煉油技術(shù)的發(fā)展
現(xiàn)代煉油技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著潤滑油的進(jìn)步，20世紀(jì)50年代，煉油技術(shù)以溶劑精制(solvent-refining)為主，生產(chǎn)出來的基礎(chǔ)油屬于api-i類。雖然這種方式煉出來的基礎(chǔ)油在今天已經(jīng)處于落后的境地，但是在當(dāng)時(shí)屬于技術(shù)上的進(jìn)步。
20世紀(jì)7、80年代，加氫技術(shù)開始發(fā)展，預(yù)示著現(xiàn)代煉油技術(shù)的巨大進(jìn)步。加氫處理(hydroprocessing)，尤其是是加氫裂化(hydrocracking)，制造api-ii類油，性質(zhì)上比api-i類油更穩(wěn)定，低溫性能更好。
1993年以后，加氫異構(gòu)化煉油技術(shù)(hydroisomerization)取得了長足發(fā)展，使用當(dāng)代加氫異構(gòu)化技術(shù)生產(chǎn)的api-iii類油，性能已經(jīng)非常接近pao(目前常見的合成油之一)，但是價(jià)格比pao低的多，而且可以大批量生產(chǎn)。由于性能非常接近，1999年，美國商業(yè)優(yōu)化局(the better business bureau)下的廣告部裁決，api-iii類油在市場上可標(biāo)示為合成油。
api-iii類油和pao （類油）性能對比
api-iv類油為pao(polyalphaolefins)，屬于合成油，*以來，pao有著礦物油難以企及的優(yōu)點(diǎn)，比如黏度指數(shù)(vi：viscosityindex)高，低傾點(diǎn)(pour point)，氧化安定性(oxidationstability)好。
黏度指數(shù)高
意味著溫度變化時(shí)，油的黏度穩(wěn)定、變化小。
傾點(diǎn)低
低溫下流動(dòng)性好，可以在更低溫度下使用、冷啟動(dòng)保護(hù)。
氧化安定性好
更耐高溫、使用時(shí)間更長。
而當(dāng)代加氫處理技術(shù)的到來，是煉油技術(shù)的巨大突破，使用加氫異構(gòu)技術(shù)生產(chǎn)的iii類油，性能接近pao，某些方面還超過pao，包括：添加劑溶解(additive solubility)得更好，潤滑性(lubricity)，抗磨能力(antiwear)，這些特性都是潤滑的重要方面。而黏度指數(shù)、傾點(diǎn)、氧化安定性則接近pao，也就是說pao在這幾個(gè)方面比iii類油有優(yōu)勢：傾點(diǎn)(pourpoint)，冷啟動(dòng)性能(coldcrank property)，揮發(fā)度(noackvolatility)，氧化安定性(oxidationstability)，下面我們對這幾項(xiàng)性能分別進(jìn)行對比。
傾點(diǎn)
|傾點(diǎn)是潤滑油的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)，是潤滑油的一項(xiàng)重要低溫指標(biāo)。iii類油和pao比起來，傾點(diǎn)上確實(shí)有差距，但是使用降凝劑(pour point depressant)可以顯著減少這種差距。
降凝劑可以大大降低傾點(diǎn)，例如，使用api-ii類油調(diào)配的汽輪機(jī)油，在純基礎(chǔ)油的狀態(tài)下，api-ii類油的傾點(diǎn)是-12°c，使用降凝劑可以把傾點(diǎn)降到-36°c。而使用降凝劑，iii類油傾點(diǎn)可以降到-45°c甚至更低。
另一個(gè)方面，pao制成潤滑油的過程中，會(huì)加入一些添加劑，這些添加劑對pao的傾點(diǎn)有所影響，總體來說，iii類油制成的潤滑油在傾點(diǎn)上接近pao，同樣可以在嚴(yán)寒條件下使用。
冷啟動(dòng)性能
|冷啟動(dòng)性能主要考察潤滑油在機(jī)器低溫啟動(dòng)的條件下，表現(xiàn)出來的黏度特性，使用冷啟動(dòng)模擬器ccs(coldcrank simulator)，試驗(yàn)方法astm d5293。實(shí)驗(yàn)中，兩組對照油分別是：黏度均為4 cst的 pao、api-iii類油。選擇這兩組油作為對比，是因?yàn)樗鼈兊酿ざ戎笖?shù)比較接近。
相同的黏度指數(shù)意味著在溫度變化時(shí)，這兩組油的黏度應(yīng)該同樣穩(wěn)定。本實(shí)驗(yàn)設(shè)定兩個(gè)測試溫度：-25℃和-30℃，實(shí)驗(yàn)對比結(jié)果如下：
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，ii類油低溫下的粘度性能明顯不如iii類油和pao穩(wěn)定，pao和iii類油較接近，但pao的低溫粘度性能更穩(wěn)定一些。
揮發(fā)率
使用noack法測試揮發(fā)率，試驗(yàn)方法astm d5800，實(shí)驗(yàn)結(jié)果現(xiàn)實(shí)，iii類油的揮發(fā)度和pao接近，pao比iii類油揮發(fā)率略低，iii類油則甩開ii類油一大截。
氧化安定性
氧化安定性和高溫穩(wěn)定性是合成油為顯著的優(yōu)勢之一。有良好的氧化安定性和高溫穩(wěn)定性，潤滑油可以使用更長時(shí)間。不飽和烴和芳香烴含量高，油的穩(wěn)定性就差，iii類油經(jīng)過深度精制，脫掉了大量的雜質(zhì)，芳烴含量不到1%，因此高溫氧化安定性得到了提高。pao的穩(wěn)定性則主要受石蠟的殘留量影響。
對比四種液壓油的氧化安定性
下面是四種不同類型基礎(chǔ)油調(diào)配的液壓油(同種添加劑類型)，黏度為iso 32，通用氧化測試，試驗(yàn)方法astm d4871，測試溫度170℃。對比四種液壓油的氧化安定性：
圖中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來自于通用氧化實(shí)驗(yàn)universal oxidation test (astm d4871)，對比了當(dāng)油的酸值(酸值能體現(xiàn)潤滑油的氧化程度)達(dá)到2.0時(shí)，潤滑油的使用小時(shí)數(shù)。時(shí)間越短說明油變質(zhì)越快。
潤滑油未來趨勢
未來的潤滑油趨勢：隨著催化加氫技術(shù)的進(jìn)步，未來的精煉方式會(huì)提煉出更好的基礎(chǔ)油，雜質(zhì)更少、揮發(fā)率更低、使用時(shí)間更長。
還有一個(gè)趨勢值得關(guān)注，就是使用天然氣制作合成油(gtl：gas to fluids)。這類合成油的制取技術(shù)是費(fèi)托合成(fischer-tropsch)，這類合成油的黏度指數(shù)高于pao，具有節(jié)能、*等諸多優(yōu)點(diǎn)，是未來車用油和工業(yè)油的理想基礎(chǔ)油，目前已經(jīng)有這類合成油上市。
其它技術(shù)也在發(fā)展，例如嘗試新型的pao制取方式，使得傳統(tǒng)pao的性能得到改善，但是價(jià)格因素是pao合成油不得不面對的現(xiàn)實(shí)問題：制取pao的原料價(jià)格依然居高不下，因此有人擔(dān)憂，隨著技術(shù)進(jìn)步，pao的市場會(huì)不會(huì)變得“小眾化”。而iii類油的技術(shù)發(fā)展導(dǎo)致煉油成本更低，iii類油的性能往更高的方向發(fā)展，北美的車用油市場上，大量的合成油開始采用iii類油。
從技術(shù)的角度上來說，iii類油的制取技術(shù)是現(xiàn)代潤滑油技術(shù)的一大進(jìn)步，有了這項(xiàng)技術(shù)，潤滑油“性能、平民價(jià)格”不再是夢，高性能潤滑油的普及成為了可能。加氫技術(shù)的進(jìn)步和成熟，導(dǎo)致ii類油和iii類油加速取代i類油，這一點(diǎn)，是設(shè)備使用者的福音！