合成潤(rùn)滑油在加工和碳?xì)浠衔餁鈮簷C(jī)中的應(yīng)用(二)
發(fā)布時(shí)間: 2013-4-2 0:00:00 瀏覽數(shù):2246
3.潤(rùn)滑油的選擇
在碳?xì)浠衔锖蜕a(chǎn)氣體壓縮機(jī)中合適的粘度選擇是至關(guān)重要的。氣體對(duì)潤(rùn)滑油的稀釋是主要問(wèn)題。稀釋的粘度與溫度曲線,稀釋可造成粘度直接下降。無(wú)稀釋時(shí)處于壓縮機(jī)的粘度限制之上的潤(rùn)滑油可通過(guò)稀釋而降至限制之下。該條件經(jīng)常導(dǎo)致壓縮機(jī)的磨損和/或故障的增加。它也可以成為壓縮機(jī)性能的一種副作用。
預(yù)測(cè)潤(rùn)滑油的稀釋度所需信息包括壓縮機(jī)的型號(hào),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法則提供的潛在的潤(rùn)滑油稀釋。稀釋對(duì)潤(rùn)滑油粘度的影響可通過(guò)將潤(rùn)滑油與已知數(shù)量的碳?xì)浠衔锘旌蟻?lái)確定。粘度與溫度的關(guān)系也可通過(guò)這些稀釋混合物來(lái)確定。稀釋水平、運(yùn)行溫度和稀釋效果都影響潤(rùn)滑油的實(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XX小。
設(shè)備型號(hào)也是潤(rùn)滑油選擇的一個(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(duì)油的運(yùn)行和潤(rùn)滑油/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XX佳的潤(rùn)滑油。
4.碳?xì)浠衔餁怏w應(yīng)用
碳?xì)浠衔餁怏w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(hào)。另外,應(yīng)用的部位可影響許多應(yīng)用的氣體成分。潤(rùn)滑油滿足壓縮機(jī)制造商在稀釋條件下對(duì)所有碳?xì)浠衔飸?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潤(rùn)滑油的選擇和性能。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)行壓縮機(jī)可使其降至XX低。潤(rùn)滑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,要求潤(rùn)滑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(guò)汽化來(lái)完成此任。它們包裹著系統(tǒng)的金屬部件,使其不與潤(rùn)滑油直接接觸。酸性氣體系統(tǒng)的材料選擇很重要,因?yàn)橐恍S色金屬當(dāng)暴露于含有硫化氫的氣體中時(shí)腐蝕明顯。
4.1輕型天然氣,蒸煉氣
適當(dāng)配制的半合成潤(rùn)滑油當(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?;居杉淄楹投趸技拔⒘苛蚧瘹浣M成的蒸煉氣也可使用半合成潤(rùn)滑油。半合成潤(rùn)滑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壓縮機(jī)粘度要求。這些材料的低揮發(fā)性可使遺留減至XX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。這些潤(rùn)滑油溶解了瀝青質(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。
4.2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)浠衔餁怏w。這可導(dǎo)致潤(rùn)滑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(guò)生產(chǎn)它們的單體來(lái)分類。聚乙烯,聚丙二醇共聚物限制了碳?xì)浠衔锏南♂?。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%的潤(rùn)滑油。高于此水平,潤(rùn)滑油即成為飽和狀態(tài)。
一些聚乙烯,聚丙二醇共聚物具有獨(dú)特的溶混性。它們?cè)诟邷貢r(shí)比在低溫時(shí)難溶于水。這種反轉(zhuǎn)的溶混性可能在有濕氣存在的壓縮機(jī)應(yīng)用中的防腐方面具有優(yōu)勢(shì)。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。一旦壓縮機(jī)重新啟動(dòng)并到達(dá)正常運(yùn)行溫度,潤(rùn)滑油會(huì)變得較難溶于水。然后這些水汽化并與流出氣體共存于壓縮機(jī)。
一些碳?xì)浠衔餁鈮簷C(jī)使用完全溶于碳?xì)浠衔锏臐?rùn)滑油將造成嚴(yán)重稀釋,可使用聚乙二醇。聚乙二醇完全不溶于碳?xì)浠衔?。?shí)驗(yàn)表明當(dāng)潤(rùn)滑油與達(dá)13790kPa的碳?xì)浠衔餁怏w接觸時(shí),其粘度無(wú)損失。碳?xì)浠衔餁怏w與該潤(rùn)滑油之間缺乏吸引力,從而導(dǎo)致其與其它型號(hào)的潤(rùn)滑油相比,油分離器中的氣體能更好的從潤(rùn)滑油中分離。
一種改進(jìn)壓縮機(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)浠衔?。碳?xì)浠衔锏臐饧诤芯叨⊥榛蚋叻肿恿康臍怏w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)浠衔铩R粋€(gè)蒸汽回收鍋爐裝置收集液體(正)己烷生產(chǎn),并為一個(gè)完整的壓縮機(jī)系統(tǒng)提供六個(gè)月的回收期。
4.3 沼氣
壓縮沼氣并燃燒它供能是另一種碳?xì)浠衔餁怏w的應(yīng)用。對(duì)沼氣壓縮機(jī)XX重要的考慮是保護(hù)壓縮機(jī)系統(tǒng)防止有侵蝕性的微量污染物。針對(duì)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XX小化了組合油的量,而且使氣流遺留降至XX少。
XX小化的遺留在供給碳?xì)浠衔餁鉁u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。氣體壓縮機(jī)促進(jìn)了氣體從大氣壓到注入的壓力。潤(rùn)滑油的遺留可導(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XX小化遺留的特征,PAO是常被選用的潤(rùn)滑油。在這些裝置中的被壓縮的碳?xì)浠衔餁怏w通常不會(huì)造成嚴(yán)重的稀釋。
4.4生產(chǎn)氣體
氣體的純度,遺留和發(fā)現(xiàn)于潤(rùn)滑油添加劑中的源自金屬及其它無(wú)機(jī)化合物的有毒催化劑,在一些碳?xì)浠衔锷a(chǎn)氣體的應(yīng)用中是重要焦點(diǎn)。氣體必須從潤(rùn)滑油的雜質(zhì)中分離出來(lái)以便在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮適當(dāng)?shù)墓δ堋?rùn)滑油的遺留必須XX小化以減少下游生產(chǎn)裝置中與潤(rùn)滑油有關(guān)的問(wèn)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)氣體裝置的潤(rùn)滑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(guò)程中不使用有毒催化劑。
4.5制冷設(shè)備
潤(rùn)滑油與碳?xì)浠衔餁怏w冷凍劑的低溫物理特性和溶混性是為制冷系統(tǒng)選擇合適潤(rùn)滑油的重要考慮因素。合適的分離裝置將使到達(dá)下游的油量降至XX低。任何到達(dá)系統(tǒng)冷凍面的潤(rùn)滑油必須不在蒸發(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)下游的潤(rùn)滑油必須具備比蒸發(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,潤(rùn)滑油/冷凍劑的混合物可單相回到壓縮機(jī)。制冷設(shè)備通常使用不含雜質(zhì)的氣體,故潤(rùn)滑油中所需的添加劑的量應(yīng)為XX小化。
聚丙二醇比起其它類型的潤(rùn)滑油具有在碳?xì)浠衔餁怏w中更低的溶解度。低濃度聚丙二醇在低溫下可與碳?xì)浠衔锶芑臁K鼈兊南♂屢儆谔細(xì)浠衔锘臐?rùn)滑油如礦物油和PAO。這種在壓縮機(jī)環(huán)境中的稀釋限制使?jié)櫥吞峁┝烁玫拿芊猓瑥亩黾恿藟嚎s機(jī)的容積效率。為此,它們經(jīng)常被用于碳?xì)浠衔餁怏w制冷系統(tǒng)以改進(jìn)性能。
要求遺留XX小化的碳?xì)浠衔镏评湎到y(tǒng)應(yīng)用了聚乙二醇潤(rùn)滑油。它們完全不溶于碳?xì)浠衔?。由于?rùn)滑油和氣體之間無(wú)吸引力,故比起其它潤(rùn)滑油而言,潤(rùn)滑油/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)器溫度低于該潤(rùn)滑油的傾點(diǎn),潤(rùn)滑油將會(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)浠衔餁怏w制冷系統(tǒng)可使用一種PAO基的潤(rùn)滑油。PAO是與碳?xì)浠衔餁怏w完全溶混的。PAG和PAO都具有極低的揮發(fā)性,故潤(rùn)滑油的氣態(tài)遺留可減至XX少。