异构脱蜡（IDW）反应原理主要进行异构化反应，即IDW催化剂能够将长直链烷烃异构成为支链烷烃，在保持高的粘度指数同时，降低了倾点。其典型反应如下：粘度指数反应前后不变为125，倾点反应前为20e，反应后为-40e.
芳烃饱和反应，即IDW催化剂因具有很强的加氢活性，在足够的氢分压下，可以饱和芳烃。但是还有很小一部分稠环芳烃得不到饱和，需在后加氢精制反应中在较低的温度下进一步饱和。
其典型反应如下：粘度指数：反应前为60，反应后为20；倾点：反应前为50e，反应后为20e.此外在IDW中还有加氢裂化反应和加氢脱硫和加氢脱氮反应。
加氢精制（HDF）反应原理当原料油经历了前后两个反应器后，进入HDF反应器时，主要精制反应是脱除四环或四环以上的芳烃，这些物质要求HDF催化剂在比较低的温度（小于288e）下操作，否则难以饱和，这类稠环芳烃对最终精制基础油的颜色及氧化安定性有很大影响。
分馏基本原理从HDF反应器出来的中间混合产品需经分馏装置根据油品混合物中各组分沸点（挥发性）不同，用加热和蒸馏的方法将其分离成各种石油馏分。在该装置中，由于反应生成油馏分较宽，含有从石脑油到重质润滑油的多种油品组分，因此该分馏系统中含有一个常压塔、一个减压塔及相应侧线汽提塔，从而使反应生成油得到良好的分离。
化工过程优化及回归分析方法化工过程优化是在化工过程模拟的基础上发展起来的，就是用数学的方法和计算机数值计算方法去寻找一个最佳的选择，工业生产过程中计算机集成综合自动化的总体结构从功能上可分解为过程最优控制、生产过程优化、最优调度和市场预测与最优计划决策等四个层次，所有这些层次上都存在优化问题，都可以获得不同的经济效益。
化工过程优化的关键是建立数学模型，建模方法有以下几种：（1）机理分析法，简称机理法。通过理论分析，得到能反映所研究对象的性质和行为规律的一组方程，即机理方程。在过程机理明确、物性数据齐全的情况下，可用此方法进行化工过程优化。
（2）经验机理分析法。由基本原理和简化假设导出机理骨架方程，再根据实际观测数据。用统计方法识别方程的系数。在实际应用中，由于许多化工过程机理十分复杂，常采用这种方法。
（3）统计分析法。用一般形式的方程表示变量间关系，再用实测数据估算方程中待定系数值。此法所用的方程，可以是线性方程、多项式非线性方程或其他任何形式的方程，这些方程的形式，可以根据专业人员的经验选定，也可根据实际数据由算法自动确定它们的选用。系根据经验判断或统计分析的结果，可以完全没有化工理论依据的统计分析法。
在上述各种方法中，机理模型适用范围广，但建模复杂，求解较困难，不适用于解决过程系统的在线控制，操作调优等问题。而经验半经验机理模型（又称黑箱模型，特点是外推性差）形式简单，求解方便，多用于在线控制和调优等问题。常用的统计建模方法有判别分析、聚类分析、回归分析等各种多元分析方法。在化工科研开发过程中，可以运用正交设计和均匀设计进行试验方案设计，用回归分析建立数学模型，优化工艺条件或配方。异构脱蜡建模优化采用SPSS（12.0版本）软件进行数据分析和建模。
影响异构脱蜡重质基础油收率的主要因素原料馏程异构脱蜡原料的馏程取决于原料来源和上游装置的操作条件。原料沸程曲线的形状将影响不同的基础产品的收率。同样，原料沸程也会影响异构脱蜡的操作。加工初馏点相对较低的异构脱蜡/加氢补充精制原料将降低高价值重质润滑油的产率而却有利于低价值的较轻产品：石脑油、航煤、柴油及2.0mm2/s基础油等的增加。
原料氮含量经过加氢处理的异构脱蜡原料含氮量不得超过2Lg/g，较高的原料含氮量对异构脱蜡和加氢补充精制的反应都有负面影响。当与反应器气体中的氢结合时，原料中的氮化物会转化成NH3.在异构脱蜡反应器中，NH3会滴定中和ICR404L的酸性中心从而降低其异构化的活性和选择性。当原料流速固定时，含氮较高的原料需要更高的异构脱蜡温度去达到目标倾点。这就会使催化剂对蜡异构化的选择性下降，影响产品分布和重质基础油收率。
同时，当异构脱蜡温度上升时，异构脱蜡中的多环芳烃饱和就减少。这是一种平衡效应，并在温度400e时变得更明显。这对加氢补充精制是一种双重影响。首先，有较多的多环芳烃未经饱和就通过异构脱蜡反应器；其次，氨与多环芳烃竞争ICR403L（加氢补充精制）的活性中心，从而削弱加氢补充精制催化剂饱和多环芳烃的能力，这就影响产品的倾点。总之，过量的氨将迫使两种反应器在更高的温度下操作，降低润滑油产率和加速催化剂的结垢。
原料中的硫含量在反应器中，原料中的硫化物转化成硫化氢，硫化氢将硫化异构脱蜡和加氢补充精制催化剂中的贵金属，从而降低两种催化剂的加氢活性。
当原料中的氮含量符合目标要求时，希望原料中硫含量小于6Lg/g.当H2S含量大于6Lg/g时，将引起催化剂失活，迫使反应器在比所需的更高的温度下操作。这种提高催化剂平均温度的做法将会加速催化剂失活和引起在非优化的条件下操作，因为在比较高的反应温度下，产率将下降而氢耗量也将增加。
原料的蜡含量由于蜡的异构化是异构脱蜡中的主要过程，原料中的蜡含量强烈影响着该过程的操作。原料中蜡含量较高或更重的蜡含量将需要更高的反应温度，这导致选择性下降，因而影响产品分布和降低润滑油基础油的收率。原料中的蜡含量对产品的粘度指数也有很大的影响，含蜡量越高，产品的粘度指数也越高。
原料的粘度异构脱蜡原料的粘度是由上游蒸馏和上游加工手段决定的。原料的粘度对于产品收率分布和保证重质油品的粘度是很重要的。异构脱蜡/加氢补充精制的氢分压氢分压对异构脱蜡和加氢补充精制的催化剂影响很大。当氢分压下降时，异构脱蜡催化剂的失活速率加快。对于加氢补充精制催化剂，低氢分压的影响就更为强烈，当氢分压下降时，催化剂失活速度加快和活性下降。同时，异构脱蜡/加氢补充精制反应温度、进料流率、氢纯度皆对产品分布直接或间接产生影响。
分馏系统分馏系统对产品的分布和收率有重大影响。对于已经给定粘度的润滑油馏分，其产率可变化多达10%.