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详细解读导热油的残炭指标

发布者:admin发布时间:2017-11-22 16:01

 

 摘要:通常我们都很关注新导热油的残炭量,在用导热油的残炭增加值就没引起足够的重视,形成的残炭是容易结聚在管道壁、换热器中,还是均匀的分散在导热油中,这些都需要研究确定。使用中形成的残炭是何种类型?是否容易结聚形成更多更大的残炭也缺少研究。

  残炭这个指标,是导热油重要的指标。它指的是:在不通入空气的条件下加热导热油,完全蒸发,燃烧后形成的的焦炭残渣的数量,用重量百分比表示。一般新导热油的国际规定质量分数小于等于0.05%。在生产导热油的时候,只要选择了适当的基础油,残炭一般都会合格。我们不应过多的把注意力放在新油的残炭上,而应该放在导热油经过使用之后的残炭数量的变化以及残炭的状态,才是问题的关键所在。

  导热油国标GB23971-2009中关于导热油在使用过程中的质量变化的测定方法有两个,一个是热氧化安定性附录C,另一个是热稳定性GB/T 23800,这两个测试方法在导热油加热过程中对残炭指标的变化没有起到应有的前瞻性预示作用。特别是热氧化安定性,在175℃*72h后,还允许有50mg/100g的残渣存在,我们认为这是不合理的,这个允许存在的残渣就是形成残炭和油泥的母体。大家可以想想,才72小时,整体温度只有175℃,就允许有50mg/100g的残渣生成,那么,导热油在导热油锅炉系统中主流体的温度可能是在260-300℃之间,高位槽的温度一般没有175℃,就算只有60-80℃,但这些相对富含氧分子的高位槽中的较低温度的导热油会自然对流到主流体的高温部分去受热,主流体的高温部分的导热油又会自然对流上升到高位槽中去接触空气受到氧化,这样周而复始的进行着受高温以及在高温下的氧化,会造成远比在175℃*72h的破坏作用大很多工况,这时导热油的残炭就会很快增加。所以迈斯拓公司研究人员认为GB23971附录C(热氧化安定性)中关于与残炭的相关性不是很强。

  另外一个测定导热油热稳定性的方法GB/T 23800是在氮气密封下,加热导热油720h或1000h后,计算变质率,以小于等于10%为合格。这对于有氮封的导热油炉系统是很好的,但对于中国占绝大多数的导热油炉都是没有氮封系统的,都是和空气直接接触的系统,这就是个大问题,在氮封下表现好,不一定在非氮封下表现也好。大量遇到的使用温度低于200℃,才使用2-3年导热油就报废了。

导热油的生产厂家应把抑制残炭生成作为研究的重点,除了选择优质的基础油,就是研究配方组成,特别是应监控在受高温的同时受到氧化,不能有黑色的明显氧化产物及残炭颗粒和沉淀物生成作为研究对象,而不是认为导热油产生酸性物质和碳粒及沉淀物是正常现象,通过一段时间后再补充些添加剂再来解决问题,其实这时加入添加剂已是事倍功微,甚至起破坏作用。我们通过大量的研究认为,即便导热油通过多年的使用,导热油的残炭增加值也应非常低,并且这些少量的残炭和氧化产物不能集聚影响传热,而且使用很多年的导热油在管壁上不会留下任何黑色的痕迹,且油的清洁度很好,不会有任何透光度的问题,当然也不会有影响传热效果的问题,这就要求导热油具有耐高温氧化的超强能力,即便在高温下受到氧化也不会在管壁上留下任何深色的痕迹,更不用说产生沉淀物了,目前市售导热油的95%不具备这种最优良的特性。现在市面上有些导热油,基础油选择都很好,但由于配方的问题,造成使用不久就产生沉淀物,这些就是油泥和积碳的母体,以至于后来产生大量的积碳,影响传热,甚至产生局部堵塞,这些都是配方不正确造成的残炭和氧化产物不正常的增加。这会增加运行费用、清洗费用、停机损失、能耗增加。这样的导热油在中国市场中有很多很多。

  还有一种情况是基础油的质量不好或不够好,甚至有些厂家用非标油作为基础油。有的厂家一味追求生产低成本导热油抢占市场,这也迎合有些用户只问价格不管质量的心态,这样的导热油的残炭增加是相当快的,使用时间不长导热系数就会明显降低,也会造成局部堵塞,甚至整体变稠,提前报废,增加清洗成本,停机时间和运行费用。

  恒泰导热油公司通过多年的潜心研究,认为如果选择了合格的基础油,在配合经过高温及在高温下的氧化条件下都能有很好的表现的添加剂,在实际的使用中残炭的增加几乎微乎其微的,即使有少量残炭和氧化产物生成,也不会聚合,集聚在管道上、换热器中,经过多年的使用也不会有积碳的问题而影响使用。

  因此,我们认为,新导热油的残炭合格不能真正说明今后使用中残炭增加一定就少,经过国家“台架试验”检测合格的导热油,也不能说明残炭增加就少,更不能说明所形成残炭的状态,即形成的残炭是否容易积聚形成更大的残炭,造成局部或全部的堵塞。

  恒泰导热油公司通过对比研究发现,现市售导热油的绝大部分都属于容易产生氧化残留物和残炭的类型,也包括国外品牌,并且有很大比例的新导热油产生的残炭属于那种容易积聚的类型,残炭之间可以形成连锁反应,生成更大更多的残炭和油泥,从而影响传热,甚至堵塞管道。

  我们认为:在经过高温和高温下的氧化后,不会留下任何氧化产物;管道上不留下任何深色物质,更不能析出黑色物质;油体晶莹剔透,不能有任何杂质,沉淀物析出,哪怕是极少量的沉淀物都不行,也不能在容器壁形成沉积物。这样的导热油才是好的导热油,其中残炭的增加是极少的,这些少量的残炭也不会聚合形成影响传热的油泥胶碳。