能源化工]导热油应用技术基础知识

能源化工]导热油应用技术基础知识内容摘要：

时间条件下，在隔绝空气的状态中，因受热发生热裂解和热聚合时所表现出的稳定性。 某一特定的产品，其稳定性取决于它的组成、纯度、精制深度和馏程范围。 热稳定性不同，其使用中热裂解和热聚合的程度也不同。 裂解反应所产生的小分子低沸物，易使系统产生气阻，使泵产生气蚀，同时还会造成油品过 多地蒸发损耗及对环境的污染；热聚和反应则产生大分子高聚物，它逐渐沉积于加热器和加热管道表面，形成积碳而影响加热系统的传热效率和对温度的控制。 导热油只有具有良好的热稳定性，才能保证其在高温下持续安全运行，并具备较长的使用寿命。 导热油的热稳定性取决于分子中苯环、萘环、联苯、苯甲基及直连烃基的基本化学结构的耐热性和侧链烷基结合的强弱；另外一个不容忽视的因素是，导热油中所含有的微量氧化物、金属杂质及因制造过程中精制的不充分而残留的杂质，加速了导热油的劣化，对其稳定性也有一定的影响。 不同类型的导热油其稳定性也不同。 矿物型的因其由多个单组份组成，其热稳定性由最低的组分决定，由于原始产物组成不同，所以有一定的分散范围和相应的安全性；由同分异构物（如芳烃类）合成的导热油，因其混合物有存在不同结构，且通常具有相同的组成，其热稳定性受分子结构中支链种类排列状况的影响；由单一物质或由简单混合物组成的导热油 (如联苯和联苯醚 )，其热稳定性最高。 导热油初馏点、在使用中的意义和影响（略） 1导热油闪点、在使用中的意义和影响 导热油的闪点是一项与产品的挥发性和安全性相关的指标。 它反映高挥发性分解产物的生成情况和可燃烧气体的含 量，以及运行中的导热油遇明火有发生燃烧的可能性。 闪点越低导热油的蒸发率越大，安全性也就越差。 反之亦然。 有实验证明，烷烃型导热油当加温到 280℃以上时，洒在水泥地面上不接触明火也会自然；芳烃型导热油只有遇到明火才会燃烧。 从安全角度出发，规定导热油的闭 口闪点不能低于 100℃，（一般开口闪点的温度比闭口闪电的温度高 20～ 30℃）这是一项基本的安全要求。 如果导热油的闪点变化超过原技术指标 20%以上，该油品英语更换，不可再继续使用。 1导热油硫含量、在使用中的意义和影响 硫含量是指导热油中含硫成分得多少。 硫含量的 高低取决于产品的精制深度。 硫含量过高，易造成设备的腐蚀。 因此，要求硫含量不能大于 %。 1导热油氯含量、在使用中的意义和影响 氯含量是指导热油中含氯成分的多少。 这是一项与毒性有关的环保指标。 导热油中的氯含量应控制在不大于 %。 1导热油倾点、凝点，在使用中的意义和影响 倾点表示导热油流动的极限温度。 此项指标与产品的低温流动性相关，它和低温粘度决定了导热油的低温流动性，决定了导热油运输和装置位置的设定（地理区域或室外）。 根据我国低粘度基础油的倾点和冬季运输机设备启动的实际需求，一般要求倾点不 高于 9℃ . 凝点是导热油失去流动性的最高温度，也称为流动极限。 导热油的沸点越高，则其倾点和凝点也越高，一般使用温度要比凝点高出 10～ 20℃ . 1导热油密度、在使用中的意义和影响 流体（气体和液体的统称）单位体积的质量称为密度。 密度是反映产品构成的指标，它反映出导热油裂解、浓缩和聚合的状况，与导热油的传热性能有关。 导热油的密度用 ρ 表示，它是质量与体积的商： ρ =m/V（ kg/m3）。 导热油的体积与温度有关，温度升高体积增大。 根据经验，温度每升高 100℃ ，体积约增加 10%。 1导热油酸值、在使用中的意 义和影响 导热油的酸值也叫中和值，它是指导热油中有机酸的总含量。 它表示中和1g被检测导热油中所含游离酸所需要的氢氧化钾的量，酸值的单位是 mgKOH/g。 它表示油品的含酸量，特别是水溶性酸的含量。 酸值高低可反应产品的精制深度，精制越深其酸值越低。 该项指标直接影响设备的腐蚀情况。 在导热油温度不超过100℃ 且无水份时，其所含有机酸对金属无腐蚀，超过 100℃ 时，随温度及酸值的升高，有机酸对金属的腐蚀性增加。 酸值指标应不大于 ，这一指标对油品使用有以下影响： （ 1）、酸值越高，它所含的酸性物质就越多。 这是判断的老化产物、氧化程度是否对设备造成腐蚀的质量指标之一。 （ 2） 、酸值的高低可用来判断油品对金属的腐蚀程度。 当有机酸对金属作用时生成金属盐或金属皂，这种物质可加速油品的老化变质，并降低其抗乳化能力。 此外，导热油的酸值增大，导致导热油的颜色变深，并释放出酸臭味。 （ 3）、油品氧化变质所产生的酸性物质，与金属作用生成皂类沉淀或其他氧化物，易堵塞加热系统管路及阀门。 因此，对于运行过程中的导热油，应定期测定酸值，这对于保证加热系统和用热设备的正常运转有很大的帮助。 使用 中的导热油如果酸值超过 ，该有品应更换不宜继续使用。 1导热油燃点、自然点，在使用中的意义和影响 导热油的燃点是指蒸汽与空气形成的混合气体与火焰接触时连续闪火 5s 以上的温度；自然点则是将油品加热到一定的温度，然后使之与空气接触，引起剧烈的氧化作用不需要引火而产生火焰自行燃烧，发生自燃的最低温度称为自燃点。 油品的自然点与其沸点有关，沸点越高则越不易燃烧，其自燃点也就越高， 产品的安全性就愈好。 自然点与闪点相比较自然点高于闪点，自然点是导热油的一项重要安全指标。 通常油的使用温度在闪点之上，这 就要求油不能和明火或火化直接接触，油的使用温度必须低于自然点。 由于导热油的自然点高于 100℃ ，而且它在空气中的自然温度高于最高使用温度，所以导热油的渗漏一般不会引发着火事故。 但当导热油进入绝热层时，因其表面积增大，其自燃温度可能会降至管道的操作温度（ 120℃ ）以下，如果此时接触氧气有可能着火。 在加热炉中导热油泄漏会发生燃烧，并产生浓烟。 导热油在 130℃ 以上的温度条件下在空气中会形成爆炸混合物。 如果蒸汽压足以形成可燃混合物，爆炸混合物只可能在含有未分解导热油的密封系统中形成。 由于自然点是一项重要的安全性能 指标，故生产企业应逐批将检验结果报告用户。 1导热油水分，在使用中的意义和影响 导热油的水分含量是关系到加热装置系统平稳运行的一项重要指标。 如果导热油中存有水分，在加热过程中会气化而引起体积急剧膨胀，导致泵发生气蚀，压力不稳定、操作不平稳，严重时会引发喷油和着火。 因此，对于导热油中的水分指标应严格控制。 一般用于工业加热装置的导热油，水分含量应不大于500mg/kg，而用于小型电热取暖装置的导热油，因在使用中水分无法排出，所以对水分的要求更应严格控制，一般不应超过 200mg/kg。 导热油水分含量的试验方法 为微量水测定方法。 导导热油的残炭、灰分，在使用中的意义和影响 残炭是指导热油受热超温时分解、聚合而形成的胶质、沥青质及粘稠环芳香烃。 残炭和灰份含量的多少，由导热油的精制深度所决定。 所以它是一项反映导热油精制深度的指标，同时也是反映油品中胶状物和不稳定化合物含量的间接指标。 测定导热油的残炭是在不通入空气的条件下，将导热油加热使其蒸发、分解和焦化，把燃烧的气体排。