合成油是通过化学合成或精炼加工的方法获得的，其工艺复杂，炼制成本高昂，拥有矿物油不可比拟的优势。
矿物油

矿物基础油是原油提炼过程中，在分馏出有用的轻物质（如航空用油、汽油……等）之后，剩下来残留的塔底油再经提炼而成。
原油中含有各种不同的组分，如硫、氮或氧；还含有钒、镍等金属元素；以及水分和其它盐化合物。这些物质会在炼制和使用过程引起各种问题。
矿物基础油从原油中提炼出来的一系列过程的目的是去除这些不希望存在的组分，使基础油符合性能要求。

基础油的制备过程如下图所示：

原油中不同组分的分子量不同，因此沸点也不相同，蒸馏过程就是根据这些组分的沸点进行分离的，除了了汽、煤、柴等轻油外，还可以获得从90N起到500N的组分（N是指中性油，前面的数据是油品100℉的SUS粘度（塞氏粘度））。残留组分还可获得较重的油品，如光亮油等。最后获得的是沥青之类的重组分物质。

合成油基础
合成油:
    合成油传统的定义是：通过化学反应将小分子的物质生成大分子的物质，以获得特定的性能。
这个定义是相对于矿物油来说的，矿物油是通过石油炼制获得的，它具有不同的化学组分，它与炼制的工艺和原油的质量有关。
聚a-烯烃（PAO）是使用最广泛的合成基础油。在美国和欧洲，它是由2个或多个癸烯聚合成低聚物或短链的聚合物。PAO全都是C－H结构，因此不含蜡，具有低的凝点，一般小于-40℃。它们的粘度指（VI）也高，热稳定性也好。
然而，根据1999年美国优化商务局理事会（CBBB，Council of BetterBusiness Bureaus）发布的全国广告的分类规则，异构化的VHVI基础油也符合合成的要求，如S－OILS的ULTRA－S系列III类基础油。它们是采用化学方法改变原料的分子结构，对分子结构进行重排而得到的。

III类基础油现状基础油生产方法的变化是汽车工业发生变化的要求。
轿车用油：
1、减少污染物排放和提高燃油经济性
2、低SAE级油对挥发性的要求并没有降低
3、ILSAC GF-4的问世
4、2009年ILSAC GF-5的问世，预计基础油的质量还将进一步提高。
自动传动液（ATF）：
1、汽车制造商（OEM）要求提高能效
2、氧化安定性
3、剪切安定性
4、低温流动性。
北美ATF的需求约占全球的60％，已接近完成只用加氢基础油调制ATF的转变。通用汽车公司的ATF向新标准DEXRON-IIIH的转变已取得进展，在今后几年将只选用加氢生产的II/III类基础油进行调制。

API基础油分类（API1509）

美国石油协会（API）将基础油分成五类，主要是以基础油中含有的饱和烃、硫含量和粘度指数（VI）来划分的。具体分类标准见下表：

采用溶剂萃取的基础油全部归为I类油，加氢基础油是II类油，而加氢裂化所得的VHVI类基础油一般归为III类油。
如上表所示，II类油和III类油的主要区别在于粘度指数（VI）的不同。II类油粘度指数（VI）一般在80~119，而III类油粘度指数一般在120以上。这就是III类油不同其它传统基础油的地方。
表中IV类油是指PAO基础油，而V类油则是包含其它非PAO的合成油和粘度指数小于80的环烷烃基础油，比如酯类油等。

S－OILS公司的ULTRA－S系列基础油（ULTRA－S4、S6和S8）和SK公司的YUBASE系列（YUBASE3、4、6、8）全部都是III类油，具有比传统I类油和II类油优异的性能。

制备工蕊流程图

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III类基础油性能
III类基础油都是采用加氢裂化、加氢异构化和加氢精制等多道工序，具有以下性能：

粘度指数（VI）

III类基础油粘度指数非常高，一般是120~130，运高于传统I类基础油和II类基础油的95~105的粘度指数。
III类基础油具有高的粘度指数，可保证发动机油在宽的温度范围内使用，减少粘度指数改进剂的使用量，提高燃油效率。

凝点

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2010-01-14 01:37

倾点是III类基础油比PAO基础油的不足之外。但是如图中所示，III类基础油与降凝剂具有非常好的感受性，因此，除了在极低温度下，加有降凝剂的最终油品在应用方面没有显著的区别。

低温性能CCS

由于具有高的粘度指数，III类基础油与同级别的PAO基础油的CCS（cold cranking simulator）粘度比较接近。这个特性使III类基础油更适用于调制多级内燃机油。

优异的抗氧化和热稳定性

由于蜡加氢异构化将蜡分子转变成高稳定性的异构烷烃结构，而加氢精制过程将一系列不稳定的组分提纯，III类基础油与PAO相比，也具有优异的抗氧化性能和热稳定性，保证了最终油品的寿命得以延长。

[ 本帖最后由 mczx1 于 10-01-14 01:45 编辑 ]

诺亚克蒸发损失

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2010-01-14 17:42

为了减少油品消耗量的增加和转化催化剂的中毒，基础油具有低的挥发性变成一个重要的因素。最新颁布的发动机油标准如ILSACGF－3和ACEAA3/B3等，都对最终油品的蒸发性能有严格的要求。III类基础油与PAO基础油蒸发性能相当，能符合最新颁布的发动机油标准。

外观

III类油外观无色透明，比传统的基础油更好。

III类基础油性能

从以上的性能对比中可以看出，III类基础油与PAO性能相当，在高低温性能、氧化安定性、热稳定性和蒸发性能方面具有优异的性能。
    III类基础油与PAO基础油相比，具有更好的经济性，广泛应用于内燃机油、齿轮油和其它一些工业润滑油中，具有突出的性能。

III类基础油的应用

半合成和全合成的内燃机油

III类基础油具有高的粘度指数，可以使内燃机油在宽的温度范围内使用，可提高燃油效率。

• 低的CCS粘度确保油品具有良好的低温启动性和燃油经济性。广泛应用于调制多级内燃机油。
  
• 低的蒸发损失可降低油品消耗量，在调制符合ILSAC GF-3(蒸发损失不大于15% )和ACEA As/Bs.( 蒸发损失不大于13% )的油品中可获得满意的性能。ULTRA－S系列油品还可与传统的I类油和II类油调合使用，调制符合规格要求的油品。
  
• 优异的抗氧化性能和热稳定性可延长油品的换油周期。最新颁布的标准如ILSACGF－3和新升级的GF－4都对油品的抗氧化性能作出了更高的要求。
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自动传动液和齿轮油
III类基础油具有优异的低温性能和高的粘度指数，可保证油品在低温时的流动性。突出的抗氧化性能可延长油品的换油周期。

工业润滑油
III类基础油具有优异的抗氧化性能，可用于调制汽轮机油和液压油，能延长换油周期。
III类基础油具有高的闪点，发烟量少，在用于金属加工中能更安全，并保持操作环境清洁。

白油
根据紫外吸收光谱分析结果，III类基础油含有极少量的芳香烃，具有优异的稳定性。

其它应用

III类基础油在不同领域的应用

在车用油中应用	在工业油中应用	特殊油品
汽油机油	液压油	热传导液
柴油机油	透平油	淬火油
车辆齿轮油	压缩机油	切削油
自动传动液	真空泵油	纺织用油
减震器油	轴承油	工艺油
		变压器油
		白油

[ 本帖最后由 mczx1 于 10-01-14 17:45 编辑 ]

加氢油不能晒太阳，最好买“新鲜”的，请注意蓝字部份

机油性能的关键—基础油略谈2009-05-15


我们常用的机油大多数成分是由矿物基础油构成的，矿物基础油在整个基础油中所占的份额大约是90%，其工艺包括减压蒸馏、溶剂精制、溶剂脱蜡和白土补充精制工艺，国内也是近年才上的白土补充精制工艺，对于国产高级别润滑油的质量提高起到了关键作用。在国外一些先进技术如膜分离技术、新溶剂、新填料的应用正是国内润滑油厂家的发展方向，
随着汽车、机械工业的飞速发展和环保的严格要求，润滑油产品升级换代速度明显加快，发动机油、齿轮油、传动液等都要求低排放、低消耗、延长换油期，因而要求基础油粘度指数更高，安定性更好，挥发度更低。

　　传统的基础油生产工艺已不能完全适应调制现代润滑油，特别是新一代发动机油的需要，已开始逐步转向以加氢裂化和异构脱蜡为代表的加氢处理工艺。与常规生产工艺相比，润滑油加氢工艺具有流程简单、操作费用低、产品收率高、质量好、污染少等优点，能生产出具有优良的氧化安定性、低温性、挥发性的加氢基础油，达到了生产优质润滑油基础油的基础保障，工艺技术发展很快，在发达国家，应用日益广泛，颇具发展前途。

　　到2005年，采用加氢裂化/异构脱蜡生产的基础油将占到基础油总量的40%。加氢裂化能力的增长也意味着传统基础油生产能力的降低。因此，尽管目前全球润滑油基础油的生产仍以老三套工艺为主，工艺上也有所改进，但润滑油加氢工艺正逐步成为新一代润滑油基础油的主要加工工艺。

　　随着世界性的加氢基础油生产能力和市场需求的增长，国内发展润滑油加氢是必然趋势。今后的发展方向是引进技术与自行开发相结合，同时为了减少对国外技术的依赖程度，国内自行开发润滑油加氢技术的力度将加大，加氢工艺与传统工艺相结合也比较适合国情，建议有关部门组织设计、科研、生产单位联合攻关，加速国产化进程。大力发展润滑油加氢技术的同时，还必须看到，加氢基础油具有许多优良的性能，但也存在不足，比较突出的就是其紫外光安定性较差的问题，在一定程度上影响了加氢基础油在国内的推广应用。为改善加氢油的光安定性，国内已开始了这方面的工作，并提出多种解决方法，例如采用溶剂预处理、改进加氢催化剂及工艺操作方法、采用与溶剂精制油调和及加入抗紫外光添加剂等，但还应加大对加氢基础油的理论性研究，找出从根本上解决问题的经济可行的方法。