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导热油常识
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导热油在产业换热过程中的应用

来源:西安利特精细化工有限公司 | 发布时间:2016-08-10 | 浏览次数:

导热油传热介质的比较

  导热油,又称有机热载体或热介质油,作为中间传热介质在产业换热过程中的应用已有五十年以上的历史。与传统的传热介质水及水蒸气相比,导热油作为产业传热介质具有以下特点:

  在几乎常压的条件下,可以获得很高的操纵温度。

可以在更宽的温度范围内满足不同温度加热、冷却的工艺需求,或在同一个系统中用同一种导热油同时实现高温加热和低温冷却的工艺要求。

  省略了水处理系统和设备,进步了系统热效率,减少了设备和管线的维护工作量。

  在事故原因引起系统泄漏的情况下,导热油与明火相遇时有可能发生燃烧,这是导热油系统与水蒸气系统相比所存在的题目。但在不发生泄漏的条件下,由于导热油系统在低压条件下工作,故其操纵安全性要高于水和蒸汽系统。

  导热油与另一类高温传热介质熔盐相比,在操纵温度为400℃以上时,熔盐较导热油在传热介质的价格及使用寿命方面具有尽对的上风,但在其它方面均处于明显劣势,尤其是在系统操纵的复杂性方面。

  液态金属可作为更高温度的传热介质在产业换热中使用,但实际应用并不广泛。

  产业换热过程所需的中间传热介质一般可以根据上述常见的三类传热介质的特点和工艺要求,按照安全、技术和经济三方面综合比较的原则,从其中优选合适者。

  当被加热的工艺介质对加热温度有严格要求,或需要采用凝聚换热方式时,汽(气)相传热介质应被选用。汽(气)相加热介质可以是水蒸气或气相导热油。

导热油的分类

  导热油根据油品的化学成分及其来源,导热油通常被分为矿物类和合成类两大种别。根据油品的物理性质和使用条件,合成类导热油可被分为液相和气/液两相导热油。

  矿物导热油是在原油炼制过程中通过分馏直接获得的,主要化学成分为直链烃类物质,是多种物质的混合物。受其化学和物理性质限制,矿物类导热油只能在液相条件下作为传热介质使用,不可以使用在300℃以上的加热系统和0℃以下的冷却系统。

  合成导热油是通过人工合成方法获得的,主要化学成分是以苯为基础物质的不同化学合成物,该类导热油的组分包括有单纯物质、同分异构物质、几种单纯物质的混合物质或多种合成物质的混合物等多种情况。

由于合成导热油的组分可以根据其热稳定性及物性等条件人为加以选择,故该类导热油有多种不同用途的油品,可以满足产业换热中对传热介质的不同需求。大多数合成油在使用中品质发生变化到一定程度后,可经过回收处理后得以重复使用。

  导热油的选择原则

  以水及水蒸汽、或熔盐作为传热介质,因其化学成分及物性相对固定,故基本不需要对其进行特殊的分类或选择。但对于导热油而言,不同的油品因其化学成分而异,可分为多种不同性质、使用条件和功能的油品,故在选择导热油为传热介质时,必须根据以下原则进行正确的选择。

  热稳定性

  热稳定性是导热油最重要的性质之一,它表征了该油品的化学成分在某一温度长期作用下的稳定程度。同时依据这特定性质确定该油品作为传热介质使用时的温度限制条件。热稳定性高的油品在同样的操纵条件下使用寿命更长,所需补充油品的数目小,即操纵用度更低,经济性和安全性更高。

  安全、健康及环保性能

  导热油的安全、健康及环保性能是用户选择油品时必须考虑的重要题目,由于所选油品的相关性质涉及到对使用该油品系统的设计、设备的选择、操纵职员的防护和事故状态下的环境影响等方面因素的考虑,同时与生产过程中的安全操纵相关。导热油的安全、健康及环保性能及数据可以从供给商提供的该油品“材料安全数据表”(MSDS)中得到。

  节能及经济性

  选择导热油时,不仅需考虑其热稳定性对操纵经济性的影响,同时还需了解油品的其它性质对系统节能及综合经济性的影响。

  导热油在产业加热过程中长期处于高温状态,由于各种因素的影响,油品不可避免地会发生不同程度的过热超温现象,超温的结果必然导致油品的部分裂解,裂解产物的性质会直接影响到传热过程的效率,如管壁及换热表面的结焦或裂解产物的沉积等,会造成设备和系统的热效率降低,能源消耗上升。故在选择油品时不仅要选择热稳定性更高的油品,同时也应考虑该油品在超温裂解后所产生物质的特性,即应优先选择裂解产物中高沸点物质比例小的油品,以减少其结焦或沉积在换热表面上的可能性。

  此外,导热油在长期使用中会因过热、氧化、化学污染等原因造成油品品质的变化,当油品变质到一定程度或一定的数目比例时,会造成油品品质的急剧恶化,严重的情况下会导致导热油的报废或危害系统及设备的安全。此种情况下,假如能够对变质的导热油经回收处理,将处理后的未变质油品再加进系统中继续使用,便可使导热油的使用寿命得以延续,同时也减少了资源的消耗和降低了操纵用度。由于合成类导热油的化学组分明确,油品的组分相对简单,且其化学性质和物性相近,故从技术和经济角度考虑,更易于采用简单的回收工艺对其进行加工、处理,以达到改善和进步油品品质,延长其使用寿命的目的。

  导热油的高热稳定性、低结焦性和可回收性是导热油系统及设备节能及进步操纵经济性的基本条件。
由于导热油作为传热介质有其独特的优点,根据导热油的不同性质及功能,导热油作为传热介质已经被广泛应用于加热、冷却、余热回收、太阳能等产业领域及日常生活之中。近十年以来,在中国产业化发展进程中,大量新产品、新技术、新工艺的引进及大规模的产业技术改造,为导热油的产业应用和技术推广提供了难得的机遇,同时,也进步导热油实际应用水平和技术装备水平。目前,导热油在产业换热应用方面已经具有了相当大的规模,并且围绕着导热油的应用及相关服务在国内已形成了一条巨大产业链。

  根据相关数据统计,中国市场上,导热油在产业换热应用中的需求量从八十年代均匀1000/年,发展到九十年代5000/年,2004年增加到约50000/年;国内导热油系统最高使用温度(设计)为378℃,最低使用温度为-60℃;国内使用导热油数目最多的行业为聚酯产业,约有上百个大型导热油加热系统;国内最大的导热油加热系同一次性用油量为1600吨;国内最大的导热油用户在其数个加热系统中使用导热油总数目为3000吨以上。以上统计数据可以看出,导热油在国内产业换热应用方面的重要性及其使用现状和应用规模。