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文檔簡介
1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載導(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Heattranferoil,它是以液相或氣象形態(tài)進行熱量傳遞的介質(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,提取某段微分,經(jīng)過精制,再加入多種添加劑制??;合成型導(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、主要用于哪些
2、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、機械加工和鑄造、空調(diào)及電器設(shè)備、脂肪和油漆、摞跤、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30年代前后。1929年,美國道氏(DOW化學(xué)公司首次生產(chǎn)出聯(lián)
3、苯醴和聯(lián)苯的混合物,其商品名稱為DowthermA,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識。在歐美市場陸續(xù)開發(fā)出一些與DowthermA組分相似的產(chǎn)品,如彳惠國拜爾公司的Dipnyl系列產(chǎn)品及DowthermE、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50年代,導(dǎo)熱油工業(yè)在世界一些發(fā)達國家得以迅速發(fā)展,其中合成芳始列發(fā)展最快,應(yīng)用最廣。如烷基苯,烷基紊、烷基聯(lián)苯、二卞
4、基甲苯、氫化三聯(lián)苯等,美國孟山都(Monsanto)公司研制的氫化三聯(lián)苯成為最暢銷的產(chǎn)品。20世紀60,美國、日本、德國、法國先后推出了具有優(yōu)學(xué)習(xí)必備歡迎下載良性能的產(chǎn)品,如美國孟山都(首諾)公司的Therminoi55、美國道氏化學(xué)公司的DowthermLDowthermGDowthermLEDowthermJ,美國Mobil公司石油公司的mobiltherm600,美國SHELLS油公司的shelltheiaoile,日本東曹與綜研化學(xué)公司的Neosk-oil400、1300、1400,英國BP石油公司的Transcalt,德國HULS2司的marlothermN,日本新日鐵化學(xué)公司The
5、rms60O700、800、900等。目前比較發(fā)達國家主要使用的導(dǎo)熱油為合成型芳姓系列產(chǎn)品,如Total公司生產(chǎn)的seriolak3120、kl1120均為芳姓系列導(dǎo)熱油,因為對稱的烷基苯結(jié)構(gòu)的芳姓為基礎(chǔ)具有完整的共腕結(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
6、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Essotherm500,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)達國家。導(dǎo)熱油的研制和生產(chǎn)始于20世紀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)和科研機構(gòu),先后研制生產(chǎn)出環(huán)烷燒性、混合型導(dǎo)熱油。20世紀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
7、提高,如北京燕化公司研究院研制的YD-25RYD-30RYD-32SYD-340礦物型導(dǎo)熱油和HD-350HD-360HD-370HD-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WD250280、300、330、350系列產(chǎn)品及HL-400氣/液相合成型導(dǎo)熱油、HD315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,已經(jīng)達到或接近國際先進水平,成為進口的替代產(chǎn)品。由于導(dǎo)熱油是一種優(yōu)
8、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),學(xué)習(xí)必備歡迎下載故越來越被人們所認識,越來越得以廣泛應(yīng)用。尤其由于我國導(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、初儲點、流點、閃點、燃點等。導(dǎo)熱油的粘度指標直接關(guān)系到傳熱效果,粘度越小流
9、動就越快,其傳熱效率越Mi。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)熱油的初儲點高低與其安全性及使用溫度有關(guān),初儲點越高,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
10、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。分子間的引力小,液體容易汽化,蒸汽壓必然大,沸點和初儲點也低。幾種分子間引力對物理性質(zhì)的影響:離子間的引力一一常用的熔鹽是硝酸鈉即亞硝酸鈉的混合物,它們的分子主要屬于這一類型,具特點是蒸汽壓小,沸點和熔點高。氫鍵一一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,它和分子量相近的姓相比沸點高,相應(yīng)粘度也大。范德華力一一范德華力的強弱和分子大小及分子的形狀有關(guān)。爛的相對分子質(zhì)量越高,也就是分子中含有碳碳鍵的數(shù)目
11、越多,分子中可以任意分布的電子越多,范德華力也越強,對沸點的影響也越大。在烷姓中每增加一個碳,沸點大致上升2030C。因此,在同一類的姓類導(dǎo)熱油中,隨著相對分子質(zhì)量的增大,分子問引力變大,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,學(xué)習(xí)必備歡迎下載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姓為主,煉制所得的白油也是開鏈烷姓型,有相當(dāng)一部分以石油做基礎(chǔ)油的導(dǎo)熱油都
12、屬于這一類型。國外石油組分中有的以環(huán)烷姓為主,相應(yīng)的也有以環(huán)烷姓作為基礎(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)芳姓的導(dǎo)熱油并不多見。通常我們所說的芳姓導(dǎo)熱油,除了聯(lián)苯三聯(lián)苯外,一般是指芳香族一脂肪族化合物,即在分子結(jié)構(gòu)中部分是芳姓,部分是脂肪燒,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,燒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)。姓在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)物除有機酸外,還有深度氧化生成的不溶物及泥狀沉淀物。有機酸的出現(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。
13、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,如烷燒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)。芳姓脫氫縮合生成多環(huán)和稠環(huán)芳姓縮合的最終產(chǎn)物是焦。烷姓及環(huán)烷姓裂解產(chǎn)生的烯和芳姓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:一類是比原來姓分子更小的燒,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。各類姓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:正乙烷學(xué)環(huán)乙烷乙烯方苯。隨著溫度的升高,其次序變化為:苯乙烯
14、環(huán)乙烷方正乙烷。氧化反應(yīng)及熱裂解反應(yīng)的機理都是自由及反應(yīng)。氧化反應(yīng)的歷程如下:鏈的引發(fā):R-H-R-+H-RH+O2-R+HOO鏈的增長:R+O-ROO-學(xué)習(xí)必備歡迎下載鏈的終止:自由基之間反應(yīng)形成穩(wěn)定產(chǎn)物。熱裂反應(yīng)的機理如下: 鏈的引發(fā):爛的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),各類姓的C-C及C-H鍵的鍵能并不一樣,從鍵能大小可以看出:烷姓、環(huán)烷姓以及芳姓的側(cè)鏈中C-C鍵的斷
15、裂比C-H鍵容易;形成芳姓自由基比烷及環(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)定性也比其它姓好。對苯來說,開環(huán)溫度要高于700C,而環(huán)烷的穩(wěn)定性一般來說也比鏈烷要高。因此,熱穩(wěn)定次序:芳姓環(huán)烷烷姓。芳香族-脂肪族姓導(dǎo)熱油的性質(zhì)并不能簡單地說成是芳姓的性質(zhì)和脂肪族姓基性質(zhì)的總和。由于芳姓和姓基的相互影響,使這類油具有新的性質(zhì),但并不是其穩(wěn)定性也比環(huán)烷姓及烷姓要高。始的穩(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),這使姓的結(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
16、吸道及口腔進入人體內(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)苯醴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2X10-6就能引起不安,因此,工作場所允許濃度(MAK限制在1X10-6(=1mg/kg)0導(dǎo)熱油的毒性致死中量(半數(shù)致死量),簡稱LQ。,即導(dǎo)致實驗動物50%E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。LD5。越小,毒性則越大。各類導(dǎo)熱油的毒性不同。
17、用作導(dǎo)熱油的基礎(chǔ)油的組合姓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。學(xué)習(xí)必備歡迎下載導(dǎo)熱油在使用過程中的泄漏及廢油對環(huán)境有輕微污染,但問題并不很嚴重。姓類導(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.各類姓被降解的速率也不一樣,其分解快慢的次序為:烷姓二聯(lián)苯方三聯(lián)苯。8、導(dǎo)熱油技術(shù)指標及意義導(dǎo)熱油的主要技術(shù)指標有熱穩(wěn)定性、初儲點、閃點、燃點和自然點、凝點和傾點、密度、殘?zhí)?、灰分、水分、酸值、運動粘度、硫含量、氯含量、儲程、外觀
18、等。導(dǎo)熱油的這些技術(shù)指標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)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,它是指某一標號的產(chǎn)品經(jīng)熱穩(wěn)定性試驗,其變質(zhì)率不大于10慚對應(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。它是指在規(guī)定的試驗
19、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。某一特定的產(chǎn)品,具穩(wěn)定性取決于它的組成、純度、精制深度和儲程范圍。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)、蔡環(huán)、聯(lián)苯、苯甲基及直連姓基的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)的耐熱性和側(cè)鏈烷基結(jié)合
20、的強弱;另外一個不容忽視的因素是,導(dǎo)熱油中所含有的微量氧化物、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)熱油具穩(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(如芳姓類)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)苯醴),其熱穩(wěn)定性最高。學(xué)習(xí)必備歡迎下載10、導(dǎo)熱油初儲點、在使用中的意義和影響(略)11、導(dǎo)熱油閃點、在使用中的意
21、義和影響導(dǎo)熱油的閃點是一項與產(chǎn)品的揮發(fā)性和安全性相關(guān)的指標。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,烷燒型導(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;芳爛型導(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,(一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20%;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
22、多少。硫含量的高低取決于產(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。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)油的傾點和冬季運輸機設(shè)備啟動的實際需求,一般要求傾點不高于-9C.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)熱油的沸點越高,則
23、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,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mgKOH/g它表示油品的含酸量,特別是水溶性酸的
24、含量。酸值高低可反應(yīng)產(chǎn)品的精制深度,學(xué)習(xí)必備歡迎下載精制越深其酸值越低。該項指標直接影響設(shè)備的腐蝕情況。在導(dǎo)熱油溫度不超過100c且無水份時,其所含有機酸對金屬無腐蝕,超過100c時,隨溫度及酸值的升高,有機酸對金屬的腐蝕性增加。酸值指標應(yīng)不大于0.2,這一指標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)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
25、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,具自燃點也就越高,產(chǎn)品的安全性就愈好。
26、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。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
27、全性能指標,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)運行的一項重要指標。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),嚴重時會引發(fā)噴油和著火。因此,對于導(dǎo)熱油中的水學(xué)習(xí)必備歡迎下載分指標應(yīng)嚴格控制。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)嚴格控制,一般不應(yīng)超過200mg/kgo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)?、灰分,在使用中的意義和影響殘?zhí)?/p>
28、是指導(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)芳香燒。殘?zhí)亢突曳莺康亩嗌?,由?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,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。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?。它表示相對于?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。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)芳姓。導(dǎo)熱油含硫、氧和氮化合物較多時,殘?zhí)亢烤透?,而且顆粒較硬,危害也較大?;曳质菍?dǎo)熱油與金屬反應(yīng)的象征和催化反應(yīng)的結(jié)果
29、。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)芳爛等重質(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。如果焦炭層達到一定程度時,將使管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)備的正常運行。21、導(dǎo)熱油的儲程,在使用中的意義及影響儲程是一項反映產(chǎn)品沸點范圍的指標。儲分切割越窄,油品的成分越純,熱穩(wěn)定性也越好。儲程的變
30、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,流動性就好,傳熱效率就越高,所以該項指標是評價導(dǎo)熱油運動性的指標。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)分標準之一。如機械油按40c時粘度的平均學(xué)習(xí)必備
31、歡迎下載厘斯劃分,而汽缸油、齒輪油則按100c時的運動粘度劃分。(2)、粘度是導(dǎo)熱油的主要質(zhì)量指標,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為運動粘度和恩氏粘度。(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,
32、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,常用的表小方法為:粘度比二50C運動粘度/100C運動粘度在實際使用中,對導(dǎo)熱油粘度指標的要求是:在滿足穩(wěn)定性、初儲點、閃點等主要指標的同時,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)苯和聯(lián)苯醴(二苯醴)低熔混合型導(dǎo)熱油。組成為26.5%聯(lián)苯和73.5%聯(lián)苯醴,熔點12C,凝點12.3C,使用溫度400c.其特點是熱穩(wěn)定性好,此類產(chǎn)品因苯環(huán)上沒有與烷姓基側(cè)鏈連接,而在有機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256-258C范圍內(nèi)
33、使用比較經(jīng)濟。這是因為兩種物質(zhì)的熔點均較高(聯(lián)苯為71C,聯(lián)苯醴28C)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。由于二苯醴中結(jié)合醴物質(zhì),在高溫下(350C)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)標準劃分為五個品種品種最高使用溫適用系統(tǒng)產(chǎn)品類型和性能要求度L-QA<250C開式加熱系統(tǒng)具有氧化安定性的精制礦油或合成液L-QB<300C閉式加熱系
34、統(tǒng)具有熱穩(wěn)定性的精制礦油或合成液L-QC>300C閉式加熱系統(tǒng)具有熱穩(wěn)定性的精制礦油或合成液<320C閉式加熱系統(tǒng)具有熱穩(wěn)定性的精制礦油或合成液L-QD>350C閉式加熱系統(tǒng)具有特殊高熱穩(wěn)定性的精制礦油或合成液L-QE>-30C閉式加熱系統(tǒng)具有較好低溫粘度和熱穩(wěn)定性的精制礦油或合成液<200C閉式加熱系統(tǒng)學(xué)習(xí)必備歡迎下載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,一股應(yīng)選沸點高于使用溫度的導(dǎo)熱油,因為沸點越高,其運動中蒸汽壓越低,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/c
35、m)范圍內(nèi)的導(dǎo)熱油,如聯(lián)苯-聯(lián)苯醴低熔混合導(dǎo)熱油。(2)從使用溫度考慮。如果使用溫度在350-400C時,應(yīng)選用聯(lián)苯與聯(lián)苯醴低熔混合導(dǎo)熱油;使用溫度在250-300C時,應(yīng)考慮選用烷基苯型、二甲基甲苯或氫化三聯(lián)苯型導(dǎo)熱油;使用溫度在250-300C時,可考慮選擇烷基蔡、甲基甲苯及烷基苯型導(dǎo)熱油;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:在初儲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
36、。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,一般來說,最高允許油膜溫度膠最高測量溫度高20C左右0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。學(xué)習(xí)必備歡迎下載在0-200C范圍內(nèi)水蒸氣是理想的熱載
37、體;在400-550C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%肖酸鉀、40%!硝酸鈉、7%肖酸鈉;在500-800C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200-400C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)100-350C很好高無高壓便宜應(yīng)控制在250c以下聯(lián)苯和聯(lián)苯醋400c以下好低小高壓高300c以上使用礦物型導(dǎo)熱油320c以下梢左低無毒、微毒低壓中等應(yīng)控制在320c以下熔鹽540c以下好低后刺激氣昧不適于用鋁、鎂中偏高38
38、0c以上使用液態(tài)金屬1000c以下好低低有嚴格限制很高嚴防泄漏國際、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)品性能對照表公司名稱冏品名稱外觀運動粘度50mm2/s閃點(開口)/C水分/%酸值mgKOH/g殘?zhí)?%儲程(5%最局使用溫度/C上海HD-330淡黃色24.2200一0.050.015<330330恒欣化工HD-320淡黃色20.0195一0.050.015<320320有限公司HD-310淡黃色15.7190一0.050.015<310310HD-300淡黃色13.9180一0.050.015<300300油汀專用淡黃色11.4
39、175一0.050.015<290280北京HWD-300黃色23(40C)140痕跡0.050.05250300豪格爾科HWD-325黃色26(40C)150痕跡0.050.05300315技后限公HWD-320淡黃色12(40C)170痕跡0.030.025310320司HWD-340淡黃色25(40C)195痕跡0.030.025340340HWD-350淡黃色24(40C)190痕跡0.030.025350350山東YDF-300淡黃色20180痕跡0.050.03320300恒利石油YDF-320淡黃色20.5185痕跡0.050.02340320化工有限YDF-340淡黃色21190痕跡0.050.02350340公司HD-310淡黃色15.5180痕跡0.050.0232031
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