[1]. Introducción
En comparación con los métodos de calentamiento tradicionales, como el calentamiento directo y el calentamiento con vapor, el calentamiento con aceite de transferencia de calor tiene las ventajas de ahorro de energía, calentamiento uniforme, alta precisión de control de temperatura, baja presión de funcionamiento, seguridad y conveniencia. Por lo tanto, desde la década de 1980, la investigación y aplicación del aceite de transferencia de calor en mi país se ha desarrollado rápidamente y se ha utilizado ampliamente en diversos sistemas de calefacción en la industria química, procesamiento de petróleo, industria petroquímica, fibras químicas, textiles, industria ligera y materiales de construcción. , metalurgia, procesamiento de cereales, petróleo y alimentos y otras industrias.
Este artículo analiza principalmente la formación, los peligros, los factores que influyen y las soluciones de coquización del aceite de transferencia de calor durante su uso.

[2]. formación de coquización
Hay tres reacciones químicas principales en el proceso de transferencia de calor del aceite de transferencia de calor: reacción de oxidación térmica, craqueo térmico y reacción de polimerización térmica. La coquización se produce mediante una reacción de oxidación térmica y una reacción de polimerización térmica.
La reacción de polimerización térmica ocurre cuando el aceite de transferencia de calor se calienta durante el funcionamiento del sistema de calefacción. La reacción generará macromoléculas de alto punto de ebullición, como hidrocarburos aromáticos policíclicos, coloides y asfaltenos, que se depositan gradualmente en la superficie del calentador y la tubería para formar coquización.
La reacción de oxidación térmica ocurre principalmente cuando el aceite de transferencia de calor en el tanque de expansión del sistema de calefacción abierto entra en contacto con el aire o participa en la circulación. La reacción generará alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos y otros componentes ácidos de bajo o alto peso molecular, y además generará sustancias viscosas como coloides y asfaltenos para formar coquización; La oxidación térmica es causada por condiciones anormales. Una vez que ocurre, acelerará las reacciones de craqueo térmico y polimerización térmica, lo que provocará que la viscosidad aumente rápidamente, lo que reducirá la eficiencia de la transferencia de calor y provocará sobrecalentamiento y coquización del tubo del horno. Las sustancias ácidas producidas también provocarán corrosión y fugas en el equipo.

[3]. Peligros de la coque
La coque generada por el aceite de transferencia de calor durante el uso formará una capa aislante, lo que hará que el coeficiente de transferencia de calor disminuya, la temperatura de escape aumente y el consumo de combustible aumente; por otro lado, dado que la temperatura requerida por el proceso de producción permanece sin cambios, la temperatura de la pared del tubo del horno de calentamiento aumentará bruscamente, lo que provocará que el tubo del horno se abulte y se rompa y, finalmente, queme el tubo del horno, lo que provocará que el horno de calentamiento se queme. incendiarse y explotar, provocando accidentes graves, como lesiones personales al equipo y a los operadores. En los últimos años, este tipo de accidentes han sido comunes.

[4]. Factores que afectan la coque
(1) Calidad del aceite de transferencia de calor
Después de analizar el proceso de formación de coquización anterior, se encuentra que la estabilidad a la oxidación y la estabilidad térmica del aceite de transferencia de calor están estrechamente relacionadas con la velocidad y cantidad de coquización. Muchos accidentes de incendio y explosión son causados ​​por la mala estabilidad térmica y de oxidación del aceite de transferencia de calor, lo que provoca una coquización grave durante la operación.
(2) Diseño e instalación del sistema de calefacción.
Los diversos parámetros proporcionados por el diseño del sistema de calefacción y si la instalación del equipo es razonable afectan directamente la tendencia a la coquización del aceite de transferencia de calor.
Las condiciones de instalación de cada equipo son diferentes, lo que también afectará la vida útil del aceite de transferencia de calor. La instalación del equipo debe ser razonable y se requiere una rectificación oportuna durante la puesta en servicio para extender la vida útil del aceite de transferencia de calor.
(3) Operación y mantenimiento diario del sistema de calefacción.
Diferentes operadores tienen diferentes condiciones objetivas, como educación y nivel técnico. Incluso si utilizan el mismo equipo de calefacción y aceite de transferencia de calor, su nivel de control de la temperatura y el caudal del sistema de calefacción no es el mismo.
La temperatura es un parámetro importante para la reacción de oxidación térmica y la reacción de polimerización térmica del aceite de transferencia de calor. A medida que aumenta la temperatura, la velocidad de reacción de estas dos reacciones aumentará drásticamente y la tendencia a la coquización también aumentará en consecuencia.
Según las teorías pertinentes de los principios de la ingeniería química: a medida que aumenta el número de Reynolds, la velocidad de coquización disminuye. El número de Reynolds es proporcional al caudal del aceite de transferencia de calor. Por lo tanto, cuanto mayor sea el caudal del aceite caloportador, más lenta será la coquización.

[5]. Soluciones a la coque
Para ralentizar la formación de coquización y prolongar la vida útil del aceite caloportador, se deben tomar medidas en los siguientes aspectos:
(1) Seleccionar aceite de transferencia de calor de la marca adecuada y monitorear la tendencia de sus indicadores físicos y químicos.
El aceite caloportador se divide en marcas según la temperatura de uso. Entre ellos, el aceite mineral de transferencia de calor incluye principalmente tres marcas: L-QB280, L-QB300 y L-QC320, y sus temperaturas de uso son 280 ℃, 300 ℃ y 320 ℃ respectivamente.
El aceite de transferencia de calor de marca y calidad apropiadas que cumpla con la norma SH/T 0677-1999 "Fluido de transferencia de calor" debe seleccionarse de acuerdo con la temperatura de calentamiento del sistema de calefacción. En la actualidad, la temperatura de uso recomendada de algunos aceites de transferencia de calor disponibles comercialmente es bastante diferente de los resultados de medición reales, lo que induce a error a los usuarios y de vez en cuando se producen accidentes de seguridad. ¡Debería atraer la atención de la mayoría de usuarios!
El aceite de transferencia de calor debe estar hecho de aceite base refinado con excelente estabilidad térmica y antioxidantes de alta temperatura y aditivos antical. El antioxidante de alta temperatura puede retrasar eficazmente la oxidación y el espesamiento del aceite de transferencia de calor durante la operación; el agente antical de alta temperatura puede disolver el coque en los tubos y tuberías del horno, dispersarlo en el aceite de transferencia de calor y filtrarlo a través del filtro de derivación del sistema para mantener limpios los tubos y tuberías del horno. Después de cada tres o seis meses de uso, se debe rastrear y analizar la viscosidad, el punto de inflamación, el índice de acidez y el residuo de carbono del aceite de transferencia de calor. Cuando dos de los indicadores exceden el límite especificado (residuos de carbono no más del 1,5 %, índice de acidez no más de 0,5 mg KOH/g, tasa de cambio del punto de inflamación no más del 20 %, tasa de cambio de viscosidad no más del 15 %), Se debe considerar agregar un poco de aceite nuevo o reemplazar todo el aceite.
(2) Diseño e instalación razonables del sistema de calefacción.
El diseño y la instalación del sistema de calefacción de aceite por transferencia de calor deben seguir estrictamente las normas de diseño del horno de aceite caliente formuladas por los departamentos pertinentes para garantizar el funcionamiento seguro del sistema de calefacción.
(3) Estandarizar el funcionamiento diario del sistema de calefacción.
El funcionamiento diario del sistema de calefacción de aceite térmico debe seguir estrictamente las normas de seguridad y supervisión técnica para hornos portadores de calor orgánicos formuladas por los departamentos pertinentes y monitorear las tendencias cambiantes de parámetros como la temperatura y el caudal del aceite térmico en el sistema de calefacción. sistema en cualquier momento.
En uso real, la temperatura promedio a la salida del horno de calentamiento debe ser al menos 20 ℃ más baja que la temperatura de funcionamiento del aceite de transferencia de calor.
La temperatura del aceite de transferencia de calor en el tanque de expansión del sistema abierto debe ser inferior a 60 ℃ y la temperatura no debe exceder los 180 ℃.
El caudal del aceite de transferencia de calor en el horno de aceite caliente no debe ser inferior a 2,5 m/s para aumentar la turbulencia del aceite de transferencia de calor, reducir el espesor de la capa inferior estancada en la capa límite de transferencia de calor y la Resistencia térmica de transferencia de calor por convección y mejora el coeficiente de transferencia de calor por convección para lograr el propósito de mejorar la transferencia de calor del fluido.
(4) Limpieza del sistema de calefacción.
Los productos de oxidación térmica y polimerización térmica primero forman sustancias viscosas polimerizadas con alto contenido de carbono que se adhieren a la pared de la tubería. Estas sustancias pueden eliminarse mediante limpieza química.
Las sustancias viscosas con alto contenido de carbono forman además depósitos grafitizados de forma incompleta. La limpieza química sólo es eficaz para las piezas que aún no han sido carbonizadas. Se forma coque completamente grafitizado. La limpieza química ya no es una solución para este tipo de sustancias. La limpieza mecánica se utiliza principalmente en el extranjero. Debe comprobarse con frecuencia durante el uso. Cuando las sustancias viscosas con alto contenido de carbono formadas aún no se han carbonizado, los usuarios pueden comprar agentes de limpieza químicos para la limpieza.

[6]. Conclusión
1. La coquización del aceite de transferencia de calor durante el proceso de transferencia de calor proviene de los productos de reacción de oxidación térmica y polimerización térmica.
2. La coquización del aceite de transferencia de calor hará que el coeficiente de transferencia de calor del sistema de calefacción disminuya, la temperatura de escape aumente y el consumo de combustible aumente. En casos graves, provocará accidentes como incendio, explosión y lesiones personales del operador en el horno de calentamiento.
3. Para frenar la formación de coquización, se debe seleccionar aceite de transferencia de calor preparado con aceite base refinado con excelente estabilidad térmica y aditivos antioxidantes y antiincrustantes a alta temperatura. Para los usuarios se deberán seleccionar productos cuya temperatura de uso esté determinada por la autoridad.
4. El sistema de calefacción debe diseñarse e instalarse de manera razonable, y el funcionamiento diario del sistema de calefacción debe estandarizarse durante su uso. La viscosidad, el punto de inflamación, el índice de acidez y el carbono residual del aceite de transferencia de calor en funcionamiento deben probarse periódicamente para observar sus tendencias cambiantes.
5. Se pueden utilizar agentes de limpieza químicos para limpiar la coque que aún no se ha carbonizado en el sistema de calefacción.