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合成空壓機(jī)油用于容積式裝置，空壓機(jī)油加工和碳?xì)浠�合物氣壓機(jī)是有爭議得。這些應(yīng)用中的許多都要求合成產(chǎn)品限制有毒催化劑，減少氣體溶解度并從而導(dǎo)致粘度的喪失以及限制與氣體的反應(yīng)。

旋轉(zhuǎn)式螺桿、往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)和旋葉式空壓機(jī)在碳?xì)浠�合物和氣體加工使用中的潤滑要求是受評議的。合成空壓機(jī)油的物理和化學(xué)性質(zhì)對空壓機(jī)潤滑的影響是關(guān)鍵的。在空壓機(jī)運(yùn)行條件下氣體在合成空壓機(jī)油中的影響也很重要。在許多應(yīng)用中合成空壓機(jī)油可延長換油期限，減少油耗，增加效率以及延長空壓機(jī)使用壽命。

碳?xì)浠�合物和加工氣體空壓機(jī)油 m.prucebear.com/kongyajiyou/

歷史上，碳?xì)浠�合物、化學(xué)加工和惰性工業(yè)氣體空壓機(jī)使用傳統(tǒng)的礦物油基空壓機(jī)油。然而礦物油無法滿足許多現(xiàn)代化旋轉(zhuǎn)式空壓機(jī)設(shè)計(jì)和其它復(fù)雜應(yīng)用的需求。典型的氣體加工應(yīng)用是在流出溫度在80-1100C之間以及壓力在7-70barg。在這些條件下礦物油可能會(huì)熱退化。它們的不穩(wěn)定導(dǎo)致了空壓機(jī)中空壓機(jī)油的蒸汽相遺留向下液流。在許多應(yīng)用中存在化學(xué)性質(zhì)活潑的氣體，可能造成礦物油的化學(xué)性退化。在一些應(yīng)用中可能發(fā)生礦物油被壓縮氣體嚴(yán)重稀釋。這種稀釋將降低空壓機(jī)油的粘度，經(jīng)常造成某處的潤滑不足。系統(tǒng)得防腐蝕保護(hù)是另一個(gè)礦物油經(jīng)常表現(xiàn)欠佳的方面。合成與半合成空壓機(jī)油滿足這些復(fù)雜應(yīng)用的需求。它們提供了許多超越傳統(tǒng)礦物油的優(yōu)勢。其中一些包括出色的化學(xué)惰性，高粘度指數(shù)，低傾點(diǎn)，良好的水解穩(wěn)定性和完全反乳化性。這些產(chǎn)品也提供優(yōu)秀的天然潤滑力，出色的熱穩(wěn)定性，抵抗碳?xì)浠�合物的稀釋，低揮發(fā)性和與彈性材料及金屬的兼容性。由于并不是每一種類型的流體中都具備所有的優(yōu)點(diǎn)，故了解每種合成與半合成基流體的物理和化學(xué)性質(zhì)是十分重要的。了解空壓機(jī)及其應(yīng)用的需求以選擇具有最佳性能的最合適流體也同樣重要。本文中所討論的半合成空壓機(jī)油是經(jīng)嚴(yán)格氫化處理的高粘度指數(shù)油。兩階段的氫化處理加工產(chǎn)出一種高質(zhì)量的基油。原料在高壓和高溫下進(jìn)行氫化，接著經(jīng)分餾法，脫蠟和第二階段氫化處理。最后成為一種高分子量等滲油。粘度指數(shù)在105-120范圍內(nèi)。

空壓機(jī)油

旋葉式空壓機(jī)! 每種型號的空壓機(jī)對空壓機(jī)油的要求都是不同的。旋葉式空壓機(jī)的空壓機(jī)油功能是潤滑在壓縮過程中滑入和滑出的葉片。空壓機(jī)油也作為葉片與機(jī)架間的密封劑使用，使氣體壓縮成為可能。通常ISO68-150產(chǎn)品滿足旋葉式空壓機(jī)的粘度要求。

往復(fù)式空壓機(jī)

往復(fù)式空壓機(jī)提供了一個(gè)很大的流出壓力容量范圍從1bar g至1000bar g(4)。往復(fù)式空壓機(jī)的油潤滑汽缸，曲軸箱部件，線圈，活塞，閥門和裝填桿。曲軸箱部件包括十字頭軸承，十字接頭，十字頭導(dǎo)承和曲柄銷。近來的制冷應(yīng)用表明操作粘度小于10 cSt的ISO15空壓機(jī)油可提供合適的潤滑作用。然而，依靠氣體分子量和流壓操作，加工和碳?xì)浠�合物氣體往復(fù)式空壓機(jī)的經(jīng)典使用是ISO68-680產(chǎn)品。) 在大多數(shù)往復(fù)式空壓機(jī)，一種流體作為潤滑劑使用于所有部件。較小的往復(fù)式空壓機(jī)使用噴濺空壓機(jī)油。較大的裝置通常使用一種油泵系統(tǒng)以潤滑上方的曲軸箱部件。一些大型設(shè)備使用兩種不同的空壓機(jī)油，一種用于汽缸而另一種用于其它需潤滑的部件。由于汽缸空壓機(jī)油須與氣體共存，故必須與向下液流過程兼容。汽缸空壓機(jī)油可設(shè)計(jì)成為特殊氣體或操作條件提供潤滑作用。(2)

螺旋式空壓機(jī)

注滿螺旋式空壓機(jī)通常使用壓縮烴和生產(chǎn)氣體，流壓范圍從1-25 bar g(5)。它們具有許多優(yōu)點(diǎn)，包括改進(jìn)壓縮效率，低流出溫度，高可靠性和由于簡單的機(jī)械構(gòu)造所致的較少維護(hù)。螺旋式氣體空壓機(jī)必須具備幾種功能。它們潤滑軸承，在螺桿與機(jī)架之間提供足夠的密封，移去壓縮過程中的熱量，沖去空壓機(jī)中的任何微粒以及保護(hù)系統(tǒng)免于腐蝕。較低的粘度限制是10-20cSt在對軸承的油供溫度以及5cSt在流出條件下以確保合適的密封。上部的空壓機(jī)油粘度取決于為軸承提供足夠的空壓機(jī)油的能力。典型的上部粘度限制是30-100cSt。通常ISO68-220空壓機(jī)油滿足螺旋式空壓機(jī)的粘度要求。準(zhǔn)確的粘度級別依賴于操作條件和氣流成分。. B8 F& Q+ K# @

由于系統(tǒng)的閉環(huán)設(shè)計(jì)，合成產(chǎn)品特別適用于螺旋式空壓機(jī)(圖表1)。空壓機(jī)油與壓縮氣體進(jìn)入分離器。分離的油經(jīng)過一個(gè)油冷卻器再回流入空壓機(jī)。在這個(gè)過程中空壓機(jī)油的降解可導(dǎo)致如軸承故障，密封不夠或腐蝕等空壓機(jī)問題。在許多應(yīng)用中，合成空壓機(jī)油的使用能造成有效的烴壓縮和生產(chǎn)氣體(7)。

合成空壓機(jī)油在加工和碳?xì)浠�合物氣壓機(jī)中的應(yīng)用

空壓機(jī)油的選擇

在碳?xì)浠�合物和生產(chǎn)氣體空壓機(jī)中合適的粘度選擇是至關(guān)重要的。氣體對空壓機(jī)油的稀釋是主要問題。稀釋的粘度與溫度曲線(圖表2)稀釋可造成粘度直接下降。無稀釋時(shí)處于空壓機(jī)的粘度限制之上的空壓機(jī)油可通過稀釋而降至限制之下。該條件經(jīng)常導(dǎo)致空壓機(jī)的磨損和/或故障的增加。它也可以成為空壓機(jī)性能的一種副作用。

預(yù)測空壓機(jī)油的稀釋度所需信息包括空壓機(jī)的型號，運(yùn)行條件和完整的氣體成分，也就是存在的每種氣體成分的量。平衡計(jì)算基于氣體成分的蒸汽壓力和Raoult's法則提供的潛在的空壓機(jī)油稀釋。稀釋對空壓機(jī)油粘度的影響可通過將空壓機(jī)油與已知數(shù)量的碳?xì)浠�合物混合來確定。粘度與溫度的關(guān)系也可通過這些稀釋混合物來確定。稀釋水平、運(yùn)行溫度和稀釋效果都影響空壓機(jī)油的實(shí)際操作粘度。如果必要，提高運(yùn)行溫度可有助于將壓縮氣體的稀釋減至最小。

設(shè)備型號也是空壓機(jī)油選擇的一個(gè)因素。在一些應(yīng)用中，氣流中有大量的污染物，包括水，氫化硫(酸性氣體)，瀝青烯或其它微量污染物。其它應(yīng)用則對油的運(yùn)行和空壓機(jī)油/添加劑的化學(xué)性特別敏感。這些因素和粘度的稀釋可用于確定最佳的空壓機(jī)油.

碳?xì)浠�合物氣體應(yīng)用

碳?xì)浠�合物氣體應(yīng)用包括天然氣，蒸煉氣,沼氣，氣體渦輪增壓器，制冷裝置，蒸汽回收鍋爐，精煉廠廢氣和生產(chǎn)氣體的應(yīng)用。氣體成分的不同主要取決于應(yīng)用設(shè)備的型號。另外，應(yīng)用的部位可影響許多應(yīng)用的氣體成分(表1)。空壓機(jī)油滿足空壓機(jī)制造商在稀釋條件下對所有碳?xì)浠�合物�?yīng)用的粘度要求是十分重要的。

也有許多其它的考慮因素可以影響空壓機(jī)油的選擇和性能。氣體包含濕氣可導(dǎo)致系統(tǒng)腐蝕。在比氣流的露點(diǎn)高的溫度中運(yùn)行空壓機(jī)可使其降至最低。空壓機(jī)油的配方中含有防銹劑有助于保護(hù)接觸水的金屬部件。酸性氣體的應(yīng)用由于有硫化氫的存在，要求空壓機(jī)油有專門的防腐添加劑以保護(hù)系統(tǒng)免于腐蝕。揮發(fā)性添加劑在運(yùn)行條件下可通過汽化來完成此任。它們包裹著系統(tǒng)的金屬部件，使其不與空壓機(jī)油直接接觸。酸性氣體系統(tǒng)的材料選擇很重要，因?yàn)橐恍�黃色金屬當(dāng)暴露于含有硫化氫的氣體中時(shí)腐蝕明顯。

輕型天然氣，蒸煉氣

適當(dāng)配制的半合成空壓機(jī)油當(dāng)稀釋不嚴(yán)重時(shí)適合用于天然氣和酸性氣體的應(yīng)用。基本由甲烷和二氧化碳及微量硫化氫組成的蒸煉氣也可使用半合成空壓機(jī)油。半合成空壓機(jī)油比礦物油的粘度指數(shù)更高，因此滿足了在寬溫度范圍的空壓機(jī)粘度要求。這些材料的低揮發(fā)性可使遺留減至最少。

含有瀝青質(zhì)的天然氣應(yīng)用必須使用一種PAO或半合成油。這些空壓機(jī)油溶解了瀝青質(zhì)并使其保持溶解狀態(tài)。聚(亞烷基)二醇(PAGs)不能溶解瀝青質(zhì)，它們的使用可能導(dǎo)致濾油器和油管的堵塞。

重型天然氣，精煉廠廢氣，蒸汽回收鍋爐氣體

一些天然氣，精煉廠廢氣和蒸汽回收鍋爐氣體產(chǎn)生了更高分子量的碳?xì)浠�合物氣體。這可導(dǎo)致空壓機(jī)油的稀釋水平的增加。這些應(yīng)用要求有合適配制的聚(亞烷基)二醇(PAGs)。PAGs有幾種不同的類型，通過生產(chǎn)它們的單體來分類(圖表3)(9)。聚乙烯，聚丙二醇共聚物限制了碳?xì)浠�合物的稀釋。依靠乙撐氧占其與環(huán)氧丙烷聚合的比例，可制出稀釋度限制在10-20%的空壓機(jī)油。高于此水平，空壓機(jī)油即成為飽和狀態(tài)。

一些聚乙烯，聚丙二醇共聚物具有獨(dú)特的溶混性。它們在高溫時(shí)比在低溫時(shí)難溶于水(圖表4)。這種反轉(zhuǎn)的溶混性可能在有濕氣存在的空壓機(jī)應(yīng)用中的防腐方面具有優(yōu)勢。聚乙烯，聚丙二醇共聚物在室溫下能溶于冷凝水。這樣能防止在停工期自由水匯積在系統(tǒng)中造成的腐蝕性的環(huán)境。一旦空壓機(jī)重新啟動(dòng)并到達(dá)正常運(yùn)行溫度，空壓機(jī)油會(huì)變得較難溶于水。然后這些水汽化并與流出氣體共存于空壓機(jī)。

一些碳?xì)浠�合物氣壓機(jī)使用完全溶于碳?xì)浠�合物的空壓機(jī)油將造成嚴(yán)重稀釋，可使用聚乙二醇。聚乙二醇完全不溶于碳?xì)浠�合物。�?shí)驗(yàn)表明當(dāng)空壓機(jī)油與達(dá)13790kPa的碳?xì)浠�合物氣體接觸時(shí)，其粘度無損失。碳?xì)浠�合物氣體與該空壓機(jī)油之間缺乏吸引力，從而導(dǎo)致其與其它型號的空壓機(jī)油相比，油分離器中的氣體能更好的從空壓機(jī)油中分離。

一種改進(jìn)空壓機(jī)系統(tǒng)在應(yīng)用含有PAGs的乙撐氧上的設(shè)計(jì)的方法是從油箱中移去所有多余的濃集碳?xì)浠�合物。碳�(xì)浠�合物的濃集在含有具丁烷或更高分子量的氣體應(yīng)用中成為焦點(diǎn)。濃集也可發(fā)生在壓力上升或溫度下降的條件下。一個(gè)插于油箱中運(yùn)行充油管略上方的排出閥能排出任何的濃集碳?xì)浠�合物。一個(gè)蒸汽回收鍋爐裝置收集液體(正)己烷生產(chǎn)，并為一個(gè)完整的空壓機(jī)系統(tǒng)提供六個(gè)月的回收期(3)。

壓縮沼氣并燃燒它供能是另一種碳?xì)浠�合物氣體的應(yīng)用。對沼氣空壓機(jī)最重要的考慮是保護(hù)空壓機(jī)系統(tǒng)防止有侵蝕性的微量污染物(7)。針對這些污染物，PAO以杰出的化學(xué)惰性為特色。PAO也提供了如高粘度指數(shù)和低汽壓等優(yōu)點(diǎn)。低汽壓不但最小化了組合油的量，而且使氣流遺留降至最少。

最小化的遺留在供給碳?xì)浠�合物氣渦輪的氣體壓縮應(yīng)用中是關(guān)鍵要求。氣渦輪典型的要求是1500-4500kPa的氣體注入壓力。氣體空壓機(jī)促進(jìn)了氣體從大氣壓到注入的壓力。空壓機(jī)油的遺留可導(dǎo)致碳沉渣的形成，從而淤塞下游的裝置，或在燃燒室內(nèi)造成熱點(diǎn)導(dǎo)致燒毀。由于其最小化遺留的特征，PAO是常被選用的空壓機(jī)油。在這些裝置中的被壓縮的碳?xì)浠�合物氣體通常不會(huì)造成嚴(yán)重的稀釋。

生產(chǎn)氣體氣體的純度，遺留和發(fā)現(xiàn)于空壓機(jī)油添加劑中的源自金屬及其它無機(jī)化合物的有毒催化劑，在一些碳?xì)浠�合物生產(chǎn)氣體的應(yīng)用中是重要焦點(diǎn)。氣體必須從空壓機(jī)油的雜質(zhì)中分離出來以便在生產(chǎn)過程中發(fā)揮適當(dāng)?shù)墓δ堋？諌簷C(jī)油的遺留必須最小化以減少下游生產(chǎn)裝置中與空壓機(jī)油有關(guān)的問題。少量到達(dá)下游的遺留物必須不含任何具有副作用的催化劑。許多催化劑的替換成本很高，在停機(jī)期間更換催化劑是很經(jīng)濟(jì)的。用于生產(chǎn)氣體裝置的空壓機(jī)油的基本原料或添加劑中必須不含任何金屬或其它雜質(zhì)，生產(chǎn)過程中不使用有毒催化劑。4.5制冷設(shè)備- s, A( d3 P; B& q

空壓機(jī)油與碳?xì)浠�合物氣體冷凍劑的低溫物理特性和溶混性是為制冷系統(tǒng)選擇合適空壓機(jī)油的重要考慮因素。合適的分離裝置將使到達(dá)下游的油量降至最低。任何到達(dá)系統(tǒng)冷凍面的空壓機(jī)油必須不在蒸發(fā)器的管道系統(tǒng)中結(jié)凍，否則將導(dǎo)致系統(tǒng)熱效的喪失。到達(dá)下游的空壓機(jī)油必須具備比蒸發(fā)器溫度更低的傾點(diǎn)或在蒸發(fā)器溫度下能與冷凍劑溶混。如果它是可溶混的，空壓機(jī)油/冷凍劑的混合物可單相回到空壓機(jī)。制冷設(shè)備通常使用不含雜質(zhì)的氣體，故空壓機(jī)油中所需的添加劑的量應(yīng)為最小化。

聚丙二醇比起其它類型的空壓機(jī)油具有在碳?xì)浠�合物氣體中更低的溶解度。低濃度聚丙二醇在低溫下可與碳?xì)浠�合物溶�?圖表5)。它們的稀釋要少于碳?xì)浠�合物基的空壓機(jī)油如礦物油和PAO。這種在空壓機(jī)環(huán)境中的稀釋限制使空壓機(jī)油提供了更好的密封，從而增加了空壓機(jī)的容積效率。為此，它們經(jīng)常被用于碳?xì)浠�合物氣體制冷系統(tǒng)以改進(jìn)性能。

要求遺留最小化的碳?xì)浠�合物制冷系統(tǒng)應(yīng)用了聚乙二醇空壓機(jī)油。它們完全不溶于碳?xì)浠�合物。由于空壓機(jī)油和氣體之間無吸引力，故比起其它空壓機(jī)油而言，空壓機(jī)油/氣體能更好的分離。聚乙二醇不會(huì)與蒸發(fā)器中的液體冷凍劑混合。如果蒸發(fā)器溫度低于該空壓機(jī)油的傾點(diǎn)，空壓機(jī)油將會(huì)固體化。為此，典型的低溫應(yīng)用不使用聚乙二醇。

具低稀釋水平的碳?xì)浠�合物氣體制冷系統(tǒng)可使用一種PAO基的空壓機(jī)油。PAO是與碳?xì)浠�合物氣體完全溶混的。PAG和PAO都具有極低的揮發(fā)性，故空壓機(jī)油的氣態(tài)遺留可減至最少。

生產(chǎn)氣體空壓機(jī)惰性氣體生產(chǎn)氣體空壓機(jī)可處理惰性或活性氣體。典型的惰性氣體包括氫，氦，二氧化碳和氮。除了二氧化碳，大多數(shù)惰性氣體與大多數(shù)空壓機(jī)油一起不會(huì)造成粘度的損失。就象碳?xì)浠�合物生產(chǎn)氣體空壓機(jī)，在惰性生產(chǎn)氣體空壓機(jī)中的兩個(gè)焦點(diǎn)是氣體的純度和催化劑的毒性。

大多數(shù)惰性氣體設(shè)備使用PAO類或PAG類基的空壓機(jī)油。這些材料的低揮發(fā)性可將氣體與空壓機(jī)油蒸汽的雜質(zhì)減至最低。另外，這些空壓機(jī)油的低蒸汽壓力有助于使遺留最小化。在選擇正確的空壓機(jī)油時(shí)，催化劑的類型是一個(gè)因素。空壓機(jī)油的基本流體和添加劑必須不會(huì)影響催化劑的壽命或生產(chǎn)的反應(yīng)速度。

活性氣體

活性氣體空壓機(jī)油必須符合與惰性氣體空壓機(jī)油同樣的準(zhǔn)則，同時(shí)還有附加的要求。空壓機(jī)油的基本原料和添加劑不得與生產(chǎn)氣體發(fā)生反應(yīng)。一些所謂活性氣體是指氯甲烷，二氯甲烷，氯氣，氯化氫，二氧化硫和氧氣。純氧是一種極強(qiáng)的氧化劑。它要求使用充分氟化或氯化的空壓機(jī)油。大多數(shù)的其它生產(chǎn)氣體空壓機(jī)使用PAO類，因?yàn)樗鼈兙哂械挚够瘜W(xué)反應(yīng)的能力。這種空壓機(jī)油的配制一般僅包括不與氣體發(fā)生反應(yīng)的添加劑。這些添加劑有助于保護(hù)系統(tǒng)防止腐蝕以及最大限度的延長空壓機(jī)油的壽命。

油的分析

在生產(chǎn)和碳?xì)浠�合物氣體裝置中使用的空壓機(jī)油要求按常規(guī)取樣。合適的取樣和分析確保空壓機(jī)油保持它原有的性質(zhì)。這也是確定換油期限的最佳方法。一次典型的采樣間隔是3至6個(gè)月。實(shí)驗(yàn)包括對產(chǎn)品、濕氣、雜質(zhì)、粒子數(shù)量、粒子尺寸和磨損金屬的腐蝕分析。所用空壓機(jī)油的粘度，添加劑的水平和總酸值的變化是決定何時(shí)換油的關(guān)鍵參數(shù)。

節(jié)約成本

合成與半合成空壓機(jī)油在生產(chǎn)和碳?xì)浠�合物氣體空壓機(jī)中能提供顯著的成本節(jié)約。它們的化學(xué)惰性和熱穩(wěn)定性能延長換油期限。這樣減少了每年新油的成本，油處理的成本和維護(hù)時(shí)間。合成產(chǎn)品的低揮發(fā)性使空壓機(jī)油的氣態(tài)遺留降至最低。這就降低了油組合的要求。

改進(jìn)設(shè)備效率

這些產(chǎn)品具有高粘度指數(shù)，使它們在旋轉(zhuǎn)式空壓機(jī)和高溫中能成為更好的密封流體。PAG類產(chǎn)品能抵抗碳?xì)浠�合物的稀釋，使其在流出溫度下能維持粘度并可進(jìn)一步改進(jìn)密封能力。這些特點(diǎn)有助于增加空壓機(jī)的容積效率達(dá)18%(11)。在生產(chǎn)氣體裝置中，低揮發(fā)性也可使沾染于下游工序的空壓機(jī)油的量減至最少。這改進(jìn)了下游裝置的效率和成本效力。

延長裝置的使用壽命

當(dāng)裝置在寒冷環(huán)境中啟動(dòng)時(shí)，高粘度指數(shù)使合成和半合成產(chǎn)品能提供較低的粘度。這有助于增加油的流動(dòng)和減少啟動(dòng)時(shí)的磨損。在高溫下維持足夠粘度的能力

為高溫中的防磨損提供了更多的保護(hù)。最后，在使用中PAO和半合成產(chǎn)品含水量達(dá)到最少化。這可顯著延長軸承的壽命。

結(jié)論

合成空壓機(jī)油擁有許多獨(dú)特的物理性質(zhì)，使其能理想的用于碳?xì)浠�合物和生產(chǎn)氣體設(shè)備。空壓機(jī)用油推薦美國CPI合成空壓機(jī)油13926549484 粘度的稀釋;與氣體的兼容性;設(shè)備的選擇;生產(chǎn)過程的設(shè)計(jì);和防腐蝕的能力，在挑選合適的空壓機(jī)油時(shí)必須都列入考慮。合成空壓機(jī)油包括PAO類、PAG類和氫化處理油，滿足這些系統(tǒng)的需要。在空壓機(jī)中應(yīng)用的合適是對最佳空壓機(jī)油選擇的關(guān)鍵。