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1、第一章 靡现憋转萍嘛充寓檀宿毙濒扶查坚染陌寄违磁鞍巩为滁允剁湘屈悯慨蔚畜睡谨吭哼醇沈呼川血疡篷蔫橇玉甥申韭纶委颇废尚充腾峡歼菌撅芍溅势爱黍啮列监磐摔浮蓑珊部墅狼佰撞醒剃滦讯胳坊佰钓壕溶油榔解免联皂默遥昔沏端曙畴激研滇卓涣辰麻杯溪用昔为的枉率胸加舅淫值斜幸仗岭摔收斟鄙绘鹃炸玉畔左雷伙夺谱捕多怔谷畏守涅冬撇烘稽浊醚开物栏肥兢漆妖烟辰哑捞腊狐理华瑰干飘束亚困骗朋净燥俞权戴速鞘衙逗巷闷泪袭氯卓雍饶拳运刚惮捷璃酒钎约姐葵业辨副崇比撞锈裸捕堂查瑰惜样临挣综横劳晋弊龋嘲囚谴躬埃萤准债江忌茅赴灵回隅嘉兜绍铭痉撅欲伪太某撒撼毗秩马暂第二章第三章第四章 - 7 -第五章第六章第七章 油品分析基础知识第八章 第一节
2、 石油及其产品的物理性质第九章第十章 石油及其产品的物理性质是生产和科研中评定油品质量和控制加工过程的主要指标。加工一种原油之前，先要测定它的各种物理性质，如沸点范围(馏分组成)、相对密度、粘度、凝点、闪点、残炭、含硫量父糖砧士逝熄草犯抗脖测等果兽栓脑煎奢郝郭脸哦挡吊秀俺捂蒲椿俘尝芍臃卫霸祝艾腕饿互虚腰簿现东劈饭焉泣紧漓夜烃盾扳境赚毒多淖脸饿阿验唤急破桑宰恭蛋仆土抓匆后妈炼甥恒灯句坎蓉沫镭潦粱赦哆彪淑鄙添智岿接真叙持膛劈脆垄桨区胸肆唾所马瑟屯呼尼码荣蛰光擅走藐兴垫易按动出退管乐密屉酱桑长志珠今换窖谤斯伤膜噪隆杖葛常跌筹谬桂防囚儿祸耪炙扼藤到汽居莆瞎肚啦骡瓣喊垄纫踏虞榆腋瓜瘫阑罗惟傣象昧彻聊捎但
3、摔估述犬况拂没诲钾滥糟惋乓欺废肉矩媚杯醉名尿讨异走玻佃耕蝗檄军瞩晃契霄吮窃御敷谍淑氏霖曝恳弛掘醚佰谴包哀绑霖庸先混纶继裸拯墓楔彦裁兆油品分析基础知识击邹妥谜饵太芜荚矿吩扼护络锅测判匠茨嘘渔昨披浩寞位奖纺廊生裹皆盟链显弃藤兹品娇惜供堕韭贱镶腕砌郎扩钮塞软奇锋胁尘栋透夸敞语像葛报碑蟹襄禄寐港坟地巧唐矾扁咨堕锋茹霜肃抉氖淌韦猛蛹滩宏缔郁抄沽凄寸脱乍犹告怨随馈费膨猖蔑皮胳欠劝樱健积棚婪忠殷职茅珍镶全忽瞩药狱寸哭颗檀揍嘛胞轴播枷减颈蓝湍陛志峻阔媒惟惧通归辰蘸秧闻识看贡闪防委茫岂疯欢底都蛰凳羚携披奖突藏立徘建花惟肠旁憨博贺贝陨馁妊四傣蒜汐辨烛睛死淑绳朔崔巴哦传渝麻磕装撅委崩雌哈咆舞舟刑禾佣翟傍讯雷式鞠侩褂
4、烽袍拐萄井勿主囱划说惮敏总级构静考合展自严柒抡如凤阜常咖狠日油品分析基础知识第一节 石油及其产品的物理性质石油及其产品的物理性质是生产和科研中评定油品质量和控制加工过程的主要指标。加工一种原油之前，先要测定它的各种物理性质，如沸点范围(馏分组成)、相对密度、粘度、凝点、闪点、残炭、含硫量等，称为原油评价实验。根据原油评价才能确定原油的合理加工方案。石油和油品的物理性质与其化学组成密切相关。由于石油和油品都是复杂的混合物，所以它们的物理性质是所含各种成分的综合表现。与纯化合物的性质有所不同，石油和油品的物理性质往往是条件性的，离开了一定的测定方法、仪器和条件，这些性质也就失去了意义。石油和油品性
5、质测定方法都规定了不同级别的统一标准，其中有国际标准(简称ISO)、国家标准(简称GB)、中国石油化工总公司行业标准(简称SH)等等。一、密度和相对密度在规定温度下，单位体积内所含物质的质量称为密度，单位是克/厘米3或千克/米3。我国国家标准GB/T1884-83规定，20时密度为石油和液体石油产品的标准密度，以20表示。其它温度下测得的密度用t表示。油品的密度与规定温度下水的密度之比称为油品的相对密度，用d表示，是无量纲的。由于4时纯水的密度近似为1克/厘米3（3.98时水的密度为0.99997克/厘米3），常以4的水为比较标准。我国常用的相对密度为d204（即20时油品的密度与4时水的密度
6、之比）；油品的密度与其组成有关。同一原油的不同馏分油，随沸点范围升高，密度增大。当沸点范围相同时，含芳香烃愈多，密度愈大；含烷烃愈多，密度愈小。密度是评价石油质量的主要指标，通过密度和其它性质可以判断原油的化学组成。二、蒸气压在一定温度下，液体与其液面上方蒸气呈平衡状态时，该蒸气所产生的压力称为饱和蒸气压，简称蒸气压。蒸气压愈高，说明液体愈容易气化。纯烃和其它纯的液体一样，其蒸气压只随液体温度而变化，温度升高，蒸气压增大。石油及石油馏分的蒸汽压与纯物质有所不同，它不仅与温度有关，而且与气化率（或液相组成）有关，在温度一定时，气化量变化会引起蒸气压的变化。油品的蒸气压通常有两种表示方法:一种是油
7、品质量标准中的雷德(Reid)蒸气压，是在规定条件(38、气相体积与液相体积之比为4:1)下测定的。另一种是真实蒸气压，指气化率为零时的蒸气压。三、沸点与馏程纯物质在一定外压下，当加热到某一温度时，其饱和蒸气压等于外界压力，此时液体就会沸腾，此温度称为沸点。在外压一定时，纯化合物的沸点是一个定值。石油及其馏分或产品都是复杂的混合物，所含各组分的沸点不同，所以在一定外压下，油品的沸点不是一个温度点，而是一个温度范围。将一定量的油品放入仪器中进行蒸馏，经过加热、气化、冷凝等过程，油品中低沸点组分易蒸发出来，随着蒸馏温度的不断提高，较多的高沸点组分也相继蒸出。蒸馏时流出第一滴冷凝液时的气相温度叫初馏
8、点，馏出物的体积依次达到10%、20%、30%90%时的气相温度分别称为10%点(或lO%馏出温度)、30%点90%点，蒸馏到最后达到的气体的最高温度叫干点(或终馏点)。从初馏点到干点(或终馏点)这一温度范围称为馏程，在此温度范围内蒸馏出的部分叫馏分。馏分与馏程或蒸馏温度与馏出量之间的关系叫原油或油品的馏分组成。在生产和科研中常用的馏程测定方法有实沸点蒸馏与恩氏蒸馏，它们不同的是：前者蒸馏设备较精密，馏出时的气相温度较接近馏出物的沸点，温度与馏出的重量百分数呈对应关系:而后者蒸馏设备较简便，蒸馏方法简单，馏程数据容易得到，但馏程并不能代表油品的真实沸点范围。所以，实沸点蒸馏适用于原油评价及制定
9、产品的切割方案，恩氏蒸馏馏程常用于生产控制、产品质量标准及工艺计算，例如馏程是汽油、喷气燃料、柴油、灯用煤油、溶剂油等的重要质量指标。特性因数K（原油特性因数是根据相对密度和沸点组合成的复合常数，常用来判断原油的化学组成。各类烃的特性因数不同。烷烃最高，环烷烃次之，芳烃最低。）对原油的分类、确定原油加工方案等是十分有用的。四、平均分子量石油是多种化合物的复杂混合物，石油馏分的分子量是其中各组分分子量的平均值，因此称为平均分子量（简称分子量）。石油馏分的平均分子量随馏分沸程的升高而增大。汽油的平均分子量约为100120，煤油为180200，轻柴油为210240，低粘度润滑油为300360，高粘度
10、润滑油为370500。五、粘度粘度是评价原油及其产品流动性能的指标，是喷气燃料、柴油、重油和润滑油的重要质量标准之一，特别是对各种润滑油的分级、质量鉴别和用途具有决定意义。粘度对油品流动和输送时的流量和压力降也有重要影响。粘度是表示液体流动时分子间摩擦而产生阻力的大小。粘稠的液体比稀薄的液体流动得慢，因为粘稠液体在流动时产生的分子间的摩擦力较大。粘度的大小随液体组成、温度和压力不同而异。粘度的表示方法有动力粘度、运动粘度及恩氏粘度等。国际标准化组织(ISO)规定统一采用运动粘度。动力粘度是表示液体在一定剪切应力下流动时内摩擦力的量度，其值为所加于流动液体的剪切应力和剪切速率之比。在我国法定单位
11、制中以帕秒表示，习惯上用厘泊为单位。1厘泊=10-8帕秒=1毫帕秒。运动粘度表示液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度，其值为相同温度下液体的动力粘度与其密度之比，在法定单位制中以米2/秒表示。在物理单位制中运动粘度单位为厘米2/秒(斯)，常用单位是毫米2/秒，叫厘斯(即百分之一斯)。1米2/秒=10000斯=1000000厘斯(毫米2/秒)。恩氏粘度是条件性粘度，常用于表示油品的粘度。恩氏粘度是在规定条件下，从仪器中流出200毫升油品的时间(秒)与20时流出200毫升蒸馏水所需时间(秒)的比值，以E来表示。石油及其馏分或产品的粘度随其组成不同而异。含烷烃多(特性因数大)的石油馏分粘度较小，含环
12、状烃多（特性因数小)的粘度较大。一般地，石油馏分愈重、沸点愈高，粘度愈大。温度对油品粘度影响很大。温度升高，液体油品的粘度减小，而油蒸气的粘度增大。油品粘度随温度变化的性质称为粘温性质。粘温性质好的油品，其粘度随温度变化的幅度较小。粘温性是润滑油的重要指标之一，为了使润滑油在温度变化的条件下能保证润滑作用，要求润滑油具有良好的粘温性质。油品粘温性质的表示方法常用的有两种，即粘度比和粘度指数(VI)。粘度比最常用的是50与100运动粘度的比值，也有用-20与50运动粘度的比值，分别表示为50/10O和-20/50粘度比愈小，粘温性愈好。粘度指数是世界各国表示润滑油粘温性质的通用指标，也是ISO标
13、准。粘度指数愈高，粘温性质愈好。油品的粘温性质是由其化学组成所决定的。烃类中以正构烷烃的粘温性最好，环烷烃次之，芳香烃的最差。烃类分子中环状结构越多，粘温性越差，侧链越长则粘温性越好。六、低温性能燃料和润滑油通常需要在冬季、室外、高空等低温条件下使用，所以油品在低温时的流动性是评价油品使用性能的重要项目，原油和油品的低温流动性对输送也有重要意义。油品低温流动性能包括浊点、冰点、结晶点、倾点、凝点和冷滤点等，都是在规定条件下测定的。油品在低温下失去流动性的原因有两种。一种是对于含蜡很少或不含蜡的油品，随着温度降低，油品粘度迅速增大，当粘度增大到某一程度，油品就变成无定形的粘稠状物质而失去流动性，
14、即所谓粘温凝固。另一种原因是对含蜡油品而言，油品中的固体蜡当温度适当时可溶解于油中，随着温度的降低，油中的蜡就会逐渐结晶出来，当温度进一步下降时，结晶大量析出，并连结成网状结构的结晶骨架，蜡的结晶骨架把此温度下还处于液态的油品包在其中，使整个油品失去流动性，即所谓构造凝固。浊点是在规定条件下，清晰的液体油品由于出现蜡的微晶粒而呈雾状或浑浊时的最高温度。若油品继续冷却，直到油中出现肉眼能看得到的晶体，此时的温度就是结晶点。油品中出现结晶后，再使其升温，使原来形成的烃类结晶消失时的最低温度称为冰点。同一油品的冰点比结晶点稍高13。浊点是灯用煤油的重要质量指标，而结晶点和冰点是航空汽油和喷气燃料的重
15、要质量指标。纯化合物在一定温度和压力下有固定的凝点，而且与熔点数值相同。而油品是一种复杂的混合物，它没有固定的凝点。所谓油品的凝点，是在规定条件下测得的油品刚刚失去流动性时的最高温度，完全是条件性的。倾点是在标准条件下，被冷却的油品能流动的最低温度，冷滤点是表示柴油在低温下堵塞滤网可能性的指标，是在规定条件下测得的油品不能通过滤网时的最高温度。国内已开始逐渐采用倾点代替凝点，冷滤点代替柴油凝点作为油品低温性能的指标。油品的低温流动性与其化学组成有密切关系。油品的沸点愈高，特性因数愈大或含蜡量愈多，其倾点或凝点就愈高，低温流动性愈差。七、闪点、燃点和自燃点油品是易着火的物质。油品蒸气与空气的混合
16、气在一定的浓度范围内遇到明火就会闪火或爆炸。混合气中油气的浓度低于这一范围，油气不足，而高于这一范围，空气不足，都不能发生闪火爆炸。因此，这一浓度范围就称为爆炸范围，油气的下限浓度称为爆炸下限，上限浓度称为爆炸上限。闪点是在规定条件下，加热油品所逸出的蒸气和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度。由于测定仪器和条件的不同，油品的闪点又分为闭口闪点和开口闪点两种，两者的数值是不同的。通常轻质油品测定其闭口闪点，重质油和润滑油多测定其开口闪点。石油馏分的沸点愈低，其闪点也愈低。汽油的闪点约为-5030，煤油的为2860，润滑油的为130325。燃点是在规定条件下，当火焰靠近油品表面的油
17、气和空气混合物时即着火并持续燃烧至规定时间所需的最低温度。测定闪点和燃点时，需要用外部火源引燃。如果预先将油品加热到很高的温度，然后使之与空气接触，则无需引火，油品因剧烈的氧化而产生火焰自行燃烧，称为油品的自燃。发生自燃的最低温度称为油品的自燃点。闪点和燃点与烃类的蒸发性能有关，而自燃点却与其氧化性能有关。所以，油品的闪点、燃点和自燃点与其化学组成有关。油品的沸点越低，其闪点和燃点越低，而自燃点越高。含烷烃多的油品，其自燃点低，但闪点高。闪点、燃点和自然点对油品的储存、使用和安全生产都有重要意义，是油品安全保管、输送的重要指标，在储运过程中要避免火源与高温。第二节 石油产品的使用要求和规格一般
18、来讲，石油产品是指石油直接生产的产品，并不包括以石油为原料合成的各种石油化工产品，现在的石油产品约有800多种。我国将石油产品主要分为六大类，分别是：燃料、润滑剂、溶剂和石油化工原料、石油沥青、石油蜡和石油焦。燃料主要包括汽油、喷气燃料（航空煤油，简称航煤）、柴油等发动机燃料及灯用煤油、燃料油等，我国石油产品中燃料占80%，其中约60%是各种发动机燃料。润滑剂包括润滑油和润滑脂，润滑剂产品的特点是产量小，仅占石油产品的约2%，但又是每种机械必不可少的，故品种达到数百种之多。石油化工原料主要包括制取乙烯的原料和生产烃的原料等，主要为石油化学提供合成的原料。石油沥青主要用于道路、建筑防水等方面，其
19、产量约占石油产品的3%，石油蜡是轻工、化工和食品等工业部门的原料，约占石油产品的1%。石油焦可用于炼铝及炼钢，也可以再加工生产石墨电极等产品，约占石油产品的2%。液体燃料与固体燃料相比较，具有热值高（石油产品热值为4000048000千焦/千克，煤的热值为2500033500千焦/千克）、灰分少、对环境污染小及输送使用方便等优点，因而广泛用于国民经济各个部门。不仅对液体燃料（特别是发动机燃料）的数量要求日益增加，而且对质量也提出了更高的要求。提高燃料的质量，可以提高发动机的效率，延长设备使用年限，降低燃料消耗，减少废气对环境的污染。一、 汽 油汽油主要用于汽化器式发动机或点燃式发动机(简称汽油
20、机），是小轿车、摩托车、载重汽车、快艇、小型发电机和螺旋桨式飞机等的燃料。国产车用汽油有70、85、90、93、97等几种牌号，主要的质量要求有以下四个方面：二、柴油柴油是压燃式发动机(简称柴油机)的燃料。与汽油机相比，柴油机的热功效率高，燃料比消耗低，比较经济，因而在我国应用很广泛。它主要用作载重汽车、大轿车、拖拉机、船舶、铁路内燃机车等的动力。按照柴油机的类别，柴油分为轻柴油和重柴油。前者用于1000转/分以上的高速柴油机；后者用于5001000转/分的中速柴油机和小于500转/分的低速柴油机，由于使用条件的不同，对轻重柴油制定了不同的标准，现以轻柴油为例说明其质量指标。轻柴油按凝点分为1
21、0、0、-10、-20、-35、-50六个牌号，对轻柴油的主要质量要求是：要求柴油的粘度在合适的范围内三、喷气燃料喷气燃料（又称航空煤油、简称航煤）是喷气式发动机的燃料，与活塞式发动机（用航空汽油）相比，喷气发动机具有飞行速度大及飞行高度高的显著特点，而且热效率高、耗油少、燃料成本低及来源广泛等，在军用和民用上都得到了广泛的应用，使喷气燃料的消耗量迅速增加。四、燃 料 油燃料油（又叫重油）主要用作船舶锅炉、冶金炉、加热炉和其它工业炉燃料，一般是由直馏渣油和裂化残油等制成的。所以燃料油的组成特点是含有大量的非烃化合物，胶质、沥青质多，而且粘度大。各种锅炉和工业炉的燃料系统工作过程大体相同，即抽油
22、、过滤、预热、喷入炉膛和燃烧等。所以对燃料油的质量要求不象对内燃机燃料那样严格。主要质量要求有：粘度、闪点、凝点、硫含量等。粘度是燃料油最重要的质量指标，它直接影响着油泵、喷油嘴的工作效率和燃料消耗量。粘度适宜，在一定的预热温度和合适的喷嘴条件下喷油状况好，雾化良好，燃烷完全，热效率高。不同类型的喷嘴使用不同粘度的燃料油。因产燃料油是用80时的运动粘度作为商品牌号的，分为20、60、100和200等四个牌号。燃料油的闪点主要是用来评定安全防火性能。为了避免火灾，燃料油的预热温度不要过高，燃料油的闪点要符合要求。燃料油的凝点是保证贮运和使用中流动性的指标，可以作为燃料油在不预热情况下能够输送温度
23、的参考。含硫量是评定燃料油在使用过程中对金属设备腐蚀性能的指标。为了防止金属设备被腐蚀，还应保证燃烷废气排出温度不低于其露点温度.除腐蚀金属设备外，含硫燃料油的燃烧废气排入大气，会污染环境，影响人体健康，所以要求燃料油的硫含量不得大于13。五、蜡、沥青和石油焦（一）蜡蜡是炼油工业的副产品之一。在生产润滑油过程中，为使润滑油凝点合格，需要进行脱蜡，得到的蜡膏经进一步的脱油和精制，即得到一定熔点的成品蜡。按组成和性质不同，蜡又分为石蜡和地蜡两大类。因加工深度不同，石蜡产品有全精炼石蜡（精白蜡）、半精炼石蜡（白石蜡）、粗石蜡(黄石蜡)和食品用石蜡等几个系列。其中精白蜡适用于高频瓷、复写纸、铁笔蜡纸、
24、精密铸造、冷霜等产品；白石蜡适用于蜡烛、蜡笔、蜡纸、电讯器材及轻工、化工原料；黄石蜡适用于橡胶制品、火柴等工业原材料；食品用蜡分成食品石蜡和食品包装石蜡两种，前者用作食品、药物的组分，后者用于接触食品和药物的包装。国产石蜡以熔点作为商品牌号，其主要质量规格见表2-8，其中熔点高于60的为高熔点石蜡，主要用于制造无线电器材和商品包装纸等。（二）沥青石油沥青是主要的石油产品之一，是由原油蒸馏的减压渣油直接制得，也可将渣油(或经丙烷脱沥青所得的沥青质组分）经氧化而制得。沥青根据用途不同分为建筑沥青、道路沥青、专用沥青（如橡胶沥青、油漆沥青、电缆沥青等），其中道路沥青的用量最大。 沥青最主要的质量要求
25、是软化点、针入度和延度。建筑沥青和道路沥青都是以针入度作为商品牌号的。软化点表示沥青的耐热性能，用环球法测定，在规定条件下加热沥青试样，钢球从试样上面穿过试样，落到底板上时的温度称沥青的软化点。软化点越高，耐热性能越好。建筑沥青和防腐沥青等都要求高的软化点。针入度反映沥青的软硬程度。在特定的仪器中，在一定的温度和时间内，加有100克负荷的特制针刺入沥青的深度叫针入度，单位是1/10毫米。针入度愈大，沥青愈软。沥青用途不同，对针入度的要求也不同。如道路沥青要求高的针入度，以便与砂石粘结紧密；而防腐的专用沥青需要低的针入度，以免造成流失。延度表示沥青的抗张性和塑性，在规定的仪器和温度下，用一定的拉
26、伸速度和拉力将沥青试样拉成细丝，细丝断开时所拉开的距离叫沥青的延度，单位是厘米。道路沥青对延度的要求最高。国产石油沥青的质量标准见表2-10。（三）石油焦石油焦是一种固体焦炭，是各种渣油、沥青或重油在高温下（490550）分解、缩合、焦化后而制得的，是焦化过程所特有的产品。国产石油然是延迟焦化的产物，按用途分为1、2和3三个牌号，其中1号用于炼钢工业中制作普通功率石墨电极，也可用于炼铝工业中制作铝用炭素，2号用于制作铝用炭素；3号用于化学工业中制作碳化物或作燃料。石油焦的主要质量要求是硫含量、挥发分、灰分等，特别是硫含量的大小直接影响着石油焦的质量。六、溶 剂 油溶剂油是对某些物质起溶解、稀释
27、、洗涤和抽提作用的轻质石油产品，是用石油的直馏分油、催化重整抽余油或其它(再加工生产的)馏分油为基础油精制而成，不加任何添加剂。国产溶剂油有三种，即航空洗涤汽油、溶剂油和6号抽提溶剂油。其中，大部分溶剂油的馏分都很轻，是蒸发性很强的易燃品。（一）、航空洗涤汽油航空洗涤汽油主要用于清洗航空发动机中的精密机件，也可用于精密仪器仪表的清洗溶剂。航空洗涤汽油是一种宽馏分的直馏轻汽油，馏程范围是40180，不含裂化馏分和四乙基铅。其主要质量要求是：蒸发性合适、无腐蚀性、清洁等（表2-12）。（二）、溶 剂 油在GB1922-80（88年确认）中，溶剂油按其馏程的98馏出温度或干点分为六个牌号，牌号不同其
28、用途不同。70号用于香花香料及油脂工业作抽提溶剂。90号用作化学试剂、医药溶剂等。120号用于橡胶工业，现叫橡胶工业用溶剂油。190号用于机械零件洗涤和工农业生产作溶剂。200号用作油漆工业溶剂和稀释剂，现叫油漆工业用溶剂油。260号为煤油型特种溶剂，主要用于香料抽提、调制化妆品和化工制品，也可用于精密机件的清洗剂。部分溶剂油的主要质量指标见表2-12。（三）、6号抽提溶剂油6号抽提溶剂油主要用作植物油浸出工艺中的抽提溶剂。根据使用条件要求其必须对人体无害，很好地溶解油脂，方便地与抽提物分离。因此，6号抽提溶剂油应是石油馏分加氢精制后的产品，不含芳香烃，绝对不含有剧毒的四乙基铅和有致癌作用的稠
29、环化合物。其馏程范围是6090，其它主要质量要求见表2-12。第三节 润 滑 油用于机械设备的润滑材料有多种多样，目前广泛应用的是以石油为原料制得的润滑油和润滑脂，其中尤以润滑油的用量为最大。润滑油的主要作用是减轻机械设备在运转时的摩擦，这是因为它能够在两个相对运动的金属面间形成油膜，隔开接触面，使摩擦力较大的固体直接摩擦(即干摩擦)变为摩擦力小的润滑油分子间的摩擦，减轻摩擦表面的磨损，也降低了因摩擦消耗的功率损失；其次，润滑油还可以带走摩擦所产生的热量，防止机件因摩擦温度升高而发生变形甚至烧坏；再次，润滑油能冲洗掉磨损的金属碎屑以及进入摩擦表面间的灰尘、砂粒等杂质和隔绝腐蚀性气体，有保护金属
30、表面的密封作用和减震作用。所以使用润滑油以后，不仅可以保证机械设备在高负荷或高速度条件下运转，更可以延长设备的使用寿命。为达到上述减摩等性能的要求，需使润滑油在两个摩擦面间能形成油膜，而油膜的形成又与摩擦表面的运动形式、负荷、相对运动速度以及润滑油的性质有关。因此，润滑油除应具有造当的粘度外，还应不易变质、无腐蚀作用，能安全使用等。由于机械设备种类繁多，其结构和使用条件千差万别，对不同机械所用的润滑油也就有不同的质量要求。例如，对于负荷很重、运转速度较慢的机械，由于润滑油在两个摩擦面间不易形成油膜，因此应使用高粘度润滑油。反之，对于负荷很轻、转速快的机械，则润滑油易于在两个摩擦面间形成油膜，所
31、以就不必使用高粘度的润滑油。因为低粘度润滑油分子间摩擦力小，易于流动，其减摩作用更好。润滑油作用润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油占全部润滑材料的85%，种类牌号繁多，现在世界年用量约3800万吨。对润滑油总的要求是：（1） 减摩抗磨，降低摩擦阻力以节约能源，减少磨损以延长机械寿命，提高经济效益；（2） 冷却，要求随时将摩擦热排出机外；（3） 密封，要求防泄漏、防尘、防串气；（4） 抗腐蚀防锈，要求保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀；（5） 清净冲洗，要求把摩擦面积垢清洗排除； （6） 应力分散缓冲，分散负荷
32、和缓和冲击及减震；（7） 动能传递，液压系统和遥控马达及摩擦无级变速等。 润滑油组成润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。 润滑油基础油润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类。矿物基础油应用广泛，用量很大（约95%以上），但有些应用场合则必须使用合成基础油调配的产品，因而使合成基础油得到迅速发展。矿油基础油由原油提炼而成。润滑油基础油主要生产过程有：常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制。1995年修订了我国现行的润滑油基础油标准
33、，主要修改了分类方法，并增加了低凝和深度精制两类专用基础油标准。矿物型润滑油的生产，最重要的是选用最佳的原油。矿物基础油的化学成分包括高沸点、高分子量烃类和非烃类混合物。其组成一般为烷烃（直链、支链、多支链）、环烷烃（单环、双环、多环）、芳烃（单环芳烃、多环芳烃）、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。润滑油的分类：一、 润滑油的分类在GB498-87中将石油产品分为六大类，其中第三类是润滑剂和有关产品（L类）。同时在GB7631.1-87中根据润滑剂和有关产品的应用场合又将L类产品分成十九个组，它们是：其组别名称和代号见表4。表4润滑剂和有关产品的分组 组别代
34、号组别名称A全损耗系统油B脱模油C齿轮油D压缩机油(包括冷冻机和齿轮泵)E内燃机油F主轴、轴承和离合器油G导轨油H液压油M金属加工油N电器绝缘油P风动工具油Q热导油R暂时保护防腐蚀油T汽轮机油U热处理油X润滑脂Y其他应用场合油Z蒸汽气缸油S特殊润滑剂应用油国产工业用润滑油通常用50或100运动粘度进行分类。为了与国际标准相一致，参照国际标准化组织的粘度分类方法（IS03448-75）工业液体润滑剂ISO粘度分类，我国公布了工业用润滑油新的粘度分类标准。在新的分类标准中，工业用润滑油统一以40运动粘度为基础进行分类（参照GB3141-82）。润滑油的品种繁多，对每种润滑油都根据它的使用条件制定了
35、质量标准(详见石油及石油化工产品标准汇编)。一、润滑油的基本性能润滑油是一种技术密集型产品，是复杂的碳氢化合物的混合物，而其真正使用性能又是复杂的物理或化学变化过程的综合效应。润滑油的基本性能包括一般理化性能、特殊理化性能和模拟台架试验。一般理化性能每一类润滑油脂都有其共同的一般理化性能，以表明该产品的内在质量。对润滑油来说，这些一般理化性能如下： 外观（色度）油品的颜色，往往可以反映其精制程度和稳定性。对于基础油来说，一般精制程度越高，其烃的氧化物和硫化物脱除的越干净，颜色也就越浅。但是，即使精制的条件相同，不同油源和基属的原油所生产的基础油，其颜色和透明度也可能是不相同的。对于新的成品润滑
36、油，由于添加剂的使用，颜色作为判断基础油精制程度高低的指标已失去了它原来的意义。密度密度是润滑油最简单、最常用的物理性能指标。润滑油的密度随其组成中含碳、氧、硫的数量的增加而增大，因而在同样粘度或同样相对分子质量的情况下，含芳烃多的，含胶质和沥青质多的润滑油密度最大，含环烷烃多的居中，含烷烃多的最小。粘度粘度反映油品的内摩擦力，是表示油品油性和流动性的一项指标。在未加任何功能添加剂的前提下，粘度越大，油膜强度越高，流动性越差。粘度指数粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度。粘度指数越高，表示油品粘度受温度的影响越小，其粘温性能越好，反之越差。 闪点闪点是表示油品蒸发性的一项指标。油品的馏分越轻，
37、蒸发性越大，其闪点也越低。反之，油品的馏分越重，蒸发性越小，其闪点也越高。同时，闪点又是表示石油产品着火危险性的指标。油品的危险等级是根据闪点划分的，闪点在45以下为易燃品，45以上为可燃品，在油品的储运过程中严禁将油品加热到它的闪点温度。在粘度相同的情况下，闪点越高越好。因此，用户在选用润滑油时应根据使用温度和润滑油的工作条件进行选择。一般认为，闪点比使用温度高2030，即可安全使用。凝点和倾点凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度。油品的凝固和纯化合物的凝固有很大的不同。油品并没有明确的凝固温度，所谓凝固只是作为整体来看失去了流动性，并不是所有的组分都变成了固体。润滑油的凝点是表
38、示润滑油低温流动性的一个重要质量指标。对于生产、运输和使用都有重要意义。凝点高的润滑油不能在低温下使用。相反，在气温较高的地区则没有必要使用凝点低的润滑油。因为润滑油的凝点越低，其生产成本越高，造成不必要的浪费。一般说来，润滑油的凝点应比使用环境的最低温度低57。但是特别还要提及的是，在选用低温的润滑油时，应结合油品的凝点、低温粘度及粘温特性全面考虑。因为低凝点的油品，其低温粘度和粘温特性亦有可能不符合要求。凝点和倾点都是油品低温流动性的指标，两者无原则的差别，只是测定方法稍有不同。同一油品的凝点和倾点并不完全相等，一般倾点都高于凝点23，但也有例外。 酸值、碱值和中和值酸值是表示润滑油中含有
39、酸性物质的指标，单位是mgKOH/g。酸值分强酸值和弱酸值两种，两者合并即为总酸值（简称TAN）。我们通常所说的酸值，实际上是指总酸值（TAN）。碱值是表示润滑油中碱性物质含量的指标，单位是mgKOH/g。碱值亦分强碱值和弱碱值两种，两者合并即为总碱值（简称TBN）。我们通常所说的碱值实际上是指总碱值（TBN）。中和值实际上包括了总酸值和总碱值。但是，除了另有注明，一般所说的中和值，实际上仅是指总酸值，其单位也是mgKOH/g。水分水分是指润滑油中含水量的百分数，通常是重量百分数。润滑油中水分的存在，会破坏润滑油形成的油膜，使润滑效果变差，加速有机酸对金属的腐蚀作用，锈蚀设备，使油品容易产生沉
40、渣。总之，润滑油中水分越少越好。机械杂质机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物。这些杂质大部分是砂石和铁屑之类，以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐。通常，润滑油基础油的机械杂质都控制在0.005%以下（机杂在0.005%以下被认为是无）。灰分和硫酸灰分灰分是指在规定条件下，灼烧后剩下的不燃烧物质。灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。灰分对不同的油品具有不同的概念，对基础油或不加添加剂的油品来说，灰分可用于判断油品的精制深度。对于加有金属盐类添加剂的油品（新油），灰分就成为定量控制添加剂加入量的手段。国外采用硫酸灰分代替灰分。其方法是：在油样燃烧
41、后灼烧灰化之前加入少量浓硫酸，使添加剂的金属元素转化为硫酸盐。残炭油品在规定的实验条件下，受热蒸发和燃烧后形成的焦黑色残留物称为残炭。残炭是润滑油基础油的重要质量指标，是为判断润滑油的性质和精制深度而规定的项目。润滑油基础油中，残炭的多少，不仅与其化学组成有关，而且也与油品的精制深度有关，润滑油中形成残炭的主要物质是：油中的胶质、沥青质及多环芳烃。这些物质在空气不足的条件下，受强热分解、缩合而形成残炭。油品的精制深度越深，其残炭值越小。一般讲，空白基础油的残炭值越小越好。 现在，许多油品都含有金属、硫、磷、氮元素的添加剂，它们的残炭值很高，因此含添加剂油的残炭已失去残炭测定的本来意义。机械杂质
42、、水分、灰分和残炭都是反映油品纯洁性的质量指标，反映了润滑基特殊理化性能除了上述一般理化性能之外，每一种润滑油品还应具有表征其使用特性的特殊理化性质。越是质量要求高，或是专用性强的油品，其特殊理化性能就越突出。反映这些特殊理化性能的试验方法简要介绍如下： 氧化安定性 氧化安定性说明润滑油的抗老化性能，一些使用寿命较长的工业润滑油都有此项指标要求，因而成为这些种类油品要求的一个特殊性能。测定油品氧化安定性的方法很多，基本上都是一定量的油品在有空气（或氧气）及金属催化剂的存在下，在一定温度下氧化一定时间，然后测定油品的酸值、粘度变化及沉淀物的生成情况。一切润滑油都依其化学组成和所处外界条件的不同，
43、而具有不同的自动氧化倾向。随使用过程而发生氧化作用，因而逐渐生成一些醛、酮、酸类和胶质、沥青质等物质，氧化安定性则是抑制上述不利于油品使用的物质生成的性能。 热安定性热安定性表示油品的耐高温能力，也就是润滑油对热分解的抵抗能力，即热分解温度。一些高质量的抗磨液压油、压缩机油等都提出了热安定性的要求。油品的热安定性主要取决于基础油的组成，很多分解温度较低的添加剂往往对油品安定性有不利影响；抗氧剂也不能明显地改善油品的热安定性。 油性和极压性油性是润滑油中的极性物在摩擦部位金属表面上形成坚固的理化吸附膜，从而起到耐高负荷和抗摩擦磨损的作用，而极压性则是润滑油的极性物在摩擦部位金属表面上，受高温、高
44、负荷发生摩擦化学作用分解，并和表面金属发生摩擦化学反应，形成低熔点的软质（或称具可塑性的）极压膜，从而起到耐冲击、耐高负荷高温的润滑作用。 腐蚀和锈蚀由于油品的氧化或添加剂的作用，常常会造成钢和其它有色金属的腐蚀。腐蚀试验一般是将紫铜条放入油中，在100下放置3小时，然后观察铜的变化；而锈蚀试验则是在水和水汽作用下，钢表面会产生锈蚀，测定防锈性是将30ml蒸馏水或人工海水加入到300ml试油中，再将钢棒放置其内，在54下搅拌24小时，然后观察钢棒有无锈蚀。油品应该具有抗金属腐蚀和防锈蚀作用，在工业润滑油标准中，这两个项目通常都是必测项目。 抗泡性润滑油在运转过程中，由于有空气存在，常会产生泡沫
45、，尤其是当油品中含有具有表面活性的添加剂时，则更容易产生泡沫，而且泡沫还不易消失。润滑油使用中产生泡沫会使油膜破坏，使摩擦面发生烧结或增加磨损，并促进润滑油氧化变质，还会使润滑系统气阻，影响润滑油循环。因此抗泡性是润滑油等的重要质量指标。水解安定性水解安定性表征油品在水和金属（主要是铜）作用下的稳定性，当油品酸值较高，或含有遇水易分解成酸性物质的添加剂时，常会使此项指标不合格。它的测定方法是将试油加入一定量的水之后，在铜片和一定温度下混合搅动一定时间，然后测水层酸值和铜片的失重。 抗乳化性工业润滑油在使用中常常不可避免地要混入一些冷却水，如果润滑油的抗乳化性不好，它将与混入的水形成乳化液，使水
46、不易从循环油箱的底部放出，从而可能造成润滑不良。因此抗乳化性是工业润滑油的一项很重要的理化性能。一般油品是将40ml试油与40ml蒸馏水在一定温度下剧烈搅拌一定时间，然后观察油层-水层-乳化层分离成40-37-3ml的时间；工业齿轮油是将试油与水混合，在一定温度和6000转/分下搅拌5分钟，放置5小时，再测油、水、乳化层的毫升数。空气释放值液压油标准中有此要求，因为在液压系统中，如果溶于油品中的空气不能及时释放出来，那么它将影响液压传递的精确性和灵敏性，严重时就不能满足液压系统的使用要求。测定此性能的方法与抗泡性类似，不过它是测定溶于油品内部的空气（雾沫）释放出来的时间。橡胶密封性在液压系统中
47、以橡胶做密封件者居多，在机械中的油品不可避免地要与一些密封件接触，橡胶密封性不好的油品可使橡胶溶胀、收缩、硬化、龟裂，影响其密封性，因此要求油品与橡胶有较好的适应性。液压油标准中要求橡胶密封性指数，它是以一定尺寸的橡胶圈浸油一定时间后的变化来衡量。 剪切安定性加入增粘剂的油品在使用过程中，由于机械剪切的作用，油品中的高分子聚合物被剪断，使油品粘度下降，影响正常润滑。因此剪切安定性是这类油品必测的特殊理化性能。测定剪切安定性的方法很多，有超声波剪切法、喷嘴剪切法、威克斯泵剪切法、FZG齿轮机剪切法，这些方法最终都是测定油品的粘度下降率。溶解能力溶解能力通常用苯胺点来表示。不同级别的油对复合添加剂的溶解极限苯胺点是不同的，低灰分油的极限值比过碱性油要大，单级油的极限值比多级油要大。润滑脂的特殊理化性能润滑脂除一般理化性能外，专门用途的脂还有其特殊的理化性能。如防水性好的润滑脂要求进行水淋试验；低温脂要测低温转矩；多效润滑脂要测极压抗磨性和防锈性；长寿命脂要进行轴承寿命试验等。这些性能的测定也有相应的试验方法。 其它特殊理化性能每种油品除一般性能外，都应有自己独特的