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(400℃)。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佳。这种凝点(12.3℃)低熔混合物,在常温下,沸腾温度在256~258℃范围内使用比较经济。这是因为两种物质的熔点均较高(联苯为<71℃,联苯醚<28℃)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(350℃)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。
导热油检测要素有七点,因导热油(又名热传导液)有一系列的物理性质.如粘度、蒸汽压、沸程、初馏点、闪点、燃点、流点等。运行中定期检验的目的是了解油品内在质量的变化,并由此发现系统设计、操作管理及导热油自身的质量问题,及时纠正以延长使用寿命。从以下检验项目可说明运行中热导热油的变质情况:
1、馏程馏程的变化表明热传导液分子质量的变化,国外采用气相色谱法,经与新油的馏程进行比较,以高沸物和低沸物含量表明热传导液发生裂解和聚合的程度。
2、粘度粘度的变化表明热传导液分子质量和结构的变化。裂解使粘度下降,而聚合和氧化使粘度上升。这些变化对高温范围的粘度影响很小,但对低温粘度影响较大,因此对寒冷地区和伴有冷却的操作工艺来说,低温粘度增长应引起重视。
3、酸值酸值的变化表明热传导液的老化程度。酸值上升通常是油品发生氧化所致,主要发生在膨胀槽不采用氮封的系统中。但当老化到一定程度时,可溶性有机酸可能进一步聚合生成高分子氧化产物,这时酸值又可能下降。因此,要注意从酸值的变化趋势判断油品的老化程度。
4、残炭残炭是运行中的热传导液经蒸发和裂解后留下的残炭量。在运行中残炭量往往随时间呈不断上升的趋势,可说明高分子炭状沉积物形成的倾向和老化的程度。国外常测定丙酮或戊烷不溶物,包括油不溶物和因裂解、聚合而产生的树脂状物。因该方法未经蒸发和热解,可准确说明油品中不溶物的含量。
5、闪点闪点是主要的安全性指标,说明高挥发性产物和可燃性气体形成的可能性。闪点下降过多可能成为事故的隐患。一般通过以上检验项目对热传导液的变质情况进行综合判断。
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。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。
矿物型热传导液报废有以下四方面指标:
1、粘度变化大于±20%,应引起注意;
2、闪点变化大于±15%,应引起注意;
3、酸值大于0.5mgKOH/g,应引起注意;
4、残炭达到1.5%,应引起注意。
在对运行中的热传导液进行测试时发现,粘度因受分解和聚合的共同影响,变化并不规律;酸值在氧化初期逐渐增大而后反而下降;闪点是说明油品运行安全性的重要指标;残炭则一直呈上升趋势,开始缓慢,而后数值增长明显加快。总之,对上述指标不能孤立地去看其中某一项,综合分析,做出判断。
考察产品高使用温度的真实性经石科院采用热稳定性试验方法确定,即在高使用温度下进行试验后外观透明,无悬浮物和沉淀,总变之率不大于10%所对应温度。通过与新标准作对照,分析产品说明书的真实性。尤其要了解其规定的高使用温度是如何确定的,有无机构的检测报告。根据国际化标准分类,矿物型导热油的高温度使用温度不超过320℃,目前多数该油品的高使用温度为300℃。
导热油的选择与系统注油
1.要切合实际选择导热油生产厂家与品牌,导热油的沸点应系统的高工作温度。由于不同牌号的导热油严禁混合使用,所以建议选择导热油时要考虑方便采购或多采购一些备用。
2. 在整个加热系统安装、检验完成后,进行系统注油,导热油通过膨胀槽注油口处加注,注油时打开系统中所有的阀门(放油阀除外),然后通过膨胀槽将导热油徐徐注入系统。
3.当液面显示约为膨胀槽高度1/2时,停止注油。
4. 注油后盖好注油盖,连接好溢油管,仔细检查管路各阀门开关情况,严禁系统内存在渗油、漏油现象。
高温导热油应用十分普遍,循环系统流程中会造成粘粘稠胶原纤维,一部分胶原纤维根据过滤装置过虑掉,也有一小部分胶原纤维粘附在炉管内腔,很容易产生结焦,结焦现况是让导热油炉的热传导率达不上规定,炉管内有要,炉管上造成鼓包,再次加温鼓泡会裂开并渗油,碰到明火即点燃,从而可以了解清洗导热油炉内结焦的必要性,通常状况可以利用下列方式来解决导热油结焦问题。
残炭是评价导热油生成聚合物的程度。它是由多环芳烃、胶质、沥青质和树脂所组成的混合物,在空气不足的条件下加导热油,完全蒸发燃烧,受强热作用裂解、脱氢、缩合而成的焦炭残渣的数量,用重量百分比表示。残炭值的大小可大致判定导热油在使用中的结焦倾向。结合其他指标可以判定导热油的精制深度,精制深的导热油残炭值小。但导热油中氮、硫、氧化物、胶质、沥青质及多环芳烃含量较多时,残炭会有所增加,炭质也较硬。
随着我国工业化进程不断推进,工业领域对导热油的需求量也不断增长。以此为契机,导热油生产厂家如雨后春笋般大量涌现,仅在不到三十年的较短时间,由数家迅速增加至上百家,年产量达到数十万吨,产值大幅上升。导热油工业从生产品种到生产数量以及应用领域都有很大的发展,人们对导热油的认识不断加深,导热油的应用面也更加宽广。随着科技的发展,对热的控制和使用要求越来越高,导热油的使用几乎覆盖了工业生产的各个领域。