润滑油基础油规格的修订建议

摘 要：基础油是构成润滑油的主体，其质量优劣对润滑油的性能起至关重要的作用。随着设备技术进步以及世界范围内对环保要求的日益苛刻，迫切需要制定出更高质量水平的基础油规格标准，以提高基础油市场竞争力。本文建议标准制定借鉴国际通用API分类，同时考虑我国基础油生产实际、性能要求及生产企业和用户的实际需求。新标准对基础油的分类和主要性能指标都作出了具体要求，有利于基础油质量和市场竞争力的提升。

关键词：润滑油基础油，规格，建议

DOI编码：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

在潤滑油的基本组成中，基础油占85%～99.5%。基础油不仅仅是添加剂的载体，更重要的它是润滑油的构成主体。基础油的质量优劣对润滑油的性能起着至关重要的作用，特别是成品油的黏温性能、低温流动性、挥发性、热氧化安定性以及对添加剂的溶解性等方面与基础油的性能和质量密切相关。设备技术的进步与发展以及世界范围内对环保要求的日益苛刻，对润滑油产品质量的要求越来越严格。内燃机油向更长的换油期、更低的挥发性、更好的节油性能和低排放方向发展。工业油也在向更长的使用寿命、更好的传动效率和更加清洁环保方向发展。从市场需求来看，目前采用加氢裂化和异构脱蜡生产的API Ⅱ、Ⅲ类基础油需求量逐渐增长，而溶剂精制生产的API Ⅰ类基础油需求量不断减少。因此，提高基础油质量，优化基础油产品分类，以适应市场需求及油品使用要求，提高市场竞争力，制定出更高质量水平的润滑油基础油规格标准是非常有必要的。

2 润滑油基础油分类

国外各大石油公司过去曾经根据原油的性质和加工工艺把基础油分为石蜡基基础油、中间基基础油、环烷基基础油等。20世纪80年代以来，以发动机油的发展为先导，润滑油趋向低黏度、多极化、通用化，对基础油的黏度指数提出了更高的要求[1]。API于1993年将基础油分为5类（API-1509）（见表1），并将其并入EOLCS（API发动机油发照认证系统）中[2]。

API基础油分类主要对硫含量、饱和烃含量及黏度指数作了明确规定。Ⅰ类基础油有较高的硫含量和较低的饱和烃含量。Ⅱ类基础油的硫含量和芳烃含量较低，非理想组分更少（芳烃含量小于10%，硫含量不大于0.03%）。Ⅲ类基础油要求有很高的黏度指数，一般要通过加氢裂化或异构脱蜡来生产。

3 我国润滑油基础油产业发展现状

3.1 我国润滑油基础油生产及质量状况

我国是润滑油生产、进口和消费大国。传统生产工艺只能满足中低档润滑油的市场需求。润滑油基础油加氢异构脱蜡是20世纪90年代出现的炼油技术，用于生产高档润滑油。

由中石化石油化工科学研究院有限公司（简称石科院）等完成的加氢裂化尾油异构脱蜡技术，可用于多种压力等级的异构脱蜡工艺。在此基础上，开发了加氢裂化尾油异构脱蜡-加氢补充精制一段串联生产API Ⅱ、Ⅲ类润滑油基础油技术[2]。

中国石化炼厂A，以中间基原油减压蜡油为原料，采用石科院开发的糠醛精制-加氢处理-酮苯脱蜡组合工艺生产Ⅱ类基础油，产品质量符合中国石化协议指标Ⅱ类基础油要求。

中国石化炼厂B，以中间基原油为原料采用老三套工艺生产MVI 150和MVI 500基础油。MVI 500基础油主要用于对黏度指数要求比较低的全损耗工业用油或作为润滑脂基础油。另外，以鲁宁管输油减四线馏分油为原料，经过糠醛精制-加氢改质-酮苯脱蜡生产Ⅱ类10号基础油，产品质量符合中国石化协议指标要求。

中国石化炼厂C以减压蜡油为原料，采用Chevron技术以加氢裂化-异构脱蜡-加氢后精制流程生产API Ⅱ类、Ⅲ类基础油。为了满足异构降凝催化剂对原料的质量要求，加氢裂化需要较高的苛刻度，因而产品的黏度下降较大。从产品的收率看，采用此工艺技术，产品中低黏度的轻馏分较多。

中国石化炼厂D，以减二线、减三线蜡油为原料经过加氢裂化得到加氢裂化尾油，经过分馏，将大于370℃的馏分经异构脱蜡-加氢精制生产Ⅱ类和Ⅲ类基础油。加氢裂化尾油含有高凝点组分、一些部分加氢饱和的芳烃，因此其凝点高，光安定性差。采用异构脱蜡（RIW）技术，可以提高润滑油基础油收率，进一步饱和芳烃，改善基础油安定性，得到更低倾点的基础油。

4 国内润滑油基础油标准

4.1 通用基础油标准

Q/SY 44-2009《通用润滑油基础油》按目前国际通用分类（API分类）分三大类七个品种。Ⅰ类基础油新增了饱和烃含量、表观黏度指标要求，对黏度指数、色度、倾点、氧化安定性、蒸发损失、抗乳化度指标分别进行了优化和提高；Ⅱ类、Ⅲ类加氢基础油新增了饱和烃含量、表观黏度、浊点指标要求，取消苯胺点、氮含量、紫外吸光度的性能要求，对黏度指数、色度、酸值、倾点、硫含量、氧化安定性、蒸发损失率等指标进行了优化和提高。

Ⅰ、Ⅱ类基础油技术指标与美孚同类油品规格相当，Ⅲ类基础油技术指标与美孚及韩国SK公司等同类油品规格相当。

4.2 润滑油基础油协议指标

润滑油基础油标准制定于1983年，为适应调制高档润滑油的需要，1995年对原标准进行了修订，标准号为Q/SHR 001-1995。该标准以黏度指数和油品的适用范围对基础油进行分类，在硫含量和饱和烃含量方面没有规定。

中国石化《润滑油基础油（2013版）》，参考美国API分类，在Q/SHR 001-1995的基础上制定。该标准修订了原标准中黏度指数、外观、蒸发损失率、酸值、空气释放值等指标，尤其在黏度指数和蒸发损失率指标上有显著提高。但目前该协议指标在产品分类、性能指标等方面还存在一些问题。

5 润滑油基础油标准制定建议

润滑油基础油标准的制定，应考虑我国润滑油基础油生产企业实际生产情况，借鉴API的分类，使基础油通用化、国际化，从而增强润滑油基础油的市场竞争能力，同时满足润滑油基础油生产企业和用户的实际需求。

5.1 表观黏度

反映油品低温性能的指标主要有表观黏度和倾点。倾点是考察润滑油在低温条件下的流动性能的重要指标。表观黏度是润滑油在低温、高剪切速率条件下测得的内摩擦力大小的量度。它反映了润滑油在发动机活塞环和气缸套部位的低温流动性能，是评定润滑油低温启动性能的重要指标。

润滑油在改善燃料经济性方面近几年一直受到各国关注。ILSAC GF-2、GF-3、GF-4、GF-5汽油机油规格，ACEA A1、A5、B1、B5规格中对润滑油的燃料经济性都有相应的要求。提高润滑油的燃料經济性一方面借助于摩擦改进剂，另一方面使用低黏度的0W/XX、5W/XX润滑油。低黏度油不但可以改善汽车的冷启动性能，降低起步磨损，而且可以减少摩擦阻力。低黏度内燃机油的使用对基础油的低温性能相应地提出了更高的要求。一般调制SAE 0W/XX油要求基础油-30℃表观黏度≤3250mPa·s；调制SAE 5W/XX油要求基础油的-25℃表观黏度≤3500mPa·s，才能满足GB 11121-2006对汽油机油黏温性能的要求[3]。

建议在润滑油基础油标准中同时建立“倾点”和“表观黏度”两个性能指标表征油品低温性能。

有些基础油在润滑油中用量极少，测定表观黏度参考意义不大。有些基础油，如Ⅰ类120BS、150BS基础油和Ⅱ类加氢基础油在内燃机油中加入比例均不大，且本身黏度大，如进口HVIⅠ150BS在-5℃的表观黏度约25000 mPa·s，接近仪器测试范围上限，不便于测试。由于目前基础油表观黏度实测值较少，其他黏度牌号的基础油表观黏度指标值建议均暂定为报告。考虑到有的生产企业没有润滑油表观黏度的分析设备和检测能力，因此建议对表观黏度项目进行脚注说明，“此项目为接收方检验项目。测试温度由供需双方商定。”

5.2 水分和机械杂质

润滑油产品，如液压油、汽轮机油、齿轮油、发动机油等均对水分和机械杂质有要求。如果基础油中含有过多的水分和机械杂质，会造成基础油在接收时的困难，同时影响成品的生产和质量。建议对各类油增加“水分”和“机械杂质”检测要求。“水分”和“机械杂质”项目为接收方检验项目。

5.3 浊点

由于基础油在低温下会出现外观不透明。因此，建议增加黏度牌号500以上基础油的浊点要求，指标制定为报告。浊点项目为接收方检验项目。

5.4 抗泡沫性能

润滑油产品抗泡沫性能受基础油的影响非常大。即使加入抗泡剂，产品储存一段时间后，基础油抗泡沫性能差的润滑油产品抗泡沫性能仍然非常差。建议对Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类基础油增加抗泡沫项目，指标制定为报告，目的是希望炼化企业关注该指标，并提高基础油抗泡沫性能，同时基础油抗泡沫性能的提高也有利于产品的接收和贮存。抗泡沫项目为接收方检验项目。

5.5 Ⅰ类基础油酸值、氧化安定性、倾点

炼厂C以石蜡基原料的老三套工艺，生产Ia和Ib基础油。由于原料改变，而生产工艺改进有限，目前生产的Ib75号基础油的酸值、Ib150号基础油的倾点、Ia650号、Ib650号基础油的氧化安定性旋转氧弹值较难达到中国石化协议指标要求。

石科院曾对大庆重质润滑油氧化安定性做过研究[4]。研究了减压分馏的好坏，溶剂精制深度，白土及加氢精制条件等工艺参数对基础油中芳烃、极性化合物含量及硫、氮化合物分布的影响，以及它们与基础油氧化安定性的关系。因此，以其他原油为原料的老三套工艺改进可以借鉴石科院针对大庆原油的工艺研究。

可以通过进一步改进老三套工艺或将老三套工艺与加氢工艺组合，以提高溶剂精制基础油的氧化安定性和酸值。由于加氢基础油酸值很小，所以也可以考虑放宽调配前Ⅰ类基础油的酸值限值，以满足目前生产现状。某炼厂将Ib75号基础油酸值指标由“不大于0.005mgKOH/g”调整为“不大于0.02mgKOH/g”。酸值指标调整后，对Ib75号基础油的其他指标进行了检测，检测结果除闪点有部分批次樣品不达标，其余指标均可以达到中国石化协议指标要求。

该炼厂的老三套工艺中采用白土精制。鉴于白土精制存在环保问题，建议该炼厂可以考虑采用加氢补充精制代替白土精制，在加氢补充精制装置中，填充催化降凝催化剂，采用溶剂脱蜡-催化降凝组合工艺[4]降低Ib150号基础油倾点。

5.6 指标由报告修改为具体数值

对中国石化所属分公司2016年1月-2017年4月润滑油基础油质量数据进行收集。从收集的数据情况看，老三套基础油Ib150的蒸发损失率指标和加氢基础油II类2号氧化安定性旋转氧弹指标可以由“报告”制定出具体的指标值。

5.7 Ⅱ类基础油和Ⅲ类基础油饱和烃含量

各类油饱和烃含量的制定，应考虑炼厂生产工艺及催化剂在生产工艺末期性质变化可能对产品质量的影响。

建议将基础油饱和烃含量指标值具体化，有利于区分基础油的质量水平，也有利于API互换准则的应用。

6 结 论

本文建议基础油规格标准按照国际通用API分类对基础油产品进行分类。规格指标的制定既要考虑基础油质量水平，也要结合我国基础油生产企业的实际生产情况。目前，基础油传统生产工艺与加氢工艺结合的组合工艺，是生产API Ⅱ/Ⅱ+类基础油的主要技术，用来提高油品质量。规格指标值具体化有利于区分基础油的质量水平，也有利于API互换准则的应用。新标准对基础油的分类和主要性能指标都作出了具体要求，有利于基础油质量和市场竞争力的提升。

参考文献

[1]中国能源网.润滑油基础油[EB/OL]（.2011-01-25）[2020-04-19].https：//www.china5e.com.

[2]陆国凯.中国润滑油基础油规格展望[EB/OL].（2020-04-19）[2022-09-10].https：//xueshu.baidu.com.

[3]国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.汽油机油：GB 11121-2006[S].北京：中国标准出版社，2006.

[4]祖德光，梁红，陈国铭，等.润滑油基础油新系列标准的制订及产品研制[J].石油炼制与化工，1996，27（9）：40.

作者简介

康茵，硕士，高级工程师，主要从事国家标准研制和档案管理工作。

（责任编辑：袁文静）