导热油在加热过程中易被氧化,高温下油品酸值增大且变化率较大。其运动粘度逐渐增加,这是由于导热油组分在高温下发生热裂解、热缩聚反应。热裂解反应结果导致生成小分子化合物,使其粘度减少;而热缩聚反应生成高分子产物,使其粘度增大。小分子化合物会有少量挥发,总的结果使油品粘度增大,残炭量随温度增高而增大。当使用温度在 300~400℃时易发生热裂解,在管道、设备内壁生成积炭,影响传热效率,加速传导油老化失效,也使炉体,管道局部过热,损害机械强度危及人身安全。导热油在管道的结垢不同程度地缩小了输油管路的流通面积,增大了摩擦阻力,加大了输送能耗,降低了管道的输油能力,甚至有时还会导致初凝停流等事故发生。此外,导热油产生油垢焦垢可使管壁热阻增加,生产过程能耗增加,设备寿命缩短,垢层也使设备内径变小,物料流动压降增大,收率降低,操作周期缩短,严重影响生产。
导热油结垢的原因
高温导热油在热油炉中循环传送热能,同时产生胶质。胶质是粘糊状的,质量好的导热油能将胶质悬浮于油中,在循环过程中,可将部分胶质通过过滤器滤掉。但若有一小部分胶质附着在炉管内壁,就容易形成结焦。另外,在导热油循环过程中,若有空气串入易发生降解和聚合作用,形成低沸物和高沸物。低沸物可以通过高位槽排到大气中,而少量高沸物可以溶解在导热油中,如果导热油的溶解度达到过饱和状态,高沸物就会粘附在管内壁,这是结焦的又一原因。再有,操作温度超过其设计温度往往引起自催化热分解,导致管内结焦。工艺物料泄漏带入导热油系统,形成腐蚀产物生成铁锈,以及大修中带入的杂质污染者再会促使管内壁发生结焦。
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