通常压缩机采用石蜡基、环烷基矿物油作润滑剂。近年来压缩机在材料和设计方面得到很大发展，对润滑材料提供了日益苛刻的要求。由于矿物油与烃气接触时 互溶造成粘度损失；化工原料气将矿物油携带入加工过程中引起催化剂中毒；矿物 油在压缩机内易形成积炭等， 矿物油已不能适应条件更苛刻的压缩机应用。合成润 滑油的性能明显优于矿物油，如高粘度指数、低倾点、防止烃稀释、低挥发性、好 的热安定性、水解安定性、抗乳化性、化学稳定性及与橡胶和金属的相容性。合成 润滑油的选择范围宽，所以必须考察各种不同的合成油的特点，为改进的压缩机正 确选择合适的润滑剂。
1 压缩机的类型及其润滑要求 压缩机按压缩气体方式的不同，分为容积式和速度式两大类。容积式压缩机是 依赖气缸内作往复运动的活塞或作旋转运动的转子来改变气体容积，从而压缩气体 ，提高压力。速度式压缩机则是借助于高速旋转叶轮的作用，使气体得到很高的速 度，然后又在扩压器中急剧降速，使气体的动能变为位能，即压力能。两种压缩机 按其结构和压缩气体方式的不同，可分为以下几种型式： 压缩机棗容积式棗往复式棗活塞式 膜片式 回转式棗叶片式 螺杆式 液环式 转子式 速度式棗离心式 轴流式 此外，按压缩介质和用途不同，压缩机又可分为动力用压缩机和工艺用压缩机两种 。前者压缩介质为空气，主要用于驱动气动机械、工具和物料输送；后者压缩介质 为所有气体，用于工艺流程中气体的压缩和输送。 目前广泛应用的各种气体压缩机有离心式、活塞式、叶片式、螺杆式等几种， 由于润滑条件相对苛刻，需要使用合成油，一些以特殊气体为介质的压缩机也需要 使用具有特殊性能的合成油。
2 阿特拉斯合成油的类型及其性能 酯类油(双酯和多元醇酯)、聚?烯烃(PAO)、聚烷撑二醇(PAG)和氟化硅油能满 足大多数气体压缩机的应用要求，是目前气体压缩机使用最广泛的合成润滑剂。新 近发现加氢裂解饱和烃是压缩机可接受的润滑剂。合成油具有独特的物理性能，在温 度极限、粘温特性和挥发性方面明显优于矿物油。
2.1 温度极限
阿特拉斯合成油解决的许多润滑问题与温度有关。为了防止水和其他致冷剂在压缩机系 统中冷凝，所以压缩机的工作温度较高，超过一般润滑剂的耐热能力。使用矿物油 ，由于蜡的胶凝作用和差的粘温特性，在野外或无加热条件环境中压缩机起动困难 ，选择合成油可避免这些问题。图1说明了合成油能提供的宽温使用范围。 #07:图1 矿物油和合成油的温度极限比较
2.2 粘温特性 图2比较了合成油与矿物油的粘温特性，说明合成油在极限温度能提供有效的润 滑。合成油的粘度指数较高，在高温运转条 图2 粘温曲线比较 件下提供较高的粘度，在低温下压缩机容易起动。运转过程中粘度较高的合成油为 螺杆式压缩机提供高的容积效率。
2.3 挥发性 合成油的挥发性低，该特性减少油的补偿，防止杂质被带入下一步骤中。合成 油的蒸汽压比矿物油的小。
3 阿特拉斯合成油在压缩机中的应用 压缩机的压缩介质有空气、烃类气体、化学加工气体、惰性气体和工业气 体及致冷剂气体。现按不同压缩介质分别介绍气体压缩机用的合成油。
3.1 阿特拉斯合成油在空气压缩机中的应用
3.1.1 离心式空气压缩机
合成和加氢裂解饱和烃用于离心式空气压缩机的密封件、齿轮和轴承的润滑。 此类压缩机使用合成油的主要目的是节能。某些工业气体生产厂中使用大功率(高达 5.88MW)离心式空气压缩机，总动力消耗达4.38万美元/月。 PAO具有长的水解安定性和优良的水分离性，使用PAO，一年的节能费用可以抵 偿9个月因使用合成油增加的费用，此外能延长换油周期，延长油过滤器的使用寿命 和检修间隔，减少停工时间。 炸药厂基于安全因素选择合成油。特殊配制的PAO化学稳定性好，可阻止硝化， 使压缩机使用安全。
3.1.2 回转叶片式空气压缩机
ISO 68粘度级多元醇酯可用于高温回转叶片式空气压缩机。这类压缩机在低压 、315.6℃下连续操作。润滑油的工作温度为148.9℃。
3.1.3 螺杆式空气压缩机
工作条件为0.689MPa、82℃的螺杆空气压缩机使用PAO优于双酯，因为PAO长期 水解安定性较好，并且与压缩机中的橡胶和塑料材料相容，与空气压缩系统配伍。图3是注油式螺杆压缩机用的各种润滑油的加速寿命试验结果。试验使用25HP螺 杆压缩机，在104.4~110℃下操作(通常为71~82℃)。 图3 螺杆压缩机润滑油加速寿命试验
，高粘度指数(HVI)润滑油的加速寿命和双酯相等(1800 h)，大大超 过两种溶剂精制的矿物油。HVI润滑油在正常操作下(单级螺杆空气压缩机，0.689M Pa，71~82℃，相对清洁的空气)的工作寿命长得多。 用食品级PAO基础油配制与食品接触的符合美国食品和药品管理(FDA)法规21 C FR178.3570的空气压缩机润滑油。原来的食品级螺杆空气压缩机润滑油的寿命为40 00 h。加入符合FDA添加剂后，食品级PAO在压缩机中的润滑寿命高达8000 h。 对工作温度高于93℃，连续重负荷的多级高压螺杆空气压缩机来说，使用多元 醇酯比PAO好，工作寿命可延长1倍。 二甲基硅油具有优良的粘度指数(VI=400)、热氧化安定性和水解安定性，但金 属对金属润滑性差，已开发出改进润滑性的添加剂。改进的二甲基硅油已于20世纪 70年代引入市场，在压缩机的使用时间已超过40000 h，使用结果令人满意。最大问 题是润滑油更换费用高，关键是气油分离器的设计和保养费用高。
3.1.4 往复式空气压缩机
在空气压缩机中使用合成油的主要原因之一是清洁，即减少油泥、沉淀和积炭 。有机酯作曲轴箱润滑剂能提高清洁度，传热良好，减少摩擦和运动部件的阻力， 从而减少维修和停工时间，减少动力耗费7.2%。曲轴箱使用合成油，节省动力3%， 动力费以0.04美元/1500小时计算，节省的费用可抵销至少6个月因改用合成油而增 加的额外费用。 对于大型往复式空气压缩机的单程气缸润滑，常见的问题是在气缸和排气阀中 形成残炭和油泥，引起频繁的维修和停车。另外残炭、锈蚀、润滑剂过量和高压作 用使压缩系统在低于149℃的情况下自动起火，甚至引起爆炸。使用多元醇酯可以解 决这些问题。换用合成油后，节省的费用可抵销1.6年因改用合成油增加的额外费用 。多元醇酯的性能见表1。
项目 数值 粘度100℃ 11.3 粘度37.8℃ 76.7 闪点 285 自动点温度℃ 462.8 蒸发损失,%(22h,148.9℃) 0.4 氧化稳定性(42h,218.3℃*5L/h) 酸值增加,% 1.71 37.8℃粘度增加,% 13.5 四球试验(54℃,600r/min,1h,392N) 磨斑直径 mm 0.37 3.2 合成润滑油在气体压缩机中的应用.
