高溫合成導(dǎo)熱油的現(xiàn)狀及方法研究

李屹欣(遼河油田華油實(shí)業(yè)公司盤錦遼河綜研化學(xué)有限公司 遼寧盤錦 124013)

引言

導(dǎo)熱油的使用最先起于國(guó)外，發(fā)展至今已經(jīng)走過(guò)了60多年的歷史。最早的導(dǎo)熱油叫Dowtherm，于上個(gè)世紀(jì)30年代為美國(guó)D o w化學(xué)公司所研制。到上個(gè)世紀(jì)50年代，美國(guó)開始有公司生產(chǎn)出礦物型導(dǎo)熱油，這是一種由深度精制工藝制作的導(dǎo)熱油，而60年代后，國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家就主要開始使用性能優(yōu)異的高溫合成導(dǎo)熱油了，而我國(guó)也正式開始進(jìn)入對(duì)高溫合成導(dǎo)熱油的研究階段。至今，大家已經(jīng)普遍認(rèn)識(shí)到了高溫合成導(dǎo)熱油相比其他類型導(dǎo)熱油的明顯優(yōu)勢(shì)，并且由于現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，高溫合成導(dǎo)熱油已經(jīng)開始被越來(lái)越多的領(lǐng)域所使用。

一、導(dǎo)熱油分類

導(dǎo)熱油根據(jù)所采用的加熱物質(zhì)來(lái)分類可以主要分為液相導(dǎo)熱油與氣/液兩相導(dǎo)熱油，根據(jù)成份來(lái)分又可分為礦物型導(dǎo)熱油與合成型導(dǎo)熱油。其中礦物型導(dǎo)熱油相比合成型，具有更安全、毒性更小、原料更廣等優(yōu)勢(shì)，但因?yàn)槠涓邷胤€(wěn)定性不佳，比較容易發(fā)生氧化裂解，所以工作限制的溫度比較低，一般要求低于300℃。與之相對(duì)的是合成型導(dǎo)熱油，這類導(dǎo)熱油又可細(xì)分為中溫合成導(dǎo)熱油與高溫合成導(dǎo)熱油。一些化工原料是高溫合成導(dǎo)熱油的基礎(chǔ)原料，合成之后，往往還需要進(jìn)行分離提純等處理，最后才能得到成品高溫合成導(dǎo)熱油。由于這種導(dǎo)熱油的初餾點(diǎn)高、餾程窄，所以其高溫穩(wěn)定性很好，在高溫環(huán)境工作時(shí)發(fā)生的高溫裂化很少。由于高溫合成導(dǎo)熱油與其他類型導(dǎo)熱油相比有著種種優(yōu)勢(shì)，所以隨著現(xiàn)在工業(yè)應(yīng)用技術(shù)的成熟，其運(yùn)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。

環(huán)烷烴和鏈烷烴是礦物型導(dǎo)熱油的兩大基本組成，由于這類導(dǎo)熱油的化學(xué)結(jié)構(gòu)中具有長(zhǎng)直鏈，受熱時(shí)容易發(fā)生斷裂，所以礦物型導(dǎo)熱油的高溫穩(wěn)定性較差。但它由于成本較低，且加工工藝簡(jiǎn)單，所以常常被用于對(duì)溫度控制精確度要求不高的加熱系統(tǒng)中，一般要求其工作溫度低于300℃。此外，相對(duì)于合成導(dǎo)熱油，礦物型導(dǎo)熱油在低溫時(shí)黏性較大，在氣溫較低時(shí)，會(huì)造成油泵不易啟動(dòng)，且耗能較大，對(duì)熱傳導(dǎo)效率低下，并且由于礦物型導(dǎo)熱油劣化之后無(wú)法重復(fù)使用，所以經(jīng)常需要對(duì)加熱系統(tǒng)更換新的導(dǎo)熱油，并且更換之前還需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行清洗，所以對(duì)生產(chǎn)效率以及企業(yè)的利益都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

二、高溫合成導(dǎo)熱油現(xiàn)狀及方法

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，高溫合成導(dǎo)熱油的類型也越來(lái)越多。因?yàn)樗鼡碛型晟频墓曹棛C(jī)構(gòu)，所以在穩(wěn)定性方面性能優(yōu)異，熱穩(wěn)定性較好，所以能夠在較高溫度工作環(huán)境下良好工作。目前國(guó)內(nèi)外使用的一些高溫合成導(dǎo)熱油主要產(chǎn)品如表2-1所示：

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表2-1

1.聯(lián)苯-聯(lián)苯醚

Dowtherm是國(guó)外最早開始使用的一種高溫合成導(dǎo)熱油，由聯(lián)苯和聯(lián)苯醚構(gòu)成，是純芳香性化合物中的一種，其熔點(diǎn)為12℃。由26.5%熔點(diǎn)為70℃的聯(lián)苯以及73.5%熔點(diǎn)為29℃的聯(lián)苯醚混合而成。由于其熱穩(wěn)定性較好，所以能夠滿足一般工業(yè)生產(chǎn)溫度使用要求，一直到現(xiàn)在都被很多工業(yè)領(lǐng)域使用著。它的不足之處是在溫度較低時(shí)，其粘度過(guò)大，使用起來(lái)不方便，并且氣味難聞，毒性大。

2.氫化三聯(lián)苯

氫化三聯(lián)苯這種高溫合成導(dǎo)熱油主要由鄰、間、對(duì)三聯(lián)苯混合物在經(jīng)過(guò)部分加氫處理之后得到。這種氫化三聯(lián)苯能夠滿足更高溫度要求的工作需求，閃光點(diǎn)能夠達(dá)到190℃以上，凝點(diǎn)在零下30℃以下，并且在工作過(guò)程中的蒸發(fā)損失也少。這種高溫合成導(dǎo)熱油進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)的時(shí)間較早，所以目前的普及程度也比較廣，是在業(yè)內(nèi)知曉度比較高的一種高溫合成導(dǎo)熱油。

3.芐基甲苯

用來(lái)做高溫合成導(dǎo)熱油的芐基甲苯主要包括單芐基甲苯MB T和二芐基甲苯DBT。與氫化三聯(lián)苯相比，單芐基甲苯的凝點(diǎn)更低，在零下60℃以下，所以其耐溫特性更好。

在反應(yīng)所需的催化劑方面，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)主要用的是L酸或者質(zhì)之酸。高溫合成導(dǎo)熱油的反應(yīng)需要的催化劑很多，由于催化劑又是以酸為主，所以對(duì)設(shè)備的腐蝕是比較嚴(yán)重的，并且副產(chǎn)物較多，對(duì)產(chǎn)品的純度有所影響?，F(xiàn)在的高溫合成導(dǎo)熱油工業(yè)生產(chǎn)中也逐漸開始使用一種高效的液相催化劑，這種催化劑的選擇性更好、催化效率也很高，采用適合的工藝，能夠催化生成純度較高的單芐基甲苯以及二芐基甲苯。

總結(jié)

高溫合成導(dǎo)熱油是一種優(yōu)良的熱載體，已逐漸成為今后工業(yè)生產(chǎn)加熱方式的必然的選擇。雖然我國(guó)在高溫合成導(dǎo)熱油的生產(chǎn)技術(shù)上已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成績(jī)，但與國(guó)外某些發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定的差價(jià)，尚不能完全滿足市場(chǎng)的需要，所以，必須進(jìn)一步加大對(duì)高溫合成導(dǎo)熱油生產(chǎn)技術(shù)的研究力度，讓研制出的產(chǎn)品向著更環(huán)保、更安全、更實(shí)用的方向發(fā)展。

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