李欣，马小虎，马忠庭，陶立新

(1.中国石油新疆克拉玛依石化有限责任公司炼油化工研究院，新疆 克拉玛依 834000；2.中国石油新疆克拉玛依石化有限责任公司工业水车间，新疆 克拉玛依 834003)

150BS在锂基润滑脂中的研发与应用

李欣1，马小虎2，马忠庭1，陶立新1

(1.中国石油新疆克拉玛依石化有限责任公司炼油化工研究院，新疆 克拉玛依 834000；2.中国石油新疆克拉玛依石化有限责任公司工业水车间，新疆 克拉玛依 834003)

某石化公司能生产满足市场需求的150BS，150BS最初都应用于调制内燃机油、齿轮油以及充油橡胶和光缆等，因其可降低昂贵的稠化剂用量。某石化公司科研院所开展150BS光亮油系列产品在锂基润滑脂中的研发以及推广应用，获得市场认可和接受。文章就150BS光亮油在锂基系列润滑脂的研发和应用情况，以及市场上利用150BS光亮油作为基础油在不同产品中的应用情况做了调研介绍，最后就150BS光亮油在润滑脂的应用中进行了展望，提出了作者的思路。

150BS；润滑脂基础油；应用；展望

0 引言

150BS光亮油是一种重要的高黏度润滑油基础油，主要应用于调制内燃机油、齿轮油，可降低昂贵的稠化剂用量，近年来随着充油橡胶和光缆等产品在国内兴起，150BS光亮油市场需求也越来越大。BS光亮油的生产对原料油的要求较特殊，技术难度较大、成本较高，国内仅有少数几家炼厂能够生产。克拉玛依石化分公司的润滑油高压加氢装置，是采用中国石化石油化工科学研究院研制开发的成套润滑油高压加氢技术。工艺流程为加氢处理、临氢降凝、加氢补充精制的三段串联。通过引入先进的加氢工艺技术，以及持续不断的技术创新和市场开发，使克石化成为国内中、高档环烷基油的最主要供应商之一。我院从产品质量与收率的平衡角度考虑，开展150BS光亮油系列产品的开发，以满足市场差别化的需求。

1 150BS在克石化锂基系列润滑脂的研发和应用情况

1.1 锂基润滑脂的研究方法

实验室采用的制造润滑脂方法是常用的三步法：具体制造润滑脂的工艺图如下。

图1 锂基润滑脂制脂工艺流程

1.2 锂基润滑脂原料选择

1.2.1 基础油选择

润滑脂的性能主要取决于基础油，基础油不同，制备的润滑脂的理化性质也存在一定的差异，一些国外公司，如美国的Witco公司和日本协同公司，考虑到要求的润滑脂具有较高的油膜强度，都推荐使用采用中黏度指数的高黏度基础油生产的润滑脂，[3]于是选择了150BS和其他油品作为基础油。

1.2.2 稠化剂的选择和比例确定

单独以硬脂酸生产锂基润滑脂时候，锂皂的稠化能力较低，机械安定性较差；单独使用12-羟基硬脂酸作为锂基润滑脂时，稠化能力较强，机械安定性要强，但是胶体安定性较差。所以实验室研究探索利用硬脂酸和12-羟基硬脂酸按照一定比例作为锂基润滑脂的脂肪酸原料最为合适。

1.2.3 润滑脂需求调研

2007年通过市场调研，了解到乌鲁木齐八一钢厂的轧钢车间的流程线上在用美孚的2号极压锂基脂(简称美孚脂)，在使用中存在价格高、抗水性差和极压性差的问题，钢厂连铸设备和连轧设备长期工作在重载和存在冲击负荷的工况条件下，所以要求研制的润滑脂所用的基础油必须具有良好的热稳定性、氧化安定性以及良好的黏温性。

润滑脂基础油是胶体分散体系中的分散介质，是润滑脂的主要组成部分，一般占润滑脂总重量的80%～90%。润滑脂的性能主要取决于基础油，基础油不同，制备的润滑脂的理化性质也存在一定的差异。基础油的主要功能是发挥其润滑作用，并作为添加剂的载体，基础油的馏分组成和分子量能完全决定脂的高温蒸发性能和脂的低温黏度，它的性能好坏直接影响润滑脂的氧化安定性及抗剪切能力,而且润滑脂基础油对锥入度、滴点以及低温流动性能也有一定的影响, 因此确定适宜的基础油就非常重要[1]。

一些国外公司，如美国的Witco公司和日本协同公司，考虑到要求的润滑脂具有较高的油膜强度，都推荐使用采用中黏度指数的高黏度基础油生产润滑脂，通过大量调研分析，以及实验室的反复探索发现精制石油润滑油的石蜡基的黏度指数高。抗氧化安定性好，倾点高，热安定性差，积炭多而硬；环烷基的黏度指数低，抗氧化安定性差，倾点低，热安定性好，积炭少而软；合成润滑油具有很多石油润滑油达不到的特性，但因价格贵迄今还未能广泛采用[1]。

1.2.4 150BS作为基础油在研制润滑脂中作用

根据钢材厂车间润滑脂的使用工况，结合研制指标，对环烷基基础油进行了性质分析与对比，最后根据文献和油品性质选择了克石化公司独有的150BS和其他两种环烷基油B、C三种油和一种石蜡基润滑油D作为基础油，进行了理化性质普查工作，分析结果见表1。

表1 基础油性质分析

对基础油150BS、B、C、D两两按照一定比例进行了复配，分别合成了空白脂1、空白脂2、空白脂3的小样，对其进行了分析，具体数据见表2。

表2 基础油合成空白脂的分析数据

表2(续)

通过以上表2中数据可以看出，以油品150BS和油样D间两两复配的润滑脂其质稳定，而且从外观看，其空白脂具有良好的拉丝性，并且其性质相对其他复配脂性质优越，最终选择油品150BS和油品D作为锂基润滑脂的基础油，其后实验人员又在实验室进行不断的试验、复配，最终按照一定的合适的比例调合出的油作为润滑脂基础油。基础油筛选完成后，又根据润滑脂产品在现场的使用情况，加入了极压剂为硫、磷、氯等有机化合物，有机金属化合物、金属皂、脂肪酸等的添加剂，按照工艺条件进行合成，并经过台架试验。最后在八钢轧钢车间上试用后，获得用户认可，进入八钢市场，其后科研人员又再接再厉，先后开发出耐高温的MEP-1号锂基润滑脂和耐低温的室外高炉专用00号锂基润滑脂，这三批润滑脂均已销售到八钢，和八钢建立长期合作关系，自2008年至今，克石化锂基系列润滑脂产品已经销售50多吨。

2 150BS在目前市场其他润滑脂产品中应用情况

2.1 150BS在聚脲润滑脂中的应用

聚脲润脂由于具有高的滴点、优良的综合性能，在钢铁工业、汽车工业、电器设备、军事工业等领域获得了广泛的应用，已成为当今世界上高性能润滑脂品种的一个发展方向，且已成为衡量一个国家润滑脂工业水平的重要标志。随着聚脲润滑脂的发展，矿物润滑油尤其是精制矿物润滑油也越来越多地被选择用作聚脲润滑脂的基础油。以 50 ℃黏度为 20～450 mm2/s、黏度指数 50～100 的深度精制石蜡基、环烷基或者中间基矿物油润滑油作为生产聚脲润滑脂的基础油较为适宜。报道以150BS为基础油，以复合聚脲为稠化剂，加入多种高效添加剂制备了一种复合高温脲基脂。该脂的优点是高温性能突出，滴点高达 260 ℃以上，高温时不流淌，不结焦；抗水性能优异，38 ℃水淋流失量只有 2%，能保证大量水冲刷时流失少；极压性能高，不结焦，不卡轴承，使用寿命长[2]。

2.2 150BS在新型膨润土润滑脂的应用

膨润土润滑脂热安定性高，具有较好的机械稳定性和胶体安定性，通常用于高温、重负荷、低转速的机械润滑。当基础油凝点较低时，常用于航空和低温下的特殊润滑部位，是一种有发展前途的高温无机润滑脂。十八胺封端酚醛树脂改性后的有机膨润土稠化150BS油制备的润滑脂的高温性能、抗水能力和极压性能突出[3]。

2.3 150BS在汽车专用润滑脂研发中的应用

2.3.1 在车辆底盘集中润滑专用脂的应用

车辆底盘集中润滑系统是在一个封闭的系统内将润滑脂定时定量地自动加注到汽车底盘各个用润滑脂润滑的部位, 使摩擦副始终在良好的润滑状态下工作, 还可以实现全过程自动化监控润滑脂集中润滑系统。它的特点是自动定时、节省人工、加脂量准、润滑可靠、监控容易、节省备件、提高效益、便于监控。具有较高的滴点和锥入度, 扩展了专用脂的温度使用范围, 满足了专用脂的泵送性。根据润滑脂基础油的选择原则以及车辆底盘集中润滑专用脂的要求, 基础油选择150BS 和韩国双龙250N 两次加氢基础油。加入适量的光亮油可以提高润滑脂基础油的黏度。韩国双龙生产的250N 加氢精制基础油具有高的黏度指数和良好的低温性能。两种基础油混合能够发挥各基础油的优点, 得到适用于车辆底盘集中润滑专用脂要求的基础油[4]。

2.3.2 150BS在其他汽车专用润滑脂的应用

150BS在其他汽车专用润滑脂中的应用，诸如(1)皮碗润滑脂，该脂是在汽车液压制动系统中的皮碗与金属之间起润滑与防护作用；(2)汽车球头销用润滑脂的研制等等。

3 150BS光亮油系列产品开发的展望

2006年，克石化环烷基原油一次加工能力提高到500万t，成为我国最大的环烷基原油生产基地；生产的环烷基润滑油突破40万t，一跃成为亚洲最大的“特色油品”生产商和供应商，2010年克石化公司又被集团公司确定为年1000万t加工能力，目前公司的扩建改造工作也是在紧锣密鼓的进行中。

环烷基原油属稀缺资源，储量只占世界已探明石油储量的2.2%，是生产电气绝缘油和橡胶油的优质资源。目前，全球只有中国、美国和委内瑞拉等国家拥有这种资源。克拉玛依油田环烷基原油储量丰富，产量稳定，为环烷基润滑油生产提供了资源优势。

克拉玛依石化公司具有良好的环烷基油，而且有90BS、120BS、150BS三个系列的光亮油产品，但是润滑脂产品很少，虽然从2007年至今经过几年的研发，炼化院开发出3种锂基系列润滑脂产品，都已经投产和销售，但是由于润滑脂工业化生产的实验装备单一，目前只适合两步法生产的润滑脂，工艺复杂的润滑脂目前无法操作，而且装置规模小，采用导热油作为加热介质，成本相对较高，2012年公司根据需要，对润滑脂生产设备进行了搬迁，目前已调试完全和投用，以至于又生产了几批次锂基润滑脂。

从150BS产品介绍和相关专利资料也表明，环烷基基础油原油的烃和环烷烃含量高、烷烃含量低且不含正构烷烃；黏度指数低、挥发性高、凝点低；氮化物含量低、氧化过程中无明显诱导期，高温氧化腐蚀性小，制备润滑脂时，产率高，和稠化剂的亲和性良好，稠化剂易于分散，可制成结构稳定的润滑脂的特点。以150BS为基础油制成的润滑脂更是有许多其他基础油无法替代的优势，作者认为克石化公司可以考虑今后以150BS为基础油之一，加入不同其他组分基础油，调合出满足不同高、中、低端润滑脂需求的基础油类型，尤其是目前高端聚脲基润滑脂、膨润土润滑脂等产品所需的润滑脂基础油，价格昂贵，也为150BS增加附加值，而且也逐步发展成为润滑脂基础油销售大户。

[1] 朱廷彬.润滑脂技术大全[M].北京:中国石化出版社，2005.

[2] 蒋明俊，郭小川，付洪瑞.聚脲润滑脂的制备与性能研究[J].石油炼制与化工,2010，41(4):63.

[3] 米红英，郭小川，杨庭栋,等. 新型膨润土润滑脂的研制[J].石油学报(石油加工),2009，25(S1):26-31.

[4] 曹泰峰, 董元虎, 尹兴林,等.车辆底盘集中润滑专用脂的研制[J].润滑油,2011，26(2):15-16.

Development and Application of 150 Bright Stock in Lithium Based Grease

LI Xin1, MA Xiao-hu2, MA Zhong-ting1, Tao li-xin1

(1.Petrochemical Research Institute of PetroChina Karamay Petrochemical Company, Karamay 834000, China; 2.Industrial Water Workshop of PetroChina Karamay Petrochemical Company, Karamay 834003, China)

150 bright stock can be produced by some petrochemical company to meet the needs of the market, which was initially used for engine oil, gear oil, as well as the oil-extended rubber and fiber optic cable, etc. because of its ability to reduce the amount of expensive thickener.The 150BS series oil used in lithium based grease which was developed by a Petrochemical Research Institute has been accepted and approved in oil market. In this paper, the research and application of 150BS in lithium-based grease are summarized. Then, the application of 150BS as base oil in different products is introduced. Finally, the application prospect of grease with 150BS as base oil is also discussed.

150 bright stock; grease base oil; application; prospect

10.19532/j.cnki.cn21-1265/tq.2017.02.005

1002-3119(2017)02-0020-03

TE626.4

A

2016-07-07。

李欣，高级工程师，1998年毕业于西安石油学院石油化工专业,2008年新疆财经大学工商管理专业毕业，先后从事润滑脂研发与生产、原油脱钙攻关等工作，已公开发表论文16篇。E-mail：：lixklmy@petrochina.comcn