合成导热油与矿物油的区别是什么?
矿物油型导热油是以石油为原料,经蒸馏和精制(包括溶剂精制和加氢精制)工艺得到的适当馏分生产的产品。其主要组分为烃类的混合物。
矿物油型导热油包括:
—石蜡基碳氢化合物的混合物
—环碳氢化合物的混合物
—芳香烃碳氢化合物的混合物
我国矿物油型导热油根据原料来源和生产工艺不同形成有SD、YD、JD等多种系列:
—SD系列以大庆基础油馏分为原料加工调制成
—YD系列以柴油中提取芳烃加氢制成
—JD系列以长碳链饱和烃为主的精制白油做基础油调配成
目前也有不少导热油生产厂,没有固定的基础油来源,自行取个系列名称,其产品型号往往名不符实。
合成型导热油是以化学合成工艺生产的,具有一定化学结构和确定的化学名称的产品。根据****许使用温度,合成型导热油划分为普通合成型和具有特殊高热稳定性合成型。
1.1 导热油结焦的机理
以往人们对导热油认识不足,认为导热油只要在一定温度下可长期使用而不会结焦或者认为导热油使用长时间后会变质,只需更换导热油,*导热油320型导热油,炉管上就不会结焦的等等。导热油会不会在炉管壁上结焦,导热油使用一段时间后为什么会影响传热效果,这是近几年来导热油行业中讨论的焦点。实际上导热油与自然界其他产物一样,也存在由好变坏的过程,导热油在热油炉中加热运行如同水滴在水池边结水垢一样,也会形成结焦,而且结焦主要分以下四个阶段。
1.1.1 诱导阶段
导热油在热油炉炉管金属表面的受热作用下,主要发生两大类化学反应:一类是裂解反应,另一类是缩合反应。裂解反应使烷烃类大分子分解为小分子,导热油理化性质表现为黏度减小、闪点变小;缩合反应使烷烃类大分子缩合成多环芳烃或稠环芳烃等更大分子,导热油理化性质表现为黏度*、闪点增高。
由于热油炉有膨胀槽,膨胀槽又与空气接触,使一部分低闪点的导热油挥发掉;又加上诱导阶段中,导热油的主要化学反应是缩合反应,故导热油报废时,理化性质中黏度、闪点、酸值、残炭值均*。在这些化学反应中,其主要反应路线是:烷烃、烯烃、芳香烃、多环芳烃、胶质、沥青质。由此可见,在这个反应过程中,相对分子质量是逐步*的。如胶质相对分子质量在600~1000间,而沥青质相对分子质量在700~40000间。这些大分子物质在导热油中是不溶的,并从导热油中分离出来。分离出来的胶质和沥青质是黏糊状的,它在导热油中起诱导因子作用,继续诱导导热油经加热缩合逐步发生脱氢反应。
1.1.2 吸附阶段
导热油经加热生成沥青质,然后沥青质向炉管金属表面迁移或被金属表面吸附。吸附是导热油的沥青质在炉管金属表面上迁移的表面现象。吸附可分物理吸附与化学吸附。物理吸附多在较低温度时进行,是范德瓦尔斯引力作用的结果,没有电子偶的形成,它可以是单分子吸附,也可以是多分子吸附,但并不一定在一层吸满以后才吸附第二层;也不一定在第二层吸满以后再吸附第三层,是不规则吸附。而化学吸附只能单分子层吸附,且在吸附过程中生成化合物。导热油中沥青质在炉管金属表面主要是物理吸附,而且吸附厚度是不均匀的。而当温度增加后,350行导热油*导热油,碳与钢可能会发生化学吸附生成化合物,使炉管发脆,影响炉管质量。
1.1.3 硬化阶段
沥青质附着在炉管壁上,继续受热会硬化生成结焦。结焦相对来说是比较硬的,传热系数又很小,是非传热物质。它在金属表面增加一层结焦层后,起到隔热作用,故结焦在热油炉使用中无好处。
在硬化阶段中,结焦的主要化学反应是脱氢反应,随着脱氢程度不同,生成结焦的形状也不同,主要分以下三种:
(1)海绵状焦
也称无定形焦,C/H比小,焦块疏松,硬度低,结焦中含油量大,在火焰中*烧,离开火焰也燃烧,在炉管中易清除。海绵状焦由含芳烃量小的油生成。
(2)蜂窝状焦
也称同性焦,C/H比中等,焦块内部结构呈蜂窝状,硬度中等,*导热油燃油导热油锅炉,结焦中含油量少,在火焰中不*烧,离开火焰不燃烧,在炉管中清除困难。蜂窝状焦由含芳烃量中等的油生成。
(3)针状焦
也称异性焦,C/H比高,焦块内的孔隙是均匀定向和呈细长椭圆形,*碎时焦块裂成针状的焦片或玻璃状,硬度高,结焦中含油量****少,在火焰中冒火星,离开火焰如石块,在炉管中清焦很困难。针状焦由含芳烃量高的油生成。