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合成空壓機油用于容積式裝置，空壓機油加工和碳氫化合物氣壓機是有爭議得。這些應用中的許多都要求合成產品限制有毒催化劑，減少氣體溶解度并從而導致粘度的喪失以及限制與氣體的反應。

旋轉式螺桿、往復式發動機和旋葉式空壓機在碳氫化合物和氣體加工使用中的潤滑要求是受評議的。合成空壓機油的物理和化學性質對空壓機潤滑的影響是關鍵的。在空壓機運行條件下氣體在合成空壓機油中的影響也很重要。在許多應用中合成空壓機油可延長換油期限，減少油耗，增加效率以及延長空壓機使用壽命。

碳氫化合物和加工氣體空壓機油 m.prucebear.com/kongyajiyou/

歷史上，碳氫化合物、化學加工和惰性工業氣體空壓機使用傳統的礦物油基空壓機油。然而礦物油無法滿足許多現代化旋轉式空壓機設計和其它復雜應用的需求。典型的氣體加工應用是在流出溫度在80-1100C之間以及壓力在7-70barg。在這些條件下礦物油可能會熱退化。它們的不穩定導致了空壓機中空壓機油的蒸汽相遺留向下液流。在許多應用中存在化學性質活潑的氣體，可能造成礦物油的化學性退化。在一些應用中可能發生礦物油被壓縮氣體嚴重稀釋。這種稀釋將降低空壓機油的粘度，經常造成某處的潤滑不足。系統得防腐蝕保護是另一個礦物油經常表現欠佳的方面。合成與半合成空壓機油滿足這些復雜應用的需求。它們提供了許多超越傳統礦物油的優勢。其中一些包括出色的化學惰性，高粘度指數，低傾點，良好的水解穩定性和完全反乳化性。這些產品也提供優秀的天然潤滑力，出色的熱穩定性，抵抗碳氫化合物的稀釋，低揮發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點，故了解每種合成與半合成基流體的物理和化學性質是十分重要的。了解空壓機及其應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油是經嚴格氫化處理的高粘度指數油。兩階段的氫化處理加工產出一種高質量的基油。原料在高壓和高溫下進行氫化，接著經分餾法，脫蠟和第二階段氫化處理。最后成為一種高分子量等滲油。粘度指數在105-120范圍內。

空壓機油

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

往復式空壓機

往復式空壓機提供了一個很大的流出壓力容量范圍從1bar g至1000bar g(4)。往復式空壓機的油潤滑汽缸，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，十字頭導承和曲柄銷。近來的制冷應用表明操作粘度小于10 cSt的ISO15空壓機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，加工和碳氫化合物氣體往復式空壓機的經典使用是ISO68-680產品。) 在大多數往復式空壓機，一種流體作為潤滑劑使用于所有部件。較小的往復式空壓機使用噴濺空壓機油。較大的裝置通常使用一種油泵系統以潤滑上方的曲軸箱部件。一些大型設備使用兩種不同的空壓機油，一種用于汽缸而另一種用于其它需潤滑的部件。由于汽缸空壓機油須與氣體共存，故必須與向下液流過程兼容。汽缸空壓機油可設計成為特殊氣體或操作條件提供潤滑作用。(2)

螺旋式空壓機

注滿螺旋式空壓機通常使用壓縮烴和生產氣體，流壓范圍從1-25 bar g(5)。它們具有許多優點，包括改進壓縮效率，低流出溫度，高可靠性和由于簡單的機械構造所致的較少維護。螺旋式氣體空壓機必須具備幾種功能。它們潤滑軸承，在螺桿與機架之間提供足夠的密封，移去壓縮過程中的熱量，沖去空壓機中的任何微粒以及保護系統免于腐蝕。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。上部的空壓機油粘度取決于為軸承提供足夠的空壓機油的能力。典型的上部粘度限制是30-100cSt。通常ISO68-220空壓機油滿足螺旋式空壓機的粘度要求。準確的粘度級別依賴于操作條件和氣流成分。. B8 F& Q+ K# @

由于系統的閉環設計，合成產品特別適用于螺旋式空壓機(圖表1)。空壓機油與壓縮氣體進入分離器。分離的油經過一個油冷卻器再回流入空壓機。在這個過程中空壓機油的降解可導致如軸承故障，密封不夠或腐蝕等空壓機問題。在許多應用中，合成空壓機油的使用能造成有效的烴壓縮和生產氣體(7)。

合成空壓機油在加工和碳氫化合物氣壓機中的應用

空壓機油的選擇

在碳氫化合物和生產氣體空壓機中合適的粘度選擇是至關重要的。氣體對空壓機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。無稀釋時處于空壓機的粘度限制之上的空壓機油可通過稀釋而降至限制之下。該條件經常導致空壓機的磨損和/或故障的增加。它也可以成為空壓機性能的一種副作用。

預測空壓機油的稀釋度所需信息包括空壓機的型號，運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油稀釋。稀釋對空壓機油粘度的影響可通過將空壓機油與已知數量的碳氫化合物混合來確定。粘度與溫度的關系也可通過這些稀釋混合物來確定。稀釋水平、運行溫度和稀釋效果都影響空壓機油的實際操作粘度。如果必要，提高運行溫度可有助于將壓縮氣體的稀釋減至最小。

設備型號也是空壓機油選擇的一個因素。在一些應用中，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。其它應用則對油的運行和空壓機油/添加劑的化學性特別敏感。這些因素和粘度的稀釋可用于確定最佳的空壓機油.

碳氫化合物氣體應用

碳氫化合物氣體應用包括天然氣，蒸煉氣,沼氣，氣體渦輪增壓器，制冷裝置，蒸汽回收鍋爐，精煉廠廢氣和生產氣體的應用。氣體成分的不同主要取決于應用設備的型號。另外，應用的部位可影響許多應用的氣體成分(表1)。空壓機油滿足空壓機制造商在稀釋條件下對所有碳氫化合物應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油的選擇和性能。氣體包含濕氣可導致系統腐蝕。在比氣流的露點高的溫度中運行空壓機可使其降至最低。空壓機油的配方中含有防銹劑有助于保護接觸水的金屬部件。酸性氣體的應用由于有硫化氫的存在，要求空壓機油有專門的防腐添加劑以保護系統免于腐蝕。揮發性添加劑在運行條件下可通過汽化來完成此任。它們包裹著系統的金屬部件，使其不與空壓機油直接接觸。酸性氣體系統的材料選擇很重要，因為一些黃色金屬當暴露于含有硫化氫的氣體中時腐蝕明顯。

輕型天然氣，蒸煉氣

適當配制的半合成空壓機油當稀釋不嚴重時適合用于天然氣和酸性氣體的應用。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油。半合成空壓機油比礦物油的粘度指數更高，因此滿足了在寬溫度范圍的空壓機粘度要求。這些材料的低揮發性可使遺留減至最少。

含有瀝青質的天然氣應用必須使用一種PAO或半合成油。這些空壓機油溶解了瀝青質并使其保持溶解狀態。聚(亞烷基)二醇(PAGs)不能溶解瀝青質，它們的使用可能導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生了更高分子量的碳氫化合物氣體。這可導致空壓機油的稀釋水平的增加。這些應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氫化合物的稀釋。依靠乙撐氧占其與環氧丙烷聚合的比例，可制出稀釋度限制在10-20%的空壓機油。高于此水平，空壓機油即成為飽和狀態。

一些聚乙烯，聚丙二醇共聚物具有獨特的溶混性。它們在高溫時比在低溫時難溶于水(圖表4)。這種反轉的溶混性可能在有濕氣存在的空壓機應用中的防腐方面具有優勢。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中造成的腐蝕性的環境。一旦空壓機重新啟動并到達正常運行溫度，空壓機油會變得較難溶于水。然后這些水汽化并與流出氣體共存于空壓機。

一些碳氫化合物氣壓機使用完全溶于碳氫化合物的空壓機油將造成嚴重稀釋，可使用聚乙二醇。聚乙二醇完全不溶于碳氫化合物。實驗表明當空壓機油與達13790kPa的碳氫化合物氣體接觸時，其粘度無損失。碳氫化合物氣體與該空壓機油之間缺乏吸引力，從而導致其與其它型號的空壓機油相比，油分離器中的氣體能更好的從空壓機油中分離。

一種改進空壓機系統在應用含有PAGs的乙撐氧上的設計的方法是從油箱中移去所有多余的濃集碳氫化合物。碳氫化合物的濃集在含有具丁烷或更高分子量的氣體應用中成為焦點。濃集也可發生在壓力上升或溫度下降的條件下。一個插于油箱中運行充油管略上方的排出閥能排出任何的濃集碳氫化合物。一個蒸汽回收鍋爐裝置收集液體(正)己烷生產，并為一個完整的空壓機系統提供六個月的回收期(3)。

壓縮沼氣并燃燒它供能是另一種碳氫化合物氣體的應用。對沼氣空壓機最重要的考慮是保護空壓機系統防止有侵蝕性的微量污染物(7)。針對這些污染物，PAO以杰出的化學惰性為特色。PAO也提供了如高粘度指數和低汽壓等優點。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氫化合物氣渦輪的氣體壓縮應用中是關鍵要求。氣渦輪典型的要求是1500-4500kPa的氣體注入壓力。氣體空壓機促進了氣體從大氣壓到注入的壓力。空壓機油的遺留可導致碳沉渣的形成，從而淤塞下游的裝置，或在燃燒室內造成熱點導致燒毀。由于其最小化遺留的特征，PAO是常被選用的空壓機油。在這些裝置中的被壓縮的碳氫化合物氣體通常不會造成嚴重的稀釋。

生產氣體氣體的純度，遺留和發現于空壓機油添加劑中的源自金屬及其它無機化合物的有毒催化劑，在一些碳氫化合物生產氣體的應用中是重要焦點。氣體必須從空壓機油的雜質中分離出來以便在生產過程中發揮適當的功能。空壓機油的遺留必須最小化以減少下游生產裝置中與空壓機油有關的問題。少量到達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，在停機期間更換催化劑是很經濟的。用于生產氣體裝置的空壓機油的基本原料或添加劑中必須不含任何金屬或其它雜質，生產過程中不使用有毒催化劑。4.5制冷設備- s, A( d3 P; B& q

空壓機油與碳氫化合物氣體冷凍劑的低溫物理特性和溶混性是為制冷系統選擇合適空壓機油的重要考慮因素。合適的分離裝置將使到達下游的油量降至最低。任何到達系統冷凍面的空壓機油必須不在蒸發器的管道系統中結凍，否則將導致系統熱效的喪失。到達下游的空壓機油必須具備比蒸發器溫度更低的傾點或在蒸發器溫度下能與冷凍劑溶混。如果它是可溶混的，空壓機油/冷凍劑的混合物可單相回到空壓機。制冷設備通常使用不含雜質的氣體，故空壓機油中所需的添加劑的量應為最小化。

聚丙二醇比起其它類型的空壓機油具有在碳氫化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氫化合物溶混(圖表5)。它們的稀釋要少于碳氫化合物基的空壓機油如礦物油和PAO。這種在空壓機環境中的稀釋限制使空壓機油提供了更好的密封，從而增加了空壓機的容積效率。為此，它們經常被用于碳氫化合物氣體制冷系統以改進性能。

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

具低稀釋水平的碳氫化合物氣體制冷系統可使用一種PAO基的空壓機油。PAO是與碳氫化合物氣體完全溶混的。PAG和PAO都具有極低的揮發性，故空壓機油的氣態遺留可減至最少。

生產氣體空壓機惰性氣體生產氣體空壓機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，大多數惰性氣體與大多數空壓機油一起不會造成粘度的損失。就象碳氫化合物生產氣體空壓機，在惰性生產氣體空壓機中的兩個焦點是氣體的純度和催化劑的毒性。

大多數惰性氣體設備使用PAO類或PAG類基的空壓機油。這些材料的低揮發性可將氣體與空壓機油蒸汽的雜質減至最低。另外，這些空壓機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油時，催化劑的類型是一個因素。空壓機油的基本流體和添加劑必須不會影響催化劑的壽命或生產的反應速度。

活性氣體

活性氣體空壓機油必須符合與惰性氣體空壓機油同樣的準則，同時還有附加的要求。空壓機油的基本原料和添加劑不得與生產氣體發生反應。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。純氧是一種極強的氧化劑。它要求使用充分氟化或氯化的空壓機油。大多數的其它生產氣體空壓機使用PAO類，因為它們具有抵抗化學反應的能力。這種空壓機油的配制一般僅包括不與氣體發生反應的添加劑。這些添加劑有助于保護系統防止腐蝕以及最大限度的延長空壓機油的壽命。

油的分析

在生產和碳氫化合物氣體裝置中使用的空壓機油要求按常規取樣。合適的取樣和分析確保空壓機油保持它原有的性質。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個月。實驗包括對產品、濕氣、雜質、粒子數量、粒子尺寸和磨損金屬的腐蝕分析。所用空壓機油的粘度，添加劑的水平和總酸值的變化是決定何時換油的關鍵參數。

節約成本

合成與半合成空壓機油在生產和碳氫化合物氣體空壓機中能提供顯著的成本節約。它們的化學惰性和熱穩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時間。合成產品的低揮發性使空壓機油的氣態遺留降至最低。這就降低了油組合的要求。

改進設備效率

這些產品具有高粘度指數，使它們在旋轉式空壓機和高溫中能成為更好的密封流體。PAG類產品能抵抗碳氫化合物的稀釋，使其在流出溫度下能維持粘度并可進一步改進密封能力。這些特點有助于增加空壓機的容積效率達18%(11)。在生產氣體裝置中，低揮發性也可使沾染于下游工序的空壓機油的量減至最少。這改進了下游裝置的效率和成本效力。

延長裝置的使用壽命

當裝置在寒冷環境中啟動時，高粘度指數使合成和半合成產品能提供較低的粘度。這有助于增加油的流動和減少啟動時的磨損。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。最后，在使用中PAO和半合成產品含水量達到最少化。這可顯著延長軸承的壽命。

結論

合成空壓機油擁有許多獨特的物理性質，使其能理想的用于碳氫化合物和生產氣體設備。空壓機用油推薦美國CPI合成空壓機油13926549484 粘度的稀釋;與氣體的兼容性;設備的選擇;生產過程的設計;和防腐蝕的能力，在挑選合適的空壓機油時必須都列入考慮。合成空壓機油包括PAO類、PAG類和氫化處理油，滿足這些系統的需要。在空壓機中應用的合適是對最佳空壓機油選擇的關鍵。