成品润滑油的生产.docx

成品润滑油的生产成品润滑油由基础油与添加剂组成 基础油的分类 依据习惯，把通过物理蒸馏方法从石油中提炼出的基础 油称为 矿物油 ( 部分非深度加氢基础油也应称为矿物油 ) ，合成油，顾名思义就是通过化学合成获得的基础油 ( 其成份多数并不直接存在于石油中 ) 。合成油与矿物油没有准确的定义，这是俗称的说法。 润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类。矿物基础 油应用 广泛，用量很大（约 95% 以上），但有些应用场合则必须使用合成基础油调配的产品，因而使合成基础 油得到 迅速发展。润滑油是由不同等级黏度的基础油配以不同比例的几种添加剂调制而成。矿物油与合成油之最主要差别在于基础油不同。矿物油的基础油是原油提炼过程中，在分馏出有用的轻物质后，残留的塔底油再经提炼而成。 矿物油在提炼过程中因无法将所含的杂质清除干净，因此流动点较高，不适合寒带作业使用。而合成油因不含杂质，其流动点可达 零下 50 以下，如飞机、太空飞船、潜艇等所遇到气候温度相差悬殊的场合，则非使用合成油不可。因为合成油的流动性、 黏 温性、抗氧化性等保持非常好，所以对设备的保护性能优于矿物油。除此之外，合成油有好的节省燃油效能、噪声变小、不产生油泥、引擎寿命更长、更长于矿物油的换油周期等优异的性能。 1. 矿油基础油 : 矿 油基础 油由原油提炼而成。 矿物润滑油基础油又称中性油。中性油粘度等级以 37.8 ( 100 ）的赛氏粘度（秒）表示，标以 100N 、 150N 、 500N 等；而把取自残渣油制得的高粘度油，则称作光亮油 (bright oil) ，以 98.9 （ 210 ）赛氏粘度 ( 秒 ) 表示，如 150BS 、 120BS 等。我国于 70 年代起，制定出三种中性油标准，即石蜡基中性油、 中间基 中性油和环烷基中性油三大标准，分别以 SN 、 ZN 和 DN 加以标志。例如： 75SN 、 100SN 、 150SN 、 200SN 、 350SN 、 500SN 、 650SN 和 150BS 。但是， SN 油的粘度以 40 的运动粘度， BS 则以 100 运动粘度划分。这些中性油的规格标准已在国内实行了一段时期，对于润滑油总体生产技术起了促进和提高作用。 中国石化总公司从 90 年代起按照国际上通用的中性油分类方法，并根据国内原油性质和粘度指数，把中性 油分为 UHVI （超高粘度指数 , 粘度指数 140 ）、 VHVI （很高粘度指数 , 粘度指数 120 ）、 HVI （高粘度指数，粘度指数 80 ）、 MVI （中粘度指数，粘度指数 40 80 ）和 LVI （低粘度指数，粘度指 40 ）四大类。另外，根据大跨度多级内燃机油、液力传动油、 高性能极压工业齿轮油 等高档油品对中性油的性质要求，又订出了 HVIS 和 MVIS 两类深度精制的中性油标准，以及 HVIW 和 MVIW 两类深度脱蜡的中性油标准。这些中性油的氧化安定性、抗乳化性、蒸发损失和倾点等指标均较前面几种中性 油规定 了更高的要求。 HVI 高粘度指数中性油，规定粘度指数不小于 95 。用于配制粘温性能要求较高的润滑油。粘度牌号为 HVI-75 、 HVI-100 、 HVI-150 、 HVI-200 、 HVI-350 、 HVI-400 、 HVI-500 以及 HIV-650 和两个 HVI-120BS 、 HVI-150BS 光亮油。 MVI 为中粘度指数中性油。粘度指数不小于 60 。适用于配制粘温性能要求不高的润滑油。粘度牌号为： MVI-60 、 MVI-75 、 MVI-100 、 MVI-150 、 MVI-250 、 MVI-500 、 MVI-600 、 MVI-750 、 MVI-900 以及 MVI-90BS 、 MVI125/140BS 和 MVI-200/220BS 三个光亮油。 LVI 为低粘度指数中性油。未规定最低粘度指数。适用于配制变压器油、冷冻机油等低凝点润滑油。粘度牌号为： LVI-60 、 LVI-75 、 LVI-100 、 LVI-150 、 LVI-300 、 LVI-500 、 LVI-900 、 LVI-1200 以及 LVI-90BS 、 LVI-230/250BS 两个光亮油。 HVIS 高粘度指数深度精制中性油，除粘度指数大于 95 外，还有较优良的氧化安定性、抗乳化性和一定的蒸发损失指标。适用于调配高档汽轮机油、 极压工业齿轮油 。其粘度牌号对应于 HVI 中性油。 HVIW 为高粘度指数、低凝点和低挥发性中性油。除粘度指数大于 95 外，还规定了较低凝点、较低的蒸发损失和具有良好的氧化安定性。适用于调配高档内燃机油、低温液压油、液力传动液等。其粘度牌号对应于 HVI 中性油。 MVIS 为中粘度指数深度精制中性油，除粘度指数不小于 60 外，还有较好的氧化安定性和抗乳化性。适用于调配汽轮机油等。其粘度牌号对应于 MVI 中性油。 MVIW 为中粘度指数低凝点低挥发性中性油，除粘度指数不小于 60 外，还有较好的氧化安定性、抗乳化性和蒸发损失。适用于调配内燃机油、低温液压油等。 表 1 ：矿物基础油分类（ 1996 年 4 月 1 日 我国实行） 粘度指数 VI 类别 超高粘度指数 VI 140 很高粘度指数 120 VI 140 高粘度指数 90 中粘度指数 40 VI 90 低粘度指数 VI 0.03 0.03 0.03 90 90 80-120 80-120 120 聚 - 烯烃 (PAO) 不包括 - 组的其他基础油 2. 合成基础油 以石油基为基础油制成成品润滑油的性能已经能满足绝大部分润滑油的要求 , 价格低廉 , 来源充足 , 因此目前绝大多数润滑油的基础油均采用矿物型基础油 . 但是 , 也有一些润滑条件特殊 , 如高温、超低温、辐射等 , 采用矿物型润滑油不能满足要求，要用一些特殊化合物作基础油加上特殊的添加剂配方，这类合成油在润滑油总量中所占比例很少，但能满足一些条件恶劣的润滑要求。 表 3 主要合成油简介 化合物 简称 性能特点 价格比 聚烯烃合成油 酯类油 醚类油 磷酸脂 聚苯醚 硅化物 聚丁烯 烷基苯 氟化物 PAO ， PIO POE PAG PIB BA 粘度指数高、倾点低、全面性能好于矿物油 热稳定性、低温流动性好 摩擦系数低、高温下分解、无沉积物 阻燃、抗磨、电绝缘 抗辐射、高温稳定性好 高温稳定性好、绝缘好、 蒸气 压低 热稳定，消烟 倾点低、电绝缘 高温，低温稳定性好 3-4 4-6 3 4-5 8-10 4-6 2-3 1-3 50 价格比是与矿物油价格的比值。 基础油的加工线路 1. 物理加工线路 （ 1 ）常减压蒸馏 根据原油中各种组分存在沸点差的特点，利用常减压蒸馏装置分离出各种石油馏分。通常利用常压蒸馏装置分离 350 以前的馏分，利用减压蒸馏装置分离 350 -500 之间的馏分。 （ 2 ）溶剂精制 溶剂精制是用选择性溶剂抽取原料油中的某些非理想组分来改变油品的性质，经过溶剂精制后的润滑油料， 其粘温特性 ，抗氧化性等都有很大的改善，工业上常用的溶剂为酸、碱、苯酚、糠醛等。 （ 3 ）溶剂脱蜡 为使润滑油在低温条件下保持良好的流动性，必须将其中易于凝固的蜡除去，这一工艺叫脱蜡。脱蜡工艺不仅可以降低润滑油的凝点，同时也可以得到蜡。所谓 蜡 就是在常温下（ 15 ）成固体的那些烃类化合物，其中主体 是正构烷烃 和带有长侧链的环状烃， C16 以上 的正构烷烃 在常温下都是固体。 脱蜡的方法很多，目前常用的办法是冷榨脱蜡、溶剂脱蜡和尿素脱蜡。 （ 4 ）丙烷脱沥青 这种方法就是用丙烷把渣油中的烃类提取出来，即利用液态丙烷在临界温度附近对沥青的溶解度很小，而对油（烷烃、环烷烃、少芳香烃）溶解度大的特性 来使油 和沥青分开。丙烷的临界温度为 96.81 ，临界压力为 4.2MPa 。 所谓临界温度，即是把液体加热到这一温度以上时，外界压力无论增大到多大也不再能阻止液体沸腾转变成蒸汽，与临界温度相对应的外界压力就叫做临界压力。 在丙烷的临界温度以下接近临界温度的区域内，液体丙烷对油和沥青的溶解能力均随温度的升高而降低。但是，对沥青的溶解能力降低得很快，而对油的溶解能力降低得很慢。因此，在这一温度范围内的某一温度下，油在丙烷中的溶解度远远大于沥青的溶解度。 经过丙烷处理得到的脱沥青油和其它 馏分油 一样，要进行精制和脱蜡。 （ 5 ）白土精制 经过溶剂精制和脱蜡后的油品，其质量已基本上达到要求，但一般总会含少量未分离掉的溶剂、水分以及回收溶剂时加热产生的某些大分子缩合物、胶质和不稳定化合物，还可能从加工设备中带出一些铁屑之类的机械杂质。为了将这些杂质去掉，进一步改善润滑油的颜色，提高安定性，降低残炭，还需要一次补充精制。常用的补充精制方法是白土处理。 白土精制是利用活性白土的吸附能力，使各类杂质吸附在活性白土上，然后滤去白土除去所有杂质。方法是在油品中加入少量（一般为百分之几）预先烘干的活性白土，边搅拌边加热，使油品与白土充分混合，杂质即完全吸附在白土上，然后用细滤纸（布）过滤，除去白土和机械杂质，即可得到精制后的基础油。 2. 化学加工线路 通过催化剂的作用，润滑油原料与氢气发生各种加氢反应，改变基础油的结构，如使非饱和烃或环烷烃变为粘温性好、润滑性能、抗氧性能好的饱和烃，使低温下易结晶 的正构烷烃 转变为不易结晶的异构烷烃。同时也能去除硫、氧、氮等杂质，保留润滑油的理想组分；另一方面将非理想组分转化为理想组分，从而使润滑油质量得到提高；并裂解产生少量的气体、燃料油组分。 （ 1 ）加氢补充精制： 加氢补充精制后的油品，其颜色、安定性和气味得到改善，对抗氧剂的感受性显著提高，而粘度、粘温性能的变化不大，并且在油品中的非烃元素如硫、氮、氧的含量降低。 油品的色度和安定性主要取决于油品中所含的少量稠环化合物和高分子不饱和化合物。加氢时这类化合物中的部分 芳环变成 环烷或开环，不饱和化合物则变为饱和化合物。这样就能使油品的颜色变浅，安定性提高。含有硫、氮、氧等非烃元素的润滑油在使用中生成腐蚀性酸，加氢时，这类元素会与 氢反应 生成硫化氢、胺、水等气体从油中分离出来，因而使产品质量提高。 加氢补充精制的产品收率比白土精制收率高，没有白土供应和废白土处理等问题，是取代白土精制的一种较好的方法。 （ 2 ）加氢处理（或叫加氢裂化）： 加氢处理工艺不仅能改善油品的颜色、安定性和气味，而且可以提高粘温性能，可以代替白土精制和溶剂精制，具有一举两得的作用。 它是在比加氢补充精制苛刻一些的条件下，除了加氢补充精制的各种反应以外，还有多种加氢裂化反应，使大部分或全部非理想组分经过加氢变为环烷烃或烷烃，并转化为理想组分。例如，多环烃类加氢开环，形成 少环长 侧链的烃，因此加氢处理生成油的粘温性能较好。 （ 3 ）加氢脱蜡（或叫异构脱蜡）： 加氢脱蜡工艺的操作条件比加氢处理更为严格。润滑油原料在催化剂的作用下发生加氢异构化和加氢裂化反应，使加氢过程不但有精制的作用，并且有使蜡异构化的作用，从而使凝点较高的正构烷烃转化为凝点较低的异构烷烃或低分子烷烃，达到降低凝点的目的。添加剂1. 清净分散剂 清净分散剂包括清净剂和分散剂两类。主要用于内燃机油（汽油机油、柴油机油、铁路内燃机车用油、二冲程汽油机油和船用发动机油）。其主要作用是使发动机内部保持清洁，使生成的不溶性物质呈胶体悬浮状态，不致于进一步形成积炭、漆膜或油泥。具体说来，其作用可分为酸中和、增溶、分散和洗涤等四方面。 （ 1 ）酸中和作用：清净分散剂一般都有一定的碱性，有的甚至是高碱性，它可以中和润滑油氧化生成的有机酸和无机酸，阻止其进一步缩合，因而使漆膜减少，同时还可以防止这些酸性物质对发动机部件的腐蚀。 （ 2 ）增溶作用：清净分散剂都是一些表面活性剂，它能将本来在油中不能溶解的固体或液体物质增溶于由 5-20 个表面活性剂分子集合而成的胶束中心，在使用过程中，它将含有羟基、羰基、羧基的含氧化合物、含有硝基化合物、水分等，增溶到胶束中，形成胶体，防止进一步氧化与缩合，减少在发动机部件上有害沉积物的形成与聚集。 （ 3 ）分散作用：能吸附已经生成的积炭和漆膜等固体小颗粒，使之成为一种胶体溶液状态分散在油中，阻止这些物质进一步凝聚成大颗粒而黏附在机件上，或沉积为油泥。 （ 4 ）洗涤作用：能将已经吸附在部件表面上的漆膜和积炭洗涤下来，分散在油中，使发动机和金属表面保持清洁。 清净分散剂的结构，基本上是由亲油、极性和亲水三个基团组成，由于结构的不同，导致清净分散剂的性能有所不同，一般来说，有灰添加剂的清净性较好，无灰添加剂的分散性突出。 清净分散剂的典型代表有石油磺酸盐、烷基酚盐、水杨酸盐、丁二酰亚胺、丁二酸酯和聚合物。前三种也称有灰清净分散剂，后三种称无灰清净分散剂。 2. 抗氧添加剂 抗氧剂和抗氧抗腐剂可以抑制油品氧化，主要用于工业润滑油、内燃机和工艺用油等。 抗氧化添加剂按其作用原理可分为二种类型：（ 1 ）链反应终止剂；（ 2 ）过氧化物分解剂。常用的屏蔽酚型和胺型化合物抗氧剂，属于链反应终止剂，可以和过氧化基（ ROO. ）生成稳定的产物（ ROOH 或 ROOA ），从而防止润滑油中烃类化合物的氧化反应，如 2 ， 6- 二叔丁基对甲酚、 4 ， 4- 亚甲基双酚、 a- 萘胺、 N ， N- 二仲丁基对苯二胺等。过氧化物分解剂能分解油品氧化反应中生成的过氧化物，使链反应不能继续发展而起到抗氧作用；能在热分解过程中产生无机络合物，在金属表面形成保护膜而起到抗腐作用；能在极压条件下在金属表面发生化学反应形成具有承载能力的硫化膜而起到抗磨作用，所以它是多效添加剂。抗氧抗腐剂的主要品种有二烷基二硫代磷酸锌盐（ ZDDP ）、硫磷烷基锌盐、硫磷丁辛基锌盐及其系列产品。 酚型和胺型抗氧剂多用于变压器油、工业润滑油、汽轮机油和液压油等。而二烷基二硫代磷酸锌盐等以及其它含硫、磷类或含有机硒类化合物常用于手工业润滑油、内燃机油及工艺用油。但含二硫代磷酸盐的润滑油不适合用于镀银肘节销的内燃机车及润滑发动机的连杆顶部钢套上，二烷基二硫代氨基甲酸盐能满足有镀银部件的机器使用要求。 3. 抗乳化剂 油品在使用过程中会受到水的污染，如机械设备漏水、为了冷却加工件而必须喷淋大量冷却水等情况，均会在油中进入一定水分，这就要求油品具有一定的分水性和不被水乳化成 W/O （水 / 油）型乳化体。因为润滑油在乳化后或其抗乳化性差，会丧失流动性（ W/O 型乳化体会使油的粘度成倍地增加）和损失润滑性，也会引起金属腐蚀和磨损。工业齿轮油、汽轮机油、液压油（如含锌盐的油品）均易受水的污染，所以这些油品对抗乳化性能有较高的要求。 造成润滑油分水性差或发生乳化的原因是多方面的。 1 、高粘度油中会含有一些极性组分； 2 、在工业润滑油中加有各种添加剂，特别是清净分散剂、防锈剂、极压抗磨剂，这些添加剂大部分均属表面活性剂，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，使油抗乳化性变坏。 加深基础油的精制深度，选择适宜的各种添加剂固然是一种应首先考虑的问题，但是加入抗乳化剂是提高润滑油抗乳化性的主要途径。在油品中加入抗乳化剂后能改变油 / 水界面张力，以达到改善油品的抗乳化性的目的。因为加入抗乳剂后可以消除分散相液滴结合的障碍（即消除液滴外面的保护膜），使液滴容易结合在一起。另外，抗乳化剂能使乳化液发生转相作用，是 W/O 型变成 O/W 型，达到分水的目的。 较常用的抗乳化剂有聚氧丙烷型的衍生物如 D114 等。 4. 抗泡沫剂 润滑油基础油经过精致后仍会残存少量极性物质，且随着润滑油使用各种各样的添加剂来满足各种机械设备的高性能要求，便会在循环润滑系统中，产生发泡现象，不但影响润滑油的泵送，也破坏了油膜强度和稳定性，造成不应有的磨损事故，或使机器无法正常运转，诸如断油、气阻、烧结等现象便会不断发生。 抗泡剂的作用是抑制泡沫的产生，以免形成稳定的泡沫，它能吸附在泡膜上，形成不安定的膜，从而达到破坏泡沫的目的。最常用的抗泡剂是甲基硅油抗泡剂。它不溶于油，通过胶体磨等手段使之呈高度分散状态而分布于油中。它的用量一般为 1 100ppm 。另外还有一种非硅抗泡剂，属于聚丙烯酸酯型的高分子酯。它和硅油相比，能有效地改善油品的空气释放性。 5. 降凝剂 油品温度下降到一定程度后，就要失去流动性而凝固，降凝剂的作用主要是降低油品的凝固点，并保证油品在低温下能够流动。油中含有蜡，在低温下，高熔点的石蜡烃，常以针状或片状结晶析出，并相互联结成立体网络结构，形成结晶骨架，将低熔点油吸附并包围其中，尤如吸水的海绵，致使整个油品丧失流动性。降凝剂有吸附和共晶两个作用，降凝剂虽不能阻止蜡晶的析出，但可以改变蜡的结构。降凝剂通过在蜡结晶表面的吸附或与其形成共晶，改变蜡结晶的形状和尺寸，防止蜡晶粒联结形成三维网状结构，从而保持油品在低温下的流动性。 降凝剂广泛应用于各类润滑油中，典型代表是烷基萘、聚甲基丙烯酸酯和聚 a 烯烃。 6. 防锈剂 防锈剂的作用是在金属表面形成牢固的吸附膜，以抑制氧及水特别是水对金属表面的接触，使金属不致锈蚀。作为石油添加剂的防锈剂，必须对金属有充分的吸附性和对油的溶解性，因此防锈剂均由很强的极性基和适当的亲油基组成。目前使用较广、效果较好的有以下几类：磺酸盐 ( 磺酸钙、磺酸钠和磺酸钡 ) 、羧酸及其盐类 ( 十二烯基丁二酸、环烷酸锌、 N 油酰肌氨酸十八胺盐 ) 、有机磷酸盐类、咪唑啉盐、酯型防锈剂 ( 羊毛脂及羊毛脂皂、司苯 60 或 80 、氧化石油脂 ) 、杂环化合物 ( 苯并三氮唑 ) 、有机胺类等。 水溶性防锈剂主要有：亚硝酸钠、重铬酸钾、磷酸三钠、磷酸氢二铵、苯甲酸钠、三乙醇胺等。 防锈剂主要用于工业润滑油和金属加工冷却润滑液、金属防护油等。 7. 防腐剂 防腐剂的作用是用来防止油品本身和油品氧化变质物质，以及防止象极压添加剂那样与金属反应活性大的物质对有色金属的腐蚀。 防腐剂的主要作用，一是钝化酸性物，如一些含氮的或胺类、酚化合物和 ZDDP ，他们能阻止油中生成腐蚀性物质的活性基因发生反应，从而阻止腐蚀的发生；二是在金属表面形成防腐蚀覆膜，如一些有机硫化物和鳞化物，它们能在金属表面形成硫、磷的金属化合物薄膜，从而起到防止腐蚀的作用，事实上，上述提到的防锈剂，广义上也是防腐剂。 8. 粘度指数改进剂 粘度指数改进剂又称增粘剂或粘度剂，其产量仅次于清净分散剂。粘度指数改进剂是油溶性的链状高分子聚合物，其分子量由几万到几百万大小不等。粘度指数改进剂溶解在润滑油中，在低温时它们以丝卷状存在，对润滑油的粘度影响不大，随着润滑油温度升高，丝卷伸张，有效容积增大，对润滑油流动阻力增大，导致润滑油的粘度相对显著增大。由于不同温度下粘度指数改进剂具有不同形态并对粘度产生不同影响，它可以增加粘度和改进粘温性能，故粘度指数改进剂主要用于提高润滑油的粘度指数、改善粘温性能、增大粘度。粘度指数改进剂可用来配制稠化机油，使配制的油品具有优良的粘温性能，使油品的低温起动性好、油耗低和具有一定的抗磨作用。 粘度指数改进剂广泛用于内燃机油料中，主要用于生产多级汽柴油机油，另外液压油和齿轮油也要使用。常用的粘度指数改进剂有：聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯 / 丙烯共聚物、苯乙烯与双烯共聚物和聚乙烯正丁基醚等。 9. 油性和极压抗磨剂 1 、极压抗磨添加剂是指在高温、高压的边界润滑状态下，能和金属表面形成高熔点化学反应膜，以防止发生熔结、咬粘、刮伤的添加剂。它的作用是分解的产物在摩擦高温下能与金属起反应，生成剪切应力和熔点都比纯金属低的化合物，从而防止接触表面咬合和焊熔，有效地保护金属表面。极压抗磨剂主要用于工业齿轮油、液压油、导轨油、切削油等有极压要求的润滑油中，以提高油品的极压抗磨性能。 极压抗磨剂一般分为有机硫化物、磷化物、氯化物、有机金属盐和硼酸盐型极压抗磨剂等。极压磨剂的主要品种有：氯化石蜡、酸性亚磷酸二丁脂、硫磷酸含氮衍生物、磷酸三甲酚酯、硫化异丁烯、二苄基二硫、环烷酸铅、硼酸盐等。 2 、凡是能使用润滑油增加油膜强度，减小摩擦系数，提高抗磨损能力，降低运动部件之间的摩擦和磨损的添加剂都叫油性剂。 油性剂是一种表面活性剂，分子的一端带有极性基团，另一端为油溶性的烃基基团。含有这种极性基团的物质对金属表面具有很强的亲和力，它能牢固地定向吸附在金属表面上，在金属之间形成一种类似于缓冲垫的保护膜，防止金属表面的直接接触，减小摩擦和磨损。 油性剂具有很高的界面活性，它们在金属表面产生物理吸附或化学吸附。物理吸附是可逆的，在温度较低、负荷较小的情况下，物理吸附起作用；在高温高负荷下吸附剂会脱附而失去作用。脂肪酸型的油性剂除了物理吸附外，还有化学吸附，在较低的温度下与金属表面生成金属皂，提高抗磨性。 常用的油性剂为高级脂肪酸（如硬脂酸、软脂酸、油酸、月桂酸、棕榈酸、蓖麻油酸等），脂肪酸的酯（如硬脂酸乙酯、油酸丁酯等），脂肪酸胺或酰胺化合物（如硬脂酸胺、 N ， N- 二（聚乙二醇）十八胺、硬脂酰胺等），硫化鲸鱼油、硫化绵籽油，二聚酸、苯三唑脂肪胺盐及酸性磷酸酯类等。 油性剂主要用于工业润滑油、液压油、导轨油、齿轮油等。 10. 复合添加剂 随着油品质量等级的提高，功能添加剂也逐渐由单剂向复合剂转变。复合添加剂的性能不仅要靠添加剂单剂质量的提高，还要通过添加剂复合规律研究确定添加剂相互协合作用的本质，以获得综合性能最佳的复合剂。使用复合添加剂可以减化配方筛选的难度，降低润滑油生产的成本并且稳定油品生产质量。现在，复合添加剂在润滑油中的地位愈来愈重要。 复合添加剂的种类有：汽油机油复合剂、柴油机油复合剂、通用内燃机油复合剂、二冲程汽油机油复合剂、铁路机车复合剂、船用发动机油复合剂、工业齿轮油复合剂、车辆齿轮油复合剂、通用齿轮油复合剂、液压油复合剂、工业润滑油复合剂、防锈油复合剂等。 成品润滑油的生产是一个简单的物理混合过程，称为调和工艺。绝大多数的添加剂有良好的油溶性，其过程是按产品要求的粘度决定基础油的品种和比例，再把添加剂按配方的量加到基础油中加热至 60 -80 搅拌约 1 小时即成成品。取样检验合格后即可进成品油罐或灌装 润滑油的基本性能 润滑油是一种技术密集型产品，是复杂的碳氢化合物的混合物，而其真正使用性能又是复杂的物理或化学变化过程的综合效应。润滑油的基本性能包括一般理化性能、特殊理化性能和模拟台架试验。 一、一般理化性能 每一类润滑油脂都有其共同的一般理化性能，以表明该产品的内在质量。对润滑油来说，这些一般理化性能如下： （ 1 ） 外观（色度） 油品的颜色，往往可以反映其精制程度和稳定性。对于基础油来说，一般精制程度越高，其烃的氧化物和硫化物脱除的越干净，颜色也就越浅。但是，即使精制的条件相同，不同油源和基属的原油所生产的基础油，其颜色和透明度也可能是不相同的。 对于新的成品润滑油，由于添加剂的使用，颜色作为判断基础油精制程度高低的指标已失去了它原来的意义。 （ 2 ） 密度 密度是润滑油最简单、最常用的物理性能指标。润滑油的密度随其组成中含碳、氧、硫的数量的增加而增大，因而在同样粘度或同样相对分子质量的情况下，含芳烃多的，含胶质和沥青质多的润滑油密度最大，含环烷烃多的居中，含烷烃多的最小。 （ 3 ） 粘度 粘度反映油品的内摩擦力，是表示油品油性和流动性的一项指标。在未加任何功能添加剂的前提下，粘度越大，油膜强度越高，流动性越差。 （ 4 ） 粘度指数 粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度。粘度指数越高，表示油品粘度受温度的影响越小，其粘温性能越好，反之越差。 （ 5 ）闪点 闪点是表示油品蒸发性的一项指标。油品的馏分越轻，蒸发性越大，其闪点也越低。反之，油品的馏分越重，蒸发性越小，其闪点也越高。同时，闪点又是表示石油产品着火危险性的指标。油品的危险等级是根据闪点划分的，闪点在 45 以下为易燃品， 45 以上为可燃品，在油品的储运过程中严禁将油品加热到它的闪点温度。在粘度相同的情况下，闪点越高越好。因此，用户在选用润滑油时应根据使用温度和润滑油的工作条件进行选择。一般认为，闪点比使用温度高 20 30 ，即可安全使用。 （ 6 ） 凝点和倾点 凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度。油品的凝固和纯化合物的凝固有很大的不同。油品并没有明确的凝固温度，所谓“凝固”只是作为整体来看失去了流动性，并不是所有的组分都变成了固体。 润滑油的凝点是表示润滑油低温流动性的一个重要质量指标。对于生产、运输和使用都有重要意义。凝点高的润滑油不能在低温下使用。相反，在气温较高的地区则没有必要使用凝点低的润滑油。因为润滑油的凝点越低，其生产成本越高，造成不必要的浪费。一般说来，润滑油的凝点应比使用环境的最低温度低 5 7 。但是特别还要提及的是，在选用低温的润滑油时，应结合油品的凝点、低温粘度及粘温特性全面考虑。因为低凝点的油品，其低温粘度和粘温特性亦有可能不符合要求。 凝点和倾点都是油品低温流动性的指标，两者无原则的差别，只是测定方法稍有不同。同一油品的凝点和倾点并不完全相等，一般倾点都高于凝点 2 3 ，但也有例外。 （ 7 ） 酸值、碱值和中和值 酸值是表示润滑油中含有酸性物质的指标，单位是 mgKOH /g 。酸值分强酸值和弱酸值两种，两者合并即为总酸值（简称 TAN ）。我们通常所说的“酸值”，实际上是指“总酸值（ TAN ）”。 碱值是表示润滑油中碱性物质含量的指标，单位是 mgKOH /g 。 碱值亦分强碱值和弱碱值两种，两者合并即为总碱值（简称 TBN ）。我们通常所说的“碱值”实际上是指“总碱值（ TBN ）”。 中和值实际上包括了总酸值和总碱值。但是，除了另有注明，一般所说的“中和值”，实际上仅是指“总酸值”，其单位也是 mgKOH /g 。 （ 8 ） 水分 水分是指润滑油中含水量的百分数，通常是重量百分数。润滑油中水分的存在，会破坏润滑油形成的油膜，使润滑效果变差，加速有机酸对金属的腐蚀作用，锈蚀设备，使油品容易产生沉渣。总之，润滑油中水分越少越好。 （ 9 ） 机械杂质 机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物。这些杂质大部分是砂石和铁屑之类，以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐。通常，润滑油基础油的机械杂质都控制在 0.005% 以下（机杂在 0.005% 以下被认为是无）。 （ 10 ）灰分和硫酸灰分 灰分是指在规定条件下，灼烧后剩下的不燃烧物质。灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。灰分对不同的油品具有不同的概念，对基础油或不加添加剂的油品来说，灰分可用于判断油品的精制深度。对于加有金属盐类添加剂的油品（新油），灰分就成为定量控制添加剂加入量的手段。国外采用硫酸灰分代替灰分。其方法是：在油样燃烧后灼烧灰化之前加入少量浓硫酸，使添加剂的金属元素转化为硫酸盐。 （ 11 ）残炭 油品在规定的实验条件下，受热蒸发和燃烧后形成的焦黑色残留物称为残炭。残炭是润滑油基础油的重要质量指标，是为判断润滑油的性质和精制深度而规定的项目。润滑油基础油中，残炭的多少，不仅与其化学组成有关，而且也与油品的精制深度有关，润滑油中形成残炭的主要物质是：油中的胶质、沥青质及多环芳烃。这些物质在空气不足的条件下，受强热分解、缩合而形成残炭。油品的精制深度越深，其残炭值越小。一般讲，空白基础油的残炭值越小越好。 现在，许多油品都含有金属、硫、磷、氮元素的添加剂，它们的残炭值很高，因此含添加剂油的残炭已失去残炭测定的本来意义。机械杂质、水分、灰分和残炭都是反映油品纯洁性的质量指标，反映了润滑基础油精制的程度。 二、特殊理化性能 除了上述一般理化性能之外，每一种润滑油品还应具有表征其使用特性的特殊理化性质。越是质量要求高，或是专用性强的油品，其特殊理化性能就越突出。反映这些特殊理化性能的试验方法简要介绍如下： （ 1 ） 氧化安定性 氧化安定性说明润滑油的抗老化性能，一些使用寿命较长的工业润滑油都有此项指标要求，因而成为这些种类油品要求的一个特殊性能。测定油品氧化安定性的方法很多，基本上都是一定量的油品在有空气（或氧气）及金属催化剂的存在下，在一定温度下氧化一定时间，然后测定油品的酸值、粘度变化及沉淀物的生成情况。一切润滑油都依其化学组成和所处外界条件的不同，而具有不同的自动氧化倾向。随使用过程而发生氧化作用，因而逐渐生成一些醛、酮、酸类和胶质、沥青质等物质，氧化安定性则是抑制上述不利于油品使用的物质生成的性能。 （ 2 ） 热安定性 热安定性表示油品的耐高温能力，也就是润滑油对热分解的抵抗能力，即热分解温度。一些高质量的抗磨液压油、压缩机油等都提出了热安定性的要求。油品的热安定性主要取决于基础油的组成，很多分解温度较低的添加剂往往对油品安定性有不利影响；抗氧剂也不能明显地改善油品的热安定性。 （ 3 ）油性和极压性 油性是润滑油中的极性物在摩擦部位金属表面上形成坚固的理化吸附膜，从而起到耐高负荷和抗摩擦磨损的作用，而极压性则是润滑油的极性物在摩擦部位金属表面上，受高温、高负荷发生摩擦化学作用分解，并和表面金属发生摩擦化学反应，形成低熔点的软质（或称具可塑性的）极压膜，从而起到耐冲击、耐高负荷高温的润滑作用。 （ 4 ）腐蚀和锈蚀 由于油品的氧化或添加剂的作用，常常会造成钢和其它有色金属的腐蚀。腐蚀试验一般是将紫铜条放入油中，在 100 下放置 3 小时，然后观察铜的变化；而锈蚀试验则是在水和水汽作用下，钢表面会产生锈蚀，测定防锈性是将 30ml 蒸馏水或人工海水加入到 300ml 试油中，再将钢棒放置其内，在 54 下搅拌 24 小时，然后观察钢棒有无锈蚀。油品应该具有抗金属腐蚀和防锈蚀作用，在工业润滑油标准中，这两个项目通常都是必测项目。 （ 5 ）抗泡性 润滑油在运转过程中，由于有空气存在，常会产生泡沫，尤其是当油品中含有具有表面活性的添加剂时，则更容易产生泡沫，而且泡沫还不易消失。润滑油使用中产生泡沫会使油膜破坏，使摩擦面发生烧结或增加磨损，并促进润滑油氧化变质，还会使润滑系统气阻，影响润滑油循环。因此抗泡性是润滑油等的重要质量指标。 （ 6 ）水解安定性 水解安定性表征油品在水和金属（主要是铜）作用下的稳定性，当油品酸值较高，或含有遇水易分解成酸性物质的添加剂时，常会使此项指标不合格。它的测定方法是将试油加入一定量的水之后，在铜片和一定温度下混合搅动一定时间，然后测水层酸值和铜片的失重。 （ 7 ）抗乳化性 工业润滑油在使用中常常不可避免地要混入一些冷却水，如果润滑油的抗乳化性不好，它将与混入的水形成乳化液，使水不易从循环油箱的底部放出，从而可能造成润滑不良。因此抗乳化性是工业润滑油的一项很重要的理化性能。一般油品是将 40ml 试油与 40ml 蒸馏水在一定温度下剧烈搅拌一定时间，然后观察油层水层乳化层分离成 40 37 3ml 的时间；工业齿轮油是将试油与水混合，在一定温度和 6000 转 / 分下搅拌 5 分钟，放置 5 小时，再测油、水、乳化层的毫升数。 （ 8 ）空气释放值 液压油标准中有此要求，因为在液压系统中，如果溶于油品中的空气不能及时释放出来，那么它将影响液压传递的精确性和灵敏性，严重时就不能满足液压系统的使用要求。测定此性能的方法与抗泡性类似，不过它是测定溶于油品内部的空气（雾沫）释放出来的时间。 （ 9 ）橡胶密封性 在液压系统中以橡胶做密封件者居多，在机械中的油品不可避免地要与一些密封件接触，橡胶密封性不好的油品可使橡胶溶胀、收缩、硬化、龟裂，影响其密封性，因此要求油品与橡胶有较好的适应性。液压油标准中要求橡胶密封性指数，它是以一定尺寸的橡胶圈浸油一定时间后的变化来衡量。 （ 10 ）剪切安定性 加入