二类VS三类基础油的分子结构的差异

基础油作为一种石油馏分产品和其他石油制品一样，都是经过炼制得到的，只不过是使用了不同的炼制方法，一类油就是典型的“老三套”工艺，而二类油和三类油都是加氢工艺流程。也就是大家常说的加氢基础油。
这里，我们提到的二类油和三类油讨论的都是基于石蜡基原料的馏分油（就是中间蒸馏的产物），而残渣油（属于塔底渣油）这种一类油我们会专门讨论。大部分的二类、三类基础油都是来自减压蒸馏塔的三线或者四线（从塔的上面数起第X条出口），我们通常称为减三或减四。
从API的基础油分类标准上看，二类油与三类油的主要差别在于VI，VI差别是外在结果，其内在差别在于基础油不同的分子构成，导致分子构成差异的主要成因是不同的炼制工艺，说得有点扭口；说直白一点，就是用什么法子去炼这个原材料，要是用普通蒸锅去蒸，酿出来的酒品质酒差，如果选用更先进的锅，那就更纯，纯与不纯的考量度就是VI，因此很多后市场来买卖、评估二类油和三类油的时候，价格直接与VI挂钩。这就像酒的度数一样。
关于这个蒸锅就变得非常有学问，而且是石油炼制的技术活，如有兴趣我们可以单独开一个章节来讲讲。
这里直接总结一下他们的玩法：主体是加氢裂化和异构脱蜡。辅助是加氢补充精制。个别不同工艺还是会有一些差别，我给简单化了，说了重点。
加氢裂化的玩法就是将长链的烷烃开链变成短链、将碳数控制在我要的范围内，同时改造芳香环，让其先饱和、再开环变成环烷，尽量剔除3个环以上的环烷烃，保留1个环、2个环的环烷烃；异构脱蜡是将直链烷烃变成异构烷烃，将直链的蜡去除，降低倾点。加氢补充精制属于后处理过程，我们不提了；前两个步骤是关键步骤。
加氢裂化是属于决定VI的关键步骤，也是决定了是二类油还是三类油的致命工艺，脱蜡属于不得不做的工艺。不过异构脱蜡比过去的催化脱蜡、溶剂脱蜡更好而已。专业名词有点多，但真的无法继续变土了；
三类油要是继续减少1环、2环的环烷烃那就像三类+基础油迈进了；如果彻底剃掉所有的环烷，那就是纯的异构烷烃，那就是GTL了，要是支链整齐一些就变成PAO了；看到了吧，石蜡基的产品的终极目的就是像完全的异构烷烃去努力！而有人天生就是富二代！
现在很多二类油和三类油产品的饱和烃含量都超过90%，有的甚至达到99%的饱和度，如果继续精炼，后续的产品是什么呢？就是白矿油、又叫白油；白矿油的组分其实就是纯粹的精炼烷烃，但白油对VI的要求没那么高。
好了，说了半天，三类油的组成结构是：
大量的异构烷烃+1环环烷+2环环烷+少量的3环以及以上环烷烃。同时饱和度很高，S含量很低，其他杂质基本没有；而二类油和三类油主要的组分差别就在这里了。
但同为三类油，因为组成的差异也会造成很大的差别，这就是三类油差异的根本，前提是大家要先比较S含量和饱和度，我这里是指S含量和饱和度都相同的条件下：
见下图：资料来自SK-Yubase

差异：

从图中大家可以看到，尽管都是三类基础油（有一个三类+，一个GTL），但因为组分的差异，产品性能也有很大的差别，但趋势是谁越靠近异构烷烃，谁的性能就越好。
知道了这个，大家就明白了什么类型的产品是好产品？但，其实好与坏并没那么重要，重要的是一直好或者一直坏，做一次好事谁都可以，难得是一辈子做好事或作坏事；稳定很关键。一次好说明不了问题，要一直好下去，这就对生产的工艺控制提出了严格的挑战。前面提到的这些工艺过程都是复杂的化学变化，既然是化学变化那么，原材料、温度、压力、催化剂以及工艺控制这些参数对成品质量的影响巨大，因此想要做出质量稳定、组分均匀同时又有市场竞争力的产品的厂家还真没那么多。顺便提一句，润滑油的调和就是属于物理变化，因此难度低多了，市场门槛低。而质量一致性控制会更容易一些。
过去三类油的供应商不多，但需求很旺盛，因此大量企业上马，结果现在大量的人都可以做三类油，做的多了，价格就下来了，可选择的就多了，但咱们怎么选择？如何评价？这就成为一个技术难题。况且作为关键组分的三类油，大部分都是用于发动机油的调和，而如何评价就变成一个难题。
基础油的供应商都会提供很多出厂参数供油公司参考，但这些参数有没有用呢？这些参数其实都是表象，都是内在结构差异体现在外部的测试数据，单纯靠这些指标就可以评价三类基础油了吗？理论上当然不能，我们可以用更专业的分析化学的工具，严格定义不同类型烷烃的比例，这不就能控制了吗？对的。问题是我们使用单位谁没事会动用这些强大的专业分析仪器呢？所以咱们有很多企业技术人员设计了很多有趣的试验，用简单的试验参数来推测里面组分的差别，人才把。我们不讲了，有兴趣的话去搜搜文献把。
但对于很多大企业，具有自己的研发中心、研究所之类的，就可以动用这些设备做出更准确的分析和评判，同时还有着严格的市场定期抽检等工作，从多方面、多角度来考核供应商的产品是否满足性能要求和质量稳定性，为什么下这么大力气，因为基础油在成品中占比太大，一旦出现问题，后续成品会受到严重影响。干这个事需要不少人，所以很多企业研究中心都有专门验证基础油的团队，确保这块最大的原材料性能稳定、可靠。
至于他们使用哪些设备来检测，如质谱、气相色谱等仪器。我们这里不多说了，还是老话，需要单独讲；
说完了高大上，咱们还是回到现实中来，用一些简单的数据来推测性能把，这也是没办法的事。因此熟悉这些指标和特性将对大家理解基础油有很大的好处。因此我们将很快更新几章介绍基础参数的课程供大家参考。
 最后，人无完人，金无足赤，作为需求量更大的三类基础油，依然有它的弱点，我们这次的问题是：三类油对比一类油，他有哪些弱点呢？为什么？