加氢润滑油基础油结构组成与氧化安定性关系I.加氢润滑油基础油的物理性质和结构组成

 采用柱色谱、质谱法、1H NMR 、13C NMR和 DEPT 13C NMR等手段详细分析了6种不同基属原油生产的加氢润滑油基础油和1种聚α烯烃（PAO-6）的物理性质和烃类组成。结果表明,各种基础油的S、N含量很低,饱和烃含量很高,芳香烃含量很低;基础油碳类型含量的分布和基础油烃类结构组成影响其黏度指数。正构烷烃和亚甲基含量高的基础油的黏度指数高,而支链甲基和次甲基含量高的基础油黏度指数低;支化度与基础油黏温性能有负的相关性,支化度越大,黏温性能越差,黏度指数越低。不同基属原油生产的润滑油基础油烃类结构符合相应原油特性。     

加氢润滑油基础油结构组成与氧化安定性关系研究Ⅱ．核磁共振研究加氢润滑油基础油结构组成

利用^1H NMR、^13C NMR和DEPT ^13C NMR核磁共振详细研究了不同基属原油生产的六种加氢润滑油基础油烃类结构组成。结果表明：支化度与基础油粘温性能有负的相关性，支化度越大，粘温性能越差，粘度指数越低。不同基属原油生产的基础油烃类结构符合相应原油特性。基础油碳类型含量的分布影响着基础油烃类组成结构，正构烷烃含量和亚甲基含量高的基础油的粘度指数高，而支链甲基含量和次甲基含量高的基础油粘度指数低。     

加氢润滑油基础油结构组成与氧化安定性关系研究——Ⅰ．加氢润滑油基础油物理性质和烃类组成研究

选用不同基属原油生产的六种加氢润滑油基础油为原料，研究了它们的物理性质，并采用柱色谱和质谱法详细研究了各种加氢基础油烃类组成。结果表明：各种加氢基础油的S、N含量很低，饱和烃含量很高，芳香烃含量很低；随加氢基础油H／C摩尔比的增加，加氢基础油粘度指数相应增加；加氢基础油中环烷烃含量越高，粘度指数越低，链烷烃含量越高，加氢基础油粘度指数越高。     

加氢润滑油基础油结构组成与氧化安定性关系Ⅱ. 加氢润滑油基础油的氧化安定性

利用高压差示扫描法(PDSC)、旋转氧弹法和烘箱氧化法研究了6种不同基属原油生产的加氢润滑油基础油和1种聚α烯烃（PAO-6）的结构组成与氧化安定性关系。结果表明,大庆石蜡基原油和兰州中间基原油生产的加氢润滑油基础油的抗氧化性能较差,氧化后的黏度大幅度上升;黏度指数越高的基础油,其黏度保持能力越强,黏度增加越少;加氢润滑油基础油氧化后的烃组成变化趋势是,饱和烃含量降低,芳香烃和胶质含量增加;轻芳烃的存在对加氢润滑油基础油氧化安定性有负面影响,中芳烃和多芳烃的存在有助于提高加氢润滑油基础油的氧化安定性。     

润滑油基础油结构的核磁共振表征

以6种费-托合成润滑油基础油和14种加氢异构润滑油基础油为研究对象,采用核磁共振技术对其分子结构及组成进行分析,并计算其分子结构参数,将20种基础油的黏度指数与识别出的8种分子结构进行关联,考察组成对黏度指数的影响。研究结果表明,润滑油基础油分子中2位、3位、4位甲基取代结构的存在会降低其黏度指数,而正构烷烃和6位或7位取代结构分子则有利于提高其黏度指数。对于费-托合成润滑油基础油,当分子平均碳数相近时,支化度和支化点数越大,润滑油基础油结构的分支程度越高;当分子平均碳数不同时,相对支化点数越大,润滑油基础油结构的分支程度越高;黏度指数随着相对支化点数的增加呈线性增长,相关系数为0.95。     

加氢润滑油基础油结构组成与氧化安定性的关系研究——Ⅴ．旋转氧弹法研究加氢润滑油基础油以及对抗氧剂的感受性

利用旋转氧弹法研究了不同基属原油生产的6种加氢润滑油基础油烃类组成与氧化安定性的关系以及各种基础油对抗氧剂的感受性。结果表明，大庆石化分公司用石蜡基原油生产的加氢基础油和兰州石化分公司用中间基原油生产的加氢基础油的抗氧化性能较差；基础油粘度指数越高，抑制粘度增长的能力越强，氧化后粘度增长越小；加氢基础油氧化后，链烷烃、总环烷烃含量都有所下降，芳烃及胶质含量增加；含硫酚抗氧剂在几种加氢基础油中有较好的抗氧化效果，感受性最好。Ⅱ、Ⅲ类基础油和Ⅳ类基础油对抗氧剂感受性相当，明显好于Ⅴ类基础油。     

加氢预精制温度对异构脱蜡润滑油基础油组成及性质的影响

以石蜡基减二线酮苯脱蜡油和减四线糠醛精制油为原料,考察加氢预精制温度对异构脱蜡润滑油基础油的产品结构、性质及收率的影响,并通过气相色谱-质谱和NMR等方法对产品的族组成和结构进行了分析表征。实验结果表明,加氢预精制后,链烷烃含量小幅提高,环烷烃含量增加,芳烃含量大幅降低,说明除少量增加的链烷烃外,加氢预精制过程中发生芳烃饱和及选择性开环(SOR)反应所获得的带支链的环烷烃是贡献黏度指数的主要组分;随反应温度的提高,加氢预精制催化剂的SOR功能提高,但选择性降低。NMR分析结果显示,高温加氢预精制油的异构脱蜡产品,平均链长变短1~3个碳数,支化度降低,结构的改变使重质基础油产品的黏度指数提高4~6个单位,倾点降低3~6℃。     

几种加氢润滑油基础油性质和组成的研究

通过对9种加氢润滑油基础油的主要性质及组成进行分析,并采用n-d-M法计算其结构族组成参数,依据其性质与组成的关系,对加氢润滑油基础油的密度、折射率、平均相对分子质量与结构组成以及烃类组成进行关联,同时对加氢润滑油基础油中的链烷烃、环烷烃含量与黏度指数、氧化安定性进行关联。结果表明：9种加氢润滑油基础油的密度与总环数和芳环数具有正相关性;折射率与结构组成参数（芳碳率、烷基碳率）具有近似的正相关性,而与烷基碳率具有负相关性;平均相对分子质量与芳烃、环烷烃含量呈正相关性,而与链烷烃含量则呈负相关性;链烷烃含量与氧化安定性、黏度指数也具有正相关性,但环烷烃含量与氧化安定性、黏度指数则呈现负相关性。     

润滑油基础油组成对低温性能的影响

石蜡基基础油A和环烷基基础油B组成差别很大,将它们按不同比例调合得到组成不同的基础油,定性考察了润滑油基础油组成对黏度指数、浊点、倾点、低温动力黏度以及溶解制冷剂能力的影响,结果表明:随饱和烃含量的增大,浊点呈近正比例的升高;环烷基油和石蜡基油调合且两组分含量均不是很低时,可以使调合油倾点低于两单组分各自的倾点;基础油中重组分含量越高,密度越大,低温动力黏度也越大,且低温动力黏度与密度成正相关关系;基础油中多环烷烃和多环芳烃等非理想组分含量越低,低温动力黏度就越小;随着芳香烃含量的升高,油样的两相分离温度降低,即油样溶解制冷剂的能力变好。     

减压馏分油加氢生产润滑油基础油的油品组成与黏温性能研究

为弄清加氢生产高档润滑油基础油（简称基础油）时原料变化的影响,探讨决定基础油黏温性能的关键因素,分析了减压馏分油（VGO）、加氢裂化尾油、基础油等油品的物理性质和化学组成。结果表明,VGO的黏度指数及其中链烷烃、一环环烷烃和烷基苯的质量分数之和与以其为原料生产所得基础油的黏度指数有较好的正相关关系。考察基础油黏度指数与化学组成,发现基础油的黏度指数主要受其链烷烃和一环环烷烃的含量以及碳数分布、异构化程度的影响。     

管输原油变化对润滑油基础油的影响

针对润滑油基础油相继出现的黏度指数降低、酸值升高等问题,跟踪分析了润滑油基础油质量,认为原油的变化是造成润滑油基础油质量变化的根本原因;基础油组成中烷烃含量降低,芳烃和环烷烃含量上升是其酸值上升和黏度指数下降的内在原因。     

脱蜡油组成与基础油性质之间的关系

通过对4种原油蜡油窄馏分的润滑油潜含量评价数据以及质谱表征数据分析,探究脱蜡油的质谱烃类组成与基础油收率、黏度指数的关系。基础油中饱和烃（P+N）组分全部来自脱蜡油,其黏度指数、收率、族组成都可以较好地用脱蜡油质谱烃组成含量预测,同时能预测轻质和中质芳烃(A1、A2)的收率。本研究的目的是替代润滑油潜含量分析中繁琐的柱分离过程,提高优质润滑油型原油筛选的概率。     

加氢润滑油基础油结构组成与氧化安定性的关系研究 Ⅲ．加氢润滑油基础油的烘箱氧化研究

利用烘箱氧化法研究了6种不同基属原油生产的加氢基础油以及各种基础油在环烷酸铁存在下的结构组成与氧化安定性关系。结果表明：芳烃含量是油品热氧化变浑浊的原因；油品氧化后，粘度大幅度上升，基础油粘度指数越高，粘度保持能力越强，粘度增加越少；基础油氧化后酸值增加和粘度增加百分率随着基础油芳烃含量增加而增加；氧化后油品烃组成变化的趋势是饱和烃降低，芳香烃及胶质含量增加。     

大庆、俄罗斯、冀东混输原油生产润滑油基础油研究

研究了原油性质对润滑油基础油质量的影响，对比了大庆原油、混输原油（大庆原油中混兑8％俄罗斯原油、13％-30％冀东原油）生产的HVI系列润滑油基础油的质量情况，指出优化装置操作条件可以提高产品质量等级。研究结果表明：大庆原油适合生产高黏度的润滑油基础油；由于俄罗斯原油和冀东原油均为低硫中间基原油，因此导致润滑油基础油质量波动。优化操作条件后，润滑油基础油的氧化安定性和黏度指数均明显提高。     

加氢润滑油基础油结构组成与氧化安定性的关系研究——Ⅳ．加氢润滑油基础油高压差示扫描法研究

利用柱层析和高压差示扫描法研究了6种加氢基础油烃类组成与氧化安定性的关系。结果表明:大庆石化分公司石蜡基原油生产的加氢基础油和兰州石化分公司中间基原油生产的加氢基础油的抗氧化性能较差。铁对基础油的氧化有明显的催化作用,随着铁含量的增加,基础油起始氧化温度迅速下降。基础油起始氧化温度与铁含量有负的线性相关性。在铁存在下,基础油中环烷烃含量越高,起始氧化温度下降越多,氧化安定性越差。基础油柱层析组分的PDSC氧化安定性测试以及反添加试验结果表明,轻芳烃的存在对加氢基础油氧化安定性有负面影响,中芳烃和多芳烃的存在有助于提高加氢基础油的氧化安定性。     

大庆原油掺炼萨里尔原油生产润滑油基础油

介绍了使用大庆原油掺混50%萨里尔原油试生产润滑油基础油期间,各装置的加工情况并对产品性能指标进行了对比。萨里尔原油酸值小,硫、氮含量较低,属于轻质低硫石蜡基原油,适宜生产润滑油基础油。试生产结果表明:通过优化装置的操作条件,减二线可以生产黏度指数大于90的满足HVIIb等级要求的润滑油基础油,减三线可以生产黏度指数大于80的满足HVIIa等级要求的润滑油基础油。     

润滑油基础油结构族组成的预测

测定了11种来自不同地区的润滑油基础油的部分物性(如碳氢原子比、密度、黏度、折光率、平均相对分子质量等),并对润滑油基础油的结构族组成用不同方法进行了分析。提出采用润滑油基础油的基本物性,通过模型的构建、模型表征因子及预测模型的确立来确定芳香碳率(C A)、环烷碳率(C N)和烷基碳率(C P)的预测模型方程式。用预测模型方程式计算了润滑油基础油的结构族组成,并与n-d-M法和改进B-L法的计算结果进行比较。分析实验数据发现,预测模型的结果优于n-d-M法的结果,与改进B-L法的结果接近,C A,C N,C P的最大偏差分别为3.96%,4.21%,3.79%。预测模型具有一定的应用价值。     

PDSC评价润滑油基础油的热氧化性能

选取不同黏度指数、黏度、精制程度的润滑油基础油作为实验材料,利用高压差示扫描量热法(PDSC)考察各因素对润滑油基础油热氧化性能的影响,并将结果与SH/T 0196氧化管法进行比较。结果表明：基础油的热氧化性能随着黏度指数的升高、黏度的增大而逐渐改善;高压加氢基础油的热氧化性能最优,其次是溶剂精制基础油,中压加氢基础油最差;环烷基基础油对抗氧剂的感受性优于石蜡基基础油。PDSC实验结果与SH/T 0196氧化油酸值和沉淀物含量均具有很好的相关性,可以用于评价基础油的热氧化性能。     

高黏度指数润滑油基础油生产技术进展

主要介绍当前润滑油基础油的供求现状及装置建设情况,展望未来基础油市场的发展趋势,指出目前Ⅰ类基础油产量降低,高黏度指数的Ⅲ类和Ⅲ+类基础油是主要发展方向。预计到2020年,全球Ⅲ类基础油的需求量将从目前占全球总量的5%增加到10%。概述了高黏度指数润滑油的生产技术路线,详细介绍了韩国SK公司和S-Oil公司高黏度指数润滑油基础油的生产技术、工艺流程和产品特点,这两大公司都以加氢裂化尾油为原料生产基础油,生产的润滑油具有饱和烃含量高,氧化安定性好和挥发性低等特点。这两大公司目前都已经是全球最大的高黏度指数润滑油基础油的供应商,其润滑油基础油的生产经验值得参考和借鉴。     

孔店润滑油基础油的应用研究

本文阐述了孔店原油润滑油馏分的性质和组成上的特点。对孔店润滑油基础油来说,主要应充分的利用其芳烃和环烷烃含量高及凝点低的特点,采取不同的精制工艺,才能生产出优质的电气用油,机械油,橡胶填充油,锂基脂基础油及供与石蜡基油调合用的基础油。