黑化集团有限公司4L-20/8型空气压缩机（排气量21.5 m3/min,转速400 r/min.,轴功率118 kW）用于焦炉气湿法脱硫岗位，将来自大气的空气压缩至0.8 MPa后输送到再生塔底，将还原态的栲胶氧化为氧化态的栲胶，使溶液中的悬浮硫以泡沫状浮在溶液表面，以便捕集回收，最后制得副产品硫磺。由于该压缩机气缸为有油润滑，使用过程中存在气体带油的缺点，带油的空气进入系统无法排净，不利于栲胶溶液的氧化反应，减少了硫泡沫的产生，直接影响焦炉气脱硫效果及副产品硫磺的产量。此外，气缸带油导致气阀阀片油污多，气阀产生结焦，甚至因气阀损坏而检修频繁，影响气阀使用周期。为了使该压缩机能继续发挥作用，我公司经过多方的考证与经验借鉴，对该压缩机进行了无油改造，并使用新型气阀，取得了显著效果。
1.活塞环的无油改造
原活塞环材质为HT20-40，改无油润滑材质为填充聚四氟乙烯，该材质对钢的动静摩擦系数均为0.04,是机械设备零件实现无油润滑的最理想材质，其最高使用温度为250 ℃,热变形温度0.46 MPa为120 ℃。4L-20/8空气压缩机的排气压力一级为0.19～0.22 MPa，二级为0.8 MPa，一、二级气缸温度均＜140 ℃，该材质能适用于压缩机的工况。改无油润滑为聚四氟活塞环，由于活塞环强度降低，为克服活塞环端面和活塞环槽间的摩擦，将一级活塞环径向厚度增加到13.9 mm ，二级活塞径向厚度增加到9.6 mm；一级活塞环轴向高度增加到11.7 mm,二级活塞环轴向高度增加到9.6 mm。
2.活塞的无油改造
（1）活塞材质的改造。该压缩机活塞材质为HT21-40,为中空密闭的整体圆盘结构，无油润滑为了减轻活塞自重,延长气缸使用寿命，改造时在保证活塞足够强度和刚度的情况下,将其材质改为ZL8,结构型式不变。
（2）支承环的增加。无油润滑压缩机中通常用耐磨塑料制成各种形式的支承环,作为活塞的承压表面。立式无油润滑压缩机的活塞通常也有支承环,以承受活塞振动所产生的侧向力,避免活塞与气缸发生直接接触。4L-20/8空气压缩机一级气缸为立式,二级气缸为卧式。一级活塞由于结构上的问题无法加支承环,二级活塞在活塞体上增加支承环，支承环结构为开口式，材质为聚四氟乙烯，尺寸为Φ250 mm×Φ230 mm×14.6 mm。
3.填料
改为无油润滑前压缩机的填料采用低压三瓣斜口密封圈,材质为HT20-40,刮油环与填料紧密联接装入1个填料箱内,刮油环装在填料末端,刃口朝向油箱，刮油环为塑料三斜口刮油圈，填料及刮油环由气缸方向装入。改无油润滑后密封圈材质改为聚四氟乙烯,型式仍为三瓣斜口密封圈,刮油环材质、结构型式不变。
填料环数确定：活塞杆直径为45 mm，一段气缸压差为0.2 MPa，二段气缸压差为0.6 MPa，根据《活塞式压缩机设计》，按原填料箱尺寸可选三圈填料,由于结构的原因，一级填料选二圈密封圈,二级填料选三圈密封圈。
4.气阀
4L-20/8空气压缩机原气阀型式为阀座、阀片、弹簧、升程限制器等零件组成的环状阀，阀片材质为30CrMnSiA。该气阀在使用过程中存在阀片易损坏、使用周期短、易引发机械故障的缺陷。实际上在无油润滑压缩中，阀片运动时不应产生金属之间的摩擦，环状阀由于导向块与阀片间有摩擦，故不宜采用。为此，改无油润滑时阀片材质改为PEEK的网状阀，这种气阀在使用中避免了环状阀的缺点，使用周期超过1 年，阀片仍完好。
我公司4L-20/8空气压缩机经无油润滑改造，年节约润滑油2 t，彻底消除了工艺系统带油的缺陷，焦炉气脱硫效果显著提高。同时消除了设备的油水排放，避免了对下水的污染，达到了环保要求。设备检修周期延长，运转1年检查各段活塞环，活塞环磨损均正常，仍可使用。填料密封圈在无油润滑下仍能起到很好的密封效果。