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有机热载体(导热油)的热稳定性,在使用中有何意义和影响?

来源: | 作者:北京普源华燕导热油有限公司 | 2022-12-09 12:47

有机热载体(导热油)的热稳定性,在使用中有何意义和影响

       热稳定性是有机热载体在高温条件下,抵抗热裂解化学分解的能力,是导热油性能中最重要的使用性能指标。它是指在规定的试验温度及时间条件下,在隔绝空气的状态中,因受热发生热裂解和热聚合时所表现出的稳定性。某一特定的产品,其稳定性取决于它的组成、纯度、精制深度和馏程范围。热稳定性不同,其使用中热裂解和热聚合的程度也不同。

       有机热载体的热稳定性取决于分子中苯环、萘环、联苯、苯甲基及直连烃基的基本化学结构的耐热性和侧链烷基结合的强弱;另外一个不容忽视的因素是,导热油中所含有的微量氧化物、金属杂质及因制造过程中精制的不充分而残留的杂质,加速了导热油的劣化,对其稳定性也有一定的影响。不同类型的导热油其稳定性也不同。矿物型的因其由多个单组份组成,其热稳定性由最低的组分决定,由于原始产物组成不同,所以有一定的分散范围和相应的安全性;由同分异构物(如芳烃类)合成的导热油,因其混合物有存在不同结构,且通常具有相同的组成,其热稳定性受分子结构中支链种类排列状况的影响;由单一物质或由简单混合物组成的导热油(如联苯和联苯醚),其热稳定性最高。
       检测有机热载体的热稳定性采用国家标准GB/T23800-2009《有机热载体热稳定性测定法》。将一定量的有机热载体装在密闭的容器中,在规定的试验温度下加热至规定时间,然后通过测定有机热载体的变质率,评价有机热载体的稳定性。变质率为高沸物、低沸物、气相分解产物和不能蒸发产物的质量分数之和。有机热载体的热稳定性质量指标是根据GB23971-2009《有机热载体》的规定,其变质率(在最高使用温度下)不大于10%为合格。
      有机热载体的热稳定性能优劣直接关系到其使用寿命和安全环保。在系统运行过程裂解反应所产生的小分子低沸物以气体形式存在于系统中,导致循环泵气蚀和加热炉内传热恶化,同时还会造成油品过多地蒸发损耗及对环境的污染;大分子高沸物和不能蒸发产物的产生它逐渐沉积于加热器和加热管道表面,形成积碳,造成过热和炉管结焦,还会使液体黏度增大,导致循环泵的运转负荷加大,而且易使循环系统中的介质流速降低,边界层厚度增大,使系统传热恶化,影响加热系统的传热效率和对温度的控制。这些现象都将威胁到加热系统的安全运行,甚至造成安全事故。因此有机热载体的热稳定性的优劣直接关系到油品的使用寿命、装置运行周期,安全生产情况及企业的经济效益。
      所以,在选用有机热载体时应优先考虑具有良好的热稳定性的产品,保证其在高温下持续安全运行,提高导热油的使用寿命和安全性