導(dǎo)熱油應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)知識_第1頁
導(dǎo)熱油應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)知識_第2頁
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文檔簡介

1、導(dǎo)熱油應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)知識一、導(dǎo)熱油的概念、用途及發(fā)展1、什么是導(dǎo)熱油導(dǎo)熱油是有機(jī)熱載體的俗稱,我國統(tǒng)一命名為熱傳導(dǎo)液。其英文名稱為 Heat tranferoil,它是以液相或氣象形態(tài)進(jìn)行熱量傳遞的介質(zhì)。 它包括礦物性導(dǎo)熱油(稱 為熱傳導(dǎo)油)和合成型導(dǎo)熱油(稱為熱傳導(dǎo)液) 。2、礦物性導(dǎo)熱油和合成型導(dǎo)熱油的制取礦物性導(dǎo)熱油是石油加工過程中,提取某段餾分,經(jīng)過精制,再加入多種添 加劑制?。缓铣尚蛯?dǎo)熱油是以某種化工或石油化工產(chǎn)品作原料, 經(jīng)過有機(jī)合成工 藝制取。 合成型導(dǎo)熱油是純的或比較純的化學(xué)品, 它與礦物型導(dǎo)熱油相比較, 具 有熱穩(wěn)定性好、使用溫度高、壽命長及可再生等特點。3、導(dǎo)熱油的用途、主要

2、用于哪些行業(yè) ?由于利用導(dǎo)熱油與利用蒸汽相比具有加熱均勻、操作簡單、安全環(huán)保、節(jié)約 能源控溫精度高、 操作壓力低等優(yōu)點, 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中已被作為傳熱介質(zhì)得到 廣泛應(yīng)用。廣泛應(yīng)用于石油、化工、油脂、食品、紡織印染、醫(yī)藥、合成纖維、造紙、 塑料、橡膠、木材、建材、冶金、機(jī)械加工和鑄造、空調(diào)及電器設(shè)備、脂肪和油 漆、撂跤、汽車制造、碳素工業(yè)中。還應(yīng)用于筑路工程中、國防科研中、海運(yùn)業(yè) 中。除上述行業(yè)外,還應(yīng)用于溫水發(fā)聲器、熱水發(fā)生器、蒸汽發(fā)生器、散熱器以 及肥皂洗滌劑工業(yè)、焦油加工業(yè)、洗衣業(yè)的用熱。4、導(dǎo)熱油的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展前景導(dǎo)熱油的研究和應(yīng)用始于 20 世紀(jì) 30年代前后。 1929 年,

3、美國道氏( DOW) 化學(xué)公司首次生產(chǎn)出聯(lián)苯醚和聯(lián)苯的混合物,其商品名稱為 Dowtherm A ,后的 專利并應(yīng)用于加熱系統(tǒng), 開創(chuàng)了生產(chǎn)導(dǎo)熱油的先河, 為熱載體的發(fā)展開辟了新的 途徑。自此, 導(dǎo)熱油作為一種新的傳熱介質(zhì)的優(yōu)越性逐步為人們所認(rèn)識。 在歐美 市場陸續(xù)開發(fā)出一些與 Dowtherm A 組分相似的產(chǎn)品,如德國拜爾公司的 Dipnyl 系列產(chǎn)品及Dowtherm E、三氯苯與氯化氫混合物、鄰苯二甲酸異丙脂、鄰苯二 甲酸二乙脂等。 1948年日本也開始了對導(dǎo)熱油的研究, 1952年生產(chǎn)出 sk-OIL260和 sk-OIL170 的導(dǎo)熱油。 到 20 世紀(jì) 50 年代,導(dǎo)熱油工業(yè)在世

4、界一些發(fā)達(dá)國家得 以迅速發(fā)展,其中合成芳烴列發(fā)展最快,應(yīng)用最廣。如烷基苯,烷基萘、烷基聯(lián) 苯、二卞基甲苯、氫化三聯(lián)苯等,美國孟山都(Monsan to)公司研制的氫化三聯(lián) 苯成為最暢銷的產(chǎn)品。 20世紀(jì) 60,美國、日本、德國、法國先后推出了具有優(yōu) 良性能的產(chǎn)品,如美國孟山都(首諾)公司的Thermi noi55、美國道氏化學(xué)公司的 DowthermL、DowthermG、DowthermLE、DowthermJ,美國 Mobil 公司石油 公司的mobiltherm600,美國SHELL石油公司的shelltheia oile,日本東曹與綜研 化學(xué)公司的Neosk-oil400、1300、1

5、400,英國BP石油公司的Tran seal,德國HULS 公司的 marlothermN,日本新日鐵化學(xué)公司 Therms600 700、800、900等。目 前比較發(fā)達(dá)國家主要使用的導(dǎo)熱油為合成型芳烴系列產(chǎn)品,如Total公司生產(chǎn)的seriola k3120、kl1120均為芳烴系列導(dǎo)熱油,因為對稱的烷基苯結(jié)構(gòu)的芳烴為基 礎(chǔ)具有完整的共軛結(jié)構(gòu), 所以該類產(chǎn)品熱穩(wěn)定性、 潔凈分散性好, 因而這些產(chǎn)品 成為世界導(dǎo)熱油市場的主導(dǎo)產(chǎn)品。20世紀(jì) 50年代之前,世界上尚未生產(chǎn)專門的礦物型導(dǎo)熱油, 一般都采用機(jī)械油、 汽缸油作為代用傳熱介質(zhì)。 50 年代之后,美國率先采用深度精制工藝生產(chǎn)專門 的礦物型

6、導(dǎo)熱油。隨后,世界各國先后推出同類產(chǎn)品。至 70年代,為提高導(dǎo)熱 油的性能, 人們開始采用加入各種添加劑的方法來改善導(dǎo)熱油的耐高溫性能, 因 而一些導(dǎo)熱油的專用添加劑也陸續(xù)研制出來, 使礦物型導(dǎo)熱油的性能和品質(zhì)不斷 提高,應(yīng)用范圍更加廣泛。 當(dāng)今,世界上礦物油性導(dǎo)熱油占據(jù)市場份額較大的是 EIP 公司 deThermelp32, Esso公司的 Essotherm50Q Shell 公司的 ThermiaC,Mobil 公司的 Mobiltherm603 等產(chǎn)品。我國導(dǎo)熱油的開發(fā)研制晚于上述工業(yè)發(fā)達(dá)國家。導(dǎo)熱油的研制和生產(chǎn)始于20世紀(jì)70年代末蘇州道生;合成型導(dǎo)熱油的研制和生產(chǎn)始于 60年代末

7、的荊門石油煉 制研究所。到 80年代,北京、上海、江蘇、吉化公司等的企業(yè)和科研機(jī)構(gòu),先 后研制生產(chǎn)出環(huán)烷烴性、混合型導(dǎo)熱油。 20世紀(jì) 90年代,我國導(dǎo)熱油應(yīng)用技術(shù) 得以迅猛發(fā)展, 開發(fā)研制水平不斷提高, 如北京燕化公司研究院研制的 YD-250、 YD-300、 YD-325、 YD-340 礦物型導(dǎo)熱油和 HD-350、 HD-360、 HD-370、 HD-380 合成型導(dǎo)熱油; 山東恒利石油化工有限公司開發(fā)研制的 WD250、 280、 300、 330、 350系列產(chǎn)品及HL-400氣/液相合成型導(dǎo)熱油、HD315合成型導(dǎo)熱油、采用二次 分切工藝生產(chǎn)的榮獲國家專利的新型環(huán)保 YDF

8、系列產(chǎn)品以及蘇州溶劑廠生產(chǎn)的 Dowtherm 導(dǎo)熱油的仿制品、北京飛天智成石化科技發(fā)展中心研制的 L-Q 系列導(dǎo) 熱油、江蘇吳縣化工廠生產(chǎn)的氫化三聯(lián)苯等, 其中有不少礦物油及合成型導(dǎo)熱油 的技術(shù)指標(biāo),已經(jīng)達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平,成為進(jìn)口的替代產(chǎn)品。 由于導(dǎo)熱油是一種優(yōu)良的傳熱介質(zhì), 既可加熱又可散熱, 既可作為加熱介質(zhì)又可 作為冷卻介質(zhì),同時,又因其具有傳熱均勻、操作簡便、安全環(huán)保、解決能源, 在較低的壓力下能獲得較高的溫度, 對設(shè)備的要求比蒸汽鍋爐低, 且不受地域環(huán) 境的限制等優(yōu)點,而成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛采用的、理想的最佳傳熱介質(zhì), 故越來越被人們所認(rèn)識, 越來越得以廣泛應(yīng)用。 尤其由

9、于我國導(dǎo)熱油技術(shù)的應(yīng)用 起步較晚, 到目前所占有的用熱市場的份額較少, 故而他具有巨大的發(fā)展空間和 廣闊的發(fā)展前景。5、導(dǎo)熱油的物理性質(zhì)、它在使用中的意義和影響 導(dǎo)熱油有一系列的物理性質(zhì),如粘度、蒸汽壓、沸點、初餾點、流點、閃點、 燃點等。導(dǎo)熱油的粘度指標(biāo)直接關(guān)系到傳熱效果 ,粘度越小流動就越快, 其傳熱效率越 高。導(dǎo)熱油的沸程關(guān)系到導(dǎo)熱油的使用溫度,它是指組分中最低沸點與最高沸點 之間的范圍,范圍越大,費城就越寬,應(yīng)考慮油中低沸點物、高沸點物應(yīng)有合適 的含量,以使油在使用中不損耗過多, 同時不至油的粘度過高影響傳熱效果而形 成積碳。希望油在規(guī)定的使用范圍內(nèi),它的沸程較窄為好。導(dǎo)熱油蒸汽壓、閃

10、點、燃點和自然點是關(guān)系到導(dǎo)熱油是否容易揮發(fā),是否容 易著火的因素,如果油品的蒸汽壓小,閃點、燃點和自然點高,這種有就不容易 引起火災(zāi)。導(dǎo)熱油的初餾點高低與其安全性及使用溫度有關(guān), 初餾點越高,其安全性越好, 使用溫度越高。導(dǎo)熱油的流點是指導(dǎo)熱油能夠流動的最低溫度, 流點地的導(dǎo)熱油即使在寒冷的 北方也能保持流動狀態(tài)。 如果流點過高, 則會給油爐及系統(tǒng)啟動造成困難, 所以, 流點低的導(dǎo)熱油便于在嚴(yán)寒的地方使用。導(dǎo)熱油的這些物理性質(zhì)與其分子結(jié)構(gòu)和分子間的靜電引力大小有直接關(guān)系 子間的引力小,液體容易汽化,蒸汽壓必然大,沸點和初餾點也低。 幾種分子間引力對物理性質(zhì)的影響: 離子間的引力常用的熔鹽是硝酸

11、鈉即亞硝酸鈉的混合物, 它們的分子主要 屬于這一類型,其特點是蒸汽壓小,沸點和熔點高。 氫鍵醇分子間有氫鍵存在, 引力較大, 所以以醇為主要組成的導(dǎo)熱油不易 揮發(fā),蒸汽壓力小,它和分子量相近的烴相比沸點高,相應(yīng)粘度也大。 范德華力范德華力的強(qiáng)弱和分子大小及分子的形狀有關(guān)。 烴的相對分子質(zhì) 量越高,也就是分子中含有碳碳鍵的數(shù)目越多, 分子中可以任意分布的電子越多, 范德華力也越強(qiáng), 對沸點的影響也越大。 在烷烴中每增加一個碳, 沸點大致上升 2030C。因此,在同一類的烴類導(dǎo)熱油中,隨著相對分子質(zhì)量的增大,分子間 引力變大,油的蒸汽壓變小,閃點及沸點升高,這對導(dǎo)熱油性能是有利的。但油 的粘度和流

12、點隨分子引力增加而變大,這對導(dǎo)熱油性能來說又是不利的。因此, 我們不可能選擇一種既是蒸汽壓小, 沸點、閃點高, 而同時又是粘度及流點低的 基礎(chǔ)油,只能在這些物性中利弊平衡。5、導(dǎo)熱油的化學(xué)性質(zhì)、它在使用中的意義和影響 我國導(dǎo)熱油所使用的基礎(chǔ)油在石油組分中以開鏈烷烴為主, 煉制所得的白油也是 開鏈烷烴型, 有相當(dāng)一部分以石油做基礎(chǔ)油的導(dǎo)熱油都屬于這一類型。 國外石油 組分中有的以環(huán)烷烴為主, 相應(yīng)的也有以環(huán)烷烴作為基礎(chǔ)油的導(dǎo)熱油。 合成的聯(lián) 苯和三聯(lián)苯組分為多換房聽導(dǎo)熱油。 組分純粹為稠環(huán)芳烴的導(dǎo)熱油并不多見。 通 常我們所說的芳烴導(dǎo)熱油, 除了聯(lián)苯三聯(lián)苯外, 一般是指芳香族脂肪族化合物, 即在

13、分子結(jié)構(gòu)中部分是芳烴,部分是脂肪烴,如烷基苯、部分氫化三聯(lián)苯、二卞 基甲苯都屬于這一類。在加熱情況下, 烴類主要是通過兩類反應(yīng)而變質(zhì)。 一類是氧化反應(yīng), 另一類 是熱解反應(yīng)。烴在200C以上和空氣接觸就能觀察出氧化反應(yīng)的產(chǎn)生。 反應(yīng)產(chǎn)物除有機(jī)酸 外,還有深度氧化生成的不溶物及泥狀沉淀物。有機(jī)酸的出現(xiàn)使油的酸值增加; 泥狀沉淀物的存在增加了油的粘度,覆蓋在傳熱面上將降低導(dǎo)熱率。熱裂解反應(yīng)也很復(fù)雜,裂解的過程中包括了以下幾類反應(yīng)。 碳鏈的斷裂,如烷烴熱裂形成相對分子質(zhì)量較小的烷及稀。 開環(huán)。 脫氫。 聚合和縮合。熱裂解所得的烯可以聚合成比裂解前分子更大的結(jié)構(gòu)。 芳烴脫氫縮合生成多 環(huán)和稠環(huán)芳烴縮合

14、的最終產(chǎn)物是焦。 烷烴及環(huán)烷烴裂解產(chǎn)生的烯和芳烴通過類似 的途徑也會形成焦。 所以熱裂解反應(yīng)生成兩類產(chǎn)物: 一類是比原來烴分子更小的 烴,更易揮發(fā), 導(dǎo)致導(dǎo)熱油中的蒸氣壓上升和閃點下降; 另一類產(chǎn)物是分子更大 的物質(zhì),使導(dǎo)熱油的粘度增加,同時也是傳熱面粘著物質(zhì)增加而降低導(dǎo)熱率。各類烴對氧化及熱裂解的穩(wěn)定性并不一樣,在較低溫度下其熱穩(wěn)定性順序 是:正乙烷環(huán)乙烷乙烯苯。隨著溫度的升高,其次序變化為:苯乙烯 環(huán)乙烷正乙烷。氧化反應(yīng)及熱裂解反應(yīng)的機(jī)理都是自由及反應(yīng)。 氧化反應(yīng)的歷程如下: 鏈的引發(fā):R-H - R +HRH+O 2 R +HOO 鏈的增長:R +O ROO 鏈的終止:自由基之間反應(yīng)形成

15、穩(wěn)定產(chǎn)物。 熱裂反應(yīng)的機(jī)理如下: 鏈的引發(fā):烴的C-C及C-H鍵的斷裂形成自由基。 鏈的增長:形成的自由基或是奪取其他分子中 H形成烷及新的自由基,或是失去H及小分子自由基而形成烯。 鏈的終止:自由基結(jié)合形成穩(wěn)定分子。氧化和熱裂解都涉及C-C及C-H鍵的斷裂而形成自由基,形成的自由基的難 易和鍵能大小有關(guān),各類烴的 C-C 及 C-H 鍵的鍵能并不一樣,從鍵能大小可以 看出: 烷烴、環(huán)烷烴以及芳烴的側(cè)鏈中 C-C 鍵的斷裂比 C-H 鍵容易; 形成芳烴自由基比烷及環(huán)烷自由基難,實際上芳核不容易氧化,在比較高的溫度下熱穩(wěn)定性也比其它烴好。對苯來說,開環(huán)溫度要高于700C,而環(huán)烷的穩(wěn)定性一般來說也

16、比鏈烷要高。因此,熱穩(wěn)定次序:芳烴環(huán)烷烷烴。芳香族 -脂肪族烴導(dǎo)熱油的性質(zhì)并不能簡單地說成是芳烴的性質(zhì)和脂肪族烴 基性質(zhì)的總和。 由于芳烴和烴基的相互影響, 使這類油具有新的性質(zhì), 但并不是 其穩(wěn)定性也比環(huán)烷烴及烷烴要高。烴的穩(wěn)定性除了與鍵能有關(guān),和分子的立體結(jié)構(gòu)也有關(guān),這使烴的結(jié)構(gòu)和穩(wěn) 定性關(guān)系變得更復(fù)雜。7、導(dǎo)熱油的生物學(xué)性質(zhì)、在使用中的意義和影響 導(dǎo)熱油的生物學(xué)性質(zhì)涉及它的毒性和對環(huán)境的污染。導(dǎo)熱油在生產(chǎn)和使用過 程中,有可能通過皮膚、呼吸道及口腔進(jìn)入人體內(nèi);使用過程中,有可能因泄漏 而污染產(chǎn)品及環(huán)境, 特別是應(yīng)用在食品工業(yè)時尤須注意, 對于導(dǎo)熱油的毒性應(yīng)當(dāng) 特別重視和注意。 由于導(dǎo)熱油

17、的低揮發(fā)物易引起呼吸困難, 故應(yīng)避免吸入已加熱 的導(dǎo)熱油蒸汽或煙霧。 聯(lián)苯和聯(lián)苯醚的低共熔混合物有天竺葵氣味, 這種氣味甚 至在微小泄漏量下人們也能覺察到,在空氣中的濃度只要有2X 10-6就能引起不安,因此,工作場所允許濃度(MAK限制在1X10-6 (=1mg/kg)。導(dǎo)熱油的毒性 致死中量(半數(shù)致死量),簡稱LD50,即導(dǎo)致實驗動物50溉亡所用的油量(注明 給藥方式),其意義為實驗動物群中毒后引起半數(shù)死亡的毒物投入量。LD50越小,毒性則越大。各類導(dǎo)熱油的毒性不同。用作導(dǎo)熱油的基礎(chǔ)油的組合烴類本身對動物及水生生物都沒有毒, 如經(jīng)過精制的醫(yī)用白油可作為藥物的基質(zhì)用于口服。 導(dǎo)熱油通常 加入

18、添加劑,如酚類、胺類,這些添加劑都具有一定的毒性,雖然加入量不多, 但毒性問題仍不能忽視。導(dǎo)熱油在使用過程中的泄漏及廢油對環(huán)境有輕微污染,但問題并不很嚴(yán)重。 烴類導(dǎo)熱油可以被生物降解成無害物質(zhì), 大多數(shù)導(dǎo)熱油的半衰期并不很長, 約在 24個星期.各類烴被降解的速率也不一樣,其分解快慢的次序為:烷烴二聯(lián) 苯三聯(lián)苯。8、導(dǎo)熱油技術(shù)指標(biāo)及意義導(dǎo)熱油的主要技術(shù)指標(biāo)有熱穩(wěn)定性、初餾點、閃點、燃點和自然點、凝點和 傾點、密度、殘?zhí)肌⒒曳?、水分、酸值、運(yùn)動粘度、硫含量、氯含量、餾程、外 觀等。導(dǎo)熱油的這些技術(shù)指標(biāo)決定了它的使用范圍和它的熱穩(wěn)定性、抗氧化性、 揮發(fā)性、低溫流動性、安全環(huán)保性及使用壽命,反映了產(chǎn)

19、品質(zhì)量的優(yōu)劣。9、導(dǎo)熱油最高使用溫度、在使用中的意義和影響 導(dǎo)熱油的最高使用溫度又熱穩(wěn)定實驗確定, 它是指某一標(biāo)號的產(chǎn)品經(jīng)熱穩(wěn)定性試 驗,其變質(zhì)率不大于 10%所對應(yīng)的溫度。國際上一般規(guī)定,在使用中加熱器的 主流體平均溫度與最高使用溫度之差, 對于礦物型導(dǎo)熱油一般取2030C為宜, 合成型導(dǎo)熱油取10C為宜。導(dǎo)熱油出口處的油溫不得超過最高使用溫度。10、導(dǎo)熱油熱穩(wěn)定性、在使用中的意義和影響導(dǎo)熱油的熱穩(wěn)定性是導(dǎo)熱油性能中最重要的物理性質(zhì), 是它與其它油品相區(qū) 別的主要使用性能指標(biāo)。 它是指在規(guī)定的試驗溫度及時間條件下, 在隔絕空氣的 狀態(tài)中,因受熱發(fā)生熱裂解和熱聚合時所表現(xiàn)出的穩(wěn)定性。 某一特定

20、的產(chǎn)品, 其 穩(wěn)定性取決于它的組成、純度、精制深度和餾程范圍。熱穩(wěn)定性不同,其使用中 熱裂解和熱聚合的程度也不同。 裂解反應(yīng)所產(chǎn)生的小分子低沸物, 易使系統(tǒng)產(chǎn)生 氣阻,使泵產(chǎn)生氣蝕, 同時還會造成油品過多地蒸發(fā)損耗及對環(huán)境的污染; 熱聚 和反應(yīng)則產(chǎn)生大分子高聚物, 它逐漸沉積于加熱器和加熱管道表面, 形成積碳而 影響加熱系統(tǒng)的傳熱效率和對溫度的控制。 導(dǎo)熱油只有具有良好的熱穩(wěn)定性, 才 能保證其在高溫下持續(xù)安全運(yùn)行,并具備較長的使用壽命。導(dǎo)熱油的熱穩(wěn)定性取決于分子中苯環(huán)、 萘環(huán)、聯(lián)苯、苯甲基及直連烴基的基 本化學(xué)結(jié)構(gòu)的耐熱性和側(cè)鏈烷基結(jié)合的強(qiáng)弱; 另外一個不容忽視的因素是, 導(dǎo)熱 油中所含有的

21、微量氧化物、金屬雜質(zhì)及因制造過程中精制的不充分而殘留的雜 質(zhì),加速了導(dǎo)熱油的劣化, 對其穩(wěn)定性也有一定的影響。 不同類型的導(dǎo)熱油其穩(wěn) 定性也不同。礦物型的因其由多個單組份組成,其熱穩(wěn)定性由最低的組分決定, 由于原始產(chǎn)物組成不同, 所以有一定的分散范圍和相應(yīng)的安全性; 由同分異構(gòu)物 (如芳烴類) 合成的導(dǎo)熱油, 因其混合物有存在不同結(jié)構(gòu), 且通常具有相同的組 成,其熱穩(wěn)定性受分子結(jié)構(gòu)中支鏈種類排列狀況的影響; 由單一物質(zhì)或由簡單混 合物組成的導(dǎo)熱油 (如聯(lián)苯和聯(lián)苯醚 ),其熱穩(wěn)定性最高。10、導(dǎo)熱油初餾點、在使用中的意義和影響(略)11、導(dǎo)熱油閃點、在使用中的意義和影響導(dǎo)熱油的閃點是一項與產(chǎn)品的

22、揮發(fā)性和安全性相關(guān)的指標(biāo)。 它反映高揮發(fā)性 分解產(chǎn)物的生成情況和可燃燒氣體的含量, 以及運(yùn)行中的導(dǎo)熱油遇明火有發(fā)生燃 燒的可能性。閃點越低導(dǎo)熱油的蒸發(fā)率越大,安全性也就越差。反之亦然。有實 驗證明,烷烴型導(dǎo)熱油當(dāng)加溫到 280C以上時,灑在水泥地面上不接觸明火也會 自然;芳烴型導(dǎo)熱油只有遇到明火才會燃燒。 從安全角度出發(fā), 規(guī)定導(dǎo)熱油的閉 口閃點不能低于100C,(般開口閃點的溫度比閉口閃電的溫度高 2030C)這是一項基本的安全要求。如果導(dǎo)熱油的閃點變化超過原技術(shù)指標(biāo)20%以上,該油品英語更換,不可再繼續(xù)使用。13、導(dǎo)熱油硫含量、在使用中的意義和影響 硫含量是指導(dǎo)熱油中含硫成分得多少。硫含量

23、的高低取決于產(chǎn)品的精制深度。硫含量過高,易造成設(shè)備的腐蝕。因此,要求硫含量不能大于0.2%。14、導(dǎo)熱油氯含量、在使用中的意義和影響氯含量是指導(dǎo)熱油中含氯成分的多少。 這是一項與毒性有關(guān)的環(huán)保指標(biāo)。 導(dǎo) 熱油中的氯含量應(yīng)控制在不大于 0.01%。15、導(dǎo)熱油傾點、凝點,在使用中的意義和影響傾點表示導(dǎo)熱油流動的極限溫度。 此項指標(biāo)與產(chǎn)品的低溫流動性相關(guān), 它和 低溫粘度決定了導(dǎo)熱油的低溫流動性, 決定了導(dǎo)熱油運(yùn)輸和裝置位置的設(shè)定 (地 理區(qū)域或室外)。根據(jù)我國低粘度基礎(chǔ)油的傾點和冬季運(yùn)輸機(jī)設(shè)備啟動的實際需 求,一般要求傾點不高于-9 C .凝點是導(dǎo)熱油失去流動性的最高溫度, 也稱為流動極限。 導(dǎo)

24、熱油的沸點越高, 則 其傾點和凝點也越高,一般使用溫度要比凝點高出1020C .16、導(dǎo)熱油密度、在使用中的意義和影響流體(氣體和液體的統(tǒng)稱) 單位體積的質(zhì)量稱為密度。 密度是反映產(chǎn)品構(gòu)成 的指標(biāo),它反映出導(dǎo)熱油裂解、濃縮和聚合的狀況,與導(dǎo)熱油的傳熱性能有關(guān)。 導(dǎo)熱油的密度用p表示,它是質(zhì)量與體積的商:p =m/V (kg/m3)。 導(dǎo)熱油的體積與溫度有關(guān),溫度升高體積增大。根據(jù)經(jīng)驗,溫度每升高 100C, 體積約增加 10%。17、導(dǎo)熱油酸值、在使用中的意義和影響 導(dǎo)熱油的酸值也叫中和值,它是指導(dǎo)熱油中有機(jī)酸的總含量。它表示中和1g被檢測導(dǎo)熱油中所含游離酸所需要的氫氧化鉀的量,酸值的單位是m

25、gKOH/g它表示油品的含酸量, 特別是水溶性酸的含量。 酸值高低可反應(yīng)產(chǎn)品的精制深度, 精制越深其酸值越低。 該項指標(biāo)直接影響設(shè)備的腐蝕情況。 在導(dǎo)熱油溫度不超過 100C且無水份時,其所含有機(jī)酸對金屬無腐蝕,超過100C時,隨溫度及酸值的升高,有機(jī)酸對金屬的腐蝕性增加。酸值指標(biāo)應(yīng)不大于 0.2 ,這一指標(biāo)對油品 使用有以下影響:(1) 、酸值越高,它所含的酸性物質(zhì)就越多。這是判斷的老化產(chǎn)物、氧化程度是 否對設(shè)備造成腐蝕的質(zhì)量指標(biāo)之一。( 2)、酸值的高低可用來判斷油品對金屬的腐蝕程度。當(dāng)有機(jī)酸對金屬作用時生成金屬鹽或金屬皂, 這種物質(zhì)可加速油品的老化變質(zhì), 并降低其抗乳化能力。 此 外,導(dǎo)

26、熱油的酸值增大,導(dǎo)致導(dǎo)熱油的顏色變深,并釋放出酸臭味。( 3)、油品氧化變質(zhì)所產(chǎn)生的酸性物質(zhì), 與金屬作用生成皂類沉淀或其他氧化物, 易堵塞加熱系統(tǒng)管路及閥門。 因此,對于運(yùn)行過程中的導(dǎo)熱油, 應(yīng)定期測定酸值, 這對于保證加熱系統(tǒng)和用熱設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有很大的幫助。 使用中的導(dǎo)熱油如果 酸值超過0.5mgKOH/g該有品應(yīng)更換不宜繼續(xù)使用。18、導(dǎo)熱油燃點、自然點,在使用中的意義和影響導(dǎo)熱油的燃點是指蒸汽與空氣形成的混合氣體與火焰接觸時連續(xù)閃火 5s 以 上的溫度; 自然點則是將油品加熱到一定的溫度, 然后使之與空氣接觸, 引起劇 烈的氧化作用不需要引火而產(chǎn)生火焰自行燃燒,發(fā)生自燃的最低溫度稱為

27、自燃 點。油品的自然點與其沸點有關(guān),沸點越高則越不易燃燒,其自燃點也就越高, 產(chǎn)品的安全性就愈好。 自然點與閃點相比較自然點高于閃點, 自然點是導(dǎo)熱油的 一項重要安全指標(biāo)。 通常油的使用溫度在閃點之上, 這就要求油不能和明火或火 化直接接觸,油的使用溫度必須低于自然點。由于導(dǎo)熱油的自然點高于100C,而且它在空氣中的自然溫度高于最高使用 溫度,所以導(dǎo)熱油的滲漏一般不會引發(fā)著火事故。 但當(dāng)導(dǎo)熱油進(jìn)入絕熱層時, 因 其表面積增大,其自燃溫度可能會降至管道的操作溫度(120C)以下,如果此 時接觸氧氣有可能著火。 在加熱爐中導(dǎo)熱油泄漏會發(fā)生燃燒, 并產(chǎn)生濃煙。 導(dǎo)熱 油在130C以上的溫度條件下在空

28、氣中會形成爆炸混合物。如果蒸汽壓足以形成 可燃混合物,爆炸混合物只可能在含有未分解導(dǎo)熱油的密封系統(tǒng)中形成。由于自然點是一項重要的安全性能指標(biāo), 故生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)逐批將檢驗結(jié)果報告 用戶。19、導(dǎo)熱油水分,在使用中的意義和影響導(dǎo)熱油的水分含量是關(guān)系到加熱裝置系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的一項重要指標(biāo)。 如果導(dǎo) 熱油中存有水分,在加熱過程中會氣化而引起體積急劇膨脹,導(dǎo)致泵發(fā)生氣蝕, 壓力不穩(wěn)定、操作不平穩(wěn),嚴(yán)重時會引發(fā)噴油和著火。因此,對于導(dǎo)熱油中的水 分指標(biāo)應(yīng)嚴(yán)格控制。一般用于工業(yè)加熱裝置的導(dǎo)熱油,水分含量應(yīng)不大于 500mg/kg,而用于小型電熱取暖裝置的導(dǎo)熱油, 因在使用中水分無法排出,所以 對水分的要求更應(yīng)嚴(yán)

29、格控制,一般不應(yīng)超過 200mg/kg。導(dǎo)熱油水分含量的試驗 方法為微量水測定方法。20、導(dǎo)導(dǎo)熱油的殘?zhí)俊⒒曳?,在使用中的意義和影響殘?zhí)渴侵笇?dǎo)熱油受熱超溫時分解、 聚合而形成的膠質(zhì)、 瀝青質(zhì)及粘稠環(huán)芳香 烴。殘?zhí)亢突曳莺康亩嗌伲?由導(dǎo)熱油的精制深度所決定。 所以它是一項反映導(dǎo) 熱油精制深度的指標(biāo), 同時也是反映油品中膠狀物和不穩(wěn)定化合物含量的間接指 標(biāo)。測定導(dǎo)熱油的殘?zhí)渴窃诓煌ㄈ肟諝獾臈l件下, 將導(dǎo)熱油加熱使其蒸發(fā)、 分解 和焦化, 把燃燒的氣體排除后, 殘存的焦黑色碳渣殘留物的重量即為殘?zhí)恐怠?它 表示相對于導(dǎo)熱油初始量與焦炭的百分比。它是高分子組分和老化產(chǎn)物的數(shù)據(jù), 反應(yīng)沉淀形成的情況。

30、 形成殘?zhí)康闹饕镔|(zhì)是油品中的瀝青質(zhì)、 膠質(zhì)和多環(huán)芳烴。 導(dǎo)熱油含硫、 氧和氮化合物較多時, 殘?zhí)亢烤透撸?而且顆粒較硬, 危害也較大。 灰分是導(dǎo)熱油與金屬反應(yīng)的象征和催化反應(yīng)的結(jié)果。 導(dǎo)熱油中殘?zhí)己突曳值拇笮。?一方面說明了導(dǎo)熱油精制的深度, 另一方面也反映 了油品在熱氧化條件下生膠結(jié)焦的程度。 殘?zhí)亢突曳州^高的油品其稠環(huán)芳烴等重 質(zhì)成分含量就高,產(chǎn)品顏色較深,熱穩(wěn)定性較差。 殘?zhí)己康母叩椭苯雨P(guān)系到加熱系統(tǒng)及導(dǎo)熱油的使用壽命。 高分子殘?zhí)款w粒被導(dǎo) 熱油流帶走會危及加熱爐的安全, 在管道上會形成碳沉積層, 將使管道溫度升高, 外表面上結(jié)構(gòu)或金屬損耗加快。 如果焦炭層達(dá)到一定程度時, 將使管

31、子損壞且非 常不容易清除。如果殘?zhí)砍^ 1.5%,該油品應(yīng)予更換,以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。21、導(dǎo)熱油的餾程,在使用中的意義及影響 餾程是一項反映產(chǎn)品沸點范圍的指標(biāo)。 餾分切割越窄, 油品的成分越純, 熱穩(wěn)定 性也越好。餾程的變化表明導(dǎo)熱油分子質(zhì)量變化。22、導(dǎo)熱油的粘度,在使用中的意義和影響 導(dǎo)熱油的粘度是用來度量導(dǎo)熱油的粘性的, 是指在規(guī)定的條件下, 導(dǎo)熱油的稀稠 度及流動性。 粘度是導(dǎo)熱油最重要的的性質(zhì)之一, 它反映了油品的運(yùn)動阻力, 關(guān) 系到導(dǎo)熱油在一定溫度下的流動性和泵送性。導(dǎo)熱油的傳熱效果與他有直接關(guān) 系,粘度越大,流動性就越差,循環(huán)泵所需要的功率就越大,管道輸送就困難。 油品粘度小

32、, 流動性就好, 傳熱效率就越高, 所以該項指標(biāo)是評價導(dǎo)熱油運(yùn)動性 的指標(biāo)。導(dǎo)熱油的粘度也表示其在一定溫度下的粘稠度。在液態(tài)操作范圍內(nèi),它在使用中的意義和影響主要有以下幾點:(1) 、粘度是導(dǎo)熱油各種牌號的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)之一。如機(jī)械油按40C時粘度的平均 厘斯劃分,而汽缸油、齒輪油則按 100C時的運(yùn)動粘度劃分。(2) )粘度是導(dǎo)熱油的主要質(zhì)量指標(biāo),正確選擇導(dǎo)熱油的粘度才能保證導(dǎo)熱油設(shè) 備的正常運(yùn)行。導(dǎo)熱油的粘度越大,導(dǎo)熱系數(shù)越小。(3) 、粘度的分類粘度的表示方法有:動力粘度、運(yùn)動粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和賽氏粘度。我 國常用的粘度指標(biāo)為運(yùn)動粘度和恩氏粘度。(4) 、粘度與溫度和壓力的關(guān)系。導(dǎo)熱油

33、的粘度隨溫度和壓力的變化而變化。 液體導(dǎo)熱油溫度升高粘度變小,溫度降低粘度增大。而氣相導(dǎo)熱油溫度升高和壓 力增大粘度也增大。但由于導(dǎo)熱油組分不同其粘度值隨溫度變化的程度也不同。一般來說,溫度低于59C時粘度變化較大,60100C時變化較緩慢,超過100C 時,粘度變化縮小,這種性質(zhì)稱為粘溫特性。粘溫特性的表示方法有多種,常用 的表示方法為:粘度比=50C運(yùn)動粘度/100 C運(yùn)動粘度在實際使用中,對導(dǎo)熱油粘度指標(biāo)的要求是:在滿足穩(wěn)定性、初餾點、閃點等主 要指標(biāo)的同時,導(dǎo)熱油應(yīng)具有較低的粘度、很好的高溫和低溫流動性。使用中的導(dǎo)熱油,如果粘度變化超過 15%寸,則應(yīng)更換不應(yīng)繼續(xù)使用。23、28、 聯(lián)

34、苯和聯(lián)苯醚(二苯醚)低熔混合型導(dǎo)熱油。組成為 26.5%聯(lián)苯和73.5%聯(lián) 苯醚,熔點12C,凝點12.3 C,使用溫度400C .其特點是熱穩(wěn)定性好,此類產(chǎn) 品因苯環(huán)上沒有與烷烴基側(cè)鏈連接, 而在有機(jī)熱載體中耐熱性最佳。這種低凝點 低熔混合物,在常溫下沸騰溫度 256-258 C范圍內(nèi)使用比較經(jīng)濟(jì)。這是因為兩種 物質(zhì)的熔點均較高(聯(lián)苯為V 71 T,聯(lián)苯醚V 28 C)所致。這種低熔混合物蒸發(fā) 形成的蒸汽與液體的組份相同,稱為恒沸蒸發(fā),故而蒸發(fā)過程中無任何一種組份 提濃的發(fā)生,且液體性質(zhì)亦不改變。由于二苯醚中結(jié)合醚物質(zhì),在高溫下(350 C)長時間使用會產(chǎn)生酚類物質(zhì),此物質(zhì)有低腐蝕性,遇水分

35、對碳鋼等有一 定的腐蝕作用。這種導(dǎo)熱油可以如蒸汽一樣,適用于氣相加熱系統(tǒng),為氣液相兩用導(dǎo)熱油。29、我國導(dǎo)熱油的品種按照(GB7631.12-98)標(biāo)準(zhǔn)劃分為五個品種品種最高使用溫度適用系統(tǒng)產(chǎn)品類型和性能要求L-QAV 250 C開式加熱系統(tǒng)具有氧化安疋性的精制礦油或合成液L-QBV 300 C閉式加熱系統(tǒng)具有熱穩(wěn)疋性的精制礦油或合成液L-QC 300 C閉式加熱系統(tǒng)具有熱穩(wěn)疋性的精制礦油或合成液V 320 C閉式加熱系統(tǒng)具有熱穩(wěn)疋性的精制礦油或合成液L-QD 350 C閉式加熱系統(tǒng)具有特殊咼熱穩(wěn)疋性的精制礦油或合成液L-QE -30 C :閉式加熱系統(tǒng)具有較好低溫粘度和熱穩(wěn)定性的精制礦油 或

36、合成液V 200 C閉式加熱系統(tǒng)31、選用導(dǎo)熱油主要考慮因素(1)從使用條件考慮。在液相系統(tǒng)中使用,一般應(yīng)選沸點高于使用溫度的導(dǎo)熱 油,因為沸點越高,其運(yùn)動中蒸汽壓越低,使用起來方便;在氣相條件下使用, 應(yīng)選擇在合適的使用溫度下,蒸汽壓在 0.098-0.294MPa (1-3kgf/cm )范圍內(nèi)的 導(dǎo)熱油,如聯(lián)苯-聯(lián)苯醚低熔混合導(dǎo)熱油。(2)從使用溫度考慮。如果使用溫度在 350-400 C時,應(yīng)選用聯(lián)苯與聯(lián)苯醚低 熔混合導(dǎo)熱油;使用溫度在250-300 C時,應(yīng)考慮選用烷基苯型、二芐基甲苯或 氫化三聯(lián)苯型導(dǎo)熱油;使用溫度在 250-300 C時,可考慮選擇烷基萘、芐基甲苯 及烷基苯型導(dǎo)熱

37、油;如在250C以下使用,則選擇價格相對較低的礦物型導(dǎo)熱油。35、合成型導(dǎo)熱油的傳熱方式有幾種?上限溫度的意義何在?合成型導(dǎo)熱油傳熱有兩種基本方式:在初餾點或沸點溫度以下以液相方式傳 熱;在沸點溫度以上以氣相方式傳熱。所謂上限溫度是指與預(yù)熱傳導(dǎo)系統(tǒng)高效、安全運(yùn)轉(zhuǎn)有直接關(guān)系的溫度限,即最高使用溫度和最高油膜溫度。最高使用溫度是指從加熱器出來在循環(huán)管線中測得的 主流體最高允許溫度。如果實際測得的溫度高于此溫度,主流體將發(fā)生大量的裂 解。最高油膜溫度是指流經(jīng)加熱器的流體與加熱器內(nèi)管相接觸的邊界層的最高允 許溫度,這一溫度等于加熱器內(nèi)管道壁溫度。 實際油膜溫度高于此溫度時,液體 邊界層將發(fā)生大量的裂解

38、,一般來說,最高允許油膜溫度膠最高測量溫度高 20C 左右。在實際使用中,工藝要求的主流體溫度低于所選產(chǎn)品的最高使用溫度,從設(shè) 計角度要保證加熱器內(nèi)管道溫度低于最高油膜溫度。36、常用傳熱介質(zhì)及適用溫度目前世界范圍內(nèi)常用的傳熱介質(zhì)有四大類:水(蒸汽)、油、熔鹽和液態(tài)金屬。在0-200 C范圍內(nèi)水蒸氣是理想的熱載體;在400-550 C范圍內(nèi),通常用熔鹽做熱載體,目前最常用的是一種三元低共熔混 合物53%1肖酸鉀、40%E硝酸鈉、7%1肖酸鈉;在500-800 C范圍內(nèi),用堿金屬鈉和鉀或這兩種金屬的合金作為熱載體; 在200-400 C范圍內(nèi),導(dǎo)熱油則是理想的熱載體,越來越多的得以應(yīng)用。幾種主要傳熱介質(zhì)的主要性能評價與比較介質(zhì)名稱使用 溫度導(dǎo)熱 性能工作壓力毒性對設(shè)備 材質(zhì)要求價格限制條件水(蒸汽)100-350 C很好高無高壓便宜應(yīng)控制在250 C以下聯(lián)苯和 聯(lián)苯醚400 C以下好低小高壓高300 C以上使用礦物型 導(dǎo)熱油320 C以下稍差低無毒、微毒低壓中等應(yīng)控制在320 C以下熔鹽540 C以下好低有刺激氣味不適于用 鋁、鎂中偏 高380 C以上使用液態(tài)金屬1000 C以下好低低有嚴(yán)格 限制很高嚴(yán)防泄漏國際、國內(nèi)部分導(dǎo)熱油生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品物理化學(xué)性能指標(biāo)對照表國內(nèi)部分導(dǎo)熱油生產(chǎn)廠家產(chǎn)品性能對照表公司商品外觀運(yùn)動閃點水分酸值殘?zhí)筐s程最高使名稱名稱粘度(

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