1、第4篇 潤(rùn)滑油調(diào)合 第2章 潤(rùn)滑油調(diào)合專用設(shè)備3.1 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油是各種潤(rùn)滑油產(chǎn)品生產(chǎn)中的主要原材料，對(duì)形成的產(chǎn)品質(zhì)量起著決定性的作用。而潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的性質(zhì)又是由所采用原材料性質(zhì)和加工工藝決定。因此了解和掌握基礎(chǔ)油的加工工藝和性質(zhì)，對(duì)潤(rùn)滑油的生產(chǎn)有著重要的意義。3.1.1 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的組成3.1.1.1 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的組成礦物油型潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油是不同烴類的混合物，主要由烷烴（包括直鏈、單支鏈、多支鏈）、環(huán)烷烴（單環(huán)、雙環(huán)、多環(huán)）和芳香烴（單環(huán)、多環(huán)）等烴類組成，同時(shí)還包括少量含氧、含氮、含硫有機(jī)化合物、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等非烴類化合物。 對(duì)于直餾餾分潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油而言，其烴類碳原子數(shù)一般

2、為C20C40，平均分子量(相對(duì)分子質(zhì)量)為300500，沸程（餾分的沸點(diǎn)范圍）為350535；對(duì)于殘?jiān)鼭?rùn)滑油基礎(chǔ)油的而言， 其烴類碳原子數(shù)大于C40，分子量大于500，沸程大于500535。3.1.1.2 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的組成與產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系1.理想的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油應(yīng)具有的性質(zhì)理想的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油應(yīng)具有良好的粘溫性、良好的低溫流動(dòng)性、優(yōu)良的抗乳化性能、良好的抗泡性和空氣釋放性能、良好的密封適應(yīng)性、優(yōu)良的氧化安定性、良好的添加劑感受性和極低的蒸發(fā)性。2. 不同烴類對(duì)基礎(chǔ)油的理化性能的影響由于各類烴和非烴化合物本身的物理特性和化學(xué)特性不同，因此基礎(chǔ)油中各組分的含量，直接影響到產(chǎn)品的理化性能。不同組份對(duì)

3、基礎(chǔ)油主要理化性能的影響見(jiàn)表1-3-1。表1-3-1 不同烴類對(duì)基礎(chǔ)油的主要理化性能的影響 組份理化性能烴類非烴化合物正構(gòu)烷烴異構(gòu)烷烴環(huán)烷烴芳烴氧化物氮化物硫化物粘度小中很大大-粘溫性很好好中差差差差低溫流動(dòng)性差中好差差差差凝點(diǎn)高中低高高高高閃點(diǎn)高較高中低差差差氧化安定性好較好中差差差抗氧密封適應(yīng)性好較好中差-抗乳化性好好好中差差差空氣釋放值好好中中差差差（1）不同烴類對(duì)基礎(chǔ)油粘度的影響碳原子數(shù)目相同的烴類、芳香烴、環(huán)烷烴對(duì)粘度數(shù)值的影響：烷烴的粘度最小，芳香烴次之，環(huán)烷烴最大；分子中的環(huán)狀結(jié)構(gòu)增加，則粘度增大。環(huán)狀烴類帶有側(cè)鏈時(shí)，它的粘度隨側(cè)鏈的原子數(shù)的增多而增大。由于環(huán)烷烴結(jié)構(gòu)的分子具有較

4、大粘度，所以環(huán)烷烴是潤(rùn)滑油的粘度載體。礦油基礎(chǔ)油中烷烴的含量很少，主要成分是帶側(cè)鏈的環(huán)狀烴，環(huán)狀烴以環(huán)烷烴為主。礦油基礎(chǔ)油中環(huán)烷烴含量一般在50以上，有的高達(dá)75。（2）不同烴類對(duì)基礎(chǔ)油粘溫性能的影響在基礎(chǔ)油中所含烴類，以正構(gòu)烷烴的粘度指數(shù)最高，能達(dá)到200以上，異構(gòu)烷烴的粘度指數(shù)比相應(yīng)的正構(gòu)烷烴的要低一些，并且隨著分支程度的增加而下降。在環(huán)狀烴上的側(cè)鏈對(duì)粘度指數(shù)也有影響，它和烷烴相似，鏈的長(zhǎng)度增加時(shí)，粘度指數(shù)增大，分支程度增加，粘度指數(shù)減少。帶有長(zhǎng)側(cè)鏈的單環(huán)烴，它的粘度指數(shù)與環(huán)所在的位置有關(guān)，當(dāng)環(huán)的位置向長(zhǎng)鏈的中部移動(dòng)時(shí)粘度指數(shù)下降。在側(cè)鏈相同的情況下，隨著環(huán)數(shù)量的增加，粘度指數(shù)隨之下降。（

5、3）不同烴類對(duì)基礎(chǔ)油的低溫性能的影響基礎(chǔ)油中各種烴類的結(jié)構(gòu)對(duì)凝點(diǎn)有很大的影響。正構(gòu)烷烴的凝點(diǎn)最高，隨著正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù)的增加，凝點(diǎn)逐漸上升。異構(gòu)烷烴的凝點(diǎn)比相應(yīng)的正構(gòu)烷烴的低，而且隨著分支程度的增大而迅速下降。當(dāng)異構(gòu)烷烴的分支位置向主鏈的中部移動(dòng)時(shí)凝點(diǎn)急劇下降。當(dāng)烷烴中引入環(huán)狀烴也可以使凝點(diǎn)下降。帶側(cè)鏈的環(huán)狀烷烴，側(cè)鏈分支程度越大，凝點(diǎn)下降越快。（4）不同烴類對(duì)基礎(chǔ)油抗氧化性能的影響烷烴具有一定的抑制氧化性能，環(huán)烷烴在高溫下較容易氧化，兩者對(duì)抗氧劑具有很好的感受性。而芳香烴比烷烴、環(huán)烷烴更容易氧化，對(duì)抗氧劑的感受性較差。3.1.2 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的分類到目前為止，國(guó)內(nèi)外均尚未制定潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油分

6、類標(biāo)準(zhǔn)。為了貿(mào)易的需要，中國(guó)石化于上世紀(jì)多次開(kāi)展了潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油聯(lián)合攻關(guān)，即“七五”和“八五”潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油攻關(guān)，并于1993年6月制定了“潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油系列標(biāo)準(zhǔn)（試行）”。經(jīng)過(guò)兩年多的生產(chǎn)驗(yàn)證后，于1995年12月正式制定了Q/SHR001-1995潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油石化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。隨著國(guó)內(nèi)外石油資源的變化，基礎(chǔ)油的分類要適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的要求，提供包括API 、和類在內(nèi)的完整的產(chǎn)品系列，在滿足使用的前提下使寶貴的資源得到充分的利用。在參考美國(guó)石油學(xué)會(huì)（API）潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油類別劃分方式和中國(guó)石化Q/SHR 001-1995分類的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國(guó)石化潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)和使用實(shí)際，中石化股份公司于2005年6月發(fā)布

7、了“潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)”，協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)包括 “潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的分類”、 “潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油（溶劑精制）”和 “潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油（加氫）”三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。3.1.2.1 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的代號(hào)1.潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油粘度等級(jí)按賽氏粘度劃分，其數(shù)值為某粘度等級(jí)基礎(chǔ)油運(yùn)動(dòng)粘度所對(duì)應(yīng)的賽氏粘度整數(shù)近似值，見(jiàn)表1-3-2。低粘度組分稱為中性油，粘度等級(jí)以40賽氏通用粘度（秒）表示；高粘度組分稱為光亮油，粘度等級(jí)以100賽氏通用粘度（秒）表示。加氫基礎(chǔ)油的粘度等級(jí)以100運(yùn)動(dòng)粘度和100賽氏粘度劃分。表1-3-2 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油粘度等級(jí)劃分溶劑精制中性油粘度牌號(hào)（40賽氏粘度整數(shù)值）粘度等級(jí)60657590100125150175200

8、運(yùn)動(dòng)粘度范圍，mm2/s 407.00<9.009.00<12.012.0<16.016.0<19.019.0<24.024.0<28.028.0<34.034.0<38.038.0<42.0粘度等級(jí)250300350400500600650750900運(yùn)動(dòng)粘度范圍，mm2/s 4042.0<50.050.0<62.062.0<74.074.0<90.090.0<110110<120120<135135<160160<180光亮油粘度牌號(hào)（100賽氏粘度整數(shù)值）粘度等級(jí)90BS120BS

9、150BS運(yùn)動(dòng)粘度范圍，mm2/s 10017<2222<2828<34加氫基礎(chǔ)油粘度牌號(hào)（100運(yùn)動(dòng)粘度整數(shù)值）粘度等級(jí)23456781012運(yùn)動(dòng)粘度范圍，mm2/s 1001.50<2.502.50<3.503.50<4.504.50<5.505.50<6.506.50<7.507.50<9.009.00<11.011.0<13.0粘度等級(jí)141620(90BS)26(120BS)30(150BS)運(yùn)動(dòng)粘度范圍，mm2/s 10013.0<15.015.0<17.017.0<22.022.0<2

10、8.028.0<34.02.Q/SHR001-1995潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油中規(guī)定，潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的代號(hào)是根據(jù)粘度指數(shù)和適用范圍確定的。每個(gè)品種由一組英文字母組成的代號(hào)表示。潤(rùn)滑油通用基礎(chǔ)油的代號(hào)由表示粘度指數(shù)高低的英文字母組成，即“UH（Ultra High）超高”、“VH（Very High）很高”、“H（High）高” 、“M（Middle）中”和“L（Low）低”的英文字頭?！癡I”為粘度指數(shù)（Viscosity Index）的英文字頭。潤(rùn)滑油專用基礎(chǔ)油代號(hào)由潤(rùn)滑油通用基礎(chǔ)油代號(hào)和專用符號(hào)組成。專用符號(hào)為代表該類基礎(chǔ)油特性的一個(gè)英文字母?！癢”為“Winter冬天”的英文字頭，表示其低凝特性

11、，“S”為“Super”的英文字頭，表示其深度精制特性。 （1）中性油產(chǎn)品代號(hào)通用基礎(chǔ)油代號(hào)+賽氏40通用粘度（秒），例如：高粘度指數(shù)150中性油代號(hào)：HVI 150。（2）光亮油產(chǎn)品代號(hào)通用基礎(chǔ)油代號(hào)+賽氏100通用粘度（秒）BS，例如：高粘度指數(shù)150光亮油代號(hào)為：HVI 150BS。3.1.2.2 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的分類標(biāo)準(zhǔn)Q/SHR001-1995標(biāo)準(zhǔn)對(duì)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的分類，見(jiàn)表1-3-3表1-3-3 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的分類 粘指 類別超高粘度指數(shù)VI140很高粘度指數(shù)120VI<140高粘度指數(shù)90VI<120中粘度指數(shù)40VI<90低粘度指數(shù)VI<40通用基礎(chǔ)油UHV

12、IVHVIHVIMVILVI專 用基礎(chǔ)油低凝UHVI WVHVI WHVI WMVI W深度精制UHVI SVHVI SHVI SMVI S3.1.3 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的性能指標(biāo)由于現(xiàn)有Q/SHR001-1995潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油即將被更新，而新的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油標(biāo)準(zhǔn)正在審訂中，因此為了保證實(shí)際使用過(guò)程中的準(zhǔn)確性，本書(shū)只對(duì)部分基礎(chǔ)油性能指標(biāo)舉例說(shuō)明，見(jiàn)表1-3-4，而且僅作參考用，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)查閱標(biāo)準(zhǔn)文本。表1-3-4 HVI基礎(chǔ)油技術(shù)要求 項(xiàng) 目HVI 100HVI 150HVI 350HVI 500HVI 650HVI 120BSHVI 150BS外觀透明透明透明透明透明透明透明運(yùn)動(dòng)粘度mm2/s40&#

13、176;C20222832657295107120135報(bào)告報(bào)告100°C報(bào)告報(bào)告報(bào)告報(bào)告報(bào)告25283033色度，號(hào) 不大于1.01.53.04.05.05.56.0粘度指數(shù)不小于1001009595959595硫，%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 報(bào)告報(bào)告報(bào)告報(bào)告報(bào)告報(bào)告報(bào)告閃點(diǎn)（開(kāi)口），°C不低于185200220235255265290傾點(diǎn)，°C 不高于-9-9-5-5-5-5-5中和值，mgKOH/g 不大于0.020.020.030.030.030.030.03殘?zhí)浚?(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 不大于-0.100.150.250.600.70堿性氮，%報(bào)告報(bào)告報(bào)告報(bào)告報(bào)告報(bào)告報(bào)告氮

14、，%報(bào)告報(bào)告報(bào)告報(bào)告報(bào)告報(bào)告報(bào)告蒸發(fā)損失，% Noack ,250°C,1h報(bào)告報(bào)告-氧化安定性（旋轉(zhuǎn)氧彈法）C150°C，min 不小于1801801801301301101103.1.4 潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油加工工藝潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油加工目的就是為了脫除潤(rùn)滑油餾分中的非理想組分，提高產(chǎn)品的各方面性能，使之能夠滿足各種機(jī)械的工作要求。我國(guó)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的現(xiàn)代生產(chǎn)工藝起步于二十世紀(jì)五十年代，經(jīng)過(guò)五十多年的發(fā)展，現(xiàn)在形成了“老三套”傳統(tǒng)加工工藝和加氫處理工藝相結(jié)合的格局。雖然目前“老三套”傳統(tǒng)工藝仍然是我國(guó)各煉廠基礎(chǔ)油生產(chǎn)過(guò)程中主要采用的工藝，但是隨著石油資源不斷減少、劣質(zhì)重質(zhì)原油比例增加、

15、環(huán)保意識(shí)的提高和機(jī)械加工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)潤(rùn)滑油產(chǎn)品提出了更高的要求，于是加氫處理工藝在各大煉廠被廣泛采用，如高橋石化、荊門(mén)石化等。與傳統(tǒng)加工工藝相比，通過(guò)加氫處理工藝生產(chǎn)出的基礎(chǔ)油會(huì)有更好的粘溫性、更優(yōu)的氧化安定性、更好的低溫流動(dòng)性、更強(qiáng)的剪切安定性、更好的油水分離性、更弱的腐蝕性和更低的蒸發(fā)損失等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以提高資源的利用率和減少環(huán)境污染，因此加氫處理工藝更符合現(xiàn)在和未來(lái)基礎(chǔ)油加工工藝的發(fā)展趨勢(shì)。下面就分別對(duì)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的傳統(tǒng)加工工藝和加氫處理工藝作簡(jiǎn)要介紹。3.1.4.1 傳統(tǒng)加工工藝傳統(tǒng)加工工藝就是將常減壓餾分先后經(jīng)過(guò)溶劑精制、溶劑脫蠟、白土（加氫）補(bǔ)充精制等加工工序得到所需的基礎(chǔ)油。

16、用減壓渣油生產(chǎn)基礎(chǔ)油則還得事先經(jīng)過(guò)丙烷脫瀝青工序，然后再按上述工序進(jìn)行加工。傳統(tǒng)加工工藝流程示意圖見(jiàn)圖1-3-1。減壓蒸餾溶劑精制溶劑脫蠟補(bǔ)充精制丙烷脫瀝青渣油常壓渣油減壓一線柴油減壓二線基礎(chǔ)油減壓三線基礎(chǔ)油減壓四線基礎(chǔ)油減壓渣油基礎(chǔ)油蠟膏抽出油瀝青圖1-3-1 傳統(tǒng)加工工藝流程示意圖溶劑精制是利用溶劑對(duì)潤(rùn)滑油餾分中不同組分的溶解度大小不同的特點(diǎn)，將不同組分進(jìn)行分離，從而脫除潤(rùn)滑油原料中的大部分多環(huán)短側(cè)鏈芳烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、多環(huán)或雜環(huán)化合物、環(huán)烷酸類以及某些含氮、氧、硫的非烴化合物等非理想組分，達(dá)到改善油品粘溫性能、抗氧化安定性、殘?zhí)?、色度等性能指?biāo)的目的。精制過(guò)程常用的溶劑一般有糠醛、苯酚和

17、N-甲基吡咯烷酮（NMP）等。影響精制效果的因素主要有溶劑的性質(zhì)、精制溫度、劑油比、抽提裝置型號(hào)和抽提裝置內(nèi)溫度梯度等。潤(rùn)滑油原料中除了含有一些非理想組分外，還有一些固態(tài)烴石蠟和地蠟，溶劑脫蠟就是將潤(rùn)滑油原料溶于選擇性溶劑（對(duì)蠟不容或少溶）中，然后通過(guò)降溫使蠟在溶液中的溶解度下降，隨之處于過(guò)飽和狀態(tài)的蠟便形成固體結(jié)晶從溶液中析出，最后通過(guò)過(guò)濾將固體蠟和液體分離,從而改善油品的低溫流動(dòng)性。溶劑脫蠟典型工藝流程包括結(jié)晶工序、制冷工序、過(guò)濾工序（包括真空密閉系統(tǒng)）和溶劑回收及干燥工序。影響脫蠟效果的主要因素有溶劑的性質(zhì)、劑油比、溶劑加入方式、冷卻速率和溶劑含水量等經(jīng)過(guò)溶劑精制和溶劑脫蠟后的潤(rùn)滑油原料

18、，將會(huì)有少量的溶劑殘留其中，并且還有少量有害物質(zhì)無(wú)法除去。通過(guò)補(bǔ)充精制可以脫出殘留在潤(rùn)滑油原料中的溶劑和少量的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、環(huán)烷酸、氧化物、硫化物、水分和機(jī)械雜質(zhì)等有害組分，從而達(dá)到改善油品色度、氧化安定性、抗乳化性、空氣釋放值、殘?zhí)康刃阅艿哪康摹Ｑa(bǔ)充精制的工藝主要有白土補(bǔ)充精制、加氫補(bǔ)充精制和液相脫氮-白土補(bǔ)充精制三種。 減壓渣油是生產(chǎn)高粘度潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)原料，但其中含有大量的瀝青，因此在進(jìn)行精制之前一般通過(guò)丙烷脫瀝青工序?qū)⑵涑?。丙烷脫瀝青的典型工藝流程包括抽提工序和溶劑回收工序。影響丙烷脫瀝青效果的主要因素有溶劑的純度、所處理的原料性質(zhì)、劑油比和溫度。3.1.4.2加氫處理加工工藝潤(rùn)滑油加

19、氫處理工藝就通過(guò)加氫催化裂化、加氫異構(gòu)化和加氫脫除雜原子等方式來(lái)達(dá)到將非理想組分轉(zhuǎn)變成理想組分的目的。加氫處理過(guò)程改變了組分的分子結(jié)構(gòu)，屬于化學(xué)轉(zhuǎn)化加工工藝。1.加氫處理加工工藝的顯著優(yōu)點(diǎn)（1）適用的原料多樣化溶劑精制油的質(zhì)量好壞與原料油組分有直接關(guān)系。而加氫處理是通過(guò)改變組分的化學(xué)性質(zhì)來(lái)改善油品質(zhì)量，因此無(wú)論是優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑油原料還是劣質(zhì)潤(rùn)滑油原料，通過(guò)加氫處理均可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油，減少了原料的優(yōu)劣對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，提高了加工工藝的靈活性。特別是隨著現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)石油原料比例日益減少的形勢(shì)發(fā)展，這一優(yōu)點(diǎn)尤為突出。（2）產(chǎn)品質(zhì)量更好與溶劑精制工藝相比較，通過(guò)加氫處理所得到的基礎(chǔ)油，其粘溫性更好（

20、表現(xiàn)為其粘度指數(shù)更高）、低溫流動(dòng)性好（表現(xiàn)為低溫粘度?。]發(fā)度低（表現(xiàn)為蒸發(fā)損失值?。┖蛯?duì)抗氧化劑等添加劑感受性好等。（3）基礎(chǔ)油收率高加氫處理工藝是以減壓渣油和脫瀝青油等重質(zhì)油為原料，通過(guò)加氫轉(zhuǎn)化其中的非理想組分來(lái)提高理想組分的含量，從而達(dá)到提高基礎(chǔ)油的收率。2.加氫處理工藝的基本原理在高溫、高壓、大氫油比條件下，通過(guò)催化劑的作用使稠環(huán)芳烴發(fā)生加氫反應(yīng)生成多環(huán)烷烴、多環(huán)烷烴發(fā)生加氫反應(yīng)開(kāi)環(huán)生成少環(huán)長(zhǎng)側(cè)鏈烷烴、長(zhǎng)直鏈烷烴加氫裂化為短鏈烴和直鏈烴轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷烴。當(dāng)然以上過(guò)程也伴隨著加氫補(bǔ)充精制的各種反應(yīng)發(fā)生。因此加氫處理工藝不但改變由油品的外觀、顏色和氧化安定性，還可以提高產(chǎn)品的粘溫性能等指標(biāo)。

21、3.加氫處理工藝流程通過(guò)脫氣處理的原料油與氫氣混合，進(jìn)入加熱爐升溫到規(guī)定溫度，之后送入裝有催化劑床層的反應(yīng)器。反應(yīng)完畢，將物料引入高、低壓分離器。高壓分離器中出來(lái)的氫氣經(jīng)過(guò)除雜（如硫化氫、輕烴）后可以循環(huán)使用，油料則經(jīng)過(guò)常、減壓蒸餾切割成不同牌號(hào)的加氫基礎(chǔ)油。4.加氫處理效果的影響因素（1）壓力控制在我國(guó)石化工業(yè)中，加氫處理工藝的壓力一般控制在1520Mpa；加氫反應(yīng)壓力控制較低時(shí)，不利于芳烴加氫飽和以及環(huán)烷烴的開(kāi)環(huán)，同時(shí)還會(huì)加速催化劑的失活進(jìn)程。（2）溫度控制在我國(guó)石化工業(yè)中，加氫處理工藝的溫度一般控制在350430；加氫反應(yīng)溫度控制較低時(shí)，反應(yīng)速度較慢，勢(shì)必減小空速，從而影響裝置的 （3）

22、氫油比控制在加氫處理工藝中采用較大的氫油比，其體積比一般為1000 ：11800：1，這樣高的氫油比有利于提高原料霧化均勻度、溫度分布平衡和反應(yīng)壓力的保持。（4）空速控制由于加氫處理所需的條件比較苛刻，因此與加氫補(bǔ)充精制相比，其空速較小，一般為0.31.0h-1。空速過(guò)大勢(shì)必提高反應(yīng)溫度和氫分壓力的升高，同時(shí)還會(huì)降低油收率。3.1.4.3 合成基礎(chǔ)油合成基礎(chǔ)油是用有機(jī)化工原料通過(guò)化學(xué)合成方法制成，其主要成分不是單一類型的化合物，而是包含元素組成、分子結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)相差甚遠(yuǎn)的多類型有機(jī)化合物的混合物。常用于生產(chǎn)潤(rùn)滑油的合成基礎(chǔ)油主要有合成烴油、酯類油、聚醚以及氟油。合成基礎(chǔ)油與礦物基礎(chǔ)油相比，有

23、以下特點(diǎn)：1.具有較好的高溫性能：合成基礎(chǔ)油熱安定性好，閃點(diǎn)高，因此具有較高的使用溫度，一般使用溫度在150以上。2.具有良好的低溫性能及粘溫性能：大多數(shù)合成基礎(chǔ)油凝點(diǎn)低，低溫粘度小，粘度指數(shù)高，這就使得合成基礎(chǔ)可在低溫下使用。大部分合成基礎(chǔ)油同時(shí)具有優(yōu)良的高溫性能和低溫性能，因此合成基礎(chǔ)油較礦物基礎(chǔ)油的使用溫度范圍寬。3.具有較低的揮發(fā)性：合成基礎(chǔ)油一般是一種純化合物，其沸點(diǎn)范圍窄，而礦物基礎(chǔ)油是餾分油，在一定溫度下輕餾分易揮發(fā)。因此合成基礎(chǔ)油與礦物基礎(chǔ)油相比，具有一系列的優(yōu)良性能，能夠滿足礦物基礎(chǔ)油所不能勝任的工況要求。3.2 潤(rùn)滑油添加劑煉廠生產(chǎn)出來(lái)的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油只能適應(yīng)工作環(huán)境好、工作

24、條件緩和的設(shè)備。隨著汽車(chē)、機(jī)械、電力、航空航天等行業(yè)的發(fā)展，設(shè)備的工作條件也越來(lái)越苛刻、工作環(huán)境越來(lái)越惡劣，這就給潤(rùn)滑油的性能提出了越來(lái)越高的要求以滿足設(shè)備所需的工作條件。因此人們通過(guò)科學(xué)研究和實(shí)踐，生產(chǎn)出了各種各樣具有不同特殊性能的化合物。潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油通過(guò)加入這些化合物，油品的各種性能得到了極大改善，不但可以滿足設(shè)備工作需求，還可以大大延長(zhǎng)潤(rùn)滑油的使用壽命，減少石油資源的消耗。這種化合物就是我們通常所說(shuō)的添加劑。因此潤(rùn)滑油質(zhì)量的好壞不僅取決于基礎(chǔ)油的質(zhì)量，而且還要看所采用的添加劑性能和質(zhì)量。我國(guó)潤(rùn)滑油添加劑生產(chǎn)始于20世紀(jì)50年代，起步比較晚。為了發(fā)展我們自己的添加劑工業(yè)，我國(guó)在學(xué)習(xí)國(guó)外添加

25、劑先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，組織了大量的人力進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，潤(rùn)滑油添加劑現(xiàn)在形成了單劑共有10大類200多個(gè)品種、復(fù)合劑共有12大類，基本能夠滿足國(guó)內(nèi)中低檔油品生產(chǎn)需求，但是一些高端油品添加劑，我們基本上還是以進(jìn)口為主。因此目前我國(guó)潤(rùn)滑油添加劑的大類比較齊全，但是在質(zhì)量和技術(shù)上還與國(guó)際水平有不小的差距，有待于進(jìn)一步加快我國(guó)的添加劑發(fā)展速度，提高我國(guó)的添加劑生產(chǎn)技術(shù)水平。與此同時(shí)，潤(rùn)滑油添加劑從20世紀(jì)90年代初期開(kāi)始，逐步由單劑發(fā)展為復(fù)合劑，到現(xiàn)在為止復(fù)合劑的使用占有絕對(duì)的統(tǒng)治地位，特別是一些大的潤(rùn)滑油生產(chǎn)廠商，其產(chǎn)品基本上采用復(fù)合添加劑來(lái)生產(chǎn)。3.2.1 潤(rùn)滑油添加劑分類3.

26、2.1.1 潤(rùn)滑油添加劑分類及其標(biāo)準(zhǔn)1.潤(rùn)滑油添加劑的分類潤(rùn)滑油添加劑按組成分為單劑和復(fù)合添加劑兩大部分。潤(rùn)滑油添加劑單劑部分按作用分為清凈劑和分散劑、抗氧抗腐劑、極壓抗磨劑、油性劑和摩擦改進(jìn)劑、抗氧劑和金屬減活劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑、防銹劑、降凝劑、抗泡劑等組。復(fù)合添加劑部分按油品分為汽油機(jī)油復(fù)合劑、柴油機(jī)油復(fù)合劑、通用發(fā)動(dòng)機(jī)油復(fù)合劑、二沖程摩托車(chē)油復(fù)合劑、鐵路內(nèi)燃機(jī)車(chē)油復(fù)合劑、船用發(fā)動(dòng)機(jī)油復(fù)合劑、工業(yè)齒輪油復(fù)合劑、車(chē)輛齒輪油復(fù)合劑、通用齒輪油復(fù)合劑、液壓油復(fù)合劑、工業(yè)潤(rùn)滑油復(fù)合劑和防銹油復(fù)合劑等組。2.我國(guó)潤(rùn)滑油添加劑的分類標(biāo)準(zhǔn)到目前為止，我國(guó)尚未制定石油添加劑及其分類的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而只有部分石

27、油添加劑的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其中石油添加劑的分類行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有1個(gè)，潤(rùn)滑油添加劑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有19個(gè)。現(xiàn)在用的添加劑標(biāo)準(zhǔn)為石油添加劑的分類SH/T 0389-92。3.2.1.2 潤(rùn)滑油添加劑的命名及其代號(hào)潤(rùn)滑油添加劑在國(guó)際上沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此國(guó)外各大添加劑廠商分別制定了自己的產(chǎn)品命名規(guī)則和代號(hào)編碼規(guī)則。我國(guó)潤(rùn)滑油添加劑的命名三部分組成：12位阿拉伯?dāng)?shù)字組成的組號(hào)、2位阿拉伯?dāng)?shù)字組成的品種號(hào)和大類添加劑名稱。例如203抗氧防腐劑，分解成三部分就是“2”+“03”+“抗氧防腐劑”。代號(hào)也是由三部分組成：石油添加劑類別號(hào)“T”、1-2位阿拉伯?dāng)?shù)字組成的組號(hào)和2位阿拉伯?dāng)?shù)字組成的品種號(hào)。例如T203

28、，分解成三部分就是“T”+“2”+“03”。1.常用潤(rùn)滑油添加劑單劑，見(jiàn)表1-3-5。表1-3-5 常用潤(rùn)滑油單劑組號(hào)類別化學(xué)名稱統(tǒng)一命名統(tǒng)一代號(hào)1清凈劑低堿值合成磺酸鈣104清凈劑T104中堿值合成磺酸鈣105清凈劑T105高堿值合成磺酸鈣106清凈劑T106超堿值合成磺酸鈣107清凈劑T107硫化聚異丁烯鋇鹽108清凈劑T108烷基水楊酸鹽109清凈劑T109環(huán)烷酸鎂111清凈劑T111中堿值環(huán)烷酸鈣112清凈劑T112高堿值環(huán)烷酸鈣114清凈劑T114中堿值硫化烷基酚鈣121清凈劑T121高堿值硫化烷基酚鈣122清凈劑T122分散劑單烯基丁二酰亞胺151分散劑T151雙烯基丁二酰亞胺15

29、4分散劑T154多烯基丁二酰亞胺155分散劑T155高分子量丁二酰亞胺161分散劑T161丁二酸季戊四醇酯171分散劑T1712抗氧抗腐劑硫磷烷基酚鋅鹽201抗氧抗腐劑T201硫磷丁辛基鋅鹽202抗氧抗腐劑T202硫磷雙辛基鋅鹽203抗氧抗腐劑T203硫磷伯仲醇基鋅鹽204抗氧抗腐劑T204硫磷仲醇基鋅鹽205抗氧抗腐劑T2053極壓抗磨劑氯化石蠟（含氯42%）301極壓抗磨劑T301氯化石蠟（含氯52%）302極壓抗磨劑T302亞磷酸二正丁酯304極壓抗磨劑T304硫磷酸含氮衍生物305極壓抗磨劑T305磷酸三甲酚酯306極壓抗磨劑T306硫代磷酸胺鹽307極壓抗磨劑T307酸性磷酸酯胺鹽3

30、08極壓抗磨劑T308硫代磷酸三苯酯309極壓抗磨劑T309硫代磷酸酯311極壓抗磨劑T311硫化異丁烯321極壓抗磨劑T321二芐基二硫322極壓抗磨劑T322氨基硫代酯323極壓抗磨劑T323多烷基芐硫化物324極壓抗磨劑T324環(huán)烷酸鉛341極壓抗磨劑T341二丁基二硫代氨基甲酸鉬351極壓抗磨劑T351油狀硼酸鉀361極壓抗磨劑T3614油性劑油酸二乙醇酯403油性劑T403硫化棉籽油404油性劑T404硫化烯烴棉籽油-1405油性劑T405苯三唑脂肪酸胺鹽406油性劑T406摩擦指數(shù)改進(jìn)劑二烷基二硫代磷酸氧鉬462摩擦改進(jìn)劑T462烷基硫代磷酸鉬464摩擦改進(jìn)劑T464硫磷酸鉬鎢化合

31、物472摩擦改進(jìn)劑T472非硫磷型鉬鎢化合物473摩擦改進(jìn)劑T4735抗氧劑2，6-二叔丁基對(duì)甲酚501抗氧劑T501N-苯基-萘胺531抗氧劑T531含苯三唑衍生物復(fù)合劑532抗氧劑T532含噻二唑衍生物復(fù)合劑533抗氧劑T533烷基二苯胺534抗氧劑T534銅鹽化合物541抗氧劑T541金屬減活劑苯三唑衍生物551金屬減活劑T551肌醇六磷酸（植酸）552金屬減活劑T552噻二唑衍生物561金屬減活劑T5616粘度指數(shù)改進(jìn)劑聚乙烯基正丁基醚601粘度指數(shù)改進(jìn)劑T601聚甲基丙烯酸酯602粘度指數(shù)改進(jìn)劑T602聚異丁烯（內(nèi)燃機(jī)油用）603粘度指數(shù)改進(jìn)劑T603乙烯-丙烯共聚物613粘度指數(shù)改

32、進(jìn)劑T613分散型乙烯-丙烯共聚物621粘度指數(shù)改進(jìn)劑T621聚丙烯酸酯631粘度指數(shù)改進(jìn)劑T6317防銹劑石油磺酸鋇701防銹劑T701苯駢三氮唑706防銹劑T706合成磺酸鎂707防銹劑T707氧化石油脂鋇皂743防銹劑T743烯基丁二酸746防銹劑T7468降凝劑烷基萘801降凝劑T801聚-烯烴-1（淺度脫蠟脫蠟油用）803降凝劑T803苯乙烯富馬酸酯共聚物808降凝劑T808-烯烴共聚物811降凝劑T811聚丙烯酸酯814降凝劑T8149抗泡劑甲基硅油901抗泡劑T901丙烯酸酯與醚共聚物911抗泡劑T9112號(hào)復(fù)合抗泡劑922抗泡劑T9223號(hào)復(fù)合抗泡劑923抗泡劑T92310抗乳

33、化劑胺與環(huán)氧化物縮合物1001抗乳化劑T1001環(huán)氧乙-丙烷聚醚1002抗乳化劑T10022.常用潤(rùn)滑油復(fù)合添加劑潤(rùn)滑油復(fù)合添加劑沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此國(guó)外各大添加劑廠商分別制定了自己的產(chǎn)品命名規(guī)則和代號(hào)編碼規(guī)則，這里就不作介紹。3.2.2 潤(rùn)滑油添加劑性能和作用機(jī)理一種添加劑使用在什么潤(rùn)滑油產(chǎn)品中，一個(gè)油品中同時(shí)加入的數(shù)種添加劑之間的協(xié)同效應(yīng)，主要是由該添加劑的性能決定。因此了解添加劑的性能和作用機(jī)理，對(duì)如何使用各添加劑有很大的幫助。下面就以上幾大類添加劑的這方面內(nèi)容作簡(jiǎn)單介紹。3.2.2.1 清凈劑清凈劑是內(nèi)燃機(jī)油必需的主要添加劑之一。內(nèi)燃機(jī)油在發(fā)動(dòng)機(jī)高溫工作條件下容易氧化生成積炭、漆膜和油

34、泥等沉積物以及酸性物，牢固地附著在發(fā)動(dòng)機(jī)金屬表面，極大地增加了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的腐蝕磨損、堵塞油路和濾網(wǎng)，嚴(yán)重時(shí)活塞組件被燒結(jié)咬死。通過(guò)加入清凈劑，能夠有效抑制這些物質(zhì)在金屬表面沉淀和除去發(fā)動(dòng)機(jī)活塞組件表面已發(fā)生的沉積物，中和潤(rùn)滑油和燃料氧化生成酸性物質(zhì)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。1. 清凈劑的性能。清凈劑具有高溫清凈性和防銹性。它的高溫清凈性體現(xiàn)在能夠有效抑制積炭、漆膜和油泥等沉積物在金屬表面沉淀和除去發(fā)動(dòng)機(jī)活塞組件表面已發(fā)生的沉積物；而防銹性體現(xiàn)在中和潤(rùn)滑油和燃料氧化生成酸性物質(zhì)防止發(fā)動(dòng)機(jī)金屬的酸腐蝕。2.清凈劑的作用機(jī)理（1）酸中和作用機(jī)理清凈劑都具有一定的堿性，其堿值大小因

35、組分而異。它的存在可以很好地中和潤(rùn)滑油氧化和燃料不完全燃燒產(chǎn)生的有機(jī)酸，使其變成沒(méi)有活性的油溶性物質(zhì)，防止了這些物質(zhì)進(jìn)一步氧化縮合成漆膜等不溶物。還可以中和燃料燃燒后產(chǎn)生的H2SO3、H2SO4、HCl和HNO3等無(wú)機(jī)酸，有效保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)不被銹蝕。（2）清潔作用機(jī)理清凈劑對(duì)漆膜和積炭等沉積物具有很強(qiáng)的吸附作用，使這些沉積物變得疏松并隨清凈劑膠束一并分散在油中，然后通過(guò)機(jī)油循環(huán)系統(tǒng)濾出。（3）分散作用機(jī)理清凈劑屬于一種表面活性劑，在油中呈膠束狀，膠束的兩端分別分布著親油基團(tuán)和極性基團(tuán)。極性基團(tuán)對(duì)漆膜和積炭等沉積物具有很強(qiáng)的吸附作用，使清凈劑膠束在其顆粒表面形成一層隔離膜。而帶膜的顆粒帶有同性電荷，

36、彼此間相互排斥而分散在油中。（4）增溶作用機(jī)理清凈劑分子俘獲不溶顆粒后，通過(guò)膜表面的親油基團(tuán)溶解分散在油中，防止沉淀物顆粒聚集在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)表面形成漆膜和積炭等。（5）吸附作用機(jī)理分散劑分子中的極性基團(tuán)活性比那些不溶物中所含的氧化產(chǎn)物的活性強(qiáng)，定向排列吸附在金屬的表面，形成一層保護(hù)膜，有效阻止油中的氧化產(chǎn)物在金屬表面的沉積，延緩金屬對(duì)油品氧化過(guò)程的催化作用。3.清凈劑的分類（1）清凈劑按其化學(xué)組分可以分為磺酸鹽、烷基酚鹽、烷基水楊酸鹽、硫代磷酸鹽和環(huán)烷酸鹽清凈劑。（2）清凈劑按總堿值分為低堿值、中堿值、高堿值和超高堿值清凈劑。低堿值的清凈劑分散性能較好，而高堿值的清凈劑酸中和能力及高溫清凈性較好。

37、（3）清凈劑按其所含的金屬元素可以分為鈉鹽、鈣鹽、鎂鹽和鋇鹽清凈劑。 3.2.2.2 分散劑分散劑是一種不含金屬的添加劑，亦稱無(wú)灰型添加劑。它能將發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中生成油泥分散在油中，防止?jié)櫥脱h(huán)系統(tǒng)遭受污染和堵塞。1.分散劑的性能分散劑具有很好的油泥分散性和一定的高溫清凈性。它能有效地將油泥膠溶于油中，也能將漆膜和積炭等不溶物增溶于油中，與清凈劑復(fù)配使用會(huì)有很好的協(xié)同效應(yīng)，從而可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和降低油品中添加劑的加入量。2.分散劑的作用機(jī)理（1）分散作用機(jī)理分散劑也是一種表面活性劑，它的結(jié)構(gòu)和對(duì)不溶物分散作用機(jī)理基本與清凈劑一致，它的親油基團(tuán)是清凈劑的幾倍，而分散能力是它的10倍以上。（

38、2）增溶作用機(jī)理分散劑的極性基團(tuán)與油泥中的羥基、羧基、羰基、硝基和硫酸基等極性基團(tuán)發(fā)生作用，形成油溶性絡(luò)合顆粒分散在油中，達(dá)到增溶的目的。3.分散劑的分類分散劑按化學(xué)組分分為聚異丁烯丁二酰亞胺（包括單烯基、雙烯基和多烯基）、聚異丁烯丁二酸酯、芐胺和無(wú)灰磷酸酯等。3.2.2.3 抗氧抗腐劑抗氧抗腐劑除了用在內(nèi)燃機(jī)油外，還廣泛用于齒輪油和液壓油。它可以抑制油品的氧化、鈍化金屬對(duì)油品氧化過(guò)程的催化作用以及保護(hù)金屬部件不受酸性物的腐蝕等。1.抗氧抗腐劑的性能抗氧抗腐劑具有抗氧和抗腐蝕性能，同時(shí)還具有一定的抗磨性能。2.抗氧抗腐劑作用機(jī)理油品的氧化過(guò)程始于游離基的產(chǎn)生，游離基與氧反應(yīng)生成過(guò)氧化物，然后進(jìn)

39、行一系列的連鎖反應(yīng)，最終生成有機(jī)酸、酮和醛等，這些物質(zhì)在一定條件下發(fā)生縮合反應(yīng)變成漆膜和油泥。針對(duì)以上油品氧化反應(yīng)機(jī)理，可從兩個(gè)方面來(lái)阻斷連鎖反應(yīng)的發(fā)生：一是俘獲游離基，一是將過(guò)氧化物分解成穩(wěn)定的化合物。3.抗氧抗腐劑的分類（1）二烷基二硫代磷酸鹽該劑是一種多功能添加劑，具有抗氧、抗腐和抗磨作用。按化學(xué)分子結(jié)構(gòu)分為烷基芳基型、短鏈伯醇基型、長(zhǎng)鏈伯醇基型、伯仲醇基型和仲醇基型。（2）二烷基二硫代氨基甲酸鹽該劑簡(jiǎn)稱為MDTC，是一種多功能添加劑，具有抗氧、抗腐、抗磨作用和極壓性，且具有比ZDDP更好的耐高溫性能。按所含的金屬元素分為鋅鹽、鉬鹽、銻鹽、鉛鹽和鎘鹽。他通常與ZDDP復(fù)配使用在潤(rùn)滑油產(chǎn)品

40、中，可以起到提高產(chǎn)品性能，降低成本。3.2.2.4 極壓抗磨劑機(jī)械在高負(fù)荷沖擊、高速運(yùn)轉(zhuǎn)和高扭矩低速運(yùn)行時(shí)，摩擦副表面往往容易產(chǎn)生瞬時(shí)的局部高壓、高溫，導(dǎo)致其表面已有的油膜受到破壞而引發(fā)嚴(yán)重磨損，甚至燒結(jié)。加入適量的極壓劑，能夠使機(jī)械的摩擦表面得到很好得保護(hù)。1.極壓抗磨劑的性能它具有在高溫、高負(fù)荷、高速或者低速、高負(fù)荷、沖擊負(fù)荷條件下減少磨損和防止燒結(jié)的性能。2.極壓抗磨劑的作用機(jī)理極壓抗磨劑易于與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（可控制性的化學(xué)腐蝕），生成一層熔點(diǎn)低、塑性好的化學(xué)保護(hù)膜。這種保護(hù)膜在苛刻的邊界摩擦條件下發(fā)生塑性變形，減少摩擦阻力。與此同時(shí)，化學(xué)保護(hù)膜的塑性變形和熔化的膜屑填平摩擦副表面

41、凹坑，增加摩擦表面積，從而降低了接觸面的單位負(fù)荷，減少磨損。3.極壓抗磨劑的分類極壓抗磨劑是一種具有化學(xué)活性的、有機(jī)極性化合物，根據(jù)其所含的活性元素分為硫型、磷型和氯型極壓抗磨劑。三者相比較而言，形成的油膜強(qiáng)度：磷型>氯型>硫型；而極壓性能：硫型>氯型>磷型。除上述類型外還有有機(jī)金屬極壓抗磨劑和硼酸鹽極壓抗磨劑等。3.2.2.5 油性劑和摩擦改進(jìn)劑油性劑和摩擦改進(jìn)劑能夠使?jié)櫥驮谀Σ粮北砻嫘纬啥ㄏ蛭侥?，將摩擦副金屬表面隔離，達(dá)到改善摩擦性能的作用。早期人們采用動(dòng)植物油來(lái)改善油品潤(rùn)滑性，故稱之為油性劑；后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)一些化合物具有降低摩擦表面的摩擦系數(shù)的性能，故稱之為摩擦

42、改進(jìn)劑。1.油性劑和摩擦改進(jìn)劑的性能它具有良好的吸附性（物理的和化學(xué)的）、潤(rùn)滑性和減磨性，還有一定的極壓性。2.油性劑和摩擦改進(jìn)劑的作用機(jī)理該添加劑屬于極性化合物，含有極性基。極性基對(duì)金屬表面具有很強(qiáng)的粘附力，在金屬表面定向排列形成物理吸附膜和化學(xué)吸附膜。其中物理吸附是可逆的，當(dāng)溫度升高和負(fù)荷加大時(shí)，物理吸附膜很容易脫離金屬表面而失去作用；而化學(xué)吸附是不可逆的，當(dāng)溫度上升，化學(xué)吸附作用加大，形成抗磨能力較強(qiáng)的薄膜。當(dāng)然以上過(guò)程只是當(dāng)溫度不太高、沖擊負(fù)荷不太大的邊界潤(rùn)滑狀態(tài)下發(fā)生。若溫度過(guò)高或沖擊負(fù)荷較大，則需要采用極壓抗磨劑來(lái)替代。3.油性劑和摩擦改進(jìn)劑的分類（1）油性劑的分類油性劑主要包括動(dòng)

43、植物油類和脂肪酸及其衍生物類，如脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸酯、脂肪酸胺鹽等。常用的典型油性劑如，苯三唑十八胺鹽（T406）。（2）摩擦改進(jìn)劑分類摩擦改進(jìn)劑有油溶性的和非油溶性的。油溶性的包括磷酸酯和有機(jī)鉬系列；非油溶性的一般指一些固體添加劑，如石墨、二硫化鉬、硼酸鹽和聚四氟乙烯樹(shù)脂等。3.2.2.6 抗氧劑潤(rùn)滑油同金屬和氧接觸后，在光和熱的作用下常會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)而變質(zhì)，而且氧化過(guò)程是一個(gè)連鎖反應(yīng)，因此一旦激發(fā)氧化反應(yīng)，卻不加以抑制的話，油品很快就會(huì)衰變，生成大量的酸性物質(zhì)、漆膜和油泥。加入抗氧劑能夠很好地抑制氧化反應(yīng)的發(fā)生，大大延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。1.抗氧劑的性能它能提高產(chǎn)品的氧化安定性，延緩產(chǎn)品

44、衰變速率和延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用周期。2.抗氧劑的作用機(jī)理抗氧劑的作用機(jī)理有兩種，一種是自由基終止劑作用機(jī)理，另一種是過(guò)氧化物分解劑作用機(jī)理。（1）自由基終止劑作用機(jī)理在金屬、光、熱和氧的作用下，激發(fā)產(chǎn)生的過(guò)氧自由基通常會(huì)去搶奪潤(rùn)滑油中烴類的氫原子，而加入抗氧劑后，抗氧劑分子中的氫原子比烴類的氫原子更容易被搶奪，相當(dāng)于抗氧劑先于烴類捕獲過(guò)氧自由基，從而阻止烴類因失去氫原子生成新自由基，中斷連鎖反應(yīng)鏈的形成。而且失去氫原子的抗氧劑自由基也能與過(guò)氧自由基結(jié)合生成穩(wěn)定產(chǎn)物。（2）過(guò)氧化物分解劑作用機(jī)理過(guò)氧自由基獲得氫原子后變成氫過(guò)氧化物，加入分解劑后，分解劑能夠很快同氫過(guò)氧化物發(fā)生一系列反應(yīng)，生成穩(wěn)定化合物

45、，達(dá)到分解過(guò)氧化物的目的。3.抗氧劑的分類（1）自由基終止劑常用的自由基終止劑主要有酚型和胺型抗氧劑。酚型抗氧劑（如T501）適合于150以下，溫度高了就容易失效并起到促進(jìn)氧化的負(fù)作用。胺型抗氧劑（如T534）具有很好的高溫抗氧性、很長(zhǎng)的耐久抗氧性，對(duì)延長(zhǎng)誘導(dǎo)期、抑制油品后期氧化效果較好，能夠很好地控制油品氧化引起的粘度增長(zhǎng)和減少沉積物的生成。但是胺型抗氧劑的價(jià)格貴、毒性大、而且在酸性物質(zhì)存在時(shí)易失效，因此應(yīng)用范圍受到限制。（2）過(guò)氧化物分解劑常用的有二烷基二硫代磷酸鋅（ZDDP），這是一種集抗氧化、抗腐蝕和抗磨損性能于一體的添加劑。3.2.2.7 金屬減活劑油品氧化的發(fā)生和氧化過(guò)程的加速，往

46、往是由金屬或金屬離子的催化作用引起的。于是人們想辦法采取一些措施降低金屬的催化作用，一是通過(guò)加入金屬鈍化劑，形成分子膜將金屬離子隔離起來(lái)使之鈍化；一是通過(guò)加入金屬減活劑，去除其催化活性。在我國(guó)潤(rùn)滑油中使用的為金屬減活劑，燃料油中使用的為鈍化劑。1.金屬減活劑的性能 具有抑制金屬或金屬離子的催化效能，提高油品的抗氧化安定性。2.金屬減活劑的作用機(jī)理 金屬減活劑能和金屬離子生成螯合物使其失去催化活性，或者在金屬表面生成化學(xué)保護(hù)膜，抑制其生成金屬離子進(jìn)入油中。3.金屬減活劑的分類 金屬減活劑是由含硫、磷、氮或其他一些非金屬元素組成的有機(jī)化合物。常用的有苯三唑衍生物（T551）和噻二唑衍生物（T561

47、）。它們作用的對(duì)象均為非鐵金屬。與抗氧劑復(fù)配使用具有很好的協(xié)同效應(yīng)，并降低抗氧劑的用量。3.2.2.8 粘度指數(shù)改進(jìn)劑粘度指數(shù)改進(jìn)劑是一種高分子化合物，是由相同或不同的小分子化合物聚合而成。它加入到油品中能有效增加油品的高溫粘度，更能夠很好地改善油品粘溫性能和油品的低溫流動(dòng)性，擴(kuò)大油品適用溫度范圍。1.粘度指數(shù)改進(jìn)劑的性能粘度指數(shù)改進(jìn)劑具有改善油品粘溫性能、低溫起動(dòng)性和高溫潤(rùn)滑性。一個(gè)優(yōu)質(zhì)的粘度指數(shù)改進(jìn)劑應(yīng)具有良好的抗剪切穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和高溫高剪切性能。2.粘度指數(shù)改進(jìn)劑的作用機(jī)理在油品中加入粘度指數(shù)改進(jìn)劑，低溫時(shí)分子收縮成團(tuán)，減小分子的流體力學(xué)表面積和體積，降低油品的內(nèi)摩擦力，從而減少對(duì)油

48、品低溫粘度的影響；高溫時(shí)粘度指數(shù)改進(jìn)劑分子因溶脹而擴(kuò)展開(kāi)來(lái)，增加了分子的流體力學(xué)表面積和體積，從而增大油品的內(nèi)摩擦力，其結(jié)果是提高了油品的高溫粘度。3.粘度指數(shù)改進(jìn)劑的分類粘度指數(shù)改進(jìn)劑主要有乙丙共聚物（OCP）、聚異丁烯（PIB）、聚甲基丙烯酸酯（PMA）、苯乙烯聚酯（HSD、SDC）、苯乙烯雙烯共聚物和聚正丁基乙烯基醚。3.2.2.9 防銹劑金屬在儲(chǔ)存或工作環(huán)境中遇到水、氧或酸性物質(zhì)時(shí)，容易引起腐蝕和生銹，造成了巨大損失。采用防銹劑可以阻止或緩解金屬部件發(fā)生銹蝕。1.防銹劑的性能防銹劑的主要作用是防止黑色金屬在水和空氣存在的條件下氧化生成的棕色或棕紅色的銹斑。2.防銹劑的作用機(jī)理防銹劑是一

49、種極性物質(zhì)，它的分子兩端分別分布著極性基團(tuán)和親油基團(tuán)。極性基團(tuán)對(duì)金屬表面具有很強(qiáng)的吸附力和親水性，親油基團(tuán)是烷基，具有很強(qiáng)的親油性和疏水性。防銹劑在保護(hù)金屬不發(fā)生銹蝕方面有四種方式：（1）防銹劑分子以物理吸附和化學(xué)吸附的方式在金屬表面緊密排列成多層保護(hù)膜，防止腐蝕性介質(zhì)接觸到金屬表面，從而起到保護(hù)作用。（2）防銹劑分子通過(guò)極性基團(tuán)將腐蝕性介質(zhì)包圍，然后通過(guò)親油基團(tuán)將其分散在油中，起到隔離和減活作用。（3）利用極性基團(tuán)的親水性，將附著在金屬表面的水分子置換出來(lái)，使之離開(kāi)金屬表面并分散在油中。（4）一些防銹劑具有堿性，當(dāng)遇到酸性腐蝕性介質(zhì)時(shí)，防銹劑分子將與其發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，使其變成不具腐蝕性的中

50、性化合物。3.防銹劑分類常用的防銹劑有磺酸鹽、羧酸及其酯類和鹽類、有機(jī)磷酸及鹽類、硫氮雜環(huán)化合物等。3.2.2.10 降凝劑油品在低溫時(shí)發(fā)生凝固而失去流動(dòng)性的情況有兩種方式，一種是，隨著溫度的降低油品的粘度隨之增大，到一定低溫后油品失去流動(dòng)性，稱之為粘溫凝固；另一種是，當(dāng)溫度下降時(shí)，油品中的正構(gòu)烷或長(zhǎng)鏈烷烴溶解度下降，并以蠟結(jié)晶的形式析出，這些結(jié)晶蠟形成一種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將潤(rùn)滑油固定在蠟晶結(jié)構(gòu)中，從而使油品失去流動(dòng)性，稱之為構(gòu)造性凝固。降凝劑對(duì)構(gòu)造性凝固才有效果，也就是說(shuō)它對(duì)石蠟基潤(rùn)滑油能夠起到作用，而對(duì)其它性質(zhì)的潤(rùn)滑油作用不明顯。1.降凝劑的性能 它能改善油品的低溫流動(dòng)性，降低油品的傾點(diǎn)和凝

51、點(diǎn)。2.降凝劑的作用機(jī)理 降凝劑是一種具有與烴類相似結(jié)構(gòu)的化合物，通過(guò)其烷基側(cè)鏈吸附在蠟結(jié)晶表面或形成共晶，從而改變蠟晶體的生長(zhǎng)方向，達(dá)到改變蠟結(jié)晶的形狀和尺寸，阻止蠟晶體聯(lián)結(jié)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。3.降凝劑的分類 常用的降凝劑有烷基萘、聚-烯烴、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯。3.2.2.11 抗泡劑油品在攪動(dòng)的過(guò)程中，空氣易于混入油品中形成穩(wěn)定的氣泡。氣泡的存在往往影響設(shè)備的工作穩(wěn)定性、加速油品氧化變質(zhì)的進(jìn)度和造成金屬表面的氣蝕。通過(guò)加入抗泡劑，能夠很好地抑制油品中氣泡的產(chǎn)生或降低氣泡的穩(wěn)定性使其迅速破裂。1.抗泡劑的性能 抑制氣泡的產(chǎn)生和加速氣泡的消除速度。2.抗泡劑的作用機(jī)理 抗泡劑分子容易吸附

52、在氣泡表面，通過(guò)改變氣泡的局部表面張力大小，使氣泡膜表面各方向受力失衡而形成一個(gè)薄弱部分，進(jìn)而引發(fā)泡沫破裂。3.抗泡劑的分類 常用的抗泡劑主要有甲基硅油、非硅型抗泡劑和復(fù)合抗泡劑。3.2.2.12 抗乳化劑油品在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中，有時(shí)水分進(jìn)入其中，油和水會(huì)形成乳白色渾濁的液體，這就是我們常說(shuō)的乳化現(xiàn)象。潤(rùn)滑油一旦乳化就容易失去潤(rùn)滑性能，同時(shí)加速油品的氧化變質(zhì)和腐蝕金屬。抗乳化劑是一種表面活性劑，加入油品中就能夠使油中水迅速分離出來(lái)。1.抗乳化劑的性能 抗乳化劑能有效改善油品的油水分離性能。2.抗乳化劑的作用機(jī)理 油品中混入水后，水被油分子分散成細(xì)小顆粒而包圍起來(lái)，形成油包水（W/O）型乳化液。

53、加入抗乳化劑后，抗乳化劑分子吸附在油-水界面上，改變油-水界面的張力，使水顆粒外表吸附的那層薄膜破裂而釋放出來(lái)，從而達(dá)到油水分離。另外，抗乳化劑還能使乳化液發(fā)生轉(zhuǎn)相，即促使油包水（W/O）型乳化液向水包油（O / W）型乳化液轉(zhuǎn)變，在轉(zhuǎn)變的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)油水分離。3.抗乳化劑的分類 常用的抗乳化劑有胺-環(huán)氧乙烷縮合物、乙二醇酯、環(huán)氧丙烷-環(huán)氧乙烷共聚物等。3.2.2.13 其它添加劑潤(rùn)滑油添加劑除了上述一些外，還有染色劑、螯合劑、偶合劑、殺菌劑等等。由于目前極少數(shù)油品生產(chǎn)中使用到，這里就不作介紹。3.2.2.14 復(fù)合添加劑由于大部分油品為了獲得所需的多種性能以滿足設(shè)備運(yùn)行的要求，經(jīng)常要加入多種添加劑，在加入過(guò)程中要考慮到各添加劑的加入順序、加入條件、時(shí)間間隔、添加劑的配伍性等等一系列問(wèn)題。為了簡(jiǎn)化潤(rùn)滑油生產(chǎn)過(guò)程，降低添加劑的誤用率，通常將各單劑進(jìn)行復(fù)配調(diào)合，形成一種多功能添加劑，從而大大減少一個(gè)油品生產(chǎn)過(guò)程中加入的添加劑的品種數(shù)量。3.3 潤(rùn)滑油產(chǎn)品3.3.1 摩擦與潤(rùn)滑的基本概念3.3.1.1 摩擦的基本概念1.摩擦的定義：兩個(gè)相互接觸的物體，通過(guò)外力的作用下發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，接觸表面總會(huì)存在一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或趨勢(shì)的現(xiàn)象，稱之為摩擦。其中