国产低黏度PAO基础油在高档汽油机油中的应用考察

梁启源 揭斌华 邹小芸

中国石化润滑油有限公司茂名分公司

聚α-烯 烃（PAO）是由C8～C12的 线性α-烯烃（LAO）在催化剂作用下发生齐聚，并经过加氢饱和形成的氢化α-烯烃低聚体，其化学结构是规整的长侧链异构烷烃[1]。PAO基础油在美国石油学会（API）的润滑油分类中属于IV类基础油，即合成基础油。21世纪以来，由于高端润滑油产品需求增大，润滑油性能要求不断提高，基础油质量的升级换代速度随之加快，PAO凭借着优异的性能成为高档或专用润滑油的重要原料之一，广泛应用于航天航空、军工、汽车、高铁、机械制造等领域，其需求量也迅速增长[2]。目前，全球PAO的主要生产供应商是埃克森美孚、英力士、雪佛龙菲利普斯、朗盛等国外公司，国内的PAO基础油需求量中94%依赖海外进口，国产PAO的市场份额相对较低[3]。中国石化于2021年8月建成投产1.2万t/a PAO基础油的生产装置，可逐渐缓解国内PAO市场对国外进口的依赖。

PAO基础油常应用于0W系列等高质量等级汽油机油产品中，为了考察国产PAO在高档发动机油的应用可行性，我们对国产PAO与同黏度的进口PAO（国外A公司） ,进口API III+4基础油（国外B公司）的主要性能进行对比，并选用0W黏度等级的高档汽油机油，对国产PAO与同黏度的进口PAO（国外A公司） ,进口API III+4基础油（国外B公司）调配后的油品性能进行了对比考察。

国产PAO与进口PAO及API III+4基础油的主要性能对比

理化性能

国产PAO4与进口PAO4、进口API III+4基础油的典型数据对比见表1。

表1 国产PAO4、进口PAO4与进口API III+4的主要理化性能

由表1的数据对比可以发现，国产PAO4基础油的旋转氧弹是三种基础油中最好的，其倾点也比进口API III+4基础油低得多，这可能是与PAO的生产工艺差异、加氢精制深度有关。

国产PAO6与进口PAO6基础油的典型数据对比见表2。

表2 国产 PAO6与进口PAO6的主要理化性能

由表2的数据对比可以发现，国产PAO6基础油旋转氧弹数据更好，这可能是与PAO的生产工艺差异、加氢精制深度有关。

光安定性

光安定性是润滑油产品性能的重要指标。油品在氧存在的条件下，受到光照会发生氧化，导致油品变色、产生浑浊和沉淀，不仅影响油品外观质量，也会使油品黏度增大，酸值升高，影响油品的性能和使用寿命[4]。

将国产PAO4、进口PAO4与进口API III+4三种基础油于2021年9月在茂名分公司实验室光线充足的南侧窗台，同时进行光安定性试验，观察样品光照30 d后外观变化，试验结果见图1、图2。

图1 样品未进行光照试验时外观

图2 样品光照试验30 d后外观

对比图1和图2可以发现，国产PAO4、进口PAO4的外观没有明显变化，而进口API III+4基础油的颜色明显变深变浑浊，说明国产PAO4的光安定性与进口PAO4相当，优于进口API III+4基础油。

不同基础油调配的高档汽油机油的性能对比考察

国产PAO4、进口PAO4与进口API III+4基础油调配的0W-16汽油机油的性能对比

在添加剂加入量固定的情况下，分别采用国产PAO4、进口PAO4与进口API III+4基础油调配0W-16汽油机油，并考察其理化性能，数据见表3。

表3 三种基础油调配的0W-16汽油机油的主要理化性能

由表3可以看出，用国产PAO4基础油调配的0W-16汽油机油理化性能满足指标要求，与进口PAO4基础油调配的0W-16汽油机油性能相当，且其低温性能（低温动力黏度、低温泵送黏度、倾点）和高温性能（蒸发损失）略优，说明国产PAO4基础油用于调配0W-16汽油机油具有可行性。

国产PAO4、进口PAO4与进口API III+4基础油调配的0W-20汽油机油的性能对比

在添加剂加入量固定的情况下，分别采用国产PAO4、进口PAO4与进口III+4基础油调配0W-20汽油机油，并考察其理化性能，数据见表4。

表4 三种基础油调配的0W-20汽油机油的主要理化性能

由表4可以看出，用国产PAO4基础油调配的0W-20汽油机油理化性能满足指标要求，与进口PAO4基础油调配的0W-20汽油机油性能相当，且其低温性能（低温动力黏度、低温泵送黏度、倾点）和高温性能（蒸发损失）略优，说明国产PAO4基础油用于调配0W-20汽油机油具有可行性。

国产PAO6与进口PAO6调配的0W-30汽油机油的性能对比

相当，说明国产PAO6基础油用于调配0W-30汽油机油具有可行性。

在添加剂加入量固定的情况下，分别采用国产PAO6与进口PAO6调配0W-30汽油机油，并考察其与基础油相关的理化性能，数据见表5。

表5 两种基础油调配的0W-30汽油机油的主要理化性能

由表5可以看出，用国产PAO6基础油调配的0W-30汽油机油理化性能满足质量指标要求，与进口PAO6调配的0W-30汽油机油

国产PAO6与进口PAO6调配的0W-40汽油机油的性能对比

在添加剂加入量固定的情况下，分别采用国产PAO6与进口PAO6调配0W-40汽油机油，并考察其理化性能，数据见表6。

表6 两种基础油调配的0W-40汽油机油的主要理化性能

由表6可以看出，用国产PAO6基础油调配的0W-40汽油机油理化性能满足指标要求，与进口PAO6调配的0W-40汽油机油相当，低温性能（低温动力黏度、低温泵送黏度）略优，说明国产PAO6基础油用于调配0W-40汽油机油具有可行性。

结论

（1）从基础油的性能对比中发现，国产PAO4的抗氧化性能、低温性能和光安定性优于进口PAO4与进口API III+4基础油，且其他性能基本相当；国产PAO6的抗氧化性能优于进口PAO6，并且其他性能基本相当。

（2）从不同基础油调配的高档汽油机油的性能对比考察中发现，用国产PAO4调配的0W-16、0W-20汽油机油和国产PAO6调配的0W-30、0W-40汽油机油理化性能满足指标要求，在高低温性能等方面略优或相当于以所选进口API III+4基础油或进口PAO调配的油品。

综合以上结论，采用国产低黏度PAO基础油替代进口API III+4基础油和进口低黏度PAO基础油来调配高档汽油机油具有可行性。