沥青搅拌站导热油结焦的形成、影响及解决方法
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沥青搅拌站导热油结焦的形成、影响及解决方法
推出日期:2024-04-28
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[1]。介绍
与直接加热、蒸汽加热等传统加热方式相比,导热油加热具有节能、加热均匀、控温精度高、操作压力低、安全方便等优点。因此,20世纪80年代以来,我国导热油的研究和应用发展迅速,已广泛应用于化工、石油加工、石油化工、化纤、纺织、轻工、建材等行业的各种加热系统。 、冶金、粮油食品加工等行业。
本文主要探讨导热油在使用过程中结焦的形成、危害、影响因素及解决方法。

[2]。焦化的形成
导热油传热过程主要发生三种化学反应:热氧化反应、热裂解和热聚合反应。焦化是通过热氧化反应和热聚合反应产生的。
供热系统运行过程中,导热油受热时会发生热聚合反应。反应会生成多环芳烃、胶体、沥青质等高沸点大分子,逐渐沉积在加热器和管道表面形成焦化。
热氧化反应主要发生在开放式供暖系统膨胀罐内的导热油与空气接触或参与循环时。反应会生成低分子或高分子醇、醛、酮、酸等酸性成分,并进一步生成胶体、沥青质等粘稠物质,形成焦化;热氧化是由异常条件引起的。一旦发生,会加速热裂解和热聚合反应,使粘度迅速增大,降低传热效率,引起过热和炉管结焦。产生的酸性物质还会造成设备腐蚀和泄漏。

[3]。焦化的危害
导热油在使用过程中产生的结焦会形成绝热层,导致传热系数下降,排气温度升高,燃油消耗增加;另一方面,由于生产工艺所需的温度不变,加热炉管壁温度会急剧升高,导致炉管鼓胀破裂,最终烧穿炉管,导致加热炉烧坏。着火、爆炸,造成设备和操作人员人身伤害等严重事故。近年来,此类事故屡见不鲜。
沥青搅拌站导热油结焦的形成影响及解决方法_2沥青搅拌站导热油结焦的形成影响及解决方法_2
[4]。影响焦化的因素
(1)导热油质量
分析上述结焦形成过程后发现,导热油的氧化安定性和热稳定性与结焦速度和数量密切相关。许多火灾、爆炸事故都是由于导热油的热稳定性和氧化安定性差,导致运行过程中严重结焦而引起的。
(2)供暖系统设计与安装
加热系统设计提供的各种参数以及设备安装是否合理直接影响导热油的结焦倾向。
每个设备的安装条件不同,也会影响导热油的寿命。设备安装必须合理,调试时需及时整改,以延长导热油的使用寿命。
(3)供热系统的日常运行和维护
不同的经营者有不同的教育、技术水平等客观条件。即使使用相同的加热设备和导热油,其对加热系统温度和流量的控制水平也不一样。
温度是导热油热氧化反应和热聚合反应的重要参数。随着温度升高,这两个反应的反应速率都会急剧增加,结焦倾向也会相应增大。
根据化工原理的相关理论:随着雷诺数增大,结焦速度减慢。雷诺数与导热油的流量成正比。因此,导热油流量越大,结焦越慢。

[5]。焦化解决方案
为了减缓结焦的形成,延长导热油的使用寿命,应从以下几方面采取措施:
(1)选择合适品牌的导热油并监测其理化指标的变化趋势
导热油根据使用温度分为品牌。其中矿物导热油主要包括L-QB280、L-QB300和L-QC320三个牌号,其使用温度分别为280℃、300℃和320℃。
应根据供热系统的加热温度选择符合SH/T 0677-1999《传热流体》标准的合适品牌和质量的导热油。目前,一些市售导热油的推荐使用温度与实际测量结果相差较大,误导了用户,安全事故时有发生。应该引起广大用户的关注!
导热油应采用热稳定性优良的精制基础油和高温抗氧化剂、防垢添加剂配制而成。高温抗氧化剂能有效延缓导热油在运行过程中的氧化和稠化;高温防垢剂可以溶解炉管和管道中的结焦,分散在导热油中,并通过系统旁路过滤器过滤,保持炉管和管道清洁。每使用三个月或六个月后,应对导热油的粘度、闪点、酸值和残炭进行跟踪分析。当其中两项指标超过规定限度时(残炭不大于1.5%,酸值不大于0.5mgKOH/g,闪点变化率不大于20%,粘度变化率不大于15%),应考虑添加一些新油或更换全部油。
(2)供暖系统的合理设计和安装
导热油加热系统的设计和安装应严格按照有关部门制定的热油炉设计规范进行,以保证加热系统的安全运行。
(三)规范供热系统日常运行
导热油加热系统的日常运行应严格执行有关部门制定的有机热载体炉安全技术监察规定,监测加热过程中导热油温度、流量等参数的变化趋势。随时系统。
实际使用时,加热炉出口平均温度应比导热油的使用温度至少低20℃。
开式系统膨胀罐内导热油温度应低于60℃,且不宜超过180℃。
热油炉内导热油的流速不应低于2.5m/s,以增加导热油的湍流度,减少传热边界层中的停滞底层厚度和降低对流换热热阻,提高对流换热系数,达到强化流体传热的目的。
(4)加热系统的清洗
热氧化和热聚合产物首先形成聚合的高碳粘性物质,粘附在管壁上。此类物质可以通过化学清洗去除。
高碳粘性物质进一步形成不完全石墨化沉积物。化学清洗仅对尚未碳化的部件有效。形成完全石墨化的焦炭。化学清洗不再是此类物质的解决方案。国外多采用机械清洗。使用过程中应经常检查。当形成的高碳粘稠物质尚未碳化时,用户可以购买化学清洗剂进行清洗。

[6]。结论
1、导热油在传热过程中的结焦来源于热氧化反应和热聚合反应的反应产物。
2、导热油结焦会导致加热系统传热系数下降,排气温度升高,燃油消耗增加。严重时会导致加热炉内火灾、爆炸和操作人员人身伤害等事故的发生。
3、为减缓结焦的形成,应选用热稳定性优良的精制基础油和高温抗氧化、防污添加剂配制而成的导热油。对于用户来说,应选择权威部门确定的使用温度的产品。
4、供暖系统应合理设计和安装,使用过程中应规范供暖系统的日常操作。应定期检测运行中导热油的粘度、闪点、酸值、残碳,观察其变化趋势。
5、可采用化学清洗剂清洗供热系统中尚未碳化的积炭。