润滑油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及生物基础油三大类。矿物基础油应用广泛，用量很大（约95%以上），但有些应用场合则使用合成基础油和生物油基础油调配的产品，因而使这两种基础油得到迅速发展。
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。生物基础油（植物油）正越来越受欢迎，它可以生物降解而迅速的降低环境污染。合成润滑油具有低温性能，润滑性能好和使用寿命长等特点,可适用于高负荷、高转速、高真空、高能辐射和强氧化介质等环境。由于当今世界上所有的工业企业都在寻求减少对环境污染的措施，而这种”天然”润滑油正拥有这个特点，虽然植物油成本高，但所增加的费用足以抵消使用其它矿物油、合成润滑油所带来的环境治理费用。根据原油的性质和加工工艺分类
加氢处理过程中，发生的化学反应主要有:①脱除杂环化合物;②芳烃饱和，环烷烃开环及异构化，这种反应是提高黏度指数主要的反应;③正构烷烃或低分支异构烷烃临氢异构化为高分支异构烷烃;④烷烃的加氢裂化以及带有长烷基侧链环烷烃的加氢脱烷基反应。这类反应将导致轻油的产生，使基础油收率降低。项是有利于反应，第四项是需要抑制的反应。
随着环境保护法规日趋严格以及机械工业( 特别是汽车工业) 的发展，对润滑油性能提出了更高的要求。为了生产这些的润滑油，特别是要调配大跨度多级内燃机油，采用低挥发性、高黏度指数的基础油，即VI大于120、饱和度大于90% 。主要成分为异构烷烃的APIⅢ类基础油具有这些性能特点，可以满足上述要求。采用溶剂脱蜡和催化脱蜡工艺是不能生产Ⅲ类基础油的，因为这两种加工方法只能将高黏度指数的正构烷烃从油品中除去，造成基础油的黏度指数低，而不能将这些高黏度指数的正构烷烃转化为高黏度指数、低倾点的异构烷烃，这不但使基础油收率低，而且不能满足基础油的规格要求。异构脱蜡的基本原理就是在分子筛催化剂的作用下，将高倾点的正构烷烃异构化为低倾点的支链烷烃，异构脱蜡已成为当代生产API Ⅲ类基础油的重要手段。已实现工业化的润滑油异构脱蜡技术主要是Chevron的Isodewaxing技术和Exxon Mobil公司的MSDW技术。
密度是润滑油简单、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大，含环烷烃多的居中，含烷烃多的小。
润滑油的凝点是表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低温度低5~7℃。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。
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