为了加快润滑油更新换代步伐确保生产设备的正常运行，提出了第三次润滑油更新换代即：“高性能化、低粘化、个性化”的可能和需要。


1 概述

润滑油品经过了两次更新换代。第一次，是上世纪50～60年代，为了满足机械负荷不断增长的需要，在矿物油中加入油性剂、极压抗磨剂等添加剂，显著提高了油品性能。继而，针对不同机械及其不同用途，调整添加剂的种类和用量，研制出大量专用油品，使润滑油的品种不断增加，油品的种类由少变多，实现了油品第一次更新换代。第二次更新换代，是在上世纪80～90年代，由于添加剂的性能不断提高、种类不断完善、添加剂的复配技术不断取得新的进展，使油品性能大幅度提高，一种油品的使用范围不断扩大，可以适用于相关机器和相近机器，使润滑用油实现“三化”（高性能化、低粘化、通用化），油品种类由多变少，完成了油品第二次更新换代。

目前，科学技术进入到信息时代，生产技术发生划时代的变化。而新的生产形势，对润滑提出了更加苛刻的要求。要求油品必须具备极压磨性能好、黏度指数高、氧化安定性好、倾点低、闪点高、挥发性小等特点。所以润滑油需要进行第三次更新换代。


2 第三次润滑油品更新换代

（1）基础油的更新换代

第三次润滑油品更新换代的特点是基础油的换代。美国石油学会（API）将润滑油基础油分成5类（见表 1）。第Ⅳ类和第V类是合成油。常用的合成油主要是聚α-烯烃、双酯、多元醇酯和聚醚。合成油是通过化学合成方法制得的油品。用合成油作基础油，可以调制出满足低温、高温、高负荷、高转速、耐氧化介质以及长寿命的润滑油。目前，市场上出售的高档润滑油，绝大多数是合成油，一般都取得好的使用效果。例如太钢烧结厂涡轮减速机，换用LE607合成油以后，减速机的使用寿命从2～2.5个月提高到一年以上，并节能2%，油温下降20～30℃。经计算，每年可以节约10万元。

从性能看，合成油完全可以满足第三代油品高性能的要求，但合成油最大的弱点是价格高。Ⅲ类油的性能很接近于聚α-烯烃（见表2）。Ⅲ类油具有黏度指数高、挥发性低、低硫、低氮、低芳烃、好的热稳定性和氧化稳定性、对添加剂感受性好等特点。

表１ 按API分类的润滑油基础油典型数据

自1994年西欧用Ⅲ类油替代聚α-烯烃以来，Ⅲ类油以其质优价廉的优势，使聚α-烯烃的市场需求不断下滑，Ⅲ类油的市场一路攀升，呈不可逆转之势。对于炼油厂来说，生产Ⅲ类油比生产Ⅰ类油加工费要高一些，但据国内某炼厂的经验，采用加氢工艺生产Ⅲ类油时，由于其精制深度深，产品含硫、含氮低，生产时产生的副产品，可用以开发无味煤油、溶剂油、变压器油、金属轧制油、白油等附加值高的产品，即使Ⅲ类油按I类油的价格出售，炼厂的经济效益也不会降低。我国加工大庆原油的炼油厂，有丰富的软蜡资源，并掌握了加氢裂化和加氢异构化的关键技术。Ⅲ类油在我国很有发展前途，可以满足我国油品不断升级换代的需要。

表 2 用不同工艺生产黏度为4mm２／s的4类基础油的性质

注:1.以减压蜡油（VGO）为原料；2.VGO加氢裂化──异构脱蜡；3.VGO苛刻加氢裂化──异构脱蜡；5.合成蜡缓和加氢裂化──加氢异构化──溶剂脱蜡


（2）加氢基础油润滑油的调和技术


Ⅲ类油，具有一系列优越性，现存的主要问题是光稳定性差，光稳定性差是指加氢基础油在光线照射下，放置一段时间后，颜色变深；有絮状物析出。


射向物体的光，会被物体反射、散射和吸收。根据光化学第一定律：只有被物体有效吸收的那一部分光，才可能导致光化学转化（降解）。从理论上讲，加氢基础油应是饱和烃，饱和烃不能吸收波长大于250nm以上的光，不应产生颜色变深和絮状物。近来，根据经验和分析，认识到引起光不稳定的原因，可能是在二段加氢过程中，未完全清除的极性化合物发色团（如酚羟基、含羟基化合物以及含微量氮、硫元素的化合物）和微量杂质（如催化剂残留物中的金属离子或氧化物），吸收了波长大于290nm的紫外光，导致光氧化，使油色变深和析出絮状物。根据光氧化历程的作用机理，加氢基础油的光稳定剂，可以分为紫外线吸收剂、过氧化物分解剂和自由基扑获剂。目前，还没有研制出解决光稳定问题的单剂，大都是以几种不同机理的光稳定剂复合使用。由于用加氢裂解方法生产的基础油，具有低硫、低氮、低芳烃、低极性的特点，对极性较大的物质溶解能力差，因此光稳定剂的选择，要有一定针对性。根据研究已得到的结论是： 


①加氢基础油中的极性化合物，是引起光稳定性差的主要原因；


②苯并三唑型光稳定剂，对透光率有改善作用；受阻酚型光稳定剂，对改善沉淀有明显效果；


③在除去极性化合物的加氢基础油中，加入一定量的光稳定剂和一定量的抗氧剂，就可以达到光稳定的要求。


关于光稳定性已引起普遍重视，已取得可喜的成果，相信光稳定性问题，不会阻碍Ⅲ类油的发展。



（3）润滑油的新三化──高性能化、低粘化、个性化



第三次油品更新换代，是用Ⅲ类油调制的高档油品。其发展特点是“高性能化、低粘化、个性化”。


用Ⅲ类油作基础油，可使润滑油的性能大幅度提高，有条件针对机械设备的具体工况，提供最佳润滑油品，保证设备处于最佳运行状态。当然高性能专用润滑油品的价格，必然有所提高，但从长远看，从完成某项任务、完成某个目标看，可能是最便宜的。据资料统计，在设备运行开支中，能耗费占96%；维修费占3.2%；润滑材料费只占0.8%。而设备零件损坏的80%；维修费用的40%，都是润滑不良造成的。当代润滑技术，最重要的是必须全面分析其工作环境和工作特点，针对具体设备的个性，选用适于工况要求的最佳油品。


3 结语

目前已进入到信息时代，生产技术上了一个新台阶。①生产设备实现程控化、自动化，已没有日常停机检修维护的时间，只有每年一次或几年一次的集中维护；设备运转的稳定性、可靠性要求更高；②设备零件集成化程度高，维修更换成本增加，生产线上出现任何小问题，都会引起全线停机停产。因此使用的润滑油品，必须高性能、长寿命；因此先天不足的I类油，必须淘汰，让位于质优价廉的Ⅲ类油。目前Ⅲ类油产量还不高，但发展迅速；用油单位，对Ⅲ类油，还有个认识、适应过程，可以用合成油作为过渡。但生产技术发展总的趋势是，机械润滑油品必须更新换代。

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