勤润导热油系能及变质分析
导热油是沸点较高且可循环使用的有机物质。导热油属于烃类有机物 ,它分为天然油和合成油两类。天然油指矿物油一类的天然产物 ,是通过石油产品蒸馏获得 ,无需人工合成。合成油又分为两类 ,一类是由同分异构体混合而成的有机液体 ,主要为芳香族化合物;另一类是几种沸点相同或相近的有机物的混合物 ,如二苯醚和联苯的低共熔混合物。1 导热油的性能
1.1 热稳定性即导热油受热后链烃的稳定程度
(1)高温时热传动油链烃易断裂产生较易挥发及闪点较低的短链烃;
(2)短链烃不稳定且易聚合成油不溶性物质 ,最后会变成沉淀使油流动困难并导致热传导效率低和温度控制不稳定。
1.2 氧化稳定性即导热油与空气接触后发生氧化反应的程度和趋势
(1)导热油中溶解的空气及系统填装时都可能与空气接触导致氧化 ,如循环泵泄漏 ,维修后系统排气失当、 系统氮封流失等;
(2)氧化的结果是产生炭渣和油泥沉淀 ,阻碍油的流动 ,造成热量损失 ,降低系统热传导效率。
1.3 挥发性即导热油的蒸汽压大小及可挥发程度
(1)低蒸汽压是热传导介质最基本的要求 ,低蒸汽压可降低循环泵气锁的可能性 ,避免泵内叶片因发生真空涡流而损坏;
(2)低蒸汽压可避免导热油系统在运行中产生附加压力 ,避免导热油液击现象。
1.4 黏度即在外力介入下阻止导热油流动的阻力
(1)黏度低 ,油品流速较小时也能在管线中形成紊流 ,降低导热油油膜温度 ,从而提高热传导效率;
(2)黏度范围最好控制在 20%以内 ,大于 50%必须更换导热油。
通过对导热油 4个性能的认识可以看出 ,优质导热油应该具备: ①沸点高; ②凝固点低; ③热稳定性好; ④ 在操作温度范围内黏度较低; ⑤ 对所接触材料腐蚀性低; ⑥ 对杂质 (如氧气 )不敏感。
2 导热油常见变质原因分析
2.1 导热油超温热裂化
导热油温度超过最高使用温度 ,会出现热分解和聚合反应而发生变质。热分解反应产物主要为甲烷、 乙烷等 ,易引起导热油系统压力升高 ,引发循环泵气蚀;聚合反应生成的聚合物从导热油中游离出来 ,与悬浮在导热油中的炭粒一起附着在管壁上 ,长期沉积 ,形成含炭量极高的垢状物 ,严重影响管的传热效率 ,引起炉管局部过热变形。
2.2 导热油有氧高温劣化
高温导热油与氧气接触发生氧化反应 ,氧化物可使油品黏度增加 ,密度增大 ,闪点降低 ,胶质、 残炭含量上升 ,油品迅速变质 ,油的颜色由浅**到茶褐色进一步变为黑色 ,氧化形成的有机酸还会对金属造成较强腐蚀。
2.3 导热油长期劣化
任何一种导热油不管它的热稳定性多好 ,长期高温运行时少数热传动油链烃会断裂产生较易挥发及闪点较低的短链烃 ,也可能由于工艺系统轻微泄漏 ,导热油与空气接触而氧化 ,造成导热油劣化变质 ,这是一个长期过程 ,因此导热油在生产运行中不可避免会出现长期劣化。
2.4 导热油被污染
原油、 天然气处理过程中 ,导热油作为间接加热的热媒在换热器中与工艺介质进行换热 ,若换热器管程破损就会发生流体泄露 ,工艺介质混入导热油系统 ,从而污染导热油,导致导热油使用寿命缩短甚至使热媒炉炉管局部过热 ,影响热媒炉安全运行。
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