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高端润滑油中的理想组分是支链烷烃( 异构烷烃) 和带有长烷基侧链的单环环烷烃，高端润滑油非理想组分则是稠环芳烃和稠环环烷烃。传统的溶剂精制工艺是选择性地抽提脱除低黏度指数的多环烃类及其它杂环化合物( 如硫、氮化合物，胶质等) ，从而提高油品的黏度指数，使颜色和抗氧化安定性得到改善，这种物理分离的方法只能保留原料中原有的理想组分，基础油收率、黏度指数和其它性能的改善有限。润滑油加氢处理则是通过深度加氢转化的方法，使多环烃类变为理想组分，同时几乎完全脱除杂环化合物，因而基础油收率高、高端润滑油品各项质量指标的改善更加明显。
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，高端润滑油使基础油收率降低。高端润滑油前三项是有利于反应，第四项是需要抑制的反应。