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导热油介绍导热油介绍 一、简介 导热油又称传热油，正规名称为热载体油,英文名称为Heat transfer oil,所以也称热导油，热煤油等。 导热油、是一种热量的传递介质，由于其具有加热均匀，调温控制温准确，能在低蒸汽压下产生高温，传热效果好，节能，输送和操作方便等特点，近年来被广泛应用于各种场合，而且其用途和用量越来越多。 二、导热油的类型 1、 烷基苯型导热油 这一类导热油为苯环附有链烷烃支链类型的化合物，属于短之链烷烃基萘与苯环结合的产物。其沸点在170180，凝点在-80以下，故可做防冻液使用，此类产品的特点是在适用范围内不易出现沉淀，异丙基附链的化合物尤佳。 2、 烷基萘型导热油 这一类型导热油的结构为苯环上连接烷烃支链的化合物。它所附加的侧链一般有甲基、二甲基、异丙基等，其附加侧链的种类及数量决定化合物的性质。侧链单于甲基相连的烷基萘，应用于240280范围的气相加热系统。 3、 烷基联苯型导热油 这一类型的导热油为联苯基环上连接烷基支链一类的化合物。它是由短链的烷基与联苯环相结合构成，烷基的种类和数量决定其性质。烷烃基数量越多，其热稳定性越差。在此类产品中，由异丙基的间位体、对位体与联苯合成的导热油品质最好，其沸点>330，热稳定性亦好，是在300340范围内使用的理想产品。 4、 联苯和联苯醚低熔混合物型导热油 这一类型的导热油为联苯和联苯醚低熔混合物由26.5%的联苯和73.5%的联苯醚组成。熔点为12，世界上最早使用的合成芳烃导热油是Dowtherm,其特点是热稳定性好，使用温度高。此类产品因为苯环上没有与烷烃基侧链连接，而在有机热载体中耐热性最佳。这种凝点低熔混合物，在常温下，沸腾温度在256258范围内使用比较经济。这是因为两种物质的熔点均较高所致。这种低熔混合物蒸发形成的蒸汽过程中无任何一种组分提浓的发生，且液体性质亦不变。由于二苯醚中结合醚物质，在高温下长时间使用会产生酚类物质，此物质有低腐蚀性，与水分对碳钢等有一定的腐蚀作用。 三、导热油的指标 1、 粘度 是导热油在规定条件下的稀稠程度及流动性。当机械负荷，转速相同时。所用导热油的 粘度较大，则功率损耗越大。由于国内大部分油用在高温传热阶段，几乎所有品牌的导热油在高温时 粘度相近。一般厂家对导热油粘度变化±15%，认为该项指标报废。如载热体发生氧化缩聚反应时粘度会显著增大。粘度小泵送性能好。因过热发生裂解后产生可溶性聚合物，粘度会急剧增大；粘度增大时，导热油流动点也随着增大，导热油冷却时，热油炉管内会出现沥青粘糊状或固态现象而使炉管堵塞，热油泵无法转动，热油炉无法升温。此时清洗热油炉需化大量人力、物力去疏 通热油炉管，有时还会使热油炉报废。如发生轻质挥发物多时，粘度会降低，但蒸汽压变大，挥发性大，使高温状态运行的导热油泵产生气阻，造成输送困难。 2、 酸值 是导热油中有机酸和无机酸的总量，即每克导热油消耗氢氧化钾的总量。有机酸又分低 分子有机酸和高分子有机酸，低分子有机酸和无机酸对金属有腐蚀性。特别在水分子存在下，腐蚀会增大。导热油中大部分是高分子有机酸，高分子有机酸对设备腐蚀很小。导热油在高温运行中有诱导、吸附、硬化和脱落等步骤的结焦过程。这些过程使热油炉管道中形成一层导热油焦，并影响其热油炉的传热效果，也同时隔离了导热油与金属管壁的接触，使这些酸不能腐蚀设备，由此可见酸值对金属的腐蚀性是不显重要。由酸值可判断油品的变质程度。高温热载体在大于60以上时遇空气或水易氧化生成有机酸，其值大小可以判断出热载体被高温氧化的难易及严重程度。 3、 闪点(开口) 是指在规定条件下，加热油品所逸出的蒸气和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度。闪点越高，起火的可能性越小，使用越安全，但不能理解为闪点越高越适用于高温。不同品牌的导热油其闪点是不同的，最低只有140，最高达200。导热油在密闭体系的加热油炉中使用，使燃烧的三要素不具备，所以导热油不会燃烧。假如系统中有泄漏现象，也是先冒烟，遇到明火情况下，才会发生闪火现象，及时处理也不会燃烧。由此可见导热油的闪点对导热油报废指标来说是非重要因素，只要掌握好，导热油是不会燃烧的，也不影响其热油炉的安全性。 4、 残炭 残炭是多环芳香烃、胶质、沥青质的混合物，在空气不足的条件下受强热作用易于分解、脱氢缩合而成残炭。残炭的大小可大致判定导热油在高温使用中的结焦倾向。结焦的传热系数与金属相差很大，能耗增加，所以残炭是影响导热油的主要因素。 5、 水分 关系到装置平稳运行的重要指标，载热体中如果水份超标容易在升温过程中出现沸油现象，也容易加快油品的水解与氧化反应。导致导热油油分解失效。一般工业装置使用产品不得大于0.05%，民用电热取暖器因无法排除水分，为保证安全，指标定为不大于0.02%。 6、 倾点 是表示油品低温流动性能的质量指标，此项指标的意义：能估计石蜡含量的多少。指导环境使用温度。 7、馏程 导热油的馏程关系到导热油的使用温度。它是指油组成最低沸点与最高沸点之间的范围。其范围越大，沸程就越宽，应考虑油中最低沸点物。应有的合适的量，以确保用油过程中不致损耗过多，同时不致因油的粘度过高而影响效果并形成积炭。导热油在规定的使用温度范围内，馏程较窄为好。 四、导热油的特点 1、在几乎常压的条件下，可以获得很高的操作温度。即可以大大降低高温加热系统的操作压力和安全要求，提高了系统和设备的可靠性； 2、可以在更宽的温度范围内满足不同温度加热、冷却的工艺需求，或在同一个系统中用同一种导热油同时实现高温加热和低温冷却的工艺要求。即可以降低系统和操作的复杂性； 3、省略了水处理系统和设备，提高了系统热效率，减少了设备和管线的维护工作量。即可以减少加热系统的初投资和操作费用； 4、在事故原因引起系统泄漏的情况下，导热油与明火相遇时有可能发生燃烧，这是导热油系统与水蒸气系统相比所存在的问题。但在不发生泄漏的条件下，由于导热油系统在低压条件下工作，故其操作安全性要高于水和蒸汽系统。 五、导热油的劣化 导热油的劣化主要是导热油加热后逐渐分解及聚合反应，使导热油原结构发生变化。生成的低分子或高分子物质逐渐增多，从而改变导热油的特性。劣化原因主要是高温，空气中的氧及生产过程中化学物质的混入等。劣化分为热劣化、氧化劣化和混入异物的劣化三种。 1、热劣化：导热油长期处于高温环境则原子间、分子间的链键断裂，化合物发生分解，分解物主要有气体，低分子物及自由基分子。此自由基分子和其他分子发生聚合，产生聚合物的活跃集团。所发生的聚合反应为连锁性，即使在一定温度下，随着时间的延长，所生成的聚合物的分子量和生成量都有增加倾向。粘度等指标发生缓慢的变化。 2、 氧化劣化：高温导热油和空气中的氧接触后，会氧化生成有机酸，有机酸可进一步促进导热油的聚合反应，并不限于高温，温度100前后也会发生，随温度的升高其反应速度加快。其结果可导致粘度增加，而其所生成的有机酸遇水后对设备带来一定腐蚀作用。 3、 混入异物劣化：所混入的物质有可能成为催化剂，催化导热油的分解、聚合反应：可直接和导热油发生反应，生成分解物及聚合物：所混入的物质即使不溶于导热油，也可在导热油中进行自身的分解和聚合反应，因此，导热油还未发生劣化，由于混入物的自身反应，改变导热油的特性而影响导热油正常运行；有高位槽、系统配管等脱落的铁锈混入后，也可促进导热油的分解、聚合反应。 五、 防止劣化的措施 1、热劣化的对策：对导热油发生热劣化影响最大的因素为其加热炉加热面的管壁温度。控制温度在导热油允许使用范围内是防止热劣化的必要措施，并加入适宜经石油化工科学研究院评定的优质抗垢添加剂。 2、 氧化劣化的防止措施：防止氧化劣化的原则应尽量避免高温导热油和空气接触，并加入适宜经石油化工科学研究院评定的优质抗垢添加剂。 3、 异物混入的防止对策：异物，主要指那些能改变载热体的物性，使之发生分解，聚合反应的物质，要防止异物的混入，首先要明了不能混入的原因，再针对采取有效地防止对策。 以下是异物混入的常见原因： 在生产过程中，由于热交换器的内部蛇管或套管发生破损而引起被加热物的混入。 空气、水等的混入。导热油填充前加热设备及配管的干燥或洗净不充分，运行开始后法兰盘的结合不良，导热油贮槽、油桶等管理不善造成水分的混入。 铁锈的混入。系统和调和安装完毕后内部清洗工作不充分而残留的焊渣、泥等引起；另外，管理不佳的贮槽或密封不充分的高位槽也会产生锈。 导热油严重劣化而产生的重质化物。 六、导热油的安全隐患及防护 、导热油使用过程中诸性能潜在的危险性 1热稳定性 导热油在使用过程中由于加热系统的局部过热，易发生热裂解反应，生成易挥发及较低闪点的低聚物，低聚物间发生聚合反应生成不熔不溶的高聚物，不仅阻碍油品的流动，降低形同的热传导效率，同时会造成管道局部过热变形炸裂的可能。 2氧化稳定性 导热油与溶解其中的空气及热载体系统填装是残留的空气在受热情况下发生氧化反应，生成有机酸及胶质物粘附输油管，不仅影响传热介质的使用寿命，堵塞管路，同时易造成管路的酸性腐蚀，增加系统运行泄漏的风险。 、导热油在使用过程的防护 1避免导热油的氧化 由于导热油在热载体中高温运行的情况下易于发生氧化反应，造成导热油的劣化变质，所以通常对设置的高温膨胀槽进行充氮保护，确保热载体系统的封闭，避免导热油与空气接触，延长导热油的使用寿命。 2避免导热油的结焦 导热油在运行温度超过最高使用温度时，在导油管壁会出现结焦现象，随着结焦层的增厚，导油管壁温偏高又促使粘附结焦，不断增厚的管壁温度进一步提高，随着管壁的不断增厚传热性能恶化，随时可能发生爆炸事故。因此，严格控制热载体出口处导热油的温度不得超过最高使用温度，热载体的最高膜温应小于允许油膜温度。 3定期排查泄漏点 加强现场监控，要确保热载体系统完好不漏，定期排查设备的腐蚀渗漏情况，发现渗漏及时检修。因此，热载体系统要合理设计，使用中要定期检测设备壁厚和耐压强度，并在设备和管道上加装压力计、安全阀和放空管。 4防止热载体内混入水及其他杂质 随着热载体的加热，溶解在其中的水分迅速汽化，导热管内的压力急剧上升而导致无法控制的程度，引起爆炸事故。所以，导热油在投入使用前应先缓慢升温，脱除导热油中的水和其他轻主份杂质。 5定期化验导热油指标 定期测定和分析热载体的残碳、酸值、粘度、闪点、熔点等理化指标，及时掌握其品质变化情况，分析变化原因。当酸值超过0.5mgKOH/g，粘度变化达到15,闪点变化达到20，残碳达到1.5时，证明导热油性能已发生了变化5。定期适当补充新的热载体，使系统中的残碳量基本保持稳定。