第一节 石油产品使用性能及其添加剂
一、石油产品总分类
1987年，我国颁布了GB 498—87《石油产品及润滑剂的总分类》，根据石油产品的主要特征将石油产品分为：石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦6类。其类别名称代号是依反映各类产品主要特征的英文名称的第一个前缀字母确定的，见表2-1。
表2-1 石油产品的总分类
其中，燃料产量最大，约占总产量的90%；各种润滑油品种最多，虽其产量仅占原油加工总量的2%左右，但因其使用对象、条件千差万别，品种繁多，应用广泛，而且使用要求严格，是除石油燃料之外最重要的一类石油产品。
二、影响石油产品使用性能的主要因素
添加剂的研究和发展是为了改善石油产品的使用性能。在添加剂的研制过程中，对油品和添加剂进行使用性能的研究，既是验证添加剂效果的需要，也是添加剂进一步发展的前提。
在叙述油品使用性能之前，首先需要对影响石油产品使用性能的一些主要因素给予简要说明。石油产品的使用性能与其各种影响因素本身有着丰富的内容，这里不作全面的讨论，只说明那些与添加剂有联系的使用性能。
要提高石油产品的使用性能，最重要的是要抓好以下四个环节：根据所用原油特点选用合适的原油，选取适当的馏分，进行足够的精制和加入高效的添加剂。
1.原油特点
各地所生产的原油，往往各具特色。特性因数K能反映原油的化学组成性质，依此将原油分为石蜡基原油（K＞12.1）、中间基原油（K=11.5～12.1）、环烷基原油（K=10.5～11.5）。石蜡基原油具有蜡含量高、凝点高、硫和胶质含量低、密度较小的特点；环烷基原油具有密度大、凝点低、胶质和沥青质含量高的特点；中间基原油的特点介于石蜡基和环烷基之间。不同特点的原油适用生产不同的油品。
例1：由含石蜡烃较多的原油（如大庆原油）生产的汽油辛烷值低、柴油十六烷值高，生产的各种润滑油黏温性能好。但其生产的柴油和润滑油的凝固温度却比较高，不宜在低温下使用。
例2：环烷基原油一般密度大、凝点低。生产的汽油环烷烃含量高达50%以上，辛烷值较高；生产的喷气燃料密度大、凝点低，质量发热值和体积发热值都较高；生产的柴油十六烷值低；润滑油黏温性能差。如我国的孤岛原油。
例3：有些低凝固点的环烷基原油，不需经过脱蜡工艺，便可以生产出各种适于低温下使用的燃料和润滑。
例4：环烷基原油中的重质原油，胶质、沥青质含量很高，无法用一般的炼制工艺从中取得良好的润滑油产品，但却可以制出多种牌号的优良沥青产品。
人们为了获取某种石油产品，有时要选用两种或两种以上的原油的馏分进行调合。所谓石油产品调合就是将几种同类中间组分（馏分）及若干添加剂，按一定比例混合均匀，从而生产出达到某一石油产品质量指标（商品）的生产过程。可见，调合的目的是便于发挥各组分自身的特点，获得全面良好的使用性能。大多数燃料和润滑油等油品都是由不同组分调合而成的调制品，它们的使用性能在严格的使用试验中证明是优良的。此后，为了确保这些产品的质量水平，生产这种产品的原油类型将不能变化。
简而言之，原油的特点是构成油品使用性能的一个重要因素。
2.馏分范围
石油馏分是一个复杂的混合物，在一定外压下没有固定的沸点，而是表现为一个很宽的范围。在某一温度范围内蒸馏出的馏出物，称为馏分。油品多数是由蒸馏时的一定馏分所组成，有的油品轻，有的油品重。在不同炼油厂，同样油品所取的馏分范围虽大体相似，但不完全相同。这是因为不同炼油厂加工不同的原油，原油性质不同，两个馏分的沸点范围相同，但其化学组成不同。例如有的汽油中就含有较多的低沸点组分，假如将这种汽油用于北方冬季，那么它将表现出具有很好的启动性能；如果将这种汽油用于热带地区，就会在发动机中产生严重的气阻而无法使用。也就是说，对于一定的使用目的，认识油品的馏分组成具有很大意义。又如，各种四季通用的内燃机润滑油，其馏分组成对使用性能也有很大影响，馏分太重，所得油品的黏度和温度之间的关系会变坏，从而使通用性变差；馏分太轻，所得油品在使用中会受热蒸发，机油消耗会很大，黏度也会发生变化。
所以说，研究适合一定使用条件的馏分组成，也是制造一种好油品的重要问题。
3.精制程度
原油中含有很多非理想成分，石油炼制的一个重要步骤就是将这些成分的一部分或大部分除去，以便使其满足实用性能的要求。通常采用的方法有酸碱洗涤、白土处理、溶剂抽提、溶剂脱蜡和加氢精制等。一般来说，总是希望将非理想成分尽可能多地除去，但并不是除去地越多就越好。例如在炼油厂生产润滑油时，应根据原料油和产品的不同，适当控制油品的精制深度，以免把油中的多环芳香烃和胶质完全除去，而使油品的抗氧化安定性降低。另外在溶剂脱蜡时，越是深度脱蜡，所得基础油的倾点越低，但油品黏温性能越差。另外，深度精制同时也会将一些理想成分除掉。
4.添加剂水平
前面所讲的三个问题关系到基础油的质量问题，而基础油是相对于添加剂而言的。添加剂的水平是指添加剂的质量和数量要与基础油的质量相配合，才能得到性能良好的油品。
添加剂与油品使用性能的关系是本书的主题，将在第三章中详细介绍，这里就不说明了。