中国石化润滑油有限公司润滑脂分公司不是直属于三桶油的中石化。根据查询相关公开信息显示：中国石油化工股份有限公司润滑油分公司是中国石油化工股份有限公司的直属企业，于2002年5月29日正式在北京挂牌成立，即中国石化润滑油有限公司润滑脂分公司不是直属于三桶油的中石化。