加热系统设计所提供的各种参数及设备安装是否合理,直接影响导热油的结焦倾向。导热油加热与直接加热和蒸汽加热等传统的加热方式相比,具有节约能耗、加热均匀、控温精度高、操作压力低和安全便利等优点。每台设备安装情况不一样,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,才有利于导热油的寿命延长。
不同操作人员因文化程度和技术水平等客观条件不同,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速等因素的控制水平也不尽相同。
温度是导热油发生热氧化反应和热聚合反应的重要参数。随着温度的升高,这两种反应的反应速度会急剧增加,结焦倾向也随之增大。
导热油锅炉产生积碳和结焦的原因:
(1)导热油锅炉积碳:导热油在加热过程中易被氧化,高温下油品的酸值增大,运动粘度逐渐增加,滞留时间加长,因此会发生裂解和热缩聚反应。热聚合反应因导热油在加热系统运行过程受热而发生,该反应会生成稠环芳烃、胶质和沥青质等大分子高沸物,其逐渐沉积于加热器和管路表面,形成结焦。裂解后产生小分子,在同样温度下挥发,热缩聚反应产生高分子产物,从而使油品粘度增大,使管道设备内部生成积碳。
(2)导热油锅炉结焦:导热油锅炉导热油传递热能的同时产生胶质,胶质附着在内壁,容易形成结焦,另外若有空气进入,容易产生降解和聚合反应,形成的高沸物在导热油中的溶解度达到饱和状态,从而形成结焦,操作温度超过导热油本身的设计温度,腐浊物和杂质的污染都会使管内壁形成结焦。热氧化和热聚合产物首先形成聚合的高碳粘稠物,附着于管壁,这类物质可通过化学清洗去除。
导热油在使用过程的防护
1、避免导热油的氧化由于导热油在热载体中高温运行的情况下易于发生氧化反应,造成导热油的劣化变质,所以通常对设置的高温膨胀槽进行充氮保护,确保热载体系统的封闭,避免导热油与空气接触,延长导热油的使用寿命。
2、避免导热油的结焦导热油在运行温度超过0高使用温度时,在导油管壁会出现结焦现象,随着结焦层的增厚,导油管壁温偏高又促使粘附结焦,不断增厚的管壁温度进一步提高,随着管壁的不断增厚传热性能恶化,随时可能发生爆管事故。导热油的热分解是因为导热油的使用溫度高于其热分解极限溫度而引发的,。因此,严格控制热载体出口处导热油的温度不得超过0高使用温度,热载体的0高膜温应小于允许油膜温度。