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PAO基础油的现状及发展趋势基础油的现状及发展趋势

摘要:讨论了API润滑油IV类基础油PAO的组成、性能特点、生产工艺与应用

现状与发展。IV类基础油PAO由于其卓越的综合性能，使其在减小摩擦磨损、提高燃油

经济性、延长设备寿命和换油期以及减少环境污染等方面具有其他矿物基础油难以比拟的优

势。目前，世界各大润滑油生产商推出的顶级润滑油绝大部分都采用全合成基础油，PAO

除应用在军事和尖端技术领域外，在民用工业领域也得到广泛的应用。鉴于此，我国应加大

对多相法PAO基础油先进生产技术研发的支持和投入力度，使我国能尽早开发出有自主知

识产权的烯烃齐聚生产PAO的工艺技术。

关键词:合成润滑油;基础油;聚α一烯烃。

20世纪的大部分时期里，润滑油的质量基本是靠由原油经各种传统的“分

离工艺”过程制取的矿物基础油，与各种添加剂的复配技术来保证的。但从20

世纪70年代以后，随着各发动机以及其他机械设备的技术进步和日益紧迫的“节

能”、“环保”要求，对润滑油的粘温性(以粘度指数为标志)、挥发性、热氧化安

定性等主要性能提出了日益苛刻的要求，从而发现用上述传统工艺制得的基础油

由于化学组成的制约已渐难保证油品质量。因此，各种经“加氢”、“合成”两类

化学转化工艺所得的基础油开始在市场上得到推广应用，从而展开了润滑油基础

油加工工艺的一场技术革命。

较早推广的各种较为缓和的加氢工艺一般通称为“加氢处理”，可以制得非

烃类及芳烃等不饱和烃含量很少、粘度指数可达到95一120的基础油。而原料

易得、产品综合质量较好、成本相对较低的聚α一烯烃(简称PAO)为最通用的主

流产品，其粘度指数明显高于加氢处理基础油(一般发动机油所用PAO基础油的

粘度指数可达130一140，且粘度级别高者其粘度指数亦较高，大分子的高粘产

品的粘度指数可达200以上)，只是成本倍增，故迄今其市场应用一直是在缓慢

地增长着。

进人20世纪90年代，早从70年代即开始在油，包括BP公司由加氢裂化

尾油所得基础油和Shell公司由炼厂粗蜡经加氢异构所得基础油(后者称为GTL

类，即天然气合成基础油)，由于其粘度指数也可高达140，而价格明显较低(可

仅为PAO价格的一半左右)，开始向北美推广并冠以“合成油”的广告称谓，且

声称其性能优于其他各类基础油而挤占PAO的市场;由此引起行业内的争议，并

影响到“合成油”的定义以及1990年代中期公布的API基础油分类法的形成即:

经过美国国家广告部(NAD)的最终仲裁，认可了此类基础油也可冠以“合成油”

的名义，但不得广告宣传称其性能为最优;在此期间，API决定在基础油分类中

以传统工艺所得基础油为I类，两类加氢工艺所得基础油以粘度指数120为界分

属II,IB类，而将PAO单独作为IV类基础油，其余合成油以及其他不属于上述

四类者为V类，如表1所示。

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1PAO基础油的化学组成结构及其使用性能特点基础油的化学组成结构及其使用性能特点

PAO类基础油之所以能独占一类(第四类)基础油进人润滑油市场，是与其独

特的化学组成结构并从而具有优异的使用性能特点密切相关的。PAO类基础油

内不含任何非烃类和芳烃、环烷烃等环状烃类，而基本上全是由一类独特的梳状

结构的异构烷烃所组成。图1和图2分别列出一组典型的不同类别基础油的化学

组成。图3则示出两种不同粘度级别(不同分子量范围)的典型PAO产品分子的梳

状结构示意图。由当代已熟知的有关各种不同化学组成结构烃类分子的物理化学

特性的规律性认识，应该不难理解何以这种独特化学结构的PAO类产品具有非

常优异的粘温特性(粘度指数)、低温流动性(倾点、CCS)和物理、化学稳定性(较

低的挥发度和较高的热氧化安定性)等。例如，直链烷烃骨架有利于良好的粘温

特性，而多侧