遼寧石油化工大學石油加工潤滑油課件

1、 潤滑油是由基礎油和添加劑組成的。基礎 油分為礦物油、合成油及半合成油; 添加劑有清凈分散劑、抗氧抗磨劑、抗氧 劑、極壓抗磨減摩劑、防銹劑、增粘劑、 降凝劑、抗泡劑、抗乳化劑等。 一、潤滑油發(fā)展的簡史一、潤滑油發(fā)展的簡史 世界最早期的煉油廠是1745年在俄國的烏赫特城建立的，當時只是把石油提煉成當時稱之為“火油” 的照明用油 ，其他輕餾分和大量的重油都未得到充分利用。直到1876年，人們才開始利用石油初 餾的殘渣油制取潤滑油，世界上第一個潤滑油工廠在俄國的巴拉罕建成投產(chǎn)。在1878年在巴黎世界 博覽會上，俄國人推出了世界上第一批礦物潤滑油樣品，曾轟動一時。 礦物潤滑油的出現(xiàn)，既是世界潤滑材料發(fā)

2、展里程上的重大突破，也是人類合理利用石油資源的重大 進步，潤滑材料的發(fā)展從此跨入了新的歷史時期。 然而，由于當時的技術條件遠沒有現(xiàn)在成熟，所以當時的生產(chǎn)工藝是十分簡陋的。從重油中獲得潤 滑油料借助于在間歇釜中吹入水蒸氣的簡單蒸餾方法；潤滑油的精制，沿用了酸堿洗滌和白土滲濾 方法；潤滑油的脫蠟，采用效能低下的冷榨法和離心法。因此，潤滑油產(chǎn)量和品種十分有限，而這 種情況延續(xù)了很長時期。 直到20世紀20年代，因管式減壓蒸餾工藝的應用，使大量的從重油中獲取重質(zhì)潤滑油料而成為可能。 與此同時，人們開發(fā)了用選擇性溶劑精制潤滑油的工藝技術： 第一套用液態(tài)SO2精制潤滑油的工廠于1923年建立； 世界第一套

3、潤滑油酚精制裝置于1928年在加拿大帝國石油公司的薩尼亞煉廠投產(chǎn)； 第一套酮苯溶劑脫蠟裝置于1927年在美國印第安那煉油公司投運； 1930年，氯代烷溶劑脫蠟工藝相繼在德國工業(yè)化； 潤滑油糠醛精制工藝是在1933年由德士古公司開發(fā)成功，等等。 這一時期，潤滑油生產(chǎn)的新工藝、新技術不斷涌現(xiàn)，把世界礦物潤滑油工業(yè)推入現(xiàn)代化大發(fā)展的歷 史時期。潤滑油生產(chǎn)工藝的繁榮和發(fā)展，在石油烴化學、化學工程學和摩擦學等領域獲得豐碩的科 學研究成就。例如，精選適于制造潤滑油的原油資源，優(yōu)化加工方法，確定適宜的工藝條件，使人 們掌控了控制和評價潤滑油品質(zhì)的技術標準。各類石油烴在一系列溶劑中不同溶解行為的深入研究， 使

4、溶劑抽提、溶劑脫蠟、溶劑脫瀝青等一系列冷分離工藝的實現(xiàn)工業(yè)化。 二、潤滑油技術發(fā)展趨勢二、潤滑油技術發(fā)展趨勢 （一）采用加氫新技術生產(chǎn)潤滑油基礎油 目前，世界潤滑油基礎油正由API類向API類轉(zhuǎn)變，基礎油生產(chǎn)正向加氫技術發(fā)展。加 氫技術生產(chǎn)的潤滑油基礎油，其中的非理想組分如硫、氮及芳烴含量低，黏度指數(shù)高、揮發(fā)性低、 熱氧化安定性好、換油期長。國外已工業(yè)化普遍應用的基礎油加氫技術有雪佛龍公司的加氫裂化 異構脫蠟(IDW)技術，?？松梨诠镜募託涮幚砑託洚悩嫽图託淞鸦x擇性脫蠟(MSDW) 技術等。 世界潤滑油加氫基礎油需求逐步增長，加氫技術發(fā)展迅速。2005年，全球加氫基礎油量將占基 礎油總

5、量的40左右。隨著加氫技術的發(fā)展，加氫基礎油應用還會有更大的增加。 （二） 生物技術應用于潤滑油 目前世界所需能源和有機化工原料大多數(shù)來自石油、煤和天然氣，它們對社會進步和發(fā)展作出了 巨大貢獻，但從長遠來看，并非是人類所能長期依賴的理想資源。未來人類能夠長期依賴的資源和 能源應是儲量豐富、可再生的、對環(huán)境無污染。生物技術應用于潤滑油中的研究與開發(fā)始于20世紀 70年代。綠色化學將使生物可降解潤滑油(脂)的發(fā)展在21世紀更為迅速。 目前，生物降解潤滑油(脂)研究領域有：生物降解液壓油、通用生物降解潤滑脂、生物降解潤滑 油。 歐洲、美國和日本已開展了生物降解潤滑油(脂)的研究，一些著名廠家已陸續(xù)開

6、發(fā)出了生物降解 潤滑油(脂)，且有生物降解性能的評定方法。在歐洲，生物降解潤滑劑已占7左右，北歐一些國家 還制定了法規(guī)，限制部分礦物潤滑油的使用，以推廣使用生物降解潤滑油(脂)。 國內(nèi)許多單位也相繼進行了生物降解潤滑油(脂)的研究。上海交通大學以開發(fā)生物降解潤滑油劑 為目的，對綠色潤滑劑的基礎油進行了改性和氧化機理的研究，篩選得到了一些效果較好的抗氧添 加劑，合成了幾個系列的極壓抗磨添加劑，并考察了它們的摩擦學性能，取得良好效果。生物技術 在潤滑領域具有廣闊的應用前景。 （三）納米材料與技術在潤滑油領域的應用 摩擦磨損是普遍存在的自然現(xiàn)象。摩擦損失了世界約三分之一的一次能源，磨損是造成材料與設

7、 備破壞和失效的三種最主要的形式之一，潤滑則是降低摩擦、減少或避免磨損的最有效技術。發(fā)展 具有良好抗磨損性能、高承載能力、對磨損表面具有一定修復功能、對環(huán)境無污染或少污染的潤滑 劑，是化學和材料科學及摩擦學的重要課題之一。 三、現(xiàn)代潤滑劑及其構成三、現(xiàn)代潤滑劑及其構成 一潤滑油的組成一潤滑油的組成 潤滑油一般由基礎油和添加劑兩部分組成?；A油是潤滑油的主 要成分，決定著潤滑油的基本性質(zhì)，添加劑則可彌補和改善基礎 油性能方面的不足，賦予某些新的性能，是潤滑油的重要組成部 分。潤滑油基礎油主要分為礦物基礎油及合成基礎油兩大類。礦 物基礎油應用廣泛，用量很大（約95%以上），但有些應用場合 則必須使

8、用合成基礎油調(diào)配的產(chǎn)品，因而使合成基礎油得到了迅 速的發(fā)展。礦物基礎油由原油提煉而成。潤滑油基礎油主 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、白土或加氫補充精制。礦 物型潤滑油的生產(chǎn)，最重要的是選用最佳的原 油。 四、現(xiàn)代潤滑劑及其功能四、現(xiàn)代潤滑劑及其功能 凡能降低或控制相對運動、相互作用的兩個接觸表面之間的摩擦磨損，實現(xiàn)潤滑，從 而維持機器性能，延長摩擦副工作壽命的物質(zhì)通稱為潤滑材料，或稱潤滑劑。它們在 摩擦-磨損-潤滑的物理的化學的運動中，具有如下7項功能： （一）控制摩擦：摩擦面被隔離，降低摩擦副間的摩擦系數(shù)，從而減小摩擦阻力； （二）降低磨損：摩擦面間的潤滑膜，具

9、有一定的強度，能夠支撐負荷，保持膜厚， 避免或減少摩擦表面的直接接觸，從而減輕接觸表面的塑性變形、熔化焊接、撕脫再 粘等粘著磨損； （三）導熱冷卻：由于潤滑劑的流動，可導出摩擦熱，降低摩擦表面溫度，從而降低 腐蝕磨損速率，并延長潤滑劑本身的工作壽命； （四）凈化表面：由于潤滑劑的流動，特別是現(xiàn)代潤滑油所具有的清凈分散性能，可 將摩擦面上的磨屑、污染物及沉積物加以沖洗，以防止或減輕磨料磨損和腐蝕磨損； （五）隔離密封：覆蓋于摩擦表面的潤滑油脂，可隔離含氧、含水、含酸等腐蝕介質(zhì)， 從而減輕腐蝕磨損，防止生銹； （六）傳遞動力：用于液壓系統(tǒng)的潤滑劑，還可通過某些機構穩(wěn)定、靈敏、精確地傳 遞動量、動力

10、； （七）阻尼減振：潤滑劑還往往將沖擊振動的機械轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?，起到緩沖減振作用。 五、現(xiàn)代潤滑材料分類五、現(xiàn)代潤滑材料分類 能夠體現(xiàn)上述功能的潤滑材料，一般來說，由氣體潤滑材料、液體潤 滑材料、半固體潤滑材料和固體潤滑材料構成，潤滑材料分類和構成 列于圖10-2-1。 氣體潤滑是近幾十年發(fā)展的新技術，適應某些精密設備和超精儀器， 特別適用于超高速的場合?？梢妼崿F(xiàn)潤滑功能的材料是十分廣泛的， 而且各類潤滑材料均有各自的特性和特定的用場。但是能全面體現(xiàn)上 述多項功能而且用途最廣、經(jīng)濟易得的潤滑材料，目前應屬礦物潤滑 油。當今世界潤滑油中，添加劑、合成油、植物油以及再生油所占比 重很少，而由石油制備

11、的礦物潤滑油則占據(jù)著主導地位。這種情況， 在地球石油資源枯竭之前的很長時間里，不會出現(xiàn)根本性變化 據(jù)統(tǒng)計，2007年我國潤滑油基礎油消耗量為5.76106t，2008年我國 潤滑油基礎油消耗量為6.845106t。 當今世界潤滑油中，添加劑、合成油、植物油以及再生油所占比重很 少，而由石油制備的礦物潤滑油則占據(jù)著主導地位。這種情況，在地 球石油資源枯竭之前的很長時間里，不會出現(xiàn)根本性變化 第三節(jié)第三節(jié) 潤滑油添加劑潤滑油添加劑 隨著機械工業(yè)的發(fā)展和新型發(fā)動機的使用，對潤滑油產(chǎn)品質(zhì)量的要求 也在不斷提高。為了滿足各種性能的要求，就要在油品中要加入各種 功能不同的潤滑油添加劑。潤滑油添加劑的廣泛使

12、用，不僅滿足了各 種新型機械和發(fā)動機的要求，而且延長潤滑油的使用壽命，從而使?jié)?滑油的產(chǎn)量在石油產(chǎn)品中所占的比例減少。此外，由于添加劑提高了 潤滑油的質(zhì)量，對減少機械磨損、延長機械和發(fā)動機的壽命、節(jié)約燃 料油及潤滑油本身的消耗、便于操作和維護等方面都帶來極大的好處。 根據(jù)潤滑油要求的質(zhì)量和性能，對添加劑精心選擇，仔細平衡，進行 合理調(diào)配，是保證潤滑油質(zhì)量的關鍵。 我國潤滑劑添加劑按其作用和組成的不同，分為清凈劑和分散劑、抗 氧抗腐劑、極壓抗磨劑。油性劑和摩擦改進劑、抗氧劑和金屬減活劑、 粘度指數(shù)改進劑、防銹劑、降凝劑、抗泡沫劑、乳化劑、破乳化劑、 復合劑、其他潤滑劑添加劑等幾大類。我國潤滑油添

13、加劑從品種和數(shù) 量上講，基本上能夠滿足國內(nèi)潤滑油生產(chǎn)的需求。20世紀80年代以前， 我國調(diào)和潤滑油的添加劑基本上都是單劑，即根據(jù)基礎油的性質(zhì)和所 調(diào)油品的質(zhì)量要求，同時加入一種或幾種可以改進油品特性的添加劑。 1、可改良基礎油特性的添加劑 粘度指數(shù)改進劑 降凝劑 油封膨脹劑 2、保護發(fā)動機零件的添加劑 抗磨添加劑 防銹抗腐蝕添加劑 清凈添加劑 分散添加劑 金屬減活劑 油性劑和摩擦改進劑 3、可保護基礎油的添加劑 抗氧化添加劑 抗起泡添加劑 一、清凈分散劑一、清凈分散劑 在內(nèi)燃發(fā)動機中，潤滑油不可避免地要發(fā)生氧化變質(zhì)，生 成了漆膜和積炭，并沉積在活塞及活塞環(huán)的表面上，嚴重 影響潤滑油的潤滑、冷卻

14、和密封作用，并且造成機件的磨 損，使燃料油和潤滑油的消耗增加。雖然，提高潤滑油的 抗氧化安定性，可以減少漆膜及積炭的生成，但不能阻它 們的生成。為了防止己經(jīng)生成的漆膜和積炭的危害作用， 可在內(nèi)燃發(fā)動機潤滑油中加入某種組分，使沉積在機件表 面上的漆膜和積炭洗滌下來，并使它們在潤滑過程中分散 和懸浮而不能沉淀下來，這些漆膜和積炭在潤滑油循環(huán)時 過濾掉，從而使活塞及其它零件保持潔凈，正常工作，上 述這種物質(zhì)叫潤滑油清凈分散劑。 清凈分散劑的使用量占全部潤滑油添加劑總量的50%以上， 可見清凈分散劑的作用對潤滑油來說是非常重要的。 （一）清凈分散劑的作用 清凈分散劑是油溶性表面活性物質(zhì)，具有一定的堿性

15、，主要作用是 將氧化中間產(chǎn)物以及酸進行中和或增溶，以阻止它們進一步聚合生成 漆膜和積炭，同時將已生成的漆膜和積炭分散在潤滑油中，以阻止它 們粘附在活塞上，或?qū)⒓赫掣皆诨钊系钠崮ず头e炭洗滌下來。 1 中和作用 多數(shù)清凈分散劑具有堿性甚至是高堿性，能夠中和潤滑油或燃料氧 化后生成的含氧酸，阻止它們進一步氧化、縮合，從而減少漆膜和積 炭的生成。清凈分散劑還能夠中和含硫燃料生成的SO2和SO3，或燃 料油生成的HCl、HNO3等無機酸，阻止它們與潤滑油磺化和硝化， 同時保護汽缸、活塞等金屬免遭腐蝕。為了滿足油品性能要求，清凈 劑和分散劑要能長期保持堿值。清凈分散劑有低、中、高和超堿值之 分，特別是后

16、者有相當過量的金屬氧化物、氫氧化物或碳酸鹽等，且 均呈膠體分散狀態(tài)。不過，潤滑油中清凈分散劑的含量及其堿性應與 燃料含硫量及中和要求相適應，過高的堿性使灰分增加，反而增加了 發(fā)動機的磨損。 2 增溶作用 增溶作用又稱膠體溶合作用。清凈分散劑是表面活性物質(zhì)，它們在潤滑油中 呈膠體狀態(tài)，常以若干個分子集合而成膠束，膠束可以把不溶的固體及液體 物質(zhì)溶解到膠束中心，此種現(xiàn)象稱為增溶作用。內(nèi)燃發(fā)動機在工作過程中， 燃料和潤滑油生成的含氧化合物及水等是生成漆膜和積炭的中間體，這些含 氧化合物被清凈分散劑溶解到膠束中心，并把它們包裹起來，這就阻礙它們 進一步氧化聚合，從而減少生成漆膜和積炭的傾向。 3 分散

17、作用 清凈分散劑都是極性化合物，它們對瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、各種氧化物的聚合物以 及炭粒都有很強的吸附作用。清凈分散劑將這些物質(zhì)吸附后，使它們分散在 油中，避免集聚成大顆粒而粘附在活塞及其它部件上，或沉降為油泥。吸附 的方式有物理吸附和氫鍵吸附。一般來說，有機金屬清凈分散劑分子多借靜 電引力定向地排列在被吸附物質(zhì)的周圍，形成一層負電荷，使顆粒互相排斥， 從而避免集聚。氫鍵作用是指無灰分散劑與含氧化物之間形成氧鍵，而使烴 基大分子分布于周圍，形成空間障礙(位阻)，從而避免進一步聚集。 4 洗滌作用 清凈分散劑將已經(jīng)沉積在部件上的漆膜和積炭吸附下來的作用稱為洗滌作用。 洗滌下來的漆膜和積炭呈分散狀態(tài)分散于

18、潤滑油中而不沉積，同時，清凈分 散劑的分子可能在金屬表面上形成吸附膜，這一吸附膜也可阻礙漆膜和積炭 在金屬表面上沉積。 清凈分散劑的作用是極其復雜的，人們對它的認識還很不夠，還要繼續(xù)深入 的研究。 二、抗氧抗腐劑 使用各種潤滑油,經(jīng)常要與空氣接觸，因此，潤滑 油遭受氧化是不可避免的。 危害：潤滑油氧化是造成潤滑油變質(zhì)和消耗量增 大的重要原因之一。氧化結(jié)果，使粘度增加，生 成的酸性組分腐蝕金屬，生成漆膜和積炭，增加 磨損，導致潤滑油的潤滑、防護、導熱等性能下 降。 潤滑油的抗氧化性能雖然與基礎油的組成、精制 方法和精制深度有關，但是，即使是精制最好的 潤滑油，在使用條件下，也難免氧化。 同時兼有

19、抗氧化作用和抗腐蝕作用的添加 劑你為抗氧抗腐劑。 抗氧抗腐劑具有抗氧化、抗腐蝕性能，并 兼有抗磨作用，主要用于內(nèi)燃機油，其次 用于齒輪油、液壓油等工業(yè)潤滑油。在油 品中加入抗氧抗腐添加劑，其目的是為了 抑制油品的氧化過程，鈍化金屬對氧化的 催化作用，達到延長油品使用周期及保護 機械的目的?？寡酢⒖垢瘎┬院涂鼓バ阅?好，可有效解決發(fā)動機凸輪和挺桿的磨損 和腐蝕，同時保護機件金屬表面不受酸的 腐蝕等。 三、增粘劑 粘度指數(shù)改進劑亦稱增粘劑，是油溶性的鏈狀高分子聚合物，其分子 量由幾萬到幾百萬。粘度指數(shù)改進劑主要用于調(diào)制多級內(nèi)燃機油，其 次用于調(diào)制低溫性能好的液壓油、液力傳動油等。 原理：在烴基基礎

20、油中，粘度指數(shù)改進劑低溫下高分子卷曲，對基礎 油的內(nèi)摩擦相對減小，因此對粘度影響小。在高溫時，由于分子溶脹， 流體力學體積和表面積增大，使基礎油內(nèi)摩擦顯著增加，導致基礎油 粘度顯著增大，從而彌補了基礎油由于溫度上升而下降的粘度。 粘度指數(shù)改進劑在不同溫度下不同形態(tài)對粘度影響的差異，改善了油 品的粘度性能，提高油品的粘度指數(shù)，此外粘度指數(shù)改進劑還具有降 級燃料消耗、維持低油耗及提高低溫啟動性的作用。使用分散型的粘 度指數(shù)改進劑可以減少無灰分散劑的用量，避免為解決低溫油泥的問 題而增加無灰分散劑用量引起的低溫粘度增加，因此，近年來分散型 粘度指數(shù)改進劑發(fā)展很快。 七、防銹劑七、防銹劑 金屬由于周圍

21、環(huán)境的化學的、電化學的侵蝕而腐蝕生銹，每年因生銹而損耗 大量鋼材。鐵或鐵合金的生銹過程是在有水分和空氣(氧)的作用下，形成水化 的氧化亞鐵的腐蝕物時稱為銹蝕。銹的主要成分是水化的氧化鐵和氫氧化鐵。 防銹劑的作用是在金屬表面上形成牢固的吸附膜，隔絕水、空氣與金屬接觸， 從而防止銹蝕的產(chǎn)生。作為石油產(chǎn)品添加劑的防銹劑，必須對金屬有好的吸 附性和對油的溶解性。因此，防銹劑分子中總是具有強的極性基團和適當?shù)?親油基團。 八、降凝劑八、降凝劑 生產(chǎn)各種潤滑油的基礎油時，一般都要經(jīng)過脫蠟，但脫蠟是一種耗能較大的 工藝。因此，常將基礎油脫蠟到一定深度，然后加入一定量的降凝劑，使基 礎油的凝固點達到規(guī)定的要求

22、。 關于降凝劑的作用機理，人們提出了各種假設，但普遍認為：降凝劑是通過 石蠟結(jié)晶表面的吸附或與石蠟結(jié)晶形成共結(jié)晶，改變了石蠟結(jié)晶的形狀和尺 寸，防止石蠟晶粒間粘結(jié)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構，從而保持油品在低溫時的流 動性。 十、抗乳化劑十、抗乳化劑 油品在使用過程中會受到水的污染，如機械設備漏水、為了冷卻加工件而必須噴淋大 量冷卻水等情況，均會在油中進入一定水分，這就要求油品具有一定的分水性和不被 水乳化成W/O（水/油）型乳化體。因為潤滑油在乳化后或其抗乳化性差，會喪失流動 性（W/O型乳化體會使油的粘度成倍地增加）和損失潤滑性，也會引起金屬腐蝕和磨 損。工業(yè)齒輪油、汽輪機油、液壓油（如含鋅鹽的油品

23、）均易受水的污染，所以這些 油品對抗乳化性能有較高的要求。 造成潤滑油分水性差或發(fā)生乳化的原因是多方面的。 1、高粘度油中會含有一些極性組分； 2、在工業(yè)潤滑油中加有各種添加劑，特別是清凈分散劑、防銹劑、極壓抗磨劑，這些 添加劑大部分均屬表面活性劑，加入后要降低油品的抗乳化性； 3、油品在使用中被氧化生成了羧酸等易乳化的化合物，使油抗乳化性變壞。 加深基礎油的精制深度，選擇適宜的各種添加劑固然是一種應首先考慮的問題，但是 加入抗乳化劑是提高潤滑油抗乳化性的主要途徑。在油品中加入抗乳化劑后能改變油/ 水界面張力，以達到改善油品的抗乳化性的目的。因為加入抗乳劑后可以消除分散相 液滴結(jié)合的障礙（即消

24、除液滴外面的保護膜），使液滴容易結(jié)合在一起。另外，抗乳 化劑能使乳化液發(fā)生轉(zhuǎn)相作用，由W/O型變成O/W型，達到分水的目的 十一、潤滑油復合添加劑十一、潤滑油復合添加劑 復合添加劑是指幾種單劑以一定比例混合，并能滿足一定 質(zhì)量等級的添加劑混合物。在發(fā)達國家，中高檔油品幾乎 全部采用復合添加劑。按照配方，將復合劑加到適宜深度 的基礎油中，即可得到成品。復合添加劑是根據(jù)使用對象 工況條件不同，選擇添加劑品種和數(shù)量，使油品發(fā)揮出最 佳使用效果并達到最佳平衡。 一般說來，向基礎油中加入一定量的復合劑，便能同時改 善它的各種使用性能，即可得到所需要的相應的油品。這 樣既有利于簡化油品生產(chǎn)過程，又有利于保

25、證油品的質(zhì)量。 復合添加劑的功效，不是各種添加劑組分作用功效的簡單 總和。各種不同添加劑復合時，在添加劑組分之間，可發(fā) 生三種作用方式：相加性，協(xié)和性，對抗性。 第四節(jié)潤滑油的主要產(chǎn)品種類 潤滑油的品種甚多，用途各異，按使用特 性說，有內(nèi)燃機潤滑油(簡稱內(nèi)燃機油)，這 類潤滑油主要用于汽油機和柴油機的潤滑。 齒輪油，包括車用齒輪油和工業(yè)齒輪油。 液壓油，用于工程機械、礦山機械、農(nóng)業(yè) 機械、交通機械、建筑機械等液壓系統(tǒng)。 工業(yè)潤滑油，包括機械油、汽輪機油、壓 縮機油、冷凍機油、真空泵油、電氣絕緣 油、工藝用油(金屬加工油、金屬熱處理油、 鑄造用油、壓延油、白色油、防銹油等)。 一、潤滑油的基本性

26、能 根據(jù)潤滑油的基本功能，要求潤滑油要具備以下基本性能: 摩擦性能 要求潤滑油具有盡可能小的摩擦系數(shù)，保證機械運行敏捷而平穩(wěn)， 減少能耗。 適宜的粘度 是潤滑油的最重要的性能，因此選擇潤滑油時首先考慮粘度是否合 適。高粘度易于形成動壓膜，油膜較厚，能支承較大負荷，防止磨損。 但粘度太大，即內(nèi)摩擦太大，會造成摩擦熱增大，摩擦面溫度升高， 而且在低溫下不易流動，不利于低溫啟動;低粘度時，摩擦阻力 小，能耗低，機械運行穩(wěn)捷，溫升不高。但如粘度太低，則油膜太薄， 承受負荷的能力小，易于磨損，易滲漏流失。特別是容易滲入疲勞裂 紋，加速疲勞擴展，從而加速疲勞磨損，降低機械零件壽命。 一、內(nèi)燃機潤滑油一、內(nèi)

27、燃機潤滑油 1內(nèi)燃機的工作特點和主要性能的要求 （1)溫度高、溫差大。 內(nèi)燃機的溫度直接受燃料燃燒和摩擦所產(chǎn)生熱量的影響，內(nèi)燃 機運行時各工作區(qū)的溫度都較高。如活塞頂部、氣缸蓋和氣缸壁的溫度.會在250-300之間; 活塞裙部溫度會在100一150之間;主軸承、曲軸箱油溫約85一95之間，尤其在曲 軸箱變小的情況下，油溫可高達120左右。另外，在冬季條件下的冷啟動溫度較低，內(nèi)燃 機的運行溫度和環(huán)境溫度差別較大。 (2)運動速度快 內(nèi)燃機曲軸轉(zhuǎn)速多在1500 -4800r/min，活塞的平均線速8 - 14m/s , 在摩擦表面形成潤滑油膜十分困難。再加上潤滑油被燃料稀釋，使氣缸壁與活塞之間經(jīng)常

28、處 于邊界潤滑狀態(tài)，嚴重時會導致摩擦表面的粘結(jié)和燒結(jié)現(xiàn)象。 (3)負荷重 現(xiàn)代內(nèi)燃機的功率高，因而運動副承受的負荷很大。如連桿軸承負荷為7.0一 24.5MPa，而主軸承負荷為5.0一12.0DMPa，有時連桿軸承還要承受沖擊負荷。 (4)受環(huán)境因素的影響大 內(nèi)燃機在進氣沖程吸人的大氣塵埃和燃料燃燒生成的廢氣、 固態(tài)物質(zhì)及潤滑油氧化生成的積炭、漆摸和油泥等沉積物，都會加速摩擦表面的磨損與腐 蝕，而影響著零部件的使用壽命。 根據(jù)內(nèi)燃機的工作特點，要求內(nèi)燃機油主要性能要有適當?shù)恼扯群土己玫恼硿匦阅?；較強的 抗氧化能力和良好的清凈分散性；良好的抗磨性能；良好的防腐蝕性能。 極壓性 當摩擦件之間處于邊

29、界潤滑狀態(tài)時，粘度作用不大，主要靠邊界膜強度支承載荷，因此要求潤滑 油具有良好的極壓性，以保證在邊界潤滑狀態(tài)下，如啟動和低速重負荷時，仍有良好的潤滑。 化學安定性和熱穩(wěn)定性 潤滑油從生產(chǎn)、銷售、貯存到使用有一個過程，因此要求潤滑油要具有良好的化學安定 性和熱穩(wěn)定性，使其在貯存、運輸、使用過程中不易被氧化、分解變質(zhì)。對某些特殊用途的 潤滑油還要求耐強化學介質(zhì)和耐輻射。 材料適應性 潤滑油在使用中必然與金屬和密封材料相接觸，因此要求其對接觸的金屬材料不腐蝕， 對橡膠等密封材料不溶脹。 純凈度 要求潤滑油不含水和雜質(zhì)。因水能造成油料乳化，使油膜變薄或破壞，造成磨損，而且 使金屬生銹;雜質(zhì)可堵塞油濾和

30、噴嘴，造成斷油事故，雜質(zhì)進人摩擦面能引起磨粒磨損。因 此，一般潤滑油的規(guī)格標準中都要求油色透明，且不含機械雜質(zhì)和水分。 2.潤滑油在內(nèi)燃機中的作用 (1)潤滑與減摩作用 發(fā)動機在運轉(zhuǎn)時，如果一些摩擦部位得不到適當?shù)臐櫥?，就會產(chǎn)生干摩擦。實踐證 明，干摩擦在短時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量足以使金屬熔化，造成機件的損壞甚至卡死(許多漏 水或漏油的汽車出現(xiàn)拉缸、抱軸等故障，主要原因就在于此)。因此必須對發(fā)動機中的 摩擦部位給予良好的潤滑。當潤滑油流到摩擦部位后，就會粘附在摩擦表面上形成一 層油膜，減少摩擦機件之間的阻力，而油膜的強度和韌性是發(fā)揮其潤滑作用的關鍵。 使用潤滑油，可以減少內(nèi)燃機各運動部件之何的磨損和

31、因摩擦引起的功率損失和摩擦 熱。這樣就增加了機械的有效功率，降低了燃料的消耗，節(jié)約了能量，同時也延長了 機械的使用壽命。 （2)冷卻發(fā)動機部件作用 燃料在內(nèi)燃機中燃燒產(chǎn)生很高的溫度，產(chǎn)生的熱量，只有一小部分用于動力輸出以及 摩擦阻力消耗和輔助機構的驅(qū)動上；其余大部分熱量除隨廢氣排到大氣中外，還會被 發(fā)動機中的冷卻介質(zhì)帶走一部分。發(fā)動機中多余的熱必須如不對機件加以冷卻，內(nèi)燃 機就不能正常工作。這一方面靠發(fā)動機冷卻系來完成，另一方面靠潤滑油從氣缸、活 塞、曲軸等表面吸收熱量后帶出。內(nèi)燃機的冷卻介質(zhì)是潤滑油、水或空氣等。新近設 計的內(nèi)燃機常采用風冷而不是水冷，這就更增加了潤滑油冷卻作用的負荷，要求潤

32、滑 油有更好的耐高溫性能和冷卻發(fā)動機的性能。 （3)密封作用 發(fā)動機中的活塞環(huán)與缸套、活塞環(huán)與環(huán)槽之間都有一定的間隙，如得不到密封，燃 氣就會竄人曲軸箱內(nèi)，使燃燒室壓力降低，從而降低發(fā)動機的功率。潤滑油在這些部 位能起到密封作用，防止竄氣，保證發(fā)動機的正常工作。 （4）洗滌作用 發(fā)動機工作中，會產(chǎn)生許多污物。如吸入空氣中帶來的砂土、灰塵，混合氣燃燒后形 成的積炭，潤滑油氧化后生成的膠狀物，機件間摩擦產(chǎn)生金屬屑等等。這些污物會附 著在機件的摩擦表面上，如不清洗下來，就會加大機件的磨損。另外，大量的膠質(zhì)會 使活塞環(huán)粘結(jié)卡滯，導致發(fā)動機不能正常運轉(zhuǎn)。因此，必須及時將這些污物清理，這 個清洗過程是靠潤

33、滑油在機體內(nèi)循環(huán)流動來完成的。 (5)防銹和抗腐蝕作用 燃料在發(fā)動機中燃燒會產(chǎn)生一定量的水和氧化物，它們隨著竄氣進人曲軸箱，對各金 屬部件進行腐蝕。為此，要求內(nèi)燃機潤滑油還具有防銹和抗腐蝕性能。潤滑油在機件 表面形成的油膜，可以避免機件與水及酸性氣體直接接觸，防止產(chǎn)生腐蝕、銹蝕。 （6）消除沖擊載荷 在內(nèi)燃機壓縮行程結(jié)束時，混合氣開始燃燒，氣缸壓力急劇上升。這時，軸承間隙中 的潤滑油將緩和活塞、活塞銷、連桿、曲軸等機件所受到的沖擊載荷，使發(fā)動機平穩(wěn) 工作，并防止金屬直接接觸，減少磨損。 內(nèi)燃機油的主要性能 隨著內(nèi)燃機中所使用的發(fā)動機性能不斷地 改進，潤滑油的工作條件日益苛刻，對排 出廢氣的管理

34、和對安全性的要求也更加嚴 格。為保證內(nèi)燃機油具備應有的功用，對 內(nèi)燃機油性能的要求也日趨嚴格。 適宜的粘度和粘溫性能 內(nèi)燃機油的粘度主要關系到發(fā)動機在低溫下的 起動性(又稱低溫泵送性)和機件的磨損程度。燃油 和潤滑油的消耗量和功率損耗的大小。 良好的氧化安定性 內(nèi)燃機潤滑油在高溫工作條件下，氧化速度加 速，易于變質(zhì)生成腐蝕金屬的酸性物質(zhì)和使粘度 變大的膠質(zhì)、油泥等而失去潤滑作用，造成粘環(huán)、 拉缸和機件腐蝕。為提高油品的氧化安定性，通 常在油中添加抗氧劑、抗腐蝕劑等。 良好的清凈分散性 燃料在內(nèi)燃機燃燒室中燃燒而生成的炭粒煙塵、未燃燃 料及潤滑油氧化生成的積炭和油泥等，集結(jié)在一起會在活 塞、活塞

35、環(huán)槽、氣缸壁和排氣口處沉積、結(jié)焦、或堵塞濾 清器和油孔，使發(fā)動機磨損增加、散熱不良、活塞環(huán)粘著、 換氣不良、排氣不暢及供油不足，從而造成潤滑不良、油 耗增大和功率下降。因此要求在內(nèi)燃機油中添加清凈分散 劑，使油其有良好的清凈分散性，不僅有高溫清凈作用， 能將摩擦副上的沉積物清洗下來，而目.也要具有良好的 低溫分散性，能阻止顆粒物的積聚和沉積，在潤滑油通過 機油濾清器時將它們過濾掉。 良好的潤滑性、抗磨性 內(nèi)燃機承受的負荷較大，特別是曲軸主軸承、連桿軸承、活塞銷軸承和凸 輪挺桿間間隙處等，常常承受沖擊載荷而處于邊界潤滑狀態(tài)，容易產(chǎn)生擦傷 性磨損。因此，要求內(nèi)燃機具有完善的潤滑系統(tǒng)，內(nèi)燃機油具有良

36、好的潤滑 性和抗磨性。要采用嚴格的考核評定方法來保證質(zhì)量。 良好的抗腐蝕性和酸中和性 內(nèi)燃機油在使用過程中由于受溫度、空氣及某些金屬的影響，自身會氧化 生成具有腐蝕作用的酸性物質(zhì)和油泥，對金屬有腐蝕性;另外燃料的燃燒產(chǎn)物， 如含硫燃料燃燒后產(chǎn)生的鹽酸和氫溴酸等，也會使內(nèi)燃機零件腐蝕。因此要 求內(nèi)燃機油具有良好的抗腐蝕性和酸中和性 ，所以在內(nèi)燃機油的技術指標中規(guī)定了總堿值(TBN)，總堿值大的油，酸中和 能力強，防止金屬腐蝕的能力也強。 良好的杭泡沫性 內(nèi)燃機油在油底殼中，由于曲軸的強烈攪動和進行飛濺潤滑，很容易形成 氣泡而影響潤滑油的潤滑性能，同時會使油泵抽空，導致故障，因此現(xiàn)代的 內(nèi)燃機油中

37、都添加抗泡沫劑以提高其抗泡沫性。 (三)內(nèi)燃機油的分類 內(nèi)燃機潤滑油廣泛用于汽車、坦克、內(nèi) 燃機車、船舶和施工機具等移動式或固定 式發(fā)動機潤滑。內(nèi)燃機油質(zhì)量分級按美國 石油學會(API)標準進行分級，粘度分級按 美國汽車工程師學會(SAE)標準進行分類。 發(fā)動機油的SAE粘度等級 美國汽車工程師協(xié)會(簡稱SAE)根據(jù)汽車的使用 與設計情況頒布了汽車用油的粘度等級，被稱為 SAE 粘度級，并在世界范圍內(nèi)得到應用。 發(fā)動機油的SAE粘度級別分別為：SAE 0W,5W,10W,15W,20W, 25W, 20, 30, 40, 50, 60 共計11個級別。它規(guī)定了發(fā)動機油的一些粘度指 標。 SAE

38、 0W的粘度最小，而SAE60的粘度最大。 API等級 API(American Petroleum Institute)指美國石油學會，該學 會根據(jù)汽車對發(fā)動機油的質(zhì)量要求頒布了API規(guī)格。 針對汽油機油的規(guī)格有：API SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ,SL 其中, SA的級別最低，SL的級別最高。 針對柴油機油的規(guī)格有：API CA, CB, CC, CD, CE, CF, CF-2, CF-4, CG-4, CH-4, CI-4 其中，CA的級別最低，CI-4的級別最 高。 在認定油的級別時采用不同的臺架試驗。 近年來，內(nèi)燃機中越來越多地使用多級油。

39、所謂 多級油是指其100運動粘度在某一非W粘度等級 范圍內(nèi)，而同時其低溫粘度和邊界泵送溫度又能 滿足某一W粘度等級的指標， 可表示為10 W/30及20 W/40 等。多級油大多是 由較低粘度的基礎油添加粘度添加劑稠化后制成 的，所以也稱稠化機油。多級油的粘一溫性質(zhì)顯 著優(yōu)于單級油，它的使用不受地區(qū)和季節(jié)的限制， 冬、夏季和南、北地域通用，同時還可以節(jié)約燃 料。多級油又稱冬夏兩用油或四季用油。 3.內(nèi)燃機潤滑油的品種 我國現(xiàn)行的內(nèi)燃機油質(zhì)量標準中除規(guī)定了其理化性能外， 還提出了發(fā)動機試驗要求。內(nèi)燃機油的發(fā)動機試驗包括軸 瓦腐蝕試驗、剪切安定性試驗、低溫銹蝕試驗、高溫清凈 性和抗磨性試驗以及按照

40、不同程序進行的發(fā)動機性能評定 試驗。除符合上述要求外，對于新研制的內(nèi)燃機油，往往 還要進行長距離的實地行車試驗，才能評定其質(zhì)量是否合 格。每類潤滑油都有特定的評定方法和指標體系，柴油機 油的要求比汽油機油的要求更為苛刻。 除此以外，對于二沖程汽油機潤滑油、鐵路內(nèi)燃機車柴 油機潤滑油、船用柴油機油和航空潤滑油還各有其牌號及 質(zhì)量指標。 二、齒輪油 齒輪機構是機械中最主要的傳動機構，用于傳遞運動和動力，在汽 車、拖拉機、機床和軋鋼機等機械設備中得到廣泛應用。 (一)齒輪的工作特點 運動和動力的傳遞是在齒輪機構中每對嚙合齒面的相互作用、相互 運動中完成的。 齒輪的當量半徑小，難形成油楔; 齒輪之間的

41、接觸面積很小，基本是線接觸，所以其承受的壓力大，如 汽車傳動裝置中雙曲線齒輪其接觸部位的壓力可高達10004000MPa; 在運動過程中既有滾動摩擦，又有滑動摩擦，而且滑動的方向和速度 急劇變化。 齒輪的工作條件使齒輪油極易從齒間被擠壓出來，容易引起齒面的擦 傷和磨損。為此，齒輪油要具有在高負荷下使齒面處于邊界潤滑和彈 性流體動力潤滑狀態(tài)的性能。 (二)齒輪油的主要性能 由齒輪的工作特點可知，齒輪油除了具有 一般潤滑油的性能外，尤其突出的是具有 良好的抗磨損、耐負荷的性能，也就是要 有較高的承載能力，因此在齒輪油中要特 別添加抗磨劑。 曲線上的第一個轉(zhuǎn)折點B表明油 膜開始破裂，鋼球之間開始一

42、卡咬，此時P B叫做最大無卡咬 負荷，也稱為臨界負荷，A B 之間稱為無卡咬區(qū)域。 BC之間， 由于部分卡咬而磨損急 劇增加，稱為延遲卡咬區(qū)域。C D 之間為接近卡咬區(qū)域，此時 的磨損增加率雖比BC間的小， 但其磨痕直徑仍在逐步增大。D 為燒結(jié)點，即達到因燒結(jié)而焊 死或磨痕直徑為4mm時的情 況，P D 稱為燒結(jié)負荷。 (三)齒輪油的分類 我國的齒輪油分為車 輛齒輪油及工業(yè)齒輪 油兩大類。 車輛齒輪油按其使用 條件的苛刻程度分為3 種。 車輛齒輪油按華氏210度賽式通用粘度秒的大約 值分為7個粘度等級，近80w/90年來，標號為 80w/90、 85w/90 /、85w/140等多級齒輪油應用

43、 日益廣泛，它們同時具有良好的低溫起動性和高 溫潤滑性。 (二)化學組成與電器絕緣油性能的關系 電器絕緣油性能主要取決于油品的化學組 成。 烷烴 烷烴的電氣性能較好，抗氧化安定性較 差，其析氣性在烴類中是最差的，在強電 場作用下容易發(fā)生脫氫反應。 環(huán)烷烴 環(huán)烷烴的電氣性能和抗氧化安定性與烷烴的差不多，其凝 點一般較低，是電器絕緣油的較理想組分，因此，常選用 環(huán)烷基原油作為生產(chǎn)電器絕緣油的原料。 芳香烴 單環(huán)芳烴的電氣性能較好，吸氫能力也較強，但其抗氧 化安定性差，特別是帶環(huán)烷環(huán)的單環(huán)芳烴最差。雙環(huán)芳烴 的抗氧化安定性比單環(huán)的好一些。多環(huán)芳烴雖是天然的抗 氧劑，但它氧化后生成的沉淀會使油品顏色變

44、深，同時它 的介質(zhì)損失角正切值比單、雙環(huán)芳烴的大很多，而吸氫能 力則比單、雙環(huán)芳烴的低。因此，多環(huán)芳烴在電器絕緣油 中屬于非理想組分，應盡量除去。 非烴化合物 含氮化合物容易促進氧化而產(chǎn)生沉淀和導致顏色變深。 少量的含硫化合物對油品的抗氧化安定性有利，但含硫量 不應大于a.s，否則，會引起設備腐蝕。酸性含氧化食物 也是有腐蝕性的，而中性含氧化合物則影響不大。膠質(zhì)氧 化后易生成沉淀，導致介質(zhì)損失角正切值劇增及散熱困難 等。 綜上所述，電器絕緣油的理想組分是環(huán)烷 烴，其次是烷烴，同時也要有適量的單環(huán) 和雙環(huán)芳烴。而多環(huán)芳烴、含氮化合物、 酸性含氧化合物和膠質(zhì)則是非理想組分， 應予脫除。 六、潤滑脂

45、 潤滑脂是由基礎油、稠化劑和添加劑等 組成的一種在常溫下呈油膏狀(半固體)的塑 性潤滑劑。 稠化劑是一些有稠化作用的固體物質(zhì)，通 常可分為皂基稠化劑和非皂基稠化劑。 (一)潤滑脂的特性 潤滑脂在常溫低負荷下類似固體，能保持自己的形狀而不 流動，能粘附于機械摩擦部件的表面，起到良好的潤滑作 用，而又不致使?jié)櫥温浠蛄魇?同時還能起到保護和 密封作用，減少設備因與其他雜質(zhì)的接觸而受到的腐蝕作 用。 在較高的溫度或受到超過一定限度的外力時或當機械部件 運動摩擦而升溫時，潤滑脂開始塑性變形，像流體一樣能 流動，類似粘性流體而潤滑機械部件，從而減少運動部件 表面間的摩擦和磨損。當運動停止后潤滑脂又能恢

46、復一定 的稠度而不流失。 應用于航空、汽車、紡織和食品等工業(yè)的機械和軸承的潤 滑。 潤滑脂和潤滑油相比有某些待殊性能，使之成為 潤滑油所不能代替的潤滑材料，其特性是： 1.不從潤滑部件流失或滑落，這樣可使?jié)櫥到y(tǒng) 簡化； 2.有較好的抗壓性； 3.能密封防塵； 4.具有較好的防銹和抗腐蝕性； 5.適應性能強； 6.使用壽命長。 潤滑脂不像潤滑油那樣能給潤滑部件提供冷卻清 潔作用，除此之外它具有潤滑油的其他全部功能。 潤滑脂的組成 潤滑脂是由稠化劑(分散相)、液體潤滑劑(分散介質(zhì))和添加劑三部分組成，其中液體潤 滑劑占比例最多，一般占潤滑脂總配方的3090%，稠化劑含量為1020%，添加劑 占5

47、%以下。 1 液體潤滑劑（分散介質(zhì)） 潤滑脂的潤滑性能基本上取決于它所含有的液體潤滑劑，由于它在潤滑脂中所占比例 最大，因此，制備潤滑脂時，正確地選用液體潤滑劑是很重要的。潤滑脂中液體潤滑 劑的類型和組成能決定潤滑脂的高溫蒸發(fā)性能，其低溫泵送性和相似粘度則取決于液 體潤滑劑的粘度和凝固點，液體潤滑劑的粘溫性能決定潤滑脂的溫度使用范圍。 2 稠化劑（分散介質(zhì)） 制備潤滑脂所用稠化劑有兩大類：皂基稠化劑即脂肪酸金屬皂(包括單皂或混合皂及復 合皂)、非皂基稠化劑(包括烴類、無機類及有機類)。皂基稠化劑制備的潤滑脂占潤滑 脂總量的90%左右。 3 膠溶劑 膠溶劑是一種極性或半極性物質(zhì)，如有機酸、醇、醚

48、、胺類等化合物。水也是膠溶劑。 這類物質(zhì)的存在使皂油的相態(tài)發(fā)生改變，所以叫結(jié)構改善劑。在制脂中膠溶劑是十分 重要的，某些脂如果沒有膠溶劑(即使很微量)就不能成酯。 在制脂過程中，過程本身就有膠溶劑，如水、脂肪分解出的甘油、半皂化的脂肪酸等。 4 添加劑 為了改善潤滑脂的某些性能，要在潤滑脂中加入各種添加劑(抗氧劑、防銹劑、結(jié)構改 善劑、極壓抗磨劑等)。 (二)潤滑脂的種類及應用 潤滑脂按基礎油分類可分為礦物油潤滑脂 和合成潤滑脂; 按稠化劑來分可分為皂基潤滑脂和非皂基 潤滑脂; 按用途分類可分為抗磨潤滑脂、防護密封 潤滑脂和專用潤滑脂。 目前廣泛應用的潤滑脂都屬于抗磨潤滑脂。 從生產(chǎn)工藝出發(fā)，

49、按稠化劑類型分類情況 如 潤滑脂的主要質(zhì)量指標有: 滴點 是指潤滑脂在規(guī)定條件下加熱時，從標準食品的 脂杯中滴下第一滴液體(或流出液柱長25mm)時的 溫度。它反映出該溫度下潤滑脂已由半固態(tài)轉(zhuǎn)變 為液態(tài)。滴點是潤滑脂規(guī)格中的重要指標，用它 可以大致區(qū)別不同類型的潤滑脂、粗略估計其最 高使用溫度以及檢驗潤滑脂的質(zhì)量。通常皂基潤 滑脂的使用溫度要比其滴點低1030.滴點的高 低主要取決于皂或高分子烴等稠化劑的性質(zhì)。 錐人度 是指在規(guī)定的溫度(25士0.5)、負荷（150g士 0.2g)和時間(5s)的條件下，錐體刺入潤滑脂的深 度。潤滑脂的商品牌號通常是以錐入度的大小來 劃分的。 析油量 潤滑脂的

50、析油量評價潤滑脂的膠體安定性的指標。 當油的析出量越大，說明膠體的安定性越差，當 潤滑脂的析油量超過5%20%時，則不能使用。 潤滑脂其他質(zhì)量指標還有抗磨性、貯存安定性、 抗水淋性、高溫性等。 合成潤滑油 合成潤滑油是通過有機合成方法制備的液體潤滑劑。以石油為原料， 經(jīng)分餾、精制和脫蠟等通用潤滑油加工過程而得到的潤滑油料(一般 稱為礦物油或石油基潤滑油)，均系碳氫化合物的混合物，而合成潤 滑油的分子結(jié)構中，除了含碳、氫元索外，還分別含有氧、硅、磷、 氟、氯等元素。 根據(jù)化學結(jié)構的不同，合成潤滑油又分為幾大類。計有酯類油、聚醚、 聚硅氧烷(硅油和硅酸酯)、含氟油、磷酸酯和聚a一烯烴。每類合成潤

51、滑油都有其獨特的化學結(jié)構、特定的原料和制備工藝、特殊的性能和 應用范圍。 與礦物油相比，一般說來，合成潤滑油具有優(yōu)良的粘溫性和低溫流動 性，良好的熱氧化安定性、潤滑性和低揮發(fā)性，以及其他一些特殊性 能，如化學安定性和耐輻射性等，而且各類合成潤滑油的性能又各具 特色，因而能夠滿足礦物油所不能滿足的使用要求。這就是合成 潤滑油雖然價格較貴仍能不斷發(fā)展的重要原因。 我國已研制和生產(chǎn)的合成潤滑油有酯類油、 聚醚、聚硅氧烷、含氛潤滑油、磷酸酯和 合成烴。此外還發(fā)展了用于合成油的各種 添加劑。 產(chǎn)品系列有合成航空潤滑油脂、精密儀表 油脂、抗化學油脂、液壓及制動液、內(nèi)燃 機油、齒輪油、壓縮機油、金屬加工液和

52、 各種高低溫潤滑脂等，基本滿足了我國國 防工業(yè)和其他工業(yè)不斷發(fā)展的需要。 潤滑油基礎油 潤滑油一般以基礎油和添加劑調(diào)合而成。就體積 而言，基礎油是潤滑劑的最重要成分。 按所有潤滑劑的質(zhì)量平均計算，基礎油占潤滑劑 配方的95%以上。有些潤滑劑系列(如某些 液壓油和壓縮機潤滑油)，其化學添加劑僅占1%。 因而基礎油決定著潤滑油的基本性質(zhì)。 基礎油分為礦物油和合成油兩大類。所謂礦物油， 就是以原油的減壓餾分或減壓渣油為原料，并根 據(jù)需要經(jīng)過脫瀝青、脫蠟和精制等過程而制得的 潤滑油基礎油。礦物潤滑油約占全部潤滑油的 97%左右。 。2009年4月1日，中國石油天然氣公司開始實施 企業(yè)標準SY 44-2

53、009通用潤滑油基礎油標準規(guī)定 了通用潤滑油基礎油的分類、技術要求、標志、 包裝、運輸和貯存。標準適用于石油餾分經(jīng)溶劑 精制、白土補充精制或加氫補充精制工藝生產(chǎn)出 的基礎油及經(jīng)加氫(包括全加氫或混合加氫及異構 脫蠟等)工藝生產(chǎn)的基礎油。通用潤滑油基礎油按 飽和烴含量和黏度指數(shù)的高低分三類共七個品種， 其中類分為MVI HVI, HVIS,HVIW四個品種； 類分為HVIH,HVIP兩個品種；類只設VHVI一 個品種見表10-5-1。 代號說明:VI-黏度指數(shù)；MVI-中黏度指數(shù)類基礎油；HVI-高黏度指數(shù)類基礎油； HVIS-高黏度指數(shù)深度精制類基礎油；HVIW-高黏度指數(shù)低凝類基礎油； HV

54、IH-高黏度指數(shù)加氫類基礎油；HVIP-高黏度指數(shù)優(yōu)質(zhì)加氫類基礎油； VHVI-很高度指數(shù)加氫類基礎油；BS-光亮油。 黏度等級牌號的劃分: 本標準中I類基礎油黏度等級牌號按賽氏通用黏度來劃，其數(shù)值為某黏 度等級基礎油運動黏度所對應的賽氏通用黏度整數(shù)的近似值。黏度等 級以400C賽氏通用黏度秒(s)表示的牌號有150,200, 300, 400, 500,600，650, 750；黏度等級以100C賽氏通用黏度秒(s)表示的牌 號有90BS, 120BS, 150BS。本標準中類、類基礎油黏度等級以 100運動黏度中心值來表示。 潤滑油的化學組成潤滑油的化學組成 從餾分組成來看，潤滑油是石油中

55、280-500以上的餾分， 而大部分潤滑油.是石油中、350以上的餾分。 潤滑油中烴類包括烷烴、環(huán)烷烴、芳烴，它們的碳原子 數(shù)大約從C20-C40甚至更高，餾分的輕重而不同。潤滑油 中除含烴類外，還含有氧、氮、硫化合物以及膠質(zhì)瀝青質(zhì) 等非烴化合物。石油產(chǎn)地不同，烴經(jīng)類和非烴類化合物在 潤滑油的含量也各不相同。 潤滑油的各種使用性能如粘度、粘溫特性、低溫流動性、 抗氧化安定性都與其化學組成有關。要制得品種優(yōu)良的潤 滑油，在潤滑油餾分精制時，必須將大部分的膠質(zhì)、瀝青 質(zhì)，多環(huán)短側(cè)鏈的環(huán)狀烴以及含氧、氮、硫化合物(統(tǒng)稱 為潤滑油不理想組分)除去，保留少環(huán)長側(cè)鏈的環(huán)狀烴(統(tǒng) 稱為潤滑油理想組分)，為改

56、善潤滑油的低溫流動性，還 要進行脫蠟。 綜合分析可知，異構烷烴、少環(huán)長側(cè)鏈烴 是潤滑油的理想組分; 膠質(zhì)瀝青質(zhì)、短側(cè)鏈多環(huán)芳烴以及流動性 差的高凝點烴類為潤滑油的非理想組分。 二、潤滑油基礎油的生產(chǎn)路線二、潤滑油基礎油的生產(chǎn)路線 潤滑油基礎油的生產(chǎn)路線可分為三類：傳統(tǒng)工藝路線包括 溶劑脫瀝青、溶劑精制和溶劑脫蠟（生產(chǎn)類潤滑油）； 全加氫型工藝路線和加氫與傳統(tǒng)工藝的組合路線（生產(chǎn) /類潤滑油）。 1、傳統(tǒng)工藝路線、傳統(tǒng)工藝路線 傳統(tǒng)生產(chǎn)過程基本以物理過程為主,不改變烴類的結(jié)構,生 產(chǎn)的基礎油質(zhì)量取決于原料中理想組分的含量和性質(zhì)。 目前,不論國內(nèi)還是國外，傳統(tǒng)工藝有其不可完全取代的 優(yōu)勢。我國潤滑

57、油生產(chǎn)主要以“老三套”生產(chǎn)工藝為主。 多年來,我國在擴大潤滑油生產(chǎn)能力的同時,對“老三套” 進行了以節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟效益為主旨的多項技術改進, 已取得明顯效果。 我國主要以物理法生產(chǎn)基礎油，經(jīng)過多年的工業(yè)實踐已總結(jié)出一套成熟的工藝方法， 溶劑精制一溶劑脫蠟一白土補充精制，通稱為“老三套”工藝。具體過程包括: 常減壓蒸餾切割得到各種餾程的潤滑油餾分和減壓渣油(減壓渣油經(jīng)溶劑脫瀝青得到 殘渣潤滑油餾分) 溶劑精制除去各種潤滑油餾分中的非理想組分; 溶劑脫蠟以除去高凝點組分，降低其凝點; 白土或加氫補充精制。該法受原油本身化學組成的限制很大，低硫石蠟基原油是潤 滑油的良好原料。 潤滑油溶劑精制與溶

58、劑脫蠟又有兩種流程: 先精制后脫蠟稱為正序流程;正序流程可以副產(chǎn)蠟產(chǎn)品 先脫蠟后精制稱為反序流程。反序流程可以副產(chǎn)凝點較低的高附加值抽出油。 兩種流程各有特色，而究竟采用哪一種更好，要視原料的含蠟量，裝置的設備處理能 力大小，蠟是否需要精制等多種因素決定。 傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)潤滑油對原油質(zhì)量依賴性較大,達不到高檔潤滑油的要求。但傳統(tǒng)工藝生 產(chǎn)的高黏度指數(shù)基礎油產(chǎn)率高,并能副產(chǎn)高熔點石蠟,生產(chǎn)成本較低。調(diào)制一些工業(yè)潤滑 油以及某些小跨度的多級內(nèi)燃機油,用I類基礎油完全可以滿足要求。 2、全加氫型工藝路線、全加氫型工藝路線 （1） 燃料型加氫裂化異構脫蠟或催化脫蠟加氫后精 制工藝路線 燃料油型加氫裂化裝

59、置的尾油中烷烴含量隨轉(zhuǎn)化率的提高 而增加。因此高轉(zhuǎn)化率加氫裂化裝置的尾油是生產(chǎn)類基 礎油很好的原料。 韓國SK公司的UCO潤滑油生產(chǎn)工藝首次采用了對加氫裂 化尾油的催化脫蠟技術。該技術是加氫裂化尾油的循環(huán)利 用以及燃料油加氫裂化和潤滑油加工過程的有機結(jié)合，以 HCK和HC -22為催化劑。UCO工藝生產(chǎn)的基礎油具有高 黏度指數(shù)、低揮發(fā)性、良好的氧化安定性、低芳烴和雜原 子含量較低的優(yōu)點。 （2） 潤滑油型加氫裂化異構脫 蠟加氫后處理工藝路線 這種全加氫工藝是以減壓蠟油(VGO)和脫瀝青油 ( PAO ) 為原料, 通過加氫裂化異構脫蠟加氫 后處理生產(chǎn)和類基礎油,是目前世界上生產(chǎn)、 類基礎油工業(yè)

60、應用最多的工藝。 這種全氫工藝可以利用高黏度指數(shù)組分較少的非 石蠟基原料油來生產(chǎn)高收率高黏度指數(shù)基礎油,同 時可得到附加值高的噴氣燃料、低凝點柴油和少 量石腦油,以降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益。 3、傳統(tǒng)技術與加氫結(jié)合生產(chǎn)、傳統(tǒng)技術與加氫結(jié)合生產(chǎn)/ 類基礎油的組合工藝類基礎油的組合工藝 （ 1） 溶劑抽提加氫處理溶劑脫蠟工藝路線 這種組合工藝的目的是利用溶劑精制的中性油料生產(chǎn)類 中性油,類輕中性油和重中性油仍然可以用溶劑精制 溶劑脫蠟工藝生產(chǎn),保持石蠟產(chǎn)量不變。 （2） 溶劑抽提加氫處理異構脫蠟加氫后處理工藝 路線 這種工藝是由Chevron公司和Mobil 公司開發(fā)的，目的是 利用原生產(chǎn)常規(guī)I