潤滑油基礎(chǔ)油規(guī)格的修訂建議

摘 要：基礎(chǔ)油是構(gòu)成潤滑油的主體，其質(zhì)量優(yōu)劣對潤滑油的性能起至關(guān)重要的作用。隨著設(shè)備技術(shù)進(jìn)步以及世界范圍內(nèi)對環(huán)保要求的日益苛刻，迫切需要制定出更高質(zhì)量水平的基礎(chǔ)油規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，以提高基礎(chǔ)油市場競爭力。本文建議標(biāo)準(zhǔn)制定借鑒國際通用API分類，同時考慮我國基礎(chǔ)油生產(chǎn)實(shí)際、性能要求及生產(chǎn)企業(yè)和用戶的實(shí)際需求。新標(biāo)準(zhǔn)對基礎(chǔ)油的分類和主要性能指標(biāo)都作出了具體要求，有利于基礎(chǔ)油質(zhì)量和市場競爭力的提升。

關(guān)鍵詞：潤滑油基礎(chǔ)油，規(guī)格，建議

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.04.008

Suggestions on the Revision of Lube Base Oil Specifi cation

KANG Yin

（SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing Co.， Ltd.）

Abstract： Base oil is the main body of lubricating oil， and its quality plays a crucial role in the performance of lubricating oil. With the progress of equipment technology and the increasingly stringent requirements for environmental protection in the world， it is urgent to develop a higher quality standard of base oil to improve its market competitiveness. This paper puts forward the suggestion on referring to the classification of international general API， and considers the actual production and performance requirements of base oil production in China and the actual needs of base oil producers and users. The new standard has specifi c requirements for the classifi cation and main performance indexes of base oil， which is conducive to the improvement of quality and market competitiveness of base oil.

Keywords： lube base oil， specifi cation， suggestions

1 研究背景

在潤滑油的基本組成中，基礎(chǔ)油占85%～99.5%。基礎(chǔ)油不僅僅是添加劑的載體，更重要的它是潤滑油的構(gòu)成主體。基礎(chǔ)油的質(zhì)量優(yōu)劣對潤滑油的性能起著至關(guān)重要的作用，特別是成品油的黏溫性能、低溫流動性、揮發(fā)性、熱氧化安定性以及對添加劑的溶解性等方面與基礎(chǔ)油的性能和質(zhì)量密切相關(guān)。設(shè)備技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展以及世界范圍內(nèi)對環(huán)保要求的日益苛刻，對潤滑油產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越嚴(yán)格。內(nèi)燃機(jī)油向更長的換油期、更低的揮發(fā)性、更好的節(jié)油性能和低排放方向發(fā)展。工業(yè)油也在向更長的使用壽命、更好的傳動效率和更加清潔環(huán)保方向發(fā)展。從市場需求來看，目前采用加氫裂化和異構(gòu)脫蠟生產(chǎn)的API Ⅱ、Ⅲ類基礎(chǔ)油需求量逐漸增長，而溶劑精制生產(chǎn)的API Ⅰ類基礎(chǔ)油需求量不斷減少。因此，提高基礎(chǔ)油質(zhì)量，優(yōu)化基礎(chǔ)油產(chǎn)品分類，以適應(yīng)市場需求及油品使用要求，提高市場競爭力，制定出更高質(zhì)量水平的潤滑油基礎(chǔ)油規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)是非常有必要的。

2 潤滑油基礎(chǔ)油分類

國外各大石油公司過去曾經(jīng)根據(jù)原油的性質(zhì)和加工工藝把基礎(chǔ)油分為石蠟基基礎(chǔ)油、中間基基礎(chǔ)油、環(huán)烷基基礎(chǔ)油等。20世紀(jì)80年代以來，以發(fā)動機(jī)油的發(fā)展為先導(dǎo)，潤滑油趨向低黏度、多極化、通用化，對基礎(chǔ)油的黏度指數(shù)提出了更高的要求[1]。API于1993年將基礎(chǔ)油分為5類（API-1509）（見表1），并將其并入EOLCS（API發(fā)動機(jī)油發(fā)照認(rèn)證系統(tǒng)）中[2]。

API基礎(chǔ)油分類主要對硫含量、飽和烴含量及黏度指數(shù)作了明確規(guī)定。Ⅰ類基礎(chǔ)油有較高的硫含量和較低的飽和烴含量。Ⅱ類基礎(chǔ)油的硫含量和芳烴含量較低，非理想組分更少（芳烴含量小于10%，硫含量不大于0.03%）。Ⅲ類基礎(chǔ)油要求有很高的黏度指數(shù)，一般要通過加氫裂化或異構(gòu)脫蠟來生產(chǎn)。

3 我國潤滑油基礎(chǔ)油產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 我國潤滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)及質(zhì)量狀況

我國是潤滑油生產(chǎn)、進(jìn)口和消費(fèi)大國。傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝只能滿足中低檔潤滑油的市場需求。潤滑油基礎(chǔ)油加氫異構(gòu)脫蠟是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的煉油技術(shù)，用于生產(chǎn)高檔潤滑油。

由中石化石油化工科學(xué)研究院有限公司（簡稱石科院）等完成的加氫裂化尾油異構(gòu)脫蠟技術(shù)，可用于多種壓力等級的異構(gòu)脫蠟工藝。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了加氫裂化尾油異構(gòu)脫蠟-加氫補(bǔ)充精制一段串聯(lián)生產(chǎn)API Ⅱ、Ⅲ類潤滑油基礎(chǔ)油技術(shù)[2]。

中國石化煉廠A，以中間基原油減壓蠟油為原料，采用石科院開發(fā)的糠醛精制-加氫處理-酮苯脫蠟組合工藝生產(chǎn)Ⅱ類基礎(chǔ)油，產(chǎn)品質(zhì)量符合中國石化協(xié)議指標(biāo)Ⅱ類基礎(chǔ)油要求。

中國石化煉廠B，以中間基原油為原料采用老三套工藝生產(chǎn)MVI 150和MVI 500基礎(chǔ)油。MVI 500基礎(chǔ)油主要用于對黏度指數(shù)要求比較低的全損耗工業(yè)用油或作為潤滑脂基礎(chǔ)油。另外，以魯寧管輸油減四線餾分油為原料，經(jīng)過糠醛精制-加氫改質(zhì)-酮苯脫蠟生產(chǎn)Ⅱ類10號基礎(chǔ)油，產(chǎn)品質(zhì)量符合中國石化協(xié)議指標(biāo)要求。

中國石化煉廠C以減壓蠟油為原料，采用Chevron技術(shù)以加氫裂化-異構(gòu)脫蠟-加氫后精制流程生產(chǎn)API Ⅱ類、Ⅲ類基礎(chǔ)油。為了滿足異構(gòu)降凝催化劑對原料的質(zhì)量要求，加氫裂化需要較高的苛刻度，因而產(chǎn)品的黏度下降較大。從產(chǎn)品的收率看，采用此工藝技術(shù)，產(chǎn)品中低黏度的輕餾分較多。

中國石化煉廠D，以減二線、減三線蠟油為原料經(jīng)過加氫裂化得到加氫裂化尾油，經(jīng)過分餾，將大于370℃的餾分經(jīng)異構(gòu)脫蠟-加氫精制生產(chǎn)Ⅱ類和Ⅲ類基礎(chǔ)油。加氫裂化尾油含有高凝點(diǎn)組分、一些部分加氫飽和的芳烴，因此其凝點(diǎn)高，光安定性差。采用異構(gòu)脫蠟（RIW）技術(shù)，可以提高潤滑油基礎(chǔ)油收率，進(jìn)一步飽和芳烴，改善基礎(chǔ)油安定性，得到更低傾點(diǎn)的基礎(chǔ)油。

4 國內(nèi)潤滑油基礎(chǔ)油標(biāo)準(zhǔn)

4.1 通用基礎(chǔ)油標(biāo)準(zhǔn)

Q/SY 44-2009《通用潤滑油基礎(chǔ)油》按目前國際通用分類（API分類）分三大類七個品種。Ⅰ類基礎(chǔ)油新增了飽和烴含量、表觀黏度指標(biāo)要求，對黏度指數(shù)、色度、傾點(diǎn)、氧化安定性、蒸發(fā)損失、抗乳化度指標(biāo)分別進(jìn)行了優(yōu)化和提高；Ⅱ類、Ⅲ類加氫基礎(chǔ)油新增了飽和烴含量、表觀黏度、濁點(diǎn)指標(biāo)要求，取消苯胺點(diǎn)、氮含量、紫外吸光度的性能要求，對黏度指數(shù)、色度、酸值、傾點(diǎn)、硫含量、氧化安定性、蒸發(fā)損失率等指標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化和提高。

Ⅰ、Ⅱ類基礎(chǔ)油技術(shù)指標(biāo)與美孚同類油品規(guī)格相當(dāng)，Ⅲ類基礎(chǔ)油技術(shù)指標(biāo)與美孚及韓國SK公司等同類油品規(guī)格相當(dāng)。

4.2 潤滑油基礎(chǔ)油協(xié)議指標(biāo)

潤滑油基礎(chǔ)油標(biāo)準(zhǔn)制定于1983年，為適應(yīng)調(diào)制高檔潤滑油的需要，1995年對原標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，標(biāo)準(zhǔn)號為Q/SHR 001-1995。該標(biāo)準(zhǔn)以黏度指數(shù)和油品的適用范圍對基礎(chǔ)油進(jìn)行分類，在硫含量和飽和烴含量方面沒有規(guī)定。

中國石化《潤滑油基礎(chǔ)油（2013版）》，參考美國API分類，在Q/SHR 001-1995的基礎(chǔ)上制定。該標(biāo)準(zhǔn)修訂了原標(biāo)準(zhǔn)中黏度指數(shù)、外觀、蒸發(fā)損失率、酸值、空氣釋放值等指標(biāo)，尤其在黏度指數(shù)和蒸發(fā)損失率指標(biāo)上有顯著提高。但目前該協(xié)議指標(biāo)在產(chǎn)品分類、性能指標(biāo)等方面還存在一些問題。

5 潤滑油基礎(chǔ)油標(biāo)準(zhǔn)制定建議

潤滑油基礎(chǔ)油標(biāo)準(zhǔn)的制定，應(yīng)考慮我國潤滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情況，借鑒API的分類，使基礎(chǔ)油通用化、國際化，從而增強(qiáng)潤滑油基礎(chǔ)油的市場競爭能力，同時滿足潤滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)企業(yè)和用戶的實(shí)際需求。

5.1 表觀黏度

反映油品低溫性能的指標(biāo)主要有表觀黏度和傾點(diǎn)。傾點(diǎn)是考察潤滑油在低溫條件下的流動性能的重要指標(biāo)。表觀黏度是潤滑油在低溫、高剪切速率條件下測得的內(nèi)摩擦力大小的量度。它反映了潤滑油在發(fā)動機(jī)活塞環(huán)和氣缸套部位的低溫流動性能，是評定潤滑油低溫啟動性能的重要指標(biāo)。

潤滑油在改善燃料經(jīng)濟(jì)性方面近幾年一直受到各國關(guān)注。ILSAC GF-2、GF-3、GF-4、GF-5汽油機(jī)油規(guī)格，ACEA A1、A5、B1、B5規(guī)格中對潤滑油的燃料經(jīng)濟(jì)性都有相應(yīng)的要求。提高潤滑油的燃料經(jīng)濟(jì)性一方面借助于摩擦改進(jìn)劑，另一方面使用低黏度的0W/XX、5W/XX潤滑油。低黏度油不但可以改善汽車的冷啟動性能，降低起步磨損，而且可以減少摩擦阻力。低黏度內(nèi)燃機(jī)油的使用對基礎(chǔ)油的低溫性能相應(yīng)地提出了更高的要求。一般調(diào)制SAE 0W/XX油要求基礎(chǔ)油-30℃表觀黏度≤3250mPa·s；調(diào)制SAE 5W/XX油要求基礎(chǔ)油的-25℃表觀黏度≤3500mPa·s，才能滿足GB 11121-2006對汽油機(jī)油黏溫性能的要求[3]。

建議在潤滑油基礎(chǔ)油標(biāo)準(zhǔn)中同時建立“傾點(diǎn)”和“表觀黏度”兩個性能指標(biāo)表征油品低溫性能。

有些基礎(chǔ)油在潤滑油中用量極少，測定表觀黏度參考意義不大。有些基礎(chǔ)油，如Ⅰ類120BS、150BS基礎(chǔ)油和Ⅱ類加氫基礎(chǔ)油在內(nèi)燃機(jī)油中加入比例均不大，且本身黏度大，如進(jìn)口HVIⅠ150BS在-5℃的表觀黏度約25000 mPa·s，接近儀器測試范圍上限，不便于測試。由于目前基礎(chǔ)油表觀黏度實(shí)測值較少，其他黏度牌號的基礎(chǔ)油表觀黏度指標(biāo)值建議均暫定為報告。考慮到有的生產(chǎn)企業(yè)沒有潤滑油表觀黏度的分析設(shè)備和檢測能力，因此建議對表觀黏度項(xiàng)目進(jìn)行腳注說明，“此項(xiàng)目為接收方檢驗(yàn)項(xiàng)目。測試溫度由供需雙方商定。”

5.2 水分和機(jī)械雜質(zhì)

潤滑油產(chǎn)品，如液壓油、汽輪機(jī)油、齒輪油、發(fā)動機(jī)油等均對水分和機(jī)械雜質(zhì)有要求。如果基礎(chǔ)油中含有過多的水分和機(jī)械雜質(zhì)，會造成基礎(chǔ)油在接收時的困難，同時影響成品的生產(chǎn)和質(zhì)量。建議對各類油增加“水分”和“機(jī)械雜質(zhì)”檢測要求。“水分”和“機(jī)械雜質(zhì)”項(xiàng)目為接收方檢驗(yàn)項(xiàng)目。

5.3 濁點(diǎn)

由于基礎(chǔ)油在低溫下會出現(xiàn)外觀不透明。因此，建議增加黏度牌號500以上基礎(chǔ)油的濁點(diǎn)要求，指標(biāo)制定為報告。濁點(diǎn)項(xiàng)目為接收方檢驗(yàn)項(xiàng)目。

5.4 抗泡沫性能

潤滑油產(chǎn)品抗泡沫性能受基礎(chǔ)油的影響非常大。即使加入抗泡劑，產(chǎn)品儲存一段時間后，基礎(chǔ)油抗泡沫性能差的潤滑油產(chǎn)品抗泡沫性能仍然非常差。建議對Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類基礎(chǔ)油增加抗泡沫項(xiàng)目，指標(biāo)制定為報告，目的是希望煉化企業(yè)關(guān)注該指標(biāo)，并提高基礎(chǔ)油抗泡沫性能，同時基礎(chǔ)油抗泡沫性能的提高也有利于產(chǎn)品的接收和貯存?？古菽?xiàng)目為接收方檢驗(yàn)項(xiàng)目。

5.5 Ⅰ類基礎(chǔ)油酸值、氧化安定性、傾點(diǎn)

煉廠C以石蠟基原料的老三套工藝，生產(chǎn)Ia和Ib基礎(chǔ)油。由于原料改變，而生產(chǎn)工藝改進(jìn)有限，目前生產(chǎn)的Ib75號基礎(chǔ)油的酸值、Ib150號基礎(chǔ)油的傾點(diǎn)、Ia650號、Ib650號基礎(chǔ)油的氧化安定性旋轉(zhuǎn)氧彈值較難達(dá)到中國石化協(xié)議指標(biāo)要求。

石科院曾對大慶重質(zhì)潤滑油氧化安定性做過研究[4]。研究了減壓分餾的好壞，溶劑精制深度，白土及加氫精制條件等工藝參數(shù)對基礎(chǔ)油中芳烴、極性化合物含量及硫、氮化合物分布的影響，以及它們與基礎(chǔ)油氧化安定性的關(guān)系。因此，以其他原油為原料的老三套工藝改進(jìn)可以借鑒石科院針對大慶原油的工藝研究。

可以通過進(jìn)一步改進(jìn)老三套工藝或?qū)⒗先坠に嚺c加氫工藝組合，以提高溶劑精制基礎(chǔ)油的氧化安定性和酸值。由于加氫基礎(chǔ)油酸值很小，所以也可以考慮放寬調(diào)配前Ⅰ類基礎(chǔ)油的酸值限值，以滿足目前生產(chǎn)現(xiàn)狀。某煉廠將Ib75號基礎(chǔ)油酸值指標(biāo)由“不大于0.005mgKOH/g”調(diào)整為“不大于0.02mgKOH/g”。酸值指標(biāo)調(diào)整后，對Ib75號基礎(chǔ)油的其他指標(biāo)進(jìn)行了檢測，檢測結(jié)果除閃點(diǎn)有部分批次樣品不達(dá)標(biāo)，其余指標(biāo)均可以達(dá)到中國石化協(xié)議指標(biāo)要求。

該煉廠的老三套工藝中采用白土精制。鑒于白土精制存在環(huán)保問題，建議該煉廠可以考慮采用加氫補(bǔ)充精制代替白土精制，在加氫補(bǔ)充精制裝置中，填充催化降凝催化劑，采用溶劑脫蠟-催化降凝組合工藝[4]降低Ib150號基礎(chǔ)油傾點(diǎn)。

5.6 指標(biāo)由報告修改為具體數(shù)值

對中國石化所屬分公司2016年1月-2017年4月潤滑油基礎(chǔ)油質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。從收集的數(shù)據(jù)情況看，老三套基礎(chǔ)油Ib150的蒸發(fā)損失率指標(biāo)和加氫基礎(chǔ)油II類2號氧化安定性旋轉(zhuǎn)氧彈指標(biāo)可以由“報告”制定出具體的指標(biāo)值。

5.7 Ⅱ類基礎(chǔ)油和Ⅲ類基礎(chǔ)油飽和烴含量

各類油飽和烴含量的制定，應(yīng)考慮煉廠生產(chǎn)工藝及催化劑在生產(chǎn)工藝末期性質(zhì)變化可能對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

建議將基礎(chǔ)油飽和烴含量指標(biāo)值具體化，有利于區(qū)分基礎(chǔ)油的質(zhì)量水平，也有利于API互換準(zhǔn)則的應(yīng)用。

6 結(jié) 論

本文建議基礎(chǔ)油規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)按照國際通用API分類對基礎(chǔ)油產(chǎn)品進(jìn)行分類。規(guī)格指標(biāo)的制定既要考慮基礎(chǔ)油質(zhì)量水平，也要結(jié)合我國基礎(chǔ)油生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況。目前，基礎(chǔ)油傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝與加氫工藝結(jié)合的組合工藝，是生產(chǎn)API Ⅱ/Ⅱ+類基礎(chǔ)油的主要技術(shù)，用來提高油品質(zhì)量。規(guī)格指標(biāo)值具體化有利于區(qū)分基礎(chǔ)油的質(zhì)量水平，也有利于API互換準(zhǔn)則的應(yīng)用。新標(biāo)準(zhǔn)對基礎(chǔ)油的分類和主要性能指標(biāo)都作出了具體要求，有利于基礎(chǔ)油質(zhì)量和市場競爭力的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]中國能源網(wǎng).潤滑油基礎(chǔ)油[EB/OL]（.2011-01-25）[2020-04-19].https：//www.china5e.com.

[2]陸國凱.中國潤滑油基礎(chǔ)油規(guī)格展望[EB/OL].（2020-04-19）[2022-09-10].https：//xueshu.baidu.com.

[3]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.汽油機(jī)油：GB 11121-2006[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[4]祖德光，梁紅，陳國銘，等.潤滑油基礎(chǔ)油新系列標(biāo)準(zhǔn)的制訂及產(chǎn)品研制[J].石油煉制與化工，1996，27（9）：40.

作者簡介

康茵，碩士，高級工程師，主要從事國家標(biāo)準(zhǔn)研制和檔案管理工作。

（責(zé)任編輯：袁文靜）