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碳世界告诉你润滑油的基本构建油材组配及功能制约

文章来源:碳能润滑油 人气: 发表时间:2018-04-03

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  不同加工工艺的基础油结构组成也存在差异,因而不可一概而论。采用老三套工艺生产的基础油,饱和烃质量分数<90%,芳烃质量分数>10%,主要为轻芳烃,也含有少量的中芳烃和重芳烃,硫氮含量较高,油品质量较差。而加氢异构化基础油的饱和烃质量分数可高达99%以上,芳烃质量分数<1%,且都为轻芳烃。另外,由于经过加氢处理或加氢裂化,基础油中硫、氮含量也极低。从上海高桥的溶剂精制油(SR)和某加氢异构油(HI)的质谱分析数据发现,HI油中链烷烃约为RS油的2倍,RS油中环烷烃含量略高于HI油,HI油中一环环烷烃质量分数大于RS油,约7%,二环环烷含量与RS油相当,三环环烷含量是RS油的1/2,基本不含四环环烷烃,而RS油中四环环烷的质量分数达到了7.9%,这些结构组成上的不同也决定了两种,基础油性能上的差异。合成基础油PAO和GTL中,组成全部为饱和烃,且不含硫、氮,因此,也具有优异的性能。
  润滑油基础油组成分析方法由于基础油结构组成对其性能有重要影响,因此,通过对结构组成进行分析也越发重要。研究基础油的结构组成是控制基础油质量和开发润滑油产品最基础的工作。目前,分析基础油化学组成的方法主要有经典柱色谱法、高效液相色谱法、薄层色谱法、红外光谱法、紫外吸收光谱法、质谱法和核磁共振等。其中,紫外吸收光谱、红外吸收光谱、质谱和核磁共振(简称四谱)是有机化合物结构分析最常用的现代物理测试技术,在润滑油研究领域也得到广泛应用。
  结构组成对基础油黏温性能的影响基础油的黏温性是其化学组成的函数,用黏度指数(VI)衡量,VI越高说明黏温性能越好。Adh-varyu等研究认为,黏度指数的高低主要取决于正异构烷烃的含量,他们发现黏度指数与平均烷基链长之间的线性关系显著。就烃类本身而言,其黏度指数的差别很大,链烷烃的黏度指数最高,黏温性能最好;其次是具有烷烃侧链的单环、双环环烷和单环、双环芳烃;最差的是重芳香烃、多环环烷烃和环烷芳烃。从链烷烃的分子结构看,链烷烃骨架结构亦与基础油黏温性能有关。为C25C26正异构烷烃黏度指数差异。从可以看出,烷基侧链的分支程度增加时,黏度指数将会下降。同碳数异构烷烃的黏度指数比正构烷烃的低,异构分支程度愈大者,黏度指数愈小;支链的长度增加,黏度指数也将下降。HI油中含有大量的异构烷烃,但其支链取代数目并不多,一般一个直链上含有13个支链,且支链较短,因此,链烷烃的这种取代位置、取代程度、支链大小在满足基础油低温性能的条件下,兼顾了基础油的黏温性能及氧化性能,构成了HI油的优势。
 

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