生物基润滑油基础油的结构创新与产业化进展

陆　交， 张　耀， 段庆华， 刘依农， 鱼　鲲， 王立华， 曾建立

(中国石化 石油化工科学研究院， 北京 100083)

“十三五”以来，全国范围内煤炭等传统能源的利用得到有效遏制，可再生能源取得快速发展，但目前，可再生能源发展仍面临着瓶颈制约、终端能源消费清洁替代任务艰巨以及资源环境约束等问题。走多元化、多样化能源供应道路，坚持优化能源结构，拓展可再生资源的应用领域和规模，形成多种能源互相补充的局面，将是我国未来资源发展的方向[1-2]。

润滑油是机械运转中不可或缺的组成部分，起到减少摩擦磨损、保护机械、冷却、清洁、密封、延长使用寿命等作用。2016年我国润滑油消费量达到6.0 Mt以上，因润滑油泄漏、溢出、蒸发或不当处理对自然环境造成的严重危害，愈加受到社会和市场的关注。研究、开发与应用环保型生物基润滑油基础油至关重要。近年来，全球范围内鼓励和支持环保型润滑油的法律和政策不断推出，社会需求持续加大，这为生物基基础油和润滑油的研发和产业化提供了前所未有的机遇。大型润滑油公司推陈出新，生物基基础油的结构和性能不断得到优化，新润滑油产品涉及到润滑油的各个领域[3]。与此同时，许多专业型生物基润滑油企业，如Elevance、Biosythetic Technologies等不断涌现，基础油分子结构创新已逐渐成为润滑油产业化的驱动力。

鉴于近年来国外生物基基础油的研究和工业化进展，笔者尝试从生物基基础油的分子结构创新、催化过程及经济效益等方面进行综述，试图为我国环保型生物基基础油和润滑油产业的发展提供借鉴。

1　生物基基础油及润滑油发展概述

生物基润滑油指具有优异的生物降解性、可再生性及无毒或低毒性的润滑油[4-5]。与矿物基础油相比，生物基润滑油的降解率通常要高出2倍以上；可再生性是指在现阶段自然界的特定时间条件下，润滑油的原材料——生物质，能够直接或间接由CO2转化生成，通过加工、调合并完成工业应用，实现功能性用途，最后在自然条件下生物降解，返回CO2的循环过程[6]。典型的生物基润滑油的生命周期如图1所示。

图1　生物基润滑油的生命循环示意图Fig.1　Life cycle of bio-lubricant oils

人类使用和开发生物基润滑油已具有非常悠久的历史，早在几千年前，人们已尝试在机械设备或物体间加入动植物油来提高效率，古埃及人更是掌握了皂化橄榄油作为车辆轴承润滑脂的技术。18世纪工业革命开创了以机器代替手工劳动的时代，进一步推进了动植物油脂型润滑油的应用领域和规模。19世纪中叶，伴随石油工业迅速崛起，动植物油脂逐渐被价格更低、综合性能更好的石油产品取代，生物基润滑油的规模显著降低[3]。直到20世纪末，润滑油制造和应用过程中的污染问题逐渐暴露，许多大型润滑油公司，如BP、Shell、Mobil等公司开始尝试开发可降解的润滑油应用于如海洋、森林、湖泊等敏感区域(如表1所示)[3]。

从广义上讲，生物质是指利用大气、水、土地等资源，并通过光合作用而产生的各种有机体，包括来源于所有微生物、植物和动物等生物体的有机物[7]。其中，植物油具有润滑性能好、原料来源广泛、生产成本较低，以及生物降解性好(生物降解率70%～100%)等优点，在特定的工况下能够完全替代矿物润滑油[8-9]。植物油具有三甘油酯结构，既适用于边界润滑，又可用于流体动力润滑，能够应用于大多数润滑工况。与矿物油相比，植物油具有更好的润滑性能和黏温性能，通常情况下，植物油的黏度指数(VI)能够达到220以上，远高于矿物基础油(90～120)，在宽温度范围内植物油黏度变化更小，能够更好地减少摩擦，机械能量损失较矿物油也可降低5%～15%。植物油还具有更高的闪点及更低的蒸发损失，可显著减少高温工况条件下有机气体的溢出，在开放环境中使用更加安全[10]。但是，植物油富含不饱和双键及活泼β-H，这导致其氧化安定性较差，一般情况下，植物油的储存温度不能超过80℃，因此在调合润滑油时必须加入更多的抗氧剂进行弥补。此外，植物油中甘油酯基的存在使其水解安定性较差，较长的烷基侧链，特别是饱和结构侧链在低温条件下易结晶析出，影响其低温流动性能。这导致植物油在润滑油中的适用范围仍非常有限[11]。

表1　生物基润滑油的制造商、产品和应用领域[3]Table 1　Manufacturers of bio-lubricant oils[3]

为克服上述缺陷，采用植物油(主要是蓖麻油)皂化裂解制备二元酸酯、植物油水解-酯化制备多元醇酯等方法获得应用，成为目前我国生物基基础油的主要加工路径[12-15]。但随着润滑油产品升级和环保政策收紧，皂化裂解和多元醇酯工艺所具有的过程污染、经济性差、性能缺陷等问题日益突出，已无法满足产业发展和市场需求。近二十年来，世界范围内众多研究机构和企业，围绕生物质制备生物基基础油和润滑油做了很多创新性的工作(如图2所示)，包括植物油基因改性改善低温性能[16]、植物油脂复分解/糖分解制备多支链聚烯烃基础油[17-18]、植物油脂环氧-开环提高分子支化度[19-21]、油酸加成改善氧化安定性和低温流动性[22]等，部分已实现商业化，并成功面向市场。与国外相比，我国生物基基础油和润滑油的技术水平、环境效益和经济效益存在明显差距。目前，国内环保型生物基润滑油的市场份额低于润滑油脂消费量的1%，与西欧、北美等发达国家(>5%)相比具有较大的差异。为了赶超国际先进水平，以天然可再生资源为原料，突破性能缺陷和制备技术瓶颈，提升我国生物基基础油和润滑油的制造水平具有重要意义[23-24]。

图2　生物质制备基础油加工路径Fig.2　Preparation process of bio-base oils

2　生物基基础油的研究及产业化实例

2.1　植物油脂复分解制备高性能润滑油基础油

聚α-烯烃基础油是指α-烯烃(主要是C8～C12)在催化剂作用下齐聚，再通过加氢获得的规则异构烷烃，具有优异的黏温性能、低温性能和热氧化稳定性，是一种性能优异的润滑油调合组分[25-26]。目前，工业上生产α-烯烃的路径主要包括石蜡裂解和乙烯齐聚工艺，石蜡裂解工艺产品质量较差，已趋于淘汰，然而受技术水平制约，我国尚无乙烯齐聚制备C8～C12烯烃的工业装置，α-烯烃长期依赖于进口[27-28]。因此，突破技术限制，开发α-烯烃制备高性能润滑油基础油的新路径、新方法具有重要的经济价值和社会效益。

2005年，瑞典皇家科学院将诺贝尔化学奖授予法国石油研究院的Yves Chauvin博士，美国加州理工学院的Robert H.Grubbs博士和美国麻省理工学院的Richard R.Schrock博士，以表彰他们对复分解反应的发展做出的突出贡献。烯烃复分解反应是指在金属催化下的碳碳双键的断裂并重新组合的过程，按照反应过程中分子骨架的变化，可以分为开环复分解、开环复分解聚合、非环二烯复分解聚合、关环复分解以及交叉复分解反应。烯烃复分解的本质是一对烯烃中由双键相连接的两部分发生了交换，生成新结构烯烃的过程，如图3所示，因此这种反应被形象地比喻成“交换舞伴的舞蹈”[29-30]。

图3　烯烃复分解反应被形象地比喻成“交换舞伴的舞蹈”[29-30]Fig.3　Dancer-exchange diagram of “olefin metathesis”[29-30]

自20世纪50年代以来，烯烃复分解反应在有机反应和聚合反应中得到广泛应用，并已成为了碳碳双键构建的重要工具。油酸甲酯在9,10位存在碳碳双键，在催化剂的作用下能够与低碳烯烃发生分子间交换，生成10个碳原子以上的α-烯烃和不饱和甲酯等高附加值化学品。这也为天然油脂代替石油等化石能源制备精细化学品提供了一条简捷的路径，具有非常高的经济价值[31-32]。

复分解反应的关键是催化剂技术，近年来，国外许多研究机构围绕复分解催化剂做了大量工作。复分解反应催化剂以有机金属络合物为主，其中一个代表是过渡金属(如钛、钨、钼等)的卡宾络合物，

特别是Schrock等[33]开发的一组通式为[M(NAr)(CHCMe3)(OR)2]的卡宾化合物。近年来，Marinescu等[34]不断改进配体结构以提高催化剂的稳定性和催化活性，通过单芳环-吡咯结构取代的钼络合物合成的系列高活性有机钼络合物(见图4)，在油酸甲酯复分解反应中表现出非常高的催化活性和选择性，在室温条件下，油酸甲酯转化率达到95%，1-癸烯和癸烯酸甲酯选择性高达99%，烯烃转换数(TON)也达到4750。金属钼卡宾化合物是目前已知的活性最高的复分解催化剂，但存在对氧和水非常敏感的缺点，限制了它们的应用领域。

图4　烯烃复分解反应的金属钼催化剂[34]Fig.4　Structure of molybdenum catalyst of olefin metathesis[34]

在Schrock催化剂的基础上，Grubbs教授发现了钌卡宾络合物[35-36]。钌络合物不仅具有官能团容忍性好、对空气和水稳定，且易操作、对原料纯度要求低等优点，成为应用最为广泛的烯烃复分解催化剂[37]。第一代含三价膦结构的钌络合物(见图5(a))在油酸甲酯复分解反应中具有非常高的初始选择性，1-癸烯和癸烯酸甲酯选择性达93%，收率为54%[38]，但由于亚甲基结构易分解降低了催化剂的寿命，第一代钌络合物的使用受到限制[39]。近20年来，通过调整N-杂环卡宾(NHCs)骨架结构中取代基的数量，改变电子性质、空间效应，可有效地提高目标产物选择性，同时也能改善催化剂的稳定性。例如，Thomas等[38]合成了非对称N-苯基，N-烷基NHCs钌化合物(见图5(b))，在油酸甲酯复分解反应中，油酸甲酯转化率达到89%，选择性高达88%。

图5　烯烃复分解的钌催化剂[38]Fig.5　Ruthenium catalysts of olefin metathesis[38](a) Phosphine-based ruthenium catalyst; (b) N-Aryl, N-alkylNHC ruthenium catalyst

同有机钼络合物的高活性、高选择性相比，有机钌络合物的主要缺点是1-癸烯和癸烯酸甲酯选择性相对较低，并且，产物1-癸烯和9-癸烯酸甲酯的自身复分解和油酸甲酯自身复分解存在竞争关系，生成如1,18二甲基9-十八烯酸酯和9-十八烯等副产物(见图6)[38]。但有机钌络合物性质稳定，对官能基团忍受性好，更适合原料纯度相对较低的工业催化过程。

图6　不饱和脂肪酸甲酯的烯烃复分解反应[38]Fig.6　Olefin metathesis of unsaturated fatty acid methyl ester[38]

目前，植物油脂复分解反应已实现工业化。2007年，美国Elevance可再生科学公司(以下简称Elevance)成立，现已成为全球第一家采用植物油脂复分解反应制备润滑剂、洗涤剂、清洁剂、燃料添加剂和涂料的企业。Elevance已拥有多套生物炼油装置，第一套装置位于印尼锦石，生产能力为1.8×105t/a，该工厂以棕榈油为原料，生产高附加值化学品、润滑油基础油等。第二套装置位于美国密西西比州的纳切兹，以大豆油和菜籽油为原料，采用烯烃复分解反应，生产新型特种化学品，包括多功能酯(如9-癸烯酸甲酯)、独特分布的生物基α-烯烃(如1-癸烯)和内烯烃，生产能力为2.8×105t/a。2016年，Elevance与Versalis公司合作，将第二代生物炼油厂烯烃复分解技术在实验室规模基础上放大4×104倍，在匈牙利布达佩斯的Soneas工厂运转，第二代技术采用XiMo公司生产的Schrock(钼/钨)催化剂[40]。Elevance的生物炼制过程如图7所示[41]。

以1-癸烯和9-癸烯酸甲酯为原料，Elevance开发了一种基础油-AriaTM，反应过程如图8所示[42]。该基础油具有非常高的黏度指数和优异的低温性能，高黏度基础油黏度指数达161，这表明在高低温条件下，基础油-AriaTM具有较聚α-烯烃基础油(PAO)更低的黏度变化；基础油的倾点达到-30℃，与PAO相当(见表2)[42]。除此以外，由于基础油分子中引入了长侧链酯基基团(见图8)，因此在机械表面形成更加牢固的吸附膜，更好地改善摩擦、降低磨损；该基础油中极性基团的引入既改善PAO存在的橡胶相容性和与添加剂溶解性较差的问题，也大幅度地提高了生物降解性。

图7　Elevance生物炼制过程[41]Fig.7　Bio-refinery process of Elevance[41]

图8　Elevance润滑剂的合成工艺[42]Fig.8　Synthesis process of Elevance base oil[42]

表2　Elevance润滑产品AriaTMWTP40与PAO40的性能对比[42]Table 2　Performance of AriaTMWTP40 and PAO40[42]

从经济角度考虑，植物油脂和乙烯等低碳烯烃原料成本较低，植物油脂复分解制备高附加值化学品具有较好的经济效益，且复分解反应的1-癸烯选择性大幅度高于乙烯齐聚工艺，联产生成的9-癸烯酸甲酯等化学品具有更好的经济价值，同时采用1-癸烯和9-癸烯酸甲酯共聚得到的基础油性能更为突出。尽管如此，烯烃复分解反应仍面临催化剂成本较高、反应结束产物与催化剂的分离问题，并且，残留金属所带来的烯烃异构、产物分解、增加产物毒性等问题也不可忽视，这为催化剂的大规模使用带来了挑战。因此，从催化剂活性和多相化两个维度出发，能够进一步提升复分解反应效率和降低成本。届时，植物油脂复分解反应将具有更强的竞争力，也将有望成为植物油脂高附加值加工的重要路径之一。

2.2　植物糖制备高性能异构烷烃基础油

糖是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称，包括单糖、单糖的聚合物及衍生物，是自然界中含量最丰富的生物质之一。目前，除作为食品外，糖类主要用作水解或发酵制备燃料乙醇等[43]。此外，糖类也可经微生物发酵制备α-烯烃，进而制备高性能异构烷烃基础油。

该方法的制备路径如图9所示[44-47]，(1)蔗糖在微生物的作用下分解生成金合欢烯类化合物，如结构式Ⅰ所示；(2)金合欢烯经胺化处理，得到结构式Ⅱ所示的含氮化合物NR1R2；(3)含氮化合物经加氢，氧化和消除反应得到多支链结构的α-烯烃，如结构式Ⅲ所示；(4)α-烯烃在催化剂的作用下自聚或与其他α-烯烃共聚或烷基化，最后经过加氢处理得到如结构式Ⅳ所示的异构烷烃。通过调变聚合度或共聚单体的结构，可得到不同黏度级别的基础油。

图9　蔗糖制备基础油路径示意图[44-47]Fig.9　Schematic diagram of the base oil path for sucrose preparation[44-47]

采用该技术，美国可再生化学公司(Amyris)和巴西糖与乙醇巨头公司(Cosan)成立的合资公司(Novvi)，于2015年成功推出了5种不同黏度级别的可再生基础油产品。基础油的性能如表3所示[48]。由表3可见，NovaSpec基础油具有非常优异的黏温性能和低温性能，基础油的倾点、低温黏度远优于API Ⅲ+矿物基础油，同时，该结构基础油具有与矿物基础油兼容性好、剪切安定性好、蒸发损失低、无硫和无毒等特点，其综合性能指标接近PAO基础油；由于具有更多的支链结构，NovaSpec基础油具有更好的生物可降解性能，低黏度基础油生物降解性达到70%以上，显著高于PAO基础油的生物降解率(<35%)。目前，Novvi公司除基础油外，产品已扩充至生物基发动机油、润滑脂、二冲程油、传动液等润滑油脂产品。

表3　NovaSpecTM 可再生基础油的理化性能指标[48]Table 3　Physical and chemical performance of NovaSpecTM renewable base oil[48]

采用低价值的蔗糖制备α-烯烃的技术路线新颖，基础油性能非常优异，能够完全替代API Ⅰ～Ⅲ+基础油，甚至可替代PAO基础油，该基础油具有更好的生物降解性，在一些特殊场合，如食品、医疗、森林等环境敏感性场所仍具有较大的应用前景。从经济效益考虑，需经过蔗糖发酵、氨化、氧化、加氢、消去等复杂路径，与乙烯齐聚路径相比，烯烃选择性较低，生产成本较高，制备路径仍有可优化的空间。

2.3　植物油酯加成制备脂肪酸内酯基础油

除了对植物油不饱和键进行加氢、环氧来改善氧化安定性之外，双键与羧基的加成也是一种可行的解决方法。在此值得一提的是，从20世纪90年代起，美国农业研究局国家农业利用研究中心(USDA) 的Terry A Isbell课题组[49]通过植物油酸加成反应制备了一种具有独特结构的脂肪酸低聚物，分子结构如图10所示(结构式Ⅰ)[50]。其中，n是大于等于0的整数，m是大于等于1的整数，R1、R2、R3是独立的直链或支链烷烃。通常情况下，脂肪酸内酯由2～5个油酸构成，因而具有较长的主链结构，与油酸单酯相比，黏温性能得到显著改善，同时，在主链上含有2个以上长烷基侧链，低温性能显著改善；最重要的是，由于羧基加成，油酸分子中双键得到饱和，油酸内酯的氧化安定性大幅度提高。

油酸加成反应步骤如图10所示[51]，油酸在强酸性催化剂作用下发生加成反应，生成2～5个结构单元的脂肪酸低聚物，进一步经过酯化反应，实现尾部羧基酯化。油酸加成多选用无机酸作催化剂，以硫酸、高氯酸最为常见。硫酸催化效率高，但容易发生氧化和磺化等副反应，导致副产物增多，产品色泽差；高氯酸酸性强、氧化性弱，催化得到脂肪酸内酯颜色浅，脂肪酸内酯收率60%～80%；固体酸催化剂能够实现脂肪酸内酯的清洁化生产，但与无机酸相比，固体酸的酸强度和酸密度相对较低，油酸加成反应转化率仍不够理想[52-55]。

图10　脂肪酸内酯的结构式与合成工艺[50-51]Fig.10　Chemical formula and reaction scheme for the formation of complex estolide esters[50-51]

为了获得性能更加优异的基础油，近20年来，Terry A Isbell课题组[56-57]对脂肪酸内酯的分子结构不断优化，合成出具有不同结构的脂肪酸内酯。通过系列分子设计和过程控制，Cermak等[58]发现，脂肪酸内酯的运动黏度、黏度指数、倾点、氧化安定性与头部结构以及尾部R基的碳数和支化度、聚合度(Estolide Number，以下简称EN)密切相关。

(1)头部结构：早期合成的脂肪酸内酯全部由油酸加成得到，头部基团为油酸结构，油酸分子中残留双键带来的氧化安定性差的问题很难克服。为此，科研人员尝试通过过程控制，在头部引入具有饱和结构基团，大幅度改善了脂肪酸内酯的氧化安定性。表4为脂肪酸内酯头部烷基结构与脂肪酸内酯性能的关系[59]。由表4可知，烷基侧链长度与倾点具有较好的匹配关系，低链长区间，倾点随碳数增加而逐渐降低，当侧链碳数为10时，油酸内酯的倾点达到-39℃，碳数继续增加，倾点逐渐回升，当侧链碳数为16时，油酸内酯的倾点达到-12℃。

(2)尾部结构：表5为尾部烷基结构对脂肪酸内酯理化性能的影响[60-61]。由表5可知，烷基碳原子数增加，脂肪酸内酯黏度增加；同等碳原子数，具有支链烷基的脂肪酸内酯的倾点优于直链结构；当选择C16以上异构醇时，脂肪酸内酯的100℃黏度能够达到20 mm2/s，黏度指数大于150，倾点小于-36℃，该性能已全面优于APII～Ⅳ类基础油。

表4　脂肪酸内酯头部烷基结构与脂肪酸内酯性能的关系[59]Table 4　Properties of 2-ethylhexyl estolide esters[59]

(3)脂肪酸内酯的聚合度(EN)对产品性能的影响主要体现在倾点和黏度上。图11为油酸内酯的聚合度与黏度和倾点的关系[60]。由图11可见，油酸聚合度与黏度和倾点具有较好的线性关系，油酸聚合度越小，产品黏度和倾点越低。当聚合度为1.5～2.3时，可制备倾点为-30～-40℃、运动黏度(40℃)在60～140 mm2/s范围内的基础油。

表5　尾部烷基结构对脂肪酸内酯理化性能的影响[60-61]Table 5　Physical properties of estolide esters[60-61]

图11　聚合度与产品性能的关系[60]Fig.11　Relationship between polymerization degreeand product performance[60]

根据脂肪酸内酯结构与性能的关系，通过原料的选择、聚合度的调变和有机醇R的链长与支化结构的改变，可制备不同结构和理化性能的基础油，基础油黏度3～30 mm2/s，倾点-24～-45℃，结果如表6 所示[62]，能够满足不同工况和应用领域的润滑需求。

为推进商业化进程，美国农业研究局国家农业利用研究中心与Biosythetic Technologies公司(简称BT公司)合作开展脂肪酸内酯的工业化生产[63-65]。

在综合了脂肪酸结构、聚合度的大小和有机醇R的结构后，BT公司确定了2种LubriGreen®酯类基础油(LubriGreen®SE7B和SE15B)，理化指标见表7[66-67]。由表7可见，LubriGreen®SE7B和SE15B酯类基础油具有优异的黏温性能和较低的倾点。BT公司采用LubriGreen®酯类基础油所研发的生物基发动机油达到GF-5发动机油标准，并且在2012年和孟山都公司签署大豆供求协议，将用于生产LubriGreen®合成酯类基础油和Estolide酯基润滑剂。

表6　Coco-oleic estolide与不同分支醇酯化得到产品的性能比较[62]Table 6　Physical properties of coco-oleic estolide branched esters[62]

表7　LubriGreen®酯类基础油的性能[66-67]Table 7　Physical properties of LubriGreen® base oil[66-67]

虽然与多元醇酯相比，脂肪酸内酯的低温性能和氧化安定性能较差，但从经济角度考虑，脂肪酸内酯以植物油为原料，原料成本低，经济效益明显；从技术角度讲，脂肪酸内酯分子结构上的多变性，为其结构与性能的调整提供了想象空间，能够用于多种黏度级别基础油设计合成。综上可见，以脂肪酸加成为路径制备的脂肪酸内酯基础油，综合特点突出，具有较好的市场前景。

3　国外技术创新对我国的启示

世界各国为改善润滑油污染问题，通过分子结构、合成和催化技术、制备过程等方面的原始创新和集成创新，在生物基润滑油和基础油的研究和产业化方面取得了突破性的进展。我国正处于实施创新驱动发展战略引领经济转型升级的关键时期，亟需突破生物基润滑油面临资源瓶颈制约、经济效益差、过程污染，特别是知识产权和政策空白等问题。围绕环保型生物基润滑油及基础油技术和产业升级，在政策、法律、技术和知识产权方面具有较大的提升空间。

(1)在法律、政策方面，20世纪80年代起，强制性使用可降解生物润滑油脂的法律已在包括欧美和日本在内的国家实施，法律不仅规定了生物润滑油的可再生性、降解率、致癌物和基因诱变物含量等指标，并强制在森林开采业、机械加工业、食品加工业、船舶等领域的使用。而我国目前尚无相关的法规、标准以及政策支持，从长远看，以法律规范国内市场，通过税收减免等政策鼓励生物基润滑油企业创新和终端用户的使用，将有助于推动我国生物基润滑油行业更加健康和快速发展。

(2)在技术方面，我国生物基基础油制备技术仍停留在20世纪90年代的水平，蓖麻油裂解和多元醇酯化是我国生物基基础油的主要制备路径，产品收率低、原料依赖性强、成本高、理化性能不足、市场接受度低等问题突出。因此，参照国外的发展方式，鼓励企业和高校发挥自身优势，应用分子计算、绿色催化等先进技术探索植物基润滑油制备中的新原理、新方法、新技术，重点解决非粮生物资源低成本开发，天然生物质的分子结构的重构以及生物基基础油的绿色合成等关键技术问题，形成系列新结构、高性能，特别是相对低成本的生物基基础油，提升我国在分子设计、多相催化、清洁化生产等基础研究方面的原始创新能力和国际竞争力，填补我国生物基基础油和润滑油脂技术空白。

(3)在知识产权方面，基础油的创新不等于润滑油创新，现有润滑油添加剂体系中金属、芳烃、硫、磷含量较高，生物毒性较大，难以满足环保要求。在基础油分子创新的基础上，以低毒、可降解的配方体系为目标，通过添加剂配方创新，构建环境友好低磷、低硫、低灰分的添加剂配方技术，形成自主知识产权的生物基链锯油、二冲程油、发动机油、液压油、金属加工液、润滑脂等系列润滑油脂产品，并形成产品标准，更有利于提升我国高端生物润滑油脂的国际竞争力。

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