不同加工工藝的基礎(chǔ)油結(jié)構(gòu)組成也存在差異，因而不可一概而論。采用老三套工藝生產(chǎn)的基礎(chǔ)油，飽和烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)<90%，芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)>10%，主要為輕芳烴，也含有少量的中芳烴和重芳烴，硫氮含量較高，油品質(zhì)量較差。而加氫異構(gòu)化基礎(chǔ)油的飽和烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)可高達(dá)99%以上，芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)<1%，且都為輕芳烴。另外，由于經(jīng)過加氫處理或加氫裂化，基礎(chǔ)油中硫、氮含量也極低。從上海高橋的溶劑精制油（SR）和某加氫異構(gòu)油（HI）的質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，HI油中鏈烷烴約為RS油的2倍，RS油中環(huán)烷烴含量略高于HI油，HI油中一環(huán)環(huán)烷烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于RS油，約7%，二環(huán)環(huán)烷含量與RS油相當(dāng)，三環(huán)環(huán)烷含量是RS油的1/2，基本不含四環(huán)環(huán)烷烴，而RS油中四環(huán)環(huán)烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到了7.9%，這些結(jié)構(gòu)組成上的不同也決定了兩種，基礎(chǔ)油性能上的差異。合成基礎(chǔ)油PAO和GTL中，組成全部為飽和烴，且不含硫、氮，因此，也具有優(yōu)異的性能。

　　潤滑油基礎(chǔ)油組成分析方法由于基礎(chǔ)油結(jié)構(gòu)組成對其性能有重要影響，因此，通過對結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行分析也越發(fā)重要。研究基礎(chǔ)油的結(jié)構(gòu)組成是控制基礎(chǔ)油質(zhì)量和開發(fā)潤滑油產(chǎn)品最基礎(chǔ)的工作。目前，分析基礎(chǔ)油化學(xué)組成的方法主要有經(jīng)典柱色譜法、高效液相色譜法、薄層色譜法、紅外光譜法、紫外吸收光譜法、質(zhì)譜法和核磁共振等。其中，紫外吸收光譜、紅外吸收光譜、質(zhì)譜和核磁共振（簡稱四譜）是有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析最常用的現(xiàn)代物理測試技術(shù)，在潤滑油研究領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。

　　結(jié)構(gòu)組成對基礎(chǔ)油黏溫性能的影響基礎(chǔ)油的黏溫性是其化學(xué)組成的函數(shù)，用黏度指數(shù)（VI）衡量，VI越高說明黏溫性能越好。Adh-varyu等研究認(rèn)為，黏度指數(shù)的高低主要取決于正異構(gòu)烷烴的含量，他們發(fā)現(xiàn)黏度指數(shù)與平均烷基鏈長之間的線性關(guān)系顯著。就烴類本身而言，其黏度指數(shù)的差別很大，鏈烷烴的黏度指數(shù)最高，黏溫性能最好；其次是具有烷烴側(cè)鏈的單環(huán)、雙環(huán)環(huán)烷和單環(huán)、雙環(huán)芳烴；最差的是重芳香烴、多環(huán)環(huán)烷烴和環(huán)烷芳烴。從鏈烷烴的分子結(jié)構(gòu)看，鏈烷烴骨架結(jié)構(gòu)亦與基礎(chǔ)油黏溫性能有關(guān)。為C25C26正異構(gòu)烷烴黏度指數(shù)差異。從可以看出，烷基側(cè)鏈的分支程度增加時，黏度指數(shù)將會下降。同碳數(shù)異構(gòu)烷烴的黏度指數(shù)比正構(gòu)烷烴的低，異構(gòu)分支程度愈大者，黏度指數(shù)愈小；支鏈的長度增加，黏度指數(shù)也將下降。HI油中含有大量的異構(gòu)烷烴，但其支鏈取代數(shù)目并不多，一般一個直鏈上含有13個支鏈，且支鏈較短，因此，鏈烷烴的這種取代位置、取代程度、支鏈大小在滿足基礎(chǔ)油低溫性能的條件下，兼顧了基礎(chǔ)油的黏溫性能及氧化性能，構(gòu)成了HI油的優(yōu)勢。

　　結(jié)構(gòu)組成對基礎(chǔ)油低溫性能的影響高品質(zhì)的基礎(chǔ)油不僅需要有高黏度指數(shù)，還必須具有良好的低溫性能，即低傾點、良好的冷啟動性和低溫泵送性。基礎(chǔ)油加氫異構(gòu)脫蠟反應(yīng)中，將正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷烴，就是在保證高黏度指數(shù)的同時，降低產(chǎn)品的傾點。Adhvary等，應(yīng)用核磁共振分析技術(shù)，研究了基礎(chǔ)油結(jié)構(gòu)組成與物性的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，傾點的高低主要與正構(gòu)烷基和芳香環(huán)或環(huán)烷環(huán)位亞甲基含量有關(guān)，即正構(gòu)烷烴傾點較高，而異構(gòu)烷烴傾點較低。王強(qiáng)等，用經(jīng)過加氫處理的DAO進(jìn)行加氫異構(gòu)，結(jié)果表明，產(chǎn)品中各餾分傾點都較原料得到大幅度降低。通過分析，產(chǎn)品中主要以異構(gòu)烷烴和單環(huán)烷烴為主，這些化合物具備很好的低溫性質(zhì)。Briant等，研究傾點和黏度的關(guān)系結(jié)果表明，帶有長支鏈的單環(huán)烷烴也具備良好的低溫性能和黏度性質(zhì)。給出的是幾種烴的傾點。

　　結(jié)語基礎(chǔ)油的結(jié)構(gòu)組成與其性質(zhì)密切相關(guān)，正構(gòu)烷烴由于傾點高，多環(huán)烷烴及芳烴由于氧化穩(wěn)定性差等均不是理想組分，而基礎(chǔ)油中的異構(gòu)烷烴及少環(huán)且?guī)чL側(cè)鏈的環(huán)烷烴則是潤滑油的理想組分。目前，加氫異構(gòu)技術(shù)是最理想的基礎(chǔ)油生產(chǎn)技術(shù)，如何選擇適合的催化材料和加氫工藝，讓原料中更多組分轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)油的理想組分，通過結(jié)構(gòu)組成的研究來控制基礎(chǔ)油的性能，將成為今后潤滑油基礎(chǔ)油研究和生產(chǎn)的重要內(nèi)容。

作者：中國潤滑油網(wǎng)　　來源：中國潤滑油網(wǎng)