[1]. Invoering
Vergeleken met traditionele verwarmingsmethoden zoals directe verwarming en stoomverwarming, heeft warmteoverdracht met olieverwarming de voordelen van energiebesparing, uniforme verwarming, hoge temperatuurregelnauwkeurigheid, lage werkdruk, veiligheid en gemak. Daarom heeft het onderzoek en de toepassing van warmteoverdrachtsolie in mijn land zich sinds de jaren tachtig snel ontwikkeld en wordt het op grote schaal gebruikt in verschillende verwarmingssystemen in de chemische industrie, aardolieverwerking, petrochemische industrie, chemische vezels, textiel, lichte industrie, bouwmaterialen , metallurgie, graan-, olie- en voedselverwerking en andere industrieën.
Dit artikel bespreekt voornamelijk de vorming, gevaren, beïnvloedende factoren en oplossingen van verkooksing van warmteoverdrachtsolie tijdens gebruik.

[2]. Vorming van cokesvorming
Er zijn drie belangrijke chemische reacties in het warmteoverdrachtsproces van warmteoverdrachtsolie: thermische oxidatiereactie, thermisch kraken en thermische polymerisatiereactie. Vercooksing wordt geproduceerd door thermische oxidatiereactie en thermische polymerisatiereactie.
Thermische polymerisatiereactie vindt plaats wanneer warmteoverdrachtsolie wordt verwarmd tijdens de werking van het verwarmingssysteem. De reactie zal macromoleculen met een hoog kookpunt genereren, zoals polycyclische aromatische koolwaterstoffen, colloïden en asfalteen, die zich geleidelijk afzetten op het oppervlak van de verwarmer en de pijpleiding om verkooksing te vormen.
Thermische oxidatiereactie treedt voornamelijk op wanneer de warmteoverdrachtsolie in het expansievat van het open verwarmingssysteem in contact komt met de lucht of deelneemt aan de circulatie. De reactie zal laagmoleculaire of hoogmoleculaire alcoholen, aldehyden, ketonen, zuren en andere zure componenten genereren, en verder stroperige stoffen zoals colloïden en asfalteen genereren om cokesvorming te vormen; thermische oxidatie wordt veroorzaakt door abnormale omstandigheden. Zodra dit optreedt, zal het de thermische kraak- en thermische polymerisatiereacties versnellen, waardoor de viscositeit snel toeneemt, waardoor de efficiëntie van de warmteoverdracht afneemt, wat oververhitting en verkooksing van de ovenbuizen veroorzaakt. De geproduceerde zure stoffen veroorzaken ook corrosie en lekkage van apparatuur.

[3]. Gevaren van cokesvorming
De verkooksing die tijdens gebruik door de warmteoverdrachtsolie wordt gegenereerd, zal een isolatielaag vormen, waardoor de warmteoverdrachtscoëfficiënt afneemt, de uitlaattemperatuur stijgt en het brandstofverbruik toeneemt; aan de andere kant, aangezien de temperatuur die nodig is voor het productieproces onveranderd blijft, zal de temperatuur van de wand van de verwarmingsovenbuis scherp stijgen, waardoor de ovenbuis gaat uitpuilen en scheuren, en uiteindelijk door de ovenbuis zal branden, waardoor de verwarmingsoven gaat branden. kunnen vlam vatten en exploderen, wat ernstige ongevallen kan veroorzaken, zoals persoonlijk letsel aan apparatuur en operators. De afgelopen jaren zijn dergelijke ongelukken veelvuldig voorgekomen.

[4]. Factoren die van invloed zijn op de cokesvorming
(1) Kwaliteit van de warmteoverdrachtsolie
Na analyse van het bovengenoemde verkooksingsvormingsproces is gebleken dat de oxidatiestabiliteit en thermische stabiliteit van warmteoverdrachtsolie nauw verband houden met de snelheid en hoeveelheid van de verkooksing. Veel brand- en explosieongevallen worden veroorzaakt door de slechte thermische stabiliteit en oxidatiestabiliteit van warmteoverdrachtsolie, die tijdens bedrijf ernstige verkooksing veroorzaakt.
(2) Ontwerp en installatie van een verwarmingssysteem
De verschillende parameters die door het ontwerp van het verwarmingssysteem worden geleverd en of de installatie van de apparatuur redelijk is, hebben rechtstreeks invloed op de neiging tot verkooksing van warmteoverdrachtsolie.
De installatieomstandigheden van elke apparatuur zijn verschillend, wat ook de levensduur van warmteoverdrachtsolie zal beïnvloeden. De installatie van apparatuur moet redelijk zijn en tijdige rectificatie is vereist tijdens de inbedrijfstelling om de levensduur van warmteoverdrachtsolie te verlengen.
(3) Dagelijks gebruik en onderhoud van het verwarmingssysteem
Verschillende operators hebben verschillende objectieve voorwaarden, zoals opleiding en technisch niveau. Zelfs als ze dezelfde verwarmingsapparatuur en warmteoverdrachtsolie gebruiken, is hun controleniveau van de temperatuur en het debiet van het verwarmingssysteem niet hetzelfde.
Temperatuur is een belangrijke parameter voor de thermische oxidatiereactie en thermische polymerisatiereactie van warmteoverdrachtsolie. Naarmate de temperatuur stijgt, zal de reactiesnelheid van deze twee reacties scherp toenemen, en zal de neiging tot verkooksing dienovereenkomstig ook toenemen.
Volgens de relevante theorieën van de chemische technologie: naarmate het Reynoldsgetal toeneemt, vertraagt ​​de cokesvormingssnelheid. Het Reynoldsgetal is evenredig met de stroomsnelheid van de warmteoverdrachtsolie. Hoe groter de stroomsnelheid van de warmteoverdrachtsolie, hoe langzamer de verkooksing.

[5]. Oplossingen voor verkooksing
Om de vorming van verkooksing te vertragen en de levensduur van warmteoverdrachtsolie te verlengen, moeten maatregelen worden genomen op basis van de volgende aspecten:
(1) Selecteer warmteoverdrachtsolie van het juiste merk en volg de trend van de fysische en chemische indicatoren
Warmteoverdrachtolie is onderverdeeld in merken op basis van de gebruikstemperatuur. Onder hen omvat minerale warmteoverdrachtsolie voornamelijk drie merken: L-QB280, L-QB300 en L-QC320, en hun gebruikstemperaturen zijn respectievelijk 280 ℃, 300 ℃ en 320 ℃.
De warmteoverdrachtsolie van het juiste merk en de juiste kwaliteit die voldoet aan de SH/T 0677-1999 "Heat Transfer Fluid" -norm moet worden geselecteerd op basis van de verwarmingstemperatuur van het verwarmingssysteem. Momenteel verschilt de aanbevolen gebruikstemperatuur van sommige in de handel verkrijgbare warmteoverdrachtsoliën behoorlijk van de daadwerkelijke meetresultaten, wat gebruikers misleidt en van tijd tot tijd veiligheidsongevallen voorkomen. Het zou de aandacht van de meerderheid van de gebruikers moeten trekken!
De warmteoverdrachtsolie moet gemaakt zijn van geraffineerde basisolie met uitstekende thermische stabiliteit en anti-oxidanten en anti-aanslagadditieven voor hoge temperaturen. De antioxidant op hoge temperatuur kan de oxidatie en verdikking van de warmteoverdrachtsolie tijdens bedrijf effectief vertragen; Het anti-aanslagmiddel op hoge temperatuur kan de verkooksing in de ovenbuizen en pijpleidingen oplossen, het in de warmteoverdrachtsolie verspreiden en het door het bypassfilter van het systeem filteren om de ovenbuizen en pijpleidingen schoon te houden. Na elke drie of zes maanden gebruik moeten de viscositeit, het vlampunt, de zuurwaarde en het koolstofresidu van de warmteoverdrachtsolie worden gevolgd en geanalyseerd. Wanneer twee van de indicatoren de gespecificeerde limiet overschrijden (koolstofresidu niet meer dan 1,5%, zuurwaarde niet meer dan 0,5 mgKOH/g, vlampuntveranderingssnelheid niet meer dan 20%, viscositeitsveranderingssnelheid niet meer dan 15%), het moet worden overwogen om wat nieuwe olie toe te voegen of alle olie te vervangen.
(2) Redelijk ontwerp en installatie van het verwarmingssysteem
Het ontwerp en de installatie van het verwarmingssysteem met warmteoverdrachtsolie moeten strikt voldoen aan de ontwerpvoorschriften voor hete olieovens, opgesteld door de relevante afdelingen, om de veilige werking van het verwarmingssysteem te garanderen.
(3) Standaardiseer de dagelijkse werking van het verwarmingssysteem
De dagelijkse werking van het verwarmingssysteem met thermische olie moet strikt voldoen aan de veiligheids- en technische toezichtvoorschriften voor ovens met organische warmtedragers, opgesteld door de relevante afdelingen, en de veranderende trends van parameters zoals de temperatuur en de stroomsnelheid van de thermische olie in de verwarming volgen. systeem op elk gewenst moment.
Bij feitelijk gebruik moet de gemiddelde temperatuur aan de uitlaat van de verwarmingsoven minstens 20℃ lager zijn dan de bedrijfstemperatuur van de warmteoverdrachtsolie.
De temperatuur van de warmteoverdrachtsolie in het expansievat van het open systeem moet lager zijn dan 60 ℃ en de temperatuur mag niet hoger zijn dan 180 ℃.
De stroomsnelheid van de warmteoverdrachtsolie in de hete-olieoven mag niet lager zijn dan 2,5 m/s om de turbulentie van de warmteoverdrachtsolie te vergroten, de dikte van de stagnerende bodemlaag in de warmteoverdrachtsgrenslaag te verminderen en de convectieve warmteoverdracht thermische weerstand, en verbetering van de convectieve warmteoverdrachtscoëfficiënt om het doel van het verbeteren van de vloeistofwarmteoverdracht te bereiken.
(4) Reiniging van het verwarmingssysteem
De thermische oxidatie- en thermische polymerisatieproducten vormen eerst gepolymeriseerde viskeuze stoffen met een hoog koolstofgehalte die aan de buiswand hechten. Dergelijke stoffen kunnen worden verwijderd door chemisch reinigen.
De stroperige stoffen met een hoog koolstofgehalte vormen verder onvolledig gegrafitiseerde afzettingen. Chemisch reinigen is alleen effectief voor de onderdelen die nog niet verkoold zijn. Er ontstaat volledig gegrafitiseerde cokes. Chemisch reinigen is geen oplossing meer voor dit soort middelen. In het buitenland wordt mechanische reiniging vooral toegepast. Tijdens het gebruik moet dit regelmatig worden gecontroleerd. Wanneer de gevormde stroperige stoffen met een hoog koolstofgehalte nog niet zijn verkoold, kunnen gebruikers chemische reinigingsmiddelen kopen om te reinigen.

[6]. Conclusie
1. De verkooksing van warmteoverdrachtsolie tijdens het warmteoverdrachtsproces is afkomstig van de reactieproducten van thermische oxidatiereactie en thermische polymerisatiereactie.
2. Het vercooksen van warmteoverdrachtsolie zal ervoor zorgen dat de warmteoverdrachtscoëfficiënt van het verwarmingssysteem afneemt, de uitlaattemperatuur stijgt en het brandstofverbruik toeneemt. In ernstige gevallen zal dit leiden tot ongelukken zoals brand, explosies en persoonlijk letsel van de operator in de verwarmingsoven.
3. Om de vorming van verkooksing te vertragen, moet warmteoverdrachtsolie worden geselecteerd die is bereid met geraffineerde basisolie met uitstekende thermische stabiliteit en anti-oxidatie- en anti-fouling-additieven bij hoge temperaturen. Voor gebruikers moeten producten worden geselecteerd waarvan de gebruikstemperatuur door de autoriteit wordt bepaald.
4. Het verwarmingssysteem moet redelijk zijn ontworpen en geïnstalleerd en de dagelijkse werking van het verwarmingssysteem moet tijdens gebruik worden gestandaardiseerd. De viscositeit, het vlampunt, de zuurwaarde en de resterende koolstof van de gebruikte warmteoverdrachtsolie moeten regelmatig worden getest om hun veranderende trends waar te nemen.
5. Voor het reinigen van de nog niet verkoolde verkooksing in het verwarmingssysteem kunnen chemische reinigingsmiddelen worden gebruikt.