有机热载体(导热油)经过加热后,发生热裂解和热聚合反应,有机热载体(导热油)与空气中的氧接触后会发生氧化反应,这些反应使有机热载体(导热油)原来的结构发生变化生成的高分子和低分子物质增多,从而改变了有机热载体(导热油)的本来特性,这种反应即为老化。老化是一个复杂、渐进的化学过程。在60℃以下,有机热载体(导热油)的老化较为缓慢,超过60℃,其老化速度加快。根据检测证实,在60℃以上,温度每升高10℃,其老化速度约增加一倍,使用寿命也就减少一倍。如联苯醚在300℃的条件下使用寿命为10年以上,340℃为5-6年,360℃为2-3年;烷基联苯在280℃条件下使用寿命为10年以上,320℃为3-4年,340℃仅为一年;烷基苯在260℃条件下使用寿命为10年以上,300℃条件下使用仅为1年;矿油型有机热载体(导热油)在240℃条件下,使用寿命为3-6年,260℃2-3年。在280℃条件下使用,其寿命仅为1年。这说明使用温度是有机热载体(导热油)使用寿命的决定因素,有机热载体(导热油)的热氧化反应,是氧原子与有机热载体(导热油)中的碳氢化合物中的碳原子相连,而且可以加入到两个氢原子之间。这一反应过程把饱和烃类(烷烃)物质转化为有机酸,促使有机热载体(导热油)老化,其表现为生成有机酸并生成聚合物,而聚合物达到一定程度后,就会成为淤渣沉淀出来。而一旦产生的氧化物溶于有机热载体(导热油)中,有机热载体(导热油)的粘度就会升高。有机热载体(导热油)的老化还与其接触的材料有关。有些材料对有机热载体(导热油)的老化有催化作用,特别是在高温下,其作用影响更甚。灰尘、水、铁锈及其他杂质对有机热载体(导热油)也有促进氧化的作用。究其有机热载体(导热油)老化的主要因素是热裂解和氧化。判定有机热载体(导热油)老化的程度,。应通过对运行中的有机热载体(导热油)取样检验分析的结果,进行综合评价,判断有机热载体(导热油)老化的指标和老化的程度。其中测出主要成分的变化量及所产生的变质成分的量是判定有机热载体(导热油)老化程度的关键。
2.加强日常操作和管理,对延长有机热载体(导热油)使用寿命的意义及在日常操作和管理中应注意的问题
有机热载体(导热油)的使用寿命与有机热载体(导热油)的种类和使用温度,以及加热炉的设计条件、运行条件有关。在加热系统设计合理、配置适当、有机热载体(导热油)及加热系统又符合国家相关标准规范的前提下,加强日常操作和管理就是延长有机热载体(导热油)的使用寿命的关键问题。因此,在日常操作管理中应注意一下问题。
第一,应对操作和管理人员进行严格培训,经考试考核合格持证上岗,使之掌握科学的操作和管理方法,具备处理异常情况的能力。
第二,严格遵守《锅炉安全技术监察规程》,严禁违规及超温运行,保证主流体温度不超过所选有机热载体(导热油)的最高使用温度,有机热载体(导热油)从油炉的出口温度至少应低于该油品标定使用温度10-30℃,进出口温度应低于30℃,尽量减少油温和压力的较大波动。避免因局部过热而导致裂解和结焦。第三,有机热载体(导热油)在加热炉管中的流动应处于湍流状态,在辐射段、对流段的流速和进出口油压力差应严格控制在允许范围内。
第四,高位槽的容积应为加热系统中有机热载体(导热油)处于正常使用温度运行时二分之一左右。
第五,低位槽按要求安装在整个加热系统的最低位置,其容积为全系统运行温度下热油体积的1.2倍以上。
第六,加热系统的压力应控制在0.34-0.595Mpa之间,并按此压力来选择油泵扬程和制定控制操作条件。
第七,防止空气、水及其他污物进入加热系统。
第八,加强巡回检查,注意旁路过滤器压力降,及时清洗、更换滤芯以保证过滤的效果。
第九,不采用氮封的加热系统,膨胀槽温度应控制在60℃,最高不得超过70℃;系统运行中膨胀槽的温度一般不超过60℃。有加氮封要求的要加氮封。要避免有机热载体(导热油)与空气直接接触而加速有机热载体(导热油)的老化。第十,根据使用情况,定期取样化验,随时掌握油品的变质情况,以便视情采取适当措施。
3.提高有机热载体(导热油)最高使用温度的方法
矿物型有机热载体(导热油)的最高使用温度是受基础油的组成、精制的深度、馏程的范围、添加剂的类型、功效和剂量所制约和影响的,所以,要提高有机热载体(导热油)的最高使用温度、延长其使用寿命,首先应当选用具有优良的热稳定性、符合标准的、具有一定粘度级别的精制基础油;第二、要选用具有优良的热稳定性及抗氧、抗垢功效的复合添加剂,以分散和溶解运行中由于高温氧化和聚合产生的粘稠物质;第三、合成型有机热载体(导热油)应根据其化学成分所耐受的最高使用温度进行优化选择;第四、必须选复合国家标准规范的有机热载体(导热油)加热设备和系统。
4.矿物型有机热载体(导热油)的报废指标
矿物型有机热载体(导热油)再生困难,达到报废指标后应予更换。其报废指标主要有四项:第一,粘度值变化超过技术指标15%以上;第二,闪点变化超过原技术指标20%以上;第三,残炭超过1.5%以上;第四,酸值超过1.5mgKOH/g以上。以上指标为极限值指导指标,用户应严格掌握。对于上诉四项指标不能孤立的考虑其中一项,必须进行全面的综合分析。因为对运行中的有机热载体(导热油)进行抽样检测,其年度因为受分解和聚合的共同影响,其变化并不规律;其酸值在氧化初始阶段呈逐渐提高趋势,但老化到一定程度时,因可溶性有机酸可能进一步聚合生成高分子氧化物,此时酸值反而下降;残炭开始时上升缓慢,而随时间的推移而呈现不断上升趋势。因此,在使用中应随时注意有机热载体(导热油)指标的变化情况,从而做出正确的判断,以免将尚能使用的有机热载体(导热油)提前报废造成损失;或者将已经超过报废极限值的有机热载体(导热油)继续使用,使加热系统受到损坏。
5.有机热载体(导热油)再生的定义及在再生处理过程中该解决的关键问题
所谓有机热载体(导热油)的再生,是指将使用到一定程度但尚未报废的有机热
载体(导热油)经过适当的加工处理后,使达到其原产品的指标的过程。再生的条件:一、必须是合成型有机热载体(导热油),因为矿物型有机热载体(导热油)老化后一般很难再生,加之再生的成本较高,再生的副产品较多,一般只能做为燃料油烧掉;二、再生处理的时机,必须选在在老化程度还未加快的时候;三、有机热载体(导热油)的残炭含量不能超过1.5%。如果老化严重后果,即使经过处理也不易恢复到与新油相似的特性。再生处理的方法一般是采取减压蒸馏,去除高沸物和低沸物,然后精制、脱色取得再生产品。在有机热载体(导热油)的再生处理中要注意解决一下关键问题:
第一,搞好预处理,脱除有机热载体(导热油)中含量较高的水分、碳化物和其他杂质;
第二,搞好净化、破乳,将待处理的有机热载体(导热油)充分净化,将油水混合物进行分离;
第三,搞好净化、脱水,彻底将油水混合物分离并脱净油中的水分;
第四,建议选择减压蒸馏方式进行升温分切,以免在常压、高温条件下把可用的有机热载体(导热油)组分破坏;
第五,搞好有机热载体(导热油)的精滤并加入合格的添加剂,使经过处理的有机热载体(导热油)的各项指标达到标准的要求。
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