聚a烯烃(PAO)合成基础油性能及其应用-

全合成油的定义市面上有很多所谓的全合成油,其实并非是真正科学意义上的全合成油,它们大多数属于高度精炼的第三类矿物油(GroupIII),而真正科学意义上的全合成油分两种，第一种是Polyalphaolefins（PAO），是原油中提炼出来的乙烯、丙烯经聚合、催化等复杂的化学反应炼制成的大分子基础液，另一种便是以酒精和脂肪酸为基础材料，经化学缩聚反应而合成的酯类油。

在2000年之前，一般只有以100%PAO或酯类为基础油的润滑油，才会在包装上印上“FullSynthetic”（全合成）这二个英文字。

在1999年，美国消费者维权机构，Better BusinessBureau，裁定美孚对嘉实多不应在以第三类基础油制成的产品上印上“Full Synthetic”字句的指控不成立，原因是“FullSynthetic”在包装上是市场推广用字，而并非科学用字。

自此以后，很多润滑油制造商纷纷称他们以第三类基础油制成的产品为全合成油。

而到了今天，有一些不负责任的小品牌，或不负责任的润滑油从业员，甚至宣称以更低质量的基础油所制成的产品为全合成油。

对机油的常见误解1)从包装上去辨别一款机油的品质很多车主在选购机油时企图从包装上去辨别一款机油的品质，那是徒劳的。

一款润滑油的包装只会告诉你油的规格与黏度，质量还是要用过才知道。

如果你不想乱试，你可以咨询资深和中肯的机修师傅，或者通过互联网络）搜寻有关不同人对不同品牌润滑油的评价，众人的说法会给你一个客观的答案。

2)机油的黏度越高越好这是一个很常见的误解。

通常，机油的黏度越大，所形成的油膜就越厚，流动性较差，阻力大所以耗能大，高黏度机油通常会用于比较旧的汽车，厚油膜有助于加强密封性，新车或刚大修过的汽车则适宜使用低黏度的机油，以节省燃料。

当然，在夏季高温、怠速、开开停停等恶劣的行驶情况下，品质较差的低黏度机油容易变稀，难以维持正常的油膜厚度从不利于发动机的寿命，适当选择黏度高一点的机油在某些情况下是有利的，但并不代表要盲目追求高黏度。

高黏度聚α-烯烃合成油加氢技术研究韩志波;王新苗;靳丽丽;郭金涛【摘要】采用中国石油石油化工研究院开发的Pt-Pd/Al2O3加氢精制催化剂对聚α-烯烃PAO40粗产品进行了加氢精制.结果表明:在反应温度240~280 ℃、反应压力4.0~8.0 MPa、体积空速0.1~0.4 h-1、氢油体积比300∶1的工艺条件下,PAO40加氢产品的芳烃含量达到国外同类优秀产品水平;PAO40加氢产品经光照30天后不变色,具有较好的光安定性.%The PAO40 crude product was hydrogenated using Pt-Pd/Al2O3 catalyst developed by the Petrochemical Research Institute of PetroChina and the optimal conditions were determined.The results show that under the optimized operating conditions of hydrofining which are 240-280 ℃,4.0-8.0 MPa,LHSV of 0.1-0.4 h-1 and hydrogen/oil volume ratio of 300,the hydrogenated PAO40 has a similar aromatic content with the PAO40 products abroad.No Saybolt color changes of the hydrogenated PAO40 are observed after light test for thirty days,indicating its good light stability.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2017(048)007【总页数】4页(P70-73)【关键词】聚α-烯烃合成油;加氢精制;Pt-Pd/Al2O3催化剂;芳烃含量【作者】韩志波;王新苗;靳丽丽;郭金涛【作者单位】中国石油大庆化工研究中心,黑龙江大庆 163714;中国石油大庆化工研究中心,黑龙江大庆 163714;中国石油大庆化工研究中心,黑龙江大庆 163714;中国石油大庆化工研究中心,黑龙江大庆 163714【正文语种】中文聚α-烯烃合成油(PAO)属于Ⅳ类基础油，具有良好的高低温性能和黏温性能，广泛应用于航空润滑油、内燃机油、齿轮油、液压油、冷冻机油等领域。

《合成概念以及PAO合成油问答》机油论坛一直成天讨论合成、PAO，可是错误论点横行，很多东西需要辨明根源，让车友不再受误导，特作系列文章解析何谓合成概念。

（本人尽量通俗易懂的讲，很多专业词汇大家知道即可）一、何谓合成概念？通过化学反应并透过人为的控制下达到预期的分子形态，这一过程就叫合成Synthetic。

二、何谓PAO？其全称为：聚α烯烃合成油（POLY-α-olefin Synthetic Lubricants）PA0 合成油是由聚α烯烃（主要是C8 一 C10馏分）在催化剂作用下聚合（主要是三聚体、四聚体和五聚体）而获得的一类长链烷烃。

其前一工序产物叫LAO直链α-烯烃。

三、PAO是合成出来的新物质吗？其实没必要把PAO看的神秘，这玩艺在搞石油化工的眼力不过就是一个烯烃中间产物。

在石油馏分的热加工和催化裂化的生成物中，都普遍含有α-烯烃。

但生成物组成复杂、异构体多，无法分离出α-烯烃。

第二次世界大战前，α烯烃曾由植物油加氢所得的伯醇经脱水制取。

所得产品虽纯度高，但价格昂贵。

战后，随着高碳烯烃需求的增长，石油炼厂的催化裂化气体中廉价的丙烯、丁烯用于生产工业产品的α-烯烃，碳数范围分布很宽（C6～C40）。

有广泛用途的是碳数范围为C6～C18（或C20）的直链α-烯烃。

一般不将其分离成个别组分，而根据用途需要将其分离成各种馏分。

如制增塑剂用的是C6～C10馏分，制洗涤剂用的是 C12～C14及C16～C18馏分。

C6～C18 α-烯烃均为油状液体。

因此PAO是一个宽馏分物质，化学分子式并不确定，形象比喻就是PAO是一颗挺拔的大树，杂树枝少，因此性能好，结构稳定。

四、聚α烯烃的生产方法主要有下列两种：石蜡裂解法和乙烯齐聚法。

60年代开始欧洲开始使用石蜡裂解法，随着乙烯齐聚法生产聚α烯烃的工艺日趋成熟，价格又逐步接近石蜡裂解法，石蜡裂解法已逐渐失去竞争能力， 1986年以后，欧美石蜡裂解装置已全部停产。

常见油类（基础油、环烷油、芳烃油、矿物油、机械油等）技术指标、相关参数、特点与应用定义：无准确定义，一般仅指代润滑油基础油。

基础油的选择注意事项：1、相溶性：有些深度精制的基础油与添加剂的相溶性较差，配出来的产品混浊。

2、腐蚀性能：有些基础油含硫量高，对铜片有腐蚀，不能用来配有色金属切削油。

3、倾点：南方用户，基础油的倾点选择在0-5℃的范围，而北方用户基础油的倾点一般要在-10℃以下。

4、闪点：闪点低的基础油存在火灾危害，而且油烟雾大，污染工作环境。

特别是磨削油更要选择高闪点的基础油。

5、抗氧化性：切削过程中温度很高，基础油的抗氧化性如果不好，切削油很快就氧化变质，酸值升高，对机床和工件腐蚀，氧化产生的胶质，粘在过滤网使油路堵塞。

6、配制低粘度油时：要注意不能全部使用溶剂油，因为溶剂脱脂性强，很容易使操作者产生皮肤炎、红斑等，要加入一部分粘度大一点的矿油和脂肪油。

常见基础油牌号：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、120BS。

分类1：石蜡油、环烷油、芳烃油石蜡油（液态石蜡）：物理性质：无色无味，分类：轻质矿物油、一般矿物油，前者比重及黏稠度较低。

组成：主成分为石蜡（C18-30的烃类混合物，主组分为直链烷烃（80％～95％），少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃（两者合计含量20％以下）），少量芳烃；技术指标：密度(20℃,g/cm3) 0.87～0.98闪点（℃）>230运动粘度（mm2/s 100℃）5～16凝点（凝点℃）-20～12苯胺点（℃）80～112酸值（mgkOH/g） 1.45～1.52芳烃（CA）含量% <10环烷（CN）含量% 35±5石蜡（CP）含量% 60±5优点：石蜡油挥发份少、闪点高；芳烃含量低；粘温性能、润滑性、抗氧化性好，无污染；缺点：低温流动性差用途：1、作为橡胶填充油，广泛应用于IIR（丁基橡胶）、EPM（乙丙橡胶）、EPDM（三元乙丙橡胶）、IR（聚异戊二烯橡胶）、NR（天然橡胶）和一些热塑性橡胶作为橡胶填充油时与橡胶的相容性差，加工性能也不如芳烃油和环烷油，但石蜡油对橡胶物理机械性能的影响较好，高闪点和低挥发的特性为橡胶制品加工提供了更好的耐候性和高温下挥发物小的特性。

合成酯在润滑油中的性能与应用随着现代工业的快速发展以及环境问题的日益突出，对润滑剂的使用性能、运行可靠性与使用寿命、可生物降解性、低或无毒害性等方面的要求越来越高，传统的矿物基润滑油已经很难满足这些苛刻的要求。

节能、环保、长寿命是润滑油的发展趋势，全合成半合成油的应用越来越广泛，因此，PAO合成酯的合成基础油越来越受到关注。

节能润滑油主要通过三种方式来实现：一是低粘度油；二是高粘度指数油；三是含有摩擦改进剂的油。

低粘度油粘度越大内摩擦力越大，在应用中能耗越高。

国内外实际经验证明，在流体润滑范围内，润滑油在使用条件下粘度每差1mm2/s，能耗大约相差0.5~1%;粘度相差一个级号，贝惟耗大约相差1~5%。

从节能角度出发，在选用润滑油时应在保证设备润滑的前提下，尽量采用低粘度润滑油。

For pers onal use only in study and research; not for commercial use基准詁度一新黏度 :燃油经济性提升0W-3O....................................................................................................... -> 0W-20 : 0.5%SW*20....................................................................................................... -> 0W-20 ; 1,0%占VWQ ............... *................... .. ....................... ... ........................ -> 0W-20 : 1.5%10W-3Q'•***0W-20 : 3.0%10W-40->10W-30■1,0 %■■■■0W-20 : 4.0%^5W-40->10W*30• 2.6 %---OW-20 : 5.6%15W-50->10W-30■X9 %0W-20 :0.9%20W^1010W-304,5 %■■■■0W-20 :7,5%20W-5010W-30: 5.7 %................. 今0W-2O :8.7% ->10W-3O■■ 4.5% -* s ，B■■金■・OW-20 :75% #3015W-404 %«#40->10W-30«■■7.0沧…0W-2O :10.8%图2不E盐度发动机沖对燃油经济忤的提升效果多级油和高粘度指数油汽车工作时，受地区、季节、昼夜、负荷的影响，温差变化很大，有时相差数十度，而润滑油粘度随着温度变化而变化，升降幅度的大小和润滑油的粘度指数有关，粘度指数高的，粘度随温度变化小，粘度指数低的，粘度随温度的变化大。

基础油种类分成以下5种类别基础油种类分成以下5种类别：第一类，传统溶剂精炼矿物油；第二类，加氢裂解矿物油；第三类，高度加氢裂解或加氢异构化蜡；第四类，聚α－烯烃（PAO）；第五类，其他合成油合成油包括PAO、双酯、多元醇酯、聚醚、硅油、磷酸酯PAO作为车用基础油对添加剂、油封材料、涂料及矿物油有良好的相容性，而且是各类合成油中价位最低的一个品种。

酯类基础油虽然耐高低温及抗磨性好，但遇水不稳定，易腐蚀，对油封及涂料的相容性差，并且成本不低，所以现今已无这类商品生产。

而聚醚对水及油等比酯类稍好，但和矿物油及添加剂不易相容，而且价格又高，所以无法广泛使用。

聚α－烯烃（PAO）作为基础油调制的润滑油与石油基矿物油润滑油相比有许多优点。

首先是PAO油的热氧化安定性明显优于矿物油。

当进行165℃、5天的热油氧化试验时，石油基机油的40℃粘度由95mm2/s增加到146.3mm2 /s，粘度变化率为54.0％；而P AO型合成润滑油粘度仅从94.0mm2/s增加到96.8mm2/s，粘度变化率只有3％。

这意味着使用PAO型合成润滑油后，可以延长换油期，也就是减少停车时间和降低维修费用。

另一方面也表明，用PAO基础油调制汽车润滑油时，可以少用添加剂，或用较低廉的添加剂，这样可以降低PAO型合成润滑油的价格，使它与石油基润滑油有较强的竞争力。

那么实际市场的各个品牌的都是什么油呢？现在很多合成油都属于第二类第三类油，也就是第二类，加氢裂解矿物油；第三类，高度加氢裂解或加氢异构化蜡比如过产的统一的，长城的，昆仑的！韩国的ＳＫ也属于第三类合成油，也叫ＶHVI所以比较便宜！国际上，合成油与矿物油没有准确的定义，这是俗称的说法。

API(美国石油协会)对础油共分五类，通常对第三类和第四类基础油称为合成油。

通常的合成油通常为：PAO类，XHVI类，酯类。

此外VHVI类基础油性能介于合成油和矿物油之间，虽有人称其为合成油，但其性能(如粘温特性和抗氧化性等)较PAO,XHVI和酯类有较大差距。

食品级基础油介绍食品级润滑油主要由基础油、添加剂调配而成。

由于食品级润滑油主要用于食品工业中，所以对润滑油的要求就非常严格，不仅要满足机械的润滑，而且不能污染产品，对食品安全造成影响。

基础油一般采用加氢裂解的精制矿物油，其特点是组分比较纯净，含硫和芳香族成分少，含水量少，不易被氧化和乳化。

另外常用的基础油还有聚α烯烃（PAO），它是一种人工合成的基础油，组分纯净单一，不含硫和芳香族成分，具有天然的疏水性能，耐温抗氧化性。

近年来欧美等国家生物基础油也取得了很大的进步，达到了合成油的性能，加上天然的无毒、高粘度指数和环保的优点，在食品业也开始大规模应用。

总的来说，食品级润滑油的基础油必须具有非常好的抗氧化、耐高低温和抗乳化性能，使用寿命长，能减少设备的磨损，延长设备的使用寿命，并降低维护频率；同时，还不含有毒物质，不会对产品造成污损。

添加剂可以显著改善润滑油的某些特殊性能，或者赋予起某些不具备的性能。

在高性能的润滑油中，添加剂的品种和数量反而比普通润滑油少，甚至不加添加剂，特别是很多人工合成的超高性能润滑油。

基础油主要有以下几种：1、白油（矿物油）白油，别名石蜡油、白色油、矿物油。

矿物油通常是指经过开采和初加工的原油（或石油），mineral oil，石油是埋藏于地下的天然矿产物，经过勘探、开采出的未经炼制的石油也叫做原油。

在常温下，原油经过炼制后的成品叫做石油产品。

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基础油。

提炼加工过程主要是将原油分成不同的部分以得到所需产品。

主要的分离过程包括将原油分离成粗汽油、粗煤油、粗柴油、重柴油、各种润滑油馏分、裂化原料油及渣油（又称残油）的蒸馏分离和将各种润滑油提纯所使用的溶剂分离。

生产过程基本以物理过程为主，不改变烃类结构，生产的基础油取决于原料中理想组分的含量与性质；矿物油在提炼过程中因无法将所含的杂质清除干净，因此得到的基础油流动点较高，不适合寒带作业使用；因此，矿物油类基础油在性质上受到一定限制。

煤基α-烯烃制备茂金属PAO(mPAO)基础油关键技术开发许健中国科学院上海高等研究院绿色化学工程技术研究中心煤合材料究背煤基合成润滑材料研究背景提煤基α-烯烃制备PAO关键技术纲工作总结与展望mPAO基础油结构与性能研究润滑材料实验室简介1 研究背景-润滑油发展趋势润滑油发展趋势1 研究背景-润滑油发展趋势PAO基础油的特点及应用PAO基础油是由一定碳数的α‐烯烃在催化体系作用下加氢饱和的烯烃低聚物，与传统矿物基础油相比，分子结构规整，具有优异的粘温性能和高低温性能；PAO具有优异的热/氧化稳定性、水解安定性、生物降解性和无毒性；在合成型汽车发动机油和工业用油中得到了广泛应用，大大提高了油品使用寿命，降低了设备的损耗，节约了成本；1 研究背景-国内PAO生产现状7万吨尤其是低粘度PAO尚处于空白目前主要依赖于进口市场缺口约，尤其是低粘度PAO尚处于空白，目前主要依赖于进口1研究背景-PAO基础油的合成工艺867a-烯烃45wt%正构烷烃23相继投产的煤制油项目为PAO的原料解决了后顾之忧1Fe基费托合成液相产物组成分布C5C6C7C8C9C10C11C12C13C14C15C16C17C18C19C20C21C22C23C24α-烯烃约占液相产物的67%，适合生产PAO的C8-C12占35%,费托合成液相产物成分布2、煤基α-烯烃制备PAO关键技术-茂金属结构2、煤基α-烯烃制备PAO关键技术-茂金属结构‹技术难点1 ： 煤基α-烯烃原料中含有对催化剂有毒害作用的各 类含氧化合物 ‹技术难点2 ：茂金属催化剂合成困难，收率低 ‹技术难点3: 合成低粘度PAO的常规茂金属催化剂活性低（小于 10Kg/g） ‹技术难点4：聚合产物中二聚物选择性高，不利于基础油组分收率的提 高2、煤基α-烯烃制备PAO关键技术-烯烃精制ZL201410341583.4：煤制α-烯烃中含氧化合物的脱除方法2、煤基α-烯烃制备PAO关键技术-烯烃精制合格的聚合原料酸值小于0.01mgKOH/g采用了改进的含氧化合物去除工艺，解决了传统提纯方法中 所存在的成本高、不环保，对人体健康有负面影响的问题2、煤基α-烯烃制备PAO关键技术-助催化剂改进优化的配体合成路线改进路线 ‹ 反应在常温下进行 ‹采用常规廉价的溶剂体系 ‹One-Pot法合成出目标产物 ‹蒸馏过滤即可得到高纯度产物 ‹收率高 常规路线 ‹ 反应在-25℃下进行 ‹采用昂贵的溶剂体系 ‹多步反应合成目标产物 ‹蒸馏、重结晶、过滤等提 蒸馏 重结晶 过滤等提 纯方法，步骤繁多 ‹收率一般CN104370681A: 一种烷基桥联的二烷基茚化合物的合成方法2、煤基α-烯烃制备PAO关键技术-茂金属制备技术配 体锂 盐MCl4催 剂 催化 剂与 杂质混 合物洗 涤反复萃 取催 化 剂 合 成 路 线 改 进原位洗 涤过 滤蒸 馏S im ple茂金 属催 化剂Te d io us重 结晶采用了改进的催化剂提纯方法 简化了合成步骤 实现了放大生产 采用了改进的催化剂提纯方法，简化了合成步骤，实现了放大生产。