热聚合反应因导热油在加热系统运行过程受热而发生,该反应会生成稠环芳烃、胶质和沥青质等大分子高沸物,其逐渐沉积于加热器和管路表面,形成结焦。
热氧化反应主要因开式加热系统膨胀槽内的导热油接触空气或参与循环而发生,该反应会生成低分子或高分子的醇、醛、酮、酸等酸性组分,并进一步生成胶质、沥青质等粘稠物质,然后形成结焦;热氧化是非正常情况引起的,一旦发生,会加速热裂解和热聚合反应,使粘度迅速增大,传热效率降低,造成过热和炉管结焦。导热油加热系统的日常操作应严格执行国家有关部门制定的有机热载体炉安全技术监察规程,随时监测加热系统中导热油的温度和流速等参数的变化趋势。产生的酸性物质还会造成设备腐蚀和泄漏。
衡量导热油的质量指标虽然较多,提醒广大的导热油客户,决定性指标是导热油的热稳定性,热稳定性是导热油区别于其它油品的使用性能和安全性能的评定指标,在选择导热油时,要关注热稳定性指标,关注导热油是否经过检验机构热稳定性试验评定,请走出以闪点的高低论质量的误区。在正常的情况下,导热油的粘度随着温度的升高而逐渐降低,但是在一定的温度下,导热油粘度的变化会发生裂解的现象。它可以满足在较宽的温度范围内在不同温度下进行加热和冷却的工艺要求,或者在同一系统中使用相同类型的导热油。
导热油锅炉产生积碳和结焦的原因:
(1)导热油锅炉积碳:导热油在加热过程中易被氧化,高温下油品的酸值增大,运动粘度逐渐增加,滞留时间加长,因此会发生裂解和热缩聚反应。在实际使用中,加热炉出口处的平均温度应较导热油的使用温度至少低20℃。裂解后产生小分子,在同样温度下挥发,热缩聚反应产生高分子产物,从而使油品粘度增大,使管道设备内部生成积碳。
(2)导热油锅炉结焦:导热油锅炉导热油传递热能的同时产生胶质,胶质附着在内壁,容易形成结焦,另外若有空气进入,容易产生降解和聚合反应,形成的高沸物在导热油中的溶解度达到饱和状态,从而形成结焦,操作温度超过导热油本身的设计温度,腐浊物和杂质的污染都会使管内壁形成结焦。导热油在传热过程中主要发生三种化学反应:热氧化反应、热裂解和热聚合反应。
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