壓縮烴類氣體壓縮機(jī)油采用一般的礦物油型壓縮機(jī)油,容易被烴類氣體稀釋,達(dá)不到潤滑、密封的作用,從而不能使壓縮機(jī)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)。壓縮烴類氣體壓縮機(jī)油除應(yīng)具備一般壓縮機(jī)油的性能外,還應(yīng)滿足以下三方面的要求:
1、烴類氣體中攜帶潤滑油
在系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,由于潤滑油在壓縮機(jī)內(nèi)攪動(dòng),礦物型潤滑油與烴類氣體的極性相似,潤滑油有被吸人氣相中的趨勢(shì),這會(huì)引起潤滑油損失,進(jìn)而造成金屬對(duì)金屬干摩擦。雖然提高潤滑油進(jìn)料量可以彌補(bǔ)這種問題,但使后續(xù)工序處理困難和過程復(fù)雜化,也降低了氣體質(zhì)量。
因此,用于烴類氣體的壓縮機(jī)油必須具有阻止烴類氣體的吸收,減少過程中與潤滑油相關(guān)的復(fù)雜性。
2、液態(tài)烴沖洗油膜
在任何壓力下,改變實(shí)際操作條件,都可能引起高碳烴類氣體在壓縮機(jī)內(nèi)冷凝。這些液態(tài)物將沖洗潤滑油膜。壓縮機(jī)中液態(tài)烴冷凝量過多會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的機(jī)械危害,甚至少量的液態(tài)烴也會(huì)因潤滑油膜被沖洗掉而損壞,造成嚴(yán)重的危害。
3、潤滑油中溶解烴類氣體
在壓縮機(jī)操作過程中,礦物油與烴類氣體的極性相似,潤滑油有吸氣的趨勢(shì),引起潤滑油稀釋和油膜強(qiáng)度的減弱。雖然提高起始粘度可以彌補(bǔ)這種趨勢(shì),但可能導(dǎo)致其他操作問題,特別是在低溫下啟動(dòng)困難。
烴類氣體在潤滑油中溶解的程度根據(jù)氣體的溫度、壓力、氣體組成和潤滑油的類型而變化。一般氣體在油中的溶解度是隨著壓力的升高而增加,烴類氣體的溶解降低了潤滑油的粘度，隨著溫度的提高,粘度也將下降粘度的下降導(dǎo)致潤滑油提供的有效膜厚度和保護(hù)減弱。
因此,要求用于烴類氣體的壓縮機(jī)潤滑油,在壓縮機(jī)操作條件下必需具有高的初始粘度,同時(shí)粘度隨壓力和溫度變化較小,氣體飽和而導(dǎo)致潤滑油粘度變化較小。
在通常情況下,實(shí)際的操作條件隨時(shí)都可能有變化,如果壓縮介質(zhì)中存在重組分,即使是少量的重組分,都可能引起液態(tài)烴滴到壓縮機(jī)缸內(nèi),沖洗潤滑劑。所以用于烴類氣體的潤滑油必須具有高的抗液態(tài)烴沖洗性能。
從上面的三點(diǎn)可以看出,一般的礦物型壓縮機(jī)油用于壓縮烴類氣體,存在嚴(yán)重的缺陷。雖然提高潤滑油的粘度和其進(jìn)料量,提高上游工序凈化器的效率,減少液態(tài)烴,應(yīng)用加人動(dòng)物脂的復(fù)合油可能會(huì)減少這種危害,但是礦物油與烴類氣體是相容的,可能帶來經(jīng)常維修,壓縮機(jī)壽命短,在較低室溫下啟動(dòng)困難,潤滑油帶人后續(xù)工序降低過程氣的質(zhì)量。
因此選擇合成型壓縮機(jī)油是解決此類問題的唯一出路。
合成壓縮機(jī)油的性能
可用于壓縮機(jī)潤滑的合成型壓縮機(jī)油的種類有很多,主要有以下幾種
1----硅油型這種壓縮機(jī)油具有良好的熱氧化安定性能、化學(xué)安定性能和粘溫性能。用于氧氣壓縮機(jī),與氧氣接觸時(shí),不會(huì)燃燒,無爆炸危險(xiǎn),對(duì)高純度氧不產(chǎn)生污染,適用于化工反應(yīng)及氧氣生產(chǎn)裝置中使用的氧氣壓縮機(jī)。此類壓縮機(jī)油的價(jià)格較高。
2----酯類油和聚烯烴PAO型油具有積炭趨向小、傾點(diǎn)低、閃點(diǎn)高,主要用于空氣壓縮機(jī)中。
3----聚醚PAG型對(duì)于聚醚型油,根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同,對(duì)烴類氣體的溶解性能也不同。有文章介紹壓縮烴類氣體的壓縮機(jī)油唯一有效的選擇是運(yùn)用PAG型合成油。
烴類氣體壓縮機(jī)油采用特種結(jié)構(gòu)的聚烷撐醚(PAG)為基礎(chǔ)油,并配合多種添加劑復(fù)配而成。對(duì)于聚醚型油,根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同,對(duì)烴類氣體的溶解性能也不同。因此可以通過改變聚醚的結(jié)構(gòu),來調(diào)節(jié)與烴類氣體的溶解性能。
PAG合成油用于烴類氣體的主要性能
1、PAG油抗烴類氣體攜帶能力
螺桿式壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中,由于潤滑油在不停地?cái)噭?dòng),有被吸人氣相的趨勢(shì),這會(huì)導(dǎo)致潤滑油損失,引起后續(xù)工序處理困難和過程復(fù)雜,也降低了氣體質(zhì)量。測(cè)定潤滑油損失量方法如下稱取一定量的油品,裝人容積為50ML、直徑為25MM的鋁制容器中,加熱到100℃,試驗(yàn)天然氣經(jīng)小壓縮機(jī),調(diào)整壓力,讓一定體積的天然氣通人鋁制容器,試驗(yàn)結(jié)束后稱取容器的重量,記錄其損失量。
從圖的結(jié)果可看出礦物油的損失量和氣體中油的含量遠(yuǎn)大于PAG油(PAG油的油損失量和氣體中的油含量都為0),加人非酸性牛油有所改善,但不能根本消除。據(jù)資料介紹,加人牛油后,會(huì)引起后續(xù)工序處理復(fù)雜,因其可能與有關(guān)的化學(xué)組分發(fā)生反應(yīng),所以以PAG油具有較好的抗烴類氣體的稀釋能力。
2、PAG油抗液態(tài)烴沖洗性能
烴類氣體中一般都含有一定量的高碳烷烴,在一定的壓力下會(huì)冷凝成液態(tài)烴,液態(tài)烴可能沖洗潤滑油膜,引起機(jī)械危害,聚醚油具有較強(qiáng)的抗液態(tài)烴沖洗能力。用下面的試驗(yàn)測(cè)定油的抗沖洗能力。把一塊鋼片干燥,稱重,浸人測(cè)試油中,然后懸掛1H,稱油在鋼片上的保留量。鋼片每次在5秒鐘內(nèi)通過液態(tài)庚烷,每隔10次稱油在鋼片上保留量,結(jié)果見圖3。
3、PAG油與烴類氣體的溶解性能
PAG油因結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)醚鍵-O-,極性很強(qiáng),一般與烴類氣體是不相容的,即烴類氣體在聚醚油中溶解度較小。但PAG的結(jié)構(gòu)不同,相溶性差異也較大。圖1比較了礦物油(ISO680)與PAG（ISO220）在不同壓力下,不同介質(zhì)中100℃的運(yùn)動(dòng)粘度。