几种加氢润滑油基础油性质和组成的研究

 油品与添加剂石油炼制与化工几种加氢润滑油基础油性质和组成的研究陈文艺，邹恺，王秀文，吴亮（辽宁石油化工大学石油化工学院，辽宁抚顺113001）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：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。

　　基础油是润滑油的主要成分，其性质和组成对润滑油的质量具有重要影响，通常基础油的物理化学性质决定着润滑油的氧化安定性、化学活性和挥发性等，而这些性质又直接影响着润滑油的使用性能。目前，I类基础油主要通过传统溶剂精制方法获得，n类基础油主要是通过加氢或加氢裂化方法制得，m类基础油通过深度加氢裂化和/或蜡异构化技术制备。加氢润滑油基础油与常规基础油相比，具有低硫含量、低氮含量、低芳烃含量、优良的热安定性和氧化安定性、较低的挥发度、优异的黏温性能、良好的添加剂感受性等优点。目前，国内外各大石油公司非常重视基础油的组分与性能关系的研究以及不同基础油与添加剂相互作用规律的研究等，但对基础油的分析则往往局限于基本性质的分析。本课题通过对9种加氢润滑油基础油性质、结构组成及烃类组成进行分析，研究基础油物性之间、物性与烃类组成及润滑油使用性能的关系，为了解和掌握加氢润滑油基础油性质的变化规律及应用提供。

　　实验所用加氢润滑油基础油（以下简称基础油）均为国内润滑油生产企业生产，代号分别为19号。

　　12分析方法采用SH/T0205?1992方法测定；酸度采用GB/T258?1988方法测定；闪点米用GB/T267? 1988方法测定；平均相对分子质量采用VPO方法测定；虫点采用SH/T0179?1992方法测定；倾点米用GB/T3535?1983方法测定；残灰米用SH/T0170?1992方法测定；氧化安定性采用SH/T0193?1992方法测定；硫含量采用GB/T8025?1987方法测定；运动黏度采用GB/T265?1988方法测定；烃类组成采用EVER-Y109.MT型质谱仪测定。

　　9种基础油的主要性质见表1.由表1可以看出；9种基础油的硫含量均较低，最高硫质量分数为58.5g/g，其中有6种基础油的硫质量分数为9种基础油的折射率变化不大，为组成的研究工作。

　　氧化安定性氧弹时间均在220min以上；倾点均较低，在一17.0 8.5°C；黏度指数均在100以上，最高达到126；酸度均较小，最高的只有0.KOH/（100mL）；闪点都较高。

　　表i 9种基础油的主要性质项目1号2号3号4号5号6号7号8号9号密度（0折射率（40）闪点（开口/C平均相对分子质量浊点/C倾点/C残炭，氧化安定性（旋转氧弹时间）/min运动黏度/（mm2黏度指数9种基础油的结构族组成见表2.表2中数据是依据wd?W法计算所得。从表2可以看出，9种基础油的饱和烃含量均较高，表现为烷基碳率（Cp）均在75%以上，最高Cp达到90.69%，总环数（Rt）不高，最低为0. 62，最高为1. 9种基础油的烃类组成见表3.从表3可以看出：种基础油的链烷烃质量分数为17. 5%；总环烷烃质量分数为52环以上环烷烃含量不高；芳烃质量分数最低为06%，最高为102%；胶质质量分数为02%09%.表2 9种基础油的结构组成项目1号2号3号4号5号6号7号8号9号Z2基础油密度与结构参数的关系基础油的密度与总环数（iT）和芳环数（iA）的关系见。从可以看出，随着密度的增大，iT和iA都呈增大的趋势，但增大幅度有所差别，其中iT增加幅度稍大。说明随着基础油的变重，基础油中芳香组分增加的同时，环烷组分也在增加，导致iT增加幅度更大，这也可从表3数据得到验证。

　　注：CA，CN，CP，CR分别为芳碳率、环烷碳率、烷基碳率、总环碳率a，Rn，iT分别为芳环数、环烷碳数、总环数。

　　Z3基础油折射率与结构组成的关系基础油密度与RtvRa的关系基础油折射率与结构组成参数（CA，CN，CP）的关系见。从可以看出，随着基础油折射率的增加，CP呈小幅下降趋势，而CA和Cn尽管变化规律较复杂，但总体呈现缓慢增加趋势。因此折射率可以反映基础油结构参数的变化情况。

　　Z4基础油平均相对分子质量与烃类组成的关系基础油平均相对分子质量与烃类组成的关系见。从可以看出，随着基础油平均相对分子质量的增加，基础油中芳烃、环烷烃含量略有上升，鲥蕻苗酿筇舔iT髹矣蝌册痛S淋溆Z6莒苗辕筇w>ITt谦3淋苗丑辕筇此徵舸疏S淋铷均画旋转氧弹时间/min令黏度指数艮梁0；/ 6鲥蕻苗孕筇舔iT髹矣蝌册痛s淋溆Z8薛孕前wITistfg3淋苗孕骑Ttffi3淋铷闰H7. 7鲥蕻苗孕筇舔iTI栉S淋溆￥兹兹述伞屮M S3鲥蕻苗书菡盖笃冷屮铈此舔滁陆热S淋漱I辕筇」；：斡孕筇舔5AI5K冰舔-辕筇舔此矣跗砘14旋转氧弹时间/min烃类组成（您），28蕻苗驾驾Ta菡陆塍栉S淋漱m辕筇EMT（ffi.S书菡益笃伞屮细丨苒熙知浯薛丑滁s>fK驻a，flmKSs5邓舸智筇湮。

　　结构组成参数，-孕前舔聆此泗谣骂'；1（矣笆孕前舔痫鲥，3豚谣骂'；1痫瞄，sp塍mws痂。

　　黏度指数5.SAHcnsEE，SS辕筇舔此斛t谦鼷鲥。

　　艮潆裔），5鲥蕻苗酿筇舔iT砘栉s淋溆从可以看出，基础油中环烷烃含量与其黏度指数具有近似的负相关性，即环烷烃含量越高，基础油的黏度指数越低。

　　3结论9种加氢润滑油基础油均具有硫含量较低、氧化安定性高、黏度指数高、闪点高、倾点低和酸度小等特点，符合高档油品对基础油的储存及使用要求。

　　9种加氢润滑油基础油的饱和烃含量均较高，其中Cp均在75%以上，最高达到9069%；总环数只T不高，最低为062，最高为170；链烷烃质量分数为174%45.5%；总环烷烃质量分数为526%79.3%，且四环以上环烷烃含量不高；芳烃质量分数最低为06%，最高为102%；胶质质量分数为02%0加氢润滑油基础油的密度与只T、iA具有正相关性；折射率与CP具有负相关性，但与CA、CN则具有近似的正相关性；平均相对分子质量与芳烃、环烷烃含量具有近似的正相关性，与链烷烃含量具有一定的负相关性。

　　加氢润滑油基础油中链烷烃含量与氧化安定性、黏度指数之间具有正相关性，而环烷烃含量与氧化安定性、黏度指数之间则具有负相关性。