矿物型扩散泵油：金属油扩散泵设备中润滑油的基石

随着国内工业化高科技的快速发展，真空设备的加工精度也越来越高了，这势必对真空润滑油品提出越来越苛刻的要求，对油品的质量方面的要求也越来越严格。合成型扩散泵油虽然性能更好、用途更广泛，但其制造工艺复杂、价格昂贵，因此还是迫切需要优质的矿物型扩散泵油。

为了获得品质优质的矿物型扩散泵油，介绍一种以石油基础油为原料，在分子蒸馏器中进行蒸馏切割，得到切割馏分较完善的二种不同规格的扩散泵油。通过全程蒸馏、切割二段和五段馏分后，测得该二种油均为品质较高的扩散泵油。

一、两种扩散泵油的制备流程

1、主要原材料及仪器

石油基础油：采用多次加氢润滑油基础油。

复合添加剂：采用抗氧抗磨剂。

真空相关设备：金属油扩散泵、复合真空计、电离规管、机械真空泵。

蒸馏相关设备：石油产品减压蒸馏测定仪、石油产品运动粘度测试仪、石油产品闪点和燃点测定器

2、制备流程

扩散泵油的制备流程如图1所示，其具体过程如下：

先对基础油、三级蒸馏器进行预加热，再开启三个真空机组。

物料先进入一级分子蒸馏器(1)的上端，轻组分进入馏分罐(1)，重组分进入蒸馏器(2)的上端。

经过蒸馏器(2)蒸馏后，轻组分进入馏分罐(2);重组分进入蒸馏器(3)上端。

轻组分和重组分都从三级分子蒸馏器(3)下端分别出来，最终得到四种馏分。

其中馏分2和馏分3为两种不同规格的扩散泵油。

图1 分子蒸馏设备流程图

二、两种扩散泵油的性能检验

以石油润滑油为基础油，采用分子蒸馏技术，经过三级分子蒸馏器制备得到二种不同规格的扩散泵油，其一运动粘度等级为ISO VG68;其二运动粘度等级为ISO VG100;它们的分析结果数据如表1、2所示。由表1、表2实验数据可以看出，二种不同规格的扩散泵油是符合产品指标的。

表1 ISOVG68 扩散泵油分析结果

表2 ISOVG100 扩散泵油分析结果

1、测试极限真空度

采用金属油扩散泵、前级真空泵、电离规管及复合真空计进行检测扩散泵油。表3表示二种扩散泵油的极限真空度性能数据。由表3可知，所制备的扩散泵油都有较高的极限真空度，抽速快，说明扩散泵油中的混合组分比较均匀，纯度较高;极限真空度数据相对稳定，意味着扩散泵油中的轻组分和重组分都比较少。

表3 扩散泵油的极限真空度

2、扩散泵油的全程蒸馏、二段馏分与五段馏分

(1)全程蒸馏

在减压蒸馏仪器中对二种扩散泵油进行全程蒸馏，所得到的数据结果如图2、图3所示。由图2、图3可以看出，二种不同运动粘度的扩散泵油通过全程蒸馏后，它们的曲线在中段都为较平缓，并且斜率也较小;对于扩散泵油来说，斜率越小，沸程越窄，说明扩散泵油中的轻组分和重组分都较少，纯度较高。

图2 ISO VG68扩散泵油蒸馏曲线图;图3 ISO VG100扩散泵油蒸馏曲线图

(2)ISO VG68的二段馏分与五段馏分

二段、五段馏分与运动粘度的关系结果如图4、图5所示。由图4、图5 所知，该扩散泵油通过蒸馏切割二段馏分后，得到二种不同的运动粘度，发现它们的平均运动粘度与本身扩散泵油的运动粘度差值仅为1.72mm2/s;通过蒸馏切割五段馏分后，得到五种不同的运动粘度，这五种运动粘度随着馏分段的增加而增加，且它们的平均运动粘度与本身扩散泵油的运动粘度的差值仅为1.75mm2/s;二段和五段馏分得到的平均运动粘度基本接近(差值仅为0.03mm2/s)。

图4 二段馏分与运动粘度的关系图;5 五段馏分与运动粘度的关系

(3)ISO VG100的二段馏分与五段馏分

二段、五段馏分与运动粘度的关系结果如图6、图7所示。由图6、图7可以看出，该扩散泵油通过蒸馏切割二段馏分后，得到二种不同的运动粘度，发现它们的平均运动粘度与本身扩散泵油的运动粘度的差值仅为1.76mm2/s;通过蒸馏切割五段馏分后，得到五种不同的运动粘度，这五种运动粘度随着馏分段的增加而增加，且它们的平均运动粘度与本身扩散泵油的运动粘度的差值仅为1.66mm2/s;二段和五段馏分得到的平均运动粘度基本接近(差值仅为0.10mm2/s)。

图6 二段馏分与运动粘度的关系   图7 五段馏分与运动粘度的关系

三、结论

通过分子蒸馏技术制备的二种扩散泵油，经过实验验证可知，二种不同的扩散泵油通过全程蒸馏后，扩散泵油的馏程窄、斜率较小，说明扩散泵油中所含的轻馏分和重馏分较少，极限真空度较高;通过切割二段和五段馏分后，它们的运动粘度分布较均匀，表明扩散泵油中的混合物组分分布均匀，纯度较高。