導(dǎo)熱油在使用中,不可避免的會(huì)發(fā)生一些變化。這個(gè)變化就是導(dǎo)熱油老化變質(zhì)的過(guò)程,而這個(gè)變化又是漫長(zhǎng)的,當(dāng)達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)時(shí)至少需要五年以上的時(shí)間,甚至更長(zhǎng)。因此,對(duì)導(dǎo)熱油進(jìn)行定期檢測(cè)是很有必要的,其目的就是觀察導(dǎo)熱油在使用中的變化程度,再根據(jù)分析結(jié)果來(lái)完善導(dǎo)熱油系統(tǒng)的管理和操作,有效延長(zhǎng)導(dǎo)熱油的使用壽命。所以,我們就應(yīng)該對(duì)導(dǎo)熱油的品質(zhì)變化有一定的了解。導(dǎo)熱油在一定的溫度下,會(huì)發(fā)生不同程度的熱裂解現(xiàn)象,特別是超溫使用,會(huì)加速導(dǎo)熱油的裂解,使導(dǎo)熱油分解成小分子的低沸物,這是造成導(dǎo)熱油閃點(diǎn)降低的主要因素。所以,在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)避免超溫和定時(shí)脫輕排汽是控制導(dǎo)熱油閃點(diǎn)降低的有效措施。
要想做好導(dǎo)熱油的選用工作,就要對(duì)導(dǎo)熱油的分類進(jìn)行詳細(xì)了解,只有這樣才能對(duì)癥下藥進(jìn)行選擇:1、礦物型導(dǎo)熱油礦物型導(dǎo)熱油是在煉的基礎(chǔ)油中加入了化劑、粘度改進(jìn)劑、酸化防止劑等添加劑調(diào)配而成的有機(jī)熱載體,基本上可分為芳香烴型、環(huán)烷烴型和鏈烷烴型(石蠟基烷烴)三大類,礦物型導(dǎo)熱油種類繁多,不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品品質(zhì)、類型有較大差異,但其組成基本都是直鏈烷烴和環(huán)烷烴的混合物,這類導(dǎo)熱油的分子具有長(zhǎng)、直鏈化學(xué)結(jié)構(gòu),高溫下容易發(fā)生斷裂,跟合成導(dǎo)熱油相比,熱穩(wěn)定性較差。但由于其單價(jià)相對(duì)便宜,所以常使用在對(duì)熱穩(wěn)定性要求不高,對(duì)溫度的控制無(wú)嚴(yán)格條件限制的熱載體系統(tǒng)中,一般適合在250℃以下的加熱系統(tǒng)。由于礦物油組分中既有輕質(zhì)組分又有重質(zhì)組分,其分子結(jié)構(gòu)在高溫下易發(fā)生分解,產(chǎn)生結(jié)焦,所以使用壽命要遠(yuǎn)低于合成型導(dǎo)熱油,且每年的添加量較大,通常占到系統(tǒng)導(dǎo)熱油總量的10%-20%。2、合成型導(dǎo)熱油合成型導(dǎo)熱油是由具有單一分子結(jié)構(gòu)的合成基礎(chǔ)油加入酸化防止劑、劣化防止劑等調(diào)制而成。我國(guó)于2010年1月1日頒布實(shí)施的新有機(jī)熱載體中對(duì)合成型導(dǎo)熱油的規(guī)定為:化學(xué)合成工藝生產(chǎn)的,具有一定化學(xué)結(jié)構(gòu)和明確化學(xué)名稱的產(chǎn)品。合成導(dǎo)熱油通常可分為以下幾種類型:苯、氫化三、和醚、醚、硅油等。合成型導(dǎo)熱油多為芳香烴類化合物,不同類型的合成導(dǎo)熱油其性能不同,如和醚屬于氣液兩相導(dǎo)熱油,特點(diǎn)是高溫性能好,可在400℃以下的溫度使用;合成苯屬液相導(dǎo)熱油,有較寬的使用溫度范圍,且屬于環(huán)保型產(chǎn)品等。由于芳香烴類化合物分子結(jié)構(gòu)和原子間的化合鍵具有很好的熱穩(wěn)定性,因此是目前合成高溫導(dǎo)熱油的主要種類。
導(dǎo)熱油加熱與直接加熱和蒸汽加熱等傳統(tǒng)的加熱方式相比,具有節(jié)約能耗、加熱均勻、控溫精度高、操作壓力低和安全便利等優(yōu)點(diǎn)。因此,本世紀(jì)80年代以來(lái),我國(guó)導(dǎo)熱油的研制和應(yīng)用發(fā)展相當(dāng)迅速,已在化學(xué)化工、石油加工、石油化工、化纖、紡織、輕工、建材、冶金、糧油食品加工等行業(yè)的多種加熱系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。二、結(jié)焦的形成導(dǎo)熱油在傳熱過(guò)程中主要發(fā)生三種化學(xué)反應(yīng):熱氧化反應(yīng)、熱裂解和熱聚合反應(yīng)。結(jié)焦產(chǎn)生于熱氧化反應(yīng)和熱聚合反應(yīng)。熱聚合反應(yīng)因?qū)嵊驮诩訜嵯到y(tǒng)運(yùn)行過(guò)程受熱而發(fā)生,該反應(yīng)會(huì)生成稠環(huán)芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等大分子高沸物,其逐漸沉積于加熱器和管路表面,形成結(jié)焦。熱氧化反應(yīng)主要因開式加熱系統(tǒng)膨脹槽內(nèi)的導(dǎo)熱油接觸空氣或參與循環(huán)而發(fā)生,該反應(yīng)會(huì)生成低分子或高分子的醇、醛、酮、酸等酸性組分,并進(jìn)一步生成膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等粘稠物質(zhì),后形成結(jié)焦;熱氧化是非正常情況引起的,一旦發(fā)生,會(huì)加速熱裂解和熱聚合反應(yīng),使粘度迅速增大,傳熱效率降低,造成過(guò)熱和爐管結(jié)焦。產(chǎn)生的酸性物質(zhì)還會(huì)造成設(shè)備腐蝕和泄漏。三、結(jié)焦的危害導(dǎo)熱油在使用過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)焦會(huì)形成隔熱層,致使傳熱系數(shù)下降、排煙溫度升高、燃料消耗增大;另一方面由于生產(chǎn)工藝所需溫度保持不變,加熱爐管壁溫度會(huì)急劇上升,從而引起爐管鼓包、,終將爐管燒穿,引起加熱爐著火、,造成設(shè)備和操作者人身傷害等嚴(yán)重事故。近年來(lái),此類事故屢見不鮮。
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