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          剪板機刀片油在許多應用中可以延長換油周期

          作者:科銳達刀模時間:2021-02-24 15:06 次瀏覽

          信息摘要:

          剪板機刀片油用于容積式裝置、剪板機刀片油加工和碳氫化合物剪板機刀片存在爭議。許多這些應用需要合成產品來限制有毒催化劑,降低氣體溶解度,從而導致粘度損失并限制與氣體...

            剪板機刀片油用于容積式裝置、剪板機刀片油加工和碳氫化合物剪板機刀片存在爭議。許多這些應用需要合成產品來限制有毒催化劑,降低氣體溶解度,從而導致粘度損失并限制與氣體的反應。
           
            綜述了烴類和氣體加工中旋轉螺桿、往復式發動機和旋葉式剪板機刀片的潤滑要求。合成剪板機刀片油的理化性能對剪板機刀片潤滑的影響是關鍵。在剪板機刀片的運行條件下,氣體對剪板機刀片油的影響也很重要。剪板機刀片油在許多應用中可以延長換油周期,降低油耗,提高效率,延長剪板機刀片的使用壽命。
           
            歷史上,傳統的礦物油基剪板機刀片油用于碳氫化合物、化學加工和惰性工業氣體剪板機刀片。然而,礦物油不能滿足許多現代旋轉式剪板機刀片設計和其他復雜應用的需要。典型的氣體處理應用是流出溫度為80-110℃,壓力為7-70巴。礦物油在這些條件下可能會熱降解。它們的不穩定性導致剪板機刀片中的剪板機刀片油的氣相向下流動。在許多應用中存在化學活性氣體,這可能導致礦物油的化學降解。在某些應用中,礦物油可能會被壓縮氣體嚴重稀釋。這種稀釋會降低剪板機刀片油的粘度,往往會造成某處潤滑不足。系統的防腐保護是礦物油通常表現不佳的另一個方面。剪板機刀片油滿足這些復雜應用的需求。它們比傳統的礦物油有許多優點。其中包括優異的化學惰性、高粘度指數、低傾點、良好的水解穩定性和完全破乳。這些產品還提供優異的天然潤滑性、優異的熱穩定性、耐碳氫化合物稀釋性、低揮發性以及與彈性材料和金屬的相容性。因為不是每種類型的流體都有其所有的優點,所以了解每種合成基流體的物理和化學性質是非常重要的。了解剪板機刀片的要求及其應用也很重要,以便選擇性能最佳的最合適的流體。本文討論的半剪板機刀片油是經過嚴格加氫處理的高粘度指數油。兩段加氫工藝生產出高質量的基礎油。原料在高壓和高溫下氫化,然后分餾、脫蠟和第二階段氫化。最后成為高分子量等滲油。粘度指數范圍從105到120。
           
            旋葉式剪板機刀片!每種類型的剪板機刀片對剪板機刀片油的要求不同。旋葉式剪板機刀片的剪板機刀片油的作用是在壓縮過程中潤滑滑入滑出的葉片。剪板機刀片油還用作葉片與機架之間的密封膠,使氣體壓縮成為可能。一般來說,ISO68-150產品滿足旋葉式剪板機刀片的粘度要求。
           
            往復式剪板機刀片可提供1巴至1000巴的大排量。油潤滑往復式剪板機刀片的氣缸、曲軸箱部件、線圈、活塞、閥門和加注桿。曲軸箱部件包括十字頭軸承、十字頭接頭、十字頭導軌和曲柄銷。最近的制冷應用表明,工作粘度小于10厘沲的ISO15剪板機刀片油可以提供適當的潤滑。然而,取決于氣體分子量和流動壓力的操作,往復式剪板機刀片的經典用途是用于加工烴氣和ISO68-680產品。在大多數往復式剪板機刀片中,流體被用作所有部件的潤滑劑。較小的往復式剪板機刀片使用飛濺的剪板機刀片油。較大的裝置通常使用油泵系統來潤滑曲軸箱上部部件。一些大型設備使用兩種剪板機刀片油,一種用于氣缸,另一種用于其他潤滑部件。由于氣缸剪板機刀片的油必須與氣體共存,因此必須與向下流動過程兼容。氣缸剪板機刀片油可以設計為特殊氣體或操作條件提供潤滑。
           
            壓縮碳氫化合物和生產氣體通常用于全螺旋剪板機刀片,流量壓力范圍為1至25巴(5克)。它們具有許多優點,包括由于簡單的機械結構而提高的壓縮效率、低流出溫度、高可靠性和更少的維護。螺旋式氣體剪板機刀片必須有幾個功能。它們潤滑軸承,在螺桿和框架之間提供足夠的密封,從壓縮過程中去除熱量,洗掉剪板機刀片中的任何顆粒,并保護系統免受腐蝕。在軸承供油溫度下,粘度下限為10-20厘沲,在流出條件下,粘度下限為5厘沲,以確保適當的密封。上層剪板機刀片油的粘度取決于為軸承提供足夠剪板機刀片油的能力。典型的粘度上限為30-100厘沲。一般來說,ISO68-220剪板機刀片油符合螺桿式剪板機刀片的粘度要求。確切的粘度水平取決于操作條件和氣流成分。
           
            由于系統的閉環設計,合成產品特別適用于螺桿式剪板機刀片(圖1)。剪板機刀片油和壓縮氣體進入分離器。分離的油經過油冷卻器,然后流入剪板機刀片。在這個過程中,剪板機刀片油的降解會導致剪板機刀片出現軸承故障、密封不足或腐蝕等問題。在許多應用中,剪板機刀片油的使用可以有效壓縮碳氫化合物并產生氣體(7)。
           
            在碳氫化合物和生產氣體剪板機刀片中,適當的粘度選擇非常重要。剪板機刀片油稀釋是主要問題。稀釋粘度與溫度的關系曲線(圖2)稀釋會導致粘度直接下降。未經稀釋的剪板機刀片機油的粘度高于剪板機刀片的粘度極限,可通過稀釋降低至該極限以下。這種情況通常會導致剪板機刀片磨損和/或故障。它也可能成為剪板機刀片性能的副作用。
           
            預測剪板機刀片機油稀釋度所需的信息包括剪板機刀片的型號、運行條件和完整的氣體成分,即每種氣體成分存在的量。平衡計算基于氣體成分的蒸汽壓力和拉烏爾定律提供的潛在剪板機刀片油稀釋。稀釋對剪板機刀片油粘度的影響可以通過將剪板機刀片油與已知量的碳氫化合物混合來確定。粘度和溫度之間的關系也可以通過這些稀釋的混合物來確定。稀釋程度、工作溫度和稀釋效果都影響剪板機刀片油的實際工作粘度。如有必要,提高工作溫度有助于最大限度地減少壓縮氣體的稀釋。
           
            設備型號也是剪板機刀片油選擇的一個因素。在某些應用中,氣流中含有大量污染物,包括水、氫化硫(酸性氣體)、瀝青質或其他微量污染物。其他應用對油的操作和剪板機刀片油/添加劑的化學性質特別敏感。這些因素和粘度稀釋可以用來確定最佳的剪板機刀片油。
           
            烴類氣體的應用包括天然氣、蒸餾氣、沼氣、氣體渦輪增壓器、制冷裝置、蒸汽回收鍋爐、煉廠廢氣和生產氣的應用。氣體成分的差異主要取決于應用設備的型號。此外,應用的位置會影響許多應用的氣體成分(表1)。剪板機刀片油在稀釋條件下滿足剪板機刀片制造商對所有碳氫化合物應用的粘度要求非常重要。
           
            還有許多其他因素會影響剪板機刀片油的選擇和性能。含有水分的氣體會導致系統腐蝕。在高于氣流露點的溫度下操作剪板機刀片可將其降至最低。剪板機刀片油的配方中含有防銹劑,有助于保護與水接觸的金屬零件。由于酸性氣體應用中硫化氫的存在,剪板機刀片油需要特殊的防腐添加劑來保護系統免受腐蝕。揮發性添加劑可以通過在操作條件下蒸發來實現這一點。它們包裹系統的金屬部件,這樣它們就不會與剪板機刀片油直接接觸。酸性氣體系統的材料選擇非常重要,因為一些黃色金屬暴露在含有硫化氫的氣體中會明顯腐蝕。
           
            適當制備的半剪板機刀片油適用于稀釋不嚴重的天然氣和酸性氣體。半剪板機刀片油也可用作基本由甲烷、二氧化碳和微量硫化氫組成的蒸餾氣。半剪板機刀片油的粘度指數高于礦物油,滿足剪板機刀片在較寬溫度范圍內的粘度要求。這些材料的低揮發性最大限度地減少了殘留。
           
            含瀝青質的天然氣應用必須使用PAO或半合成油。這些剪板機刀片油溶解瀝青質并保持它們溶解。聚(亞烷基)二醇(PAGs)不能溶解瀝青質,使用它們可能會導致機油濾清器和油管堵塞。
           
            一些天然氣、煉油廠廢氣和蒸汽回收鍋爐氣體產生較高分子量的烴類氣體。這可能會導致剪板機刀片油的稀釋度增加。這些應用需要適當配制的聚(亞烷基)二醇(PAGs)。有幾種不同類型的聚合酶鏈反應,根據產生它們的單體進行分類(圖3)(9)。聚乙二醇和聚丙二醇共聚物限制了碳氫化合物的稀釋。根據環氧乙烷與環氧丙烷聚合的比例,可以制備稀釋度限制在10-20%的剪板機刀片油。高于這個水平,剪板機刀片油變得飽和。
           
            一些聚乙二醇和聚丙二醇共聚物具有獨特的混溶性。它們在高溫下比在低溫下更難溶于水(圖4)。這種反向混溶性在剪板機刀片潮濕環境下的防腐應用中具有優勢。聚乙二醇和聚丙二醇共聚物可以在室溫下溶解在冷凝水中。這可以防止停機期間系統中自由水積聚造成的腐蝕環境。一旦剪板機刀片重新啟動并達到正常工作溫度,剪板機刀片油將變得難以溶于水。然后水蒸發并與剪板機刀片中的廢氣共存。
           
            有些碳氫化合物剪板機刀片使用完全溶解在碳氫化合物中的剪板機刀片油,會造成嚴重稀釋,因此可以使用聚乙二醇。聚乙二醇完全不溶于碳氫化合物。實驗表明,當剪板機刀片油與高達13790千帕的烴類氣體接觸時,其粘度沒有損失。與其他類型的剪板機刀片油相比,由于與剪板機刀片油之間缺乏吸引力,油分離器中的氣體可以更好地與剪板機刀片油分離。
           
            一種改進使用含環氧乙烷的PAGs的剪板機刀片系統設計的方法是從油箱中去除所有過量的濃縮碳氫化合物。碳氫化合物的濃縮已經成為含有丁烷或更高分子量氣體的應用中的焦點。在壓力上升或溫度下降的情況下也會發生濃縮。在油箱中運行的加油管上方稍微插入一個排放閥,可以排放任何濃縮碳氫化合物。蒸汽回收鍋爐裝置收集液體(正)己烷用于生產,并為完整的剪板機刀片系統(3)提供六個月的回收期。
           
            壓縮沼氣并燃燒它來提供能量是的另一個應用。沼氣剪板機刀片最重要的考慮是保護剪板機刀片系統免受腐蝕性微量污染物的影響(7)。對于這些污染物,PAO的特點是顯著的化學惰性。PAO還具有粘度指數高、蒸汽壓力低等優點。低蒸汽壓力不僅可以最大限度地減少混合油的量,還可以最大限度地減少氣流遺留。
           
            給碳氫化合物燃氣輪機供氣的氣體壓縮應用中,最大限度減少殘留是一項關鍵要求。燃氣輪機的典型要求是1500-4500千帕的注氣壓力。氣體剪板機刀片將氣體從大氣壓力提升至注射壓力。剪板機刀片的殘油會導致碳沉淀物的形成,從而堵塞下游裝置,或者在燃燒室中造成熱點,導致燃燒。PAO常被用作剪板機刀片油,因為它的特點是最大限度地減少了遺留物。這些裝置中的壓縮通常不會造成嚴重稀釋。
           
            生產氣體的純度是一些烴類生產氣體應用中的一個重要關注點,生產氣體是剪板機刀片油添加劑中殘留的金屬和其他無機化合物產生的有毒催化劑。氣體必須與剪板機刀片油中的雜質分離,以便在生產過程中發揮適當的作用。必須盡量減少剪板機刀片油的殘留,以減少下游生產裝置中與剪板機刀片油相關的問題。到達下游的少量殘留物不得含有任何具有副作用的催化劑。許多催化劑的更換成本非常高,因此在停工期間更換催化劑是經濟的。用于生產煤氣廠剪板機刀片油的基本原料或添加劑不得含有任何金屬或其他雜質,生產過程中不得使用有毒催化劑。4.5制冷設備-s,A(D3P;B&問
           
            剪板機刀片油和烴類氣體制冷劑的低溫物理特性和混溶性是選擇制冷系統合適的剪板機刀片油的重要考慮因素。合適的分離裝置將最大限度地減少到達下游的油量。任何到達系統凍結面的剪板機刀片油,都不能在蒸發器的管路系統中凍結,否則會導致系統熱效率的損失。到達下游的剪板機刀片油的傾點必須低于蒸發器溫度,或者在蒸發器溫度下與制冷劑混溶。如果它是可混溶的,剪板機刀片油/制冷劑混合物可以單相返回剪板機刀片。制冷設備通常使用不含雜質的氣體,因此剪板機刀片油中所需的添加劑量應最小化。
           
            聚丙二醇在烴類氣體中的溶解度低于其他類型的剪板機刀片油。低濃度聚丙二醇在低溫下可與碳氫化合物混溶(圖5)。它們比基于碳氫化合物的剪板機刀片油(如礦物油和PAO)稀釋更少。剪板機刀片環境中的稀釋限制使得剪板機刀片油提供更好的密封,從而增加剪板機刀片的容積效率。出于這個原因,它們通常用于烴類氣體制冷系統以提高性能。
           
            聚乙二醇剪板機刀片油用于碳氫化合物制冷系統,要求盡量減少遺留物。它們完全不溶于碳氫化合物。因為剪板機刀片油和氣體之間沒有吸引力,所以剪板機刀片油/氣比其他剪板機刀片油能更好的分離。聚乙二醇不會與蒸發器中的液態制冷劑混合。如果蒸發器溫度低于剪板機刀片油的傾點,剪板機刀片油將會凝固。因此,聚乙二醇不用于典型的低溫應用。
           
            PAO基剪板機刀片油可用于低稀釋度的烴類氣體制冷系統。PAO與烴類氣體完全混溶。PAG和PAO具有極低的揮發性,因此剪板機刀片油的氣體殘留可以最小化。
           
            生產氣體剪板機刀片惰性氣體生產氣體剪板機刀片可以處理惰性或活性氣體。典型的惰性氣體包括氫氣、氦氣、二氧化碳和氮氣。除了二氧化碳,大部分惰性氣體和大部分剪板機刀片油都不會造成粘度損失。就像烴類生產氣體剪板機刀片一樣,惰性生產氣體剪板機刀片的兩個重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或基于PAG的剪板機刀片油。這些材料的低揮發性可以最大限度地減少氣體和剪板機刀片油蒸汽中的雜質。此外,這些剪板機刀片油的低蒸汽壓力有助于最大限度地減少殘留。當選擇合適的剪板機刀片油時,催化劑的類型是一個因素。剪板機刀片油的基礎液和添加劑不得影響催化劑的使用壽命或生產的反應速度。
           
            活性氣體剪板機刀片油必須滿足與惰性氣體剪板機刀片油相同的標準,但有附加要求。剪板機刀片油的基本原料和添加劑不得與生產氣體發生反應。一些所謂的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。純氧是一種非常強的氧化劑。它需要使用完全氟化或氯化的剪板機刀片油。大多數其他生產氣體剪板機刀片使用PAO,因為它們具有抵抗化學反應的能力。這種剪板機刀片油的制備一般只包括不與氣體反應的添加劑。這些添加劑有助于保護系統免受腐蝕,最大限度地延長剪板機刀片油的使用壽命。
           
            生產和烴類氣體裝置中使用的剪板機刀片油應按常規取樣。適當的取樣和分析確保剪板機刀片油保持其原始特性。這也是確定換油周期的最好方法。典型的采樣間隔為3至6個月。實驗包括產品、水分、雜質、顆粒數量、顆粒大小和磨損金屬的腐蝕分析。剪板機刀片油的粘度、添加劑的含量和總酸值的變化是決定何時換油的關鍵參數。
          剪板機刀片
            剪板機刀片油可以在生產和剪板機刀片中提供顯著的成本節約。它們的化學惰性和熱穩定性可以延長換油周期。這降低了新油的年度成本、油處理成本和維護時間。合成產品的低揮發性最大限度地減少了剪板機刀片油的氣體殘留。這降低了對油組合的要求。
           
            這些產品具有較高的粘度指數,這使得它們在旋轉式剪板機刀片和高溫環境下更好地密封流體。PAG產品可以抵抗碳氫化合物的稀釋,因此它們可以在流出溫度下保持粘度,并進一步提高密封能力。這些特性有助于將剪板機刀片的容積效率提高18%(11)。在生產氣廠,低揮發性還可以最大限度地減少下游工藝中剪板機刀片油的污染量。這提高了下游設備的效率和成本效益。
           
            當設備在寒冷環境中啟動時,高粘度指數使合成產品能夠提供較低的粘度。這有助于增加機油流量,減少啟動時的磨損。在高溫下保持足夠粘度的能力
           
            并且在高溫下提供更多的抗磨損保護。最后,PAO和半合成產品的含水量在使用中降至最低。這可以顯著延長軸承的壽命。
           
            剪板機刀片油具有許多獨特的物理性能,使其成為碳氫化合物和氣體生產設備的理想選擇。剪板機刀片油推薦采用美國CPI剪板機刀片油13926549484的粘度稀釋;與氣體的相容性;設備的選擇;生產工藝設計;并且在選擇合適的剪板機刀片油時必須考慮。剪板機刀片油包括PAO、PAG和加氫處理油,以滿足這些系統的需求。在剪板機刀片中的適當應用是選擇最佳剪板機刀片油的關鍵。
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