《导热油炉清洗》word版

《《导热油炉清洗》word版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、导热油炉及其系统的保养和清洗　　导热油（有机热载体）作为一种优良的传热介质，它具有高温低压的传热特点，且热效率高、传热均匀、温度控制准确，又有明显的节能效果。因此，它用于六十多个工业和部门。但是导热油无论是合成型的还是矿油型，它们都是有机物——即烷烃类、环烷烃类、芳烃类及其衍生物。它们在热油炉中，在高温状态下长期运行，将发生裂解。　　上述各族烃裂解反应规律主要产物是乙烯及丙烯，在较高的温度下，乙烯经乙炔阶段而生成碳：　　而且，生碳结焦反应有一定规律，它是典型的连串反应，共同特点是随着温度的提高和反应时间的延长，不断释放出氢，残物（焦油）的含氢量逐渐下降，碳氢比

2、（RC/h）、分子量和重度逐渐增大，即原料烃经过逐步脱氢缩合，单环或环数不多的芳烃，转变为环芳烃，进而转变为稠环芳烃，由液体焦油转变为沥青质（它主要是结晶性缩合稠环芳径，其化学结构尚不清楚）。进而转变为碳青质（它是分子量更大，氢含量更低的缩合稠环芳径）。再进一步转变为高分子焦碳。　　　　　　　　　液体、固体产物氢含量逐渐下降　　图1原料烃在裂解过程中经芳烃逐步脱氢缩合、脱氢交联示意图　　总之，原料烃在裂解过程中，实际上发生着分子的分解和分子的结合这两类反应。生成小分子轻组分产物，使导热油的初馏点及闪点下降。生成大分子的缩合物，使导热油的粘度增高，分子中氢含量愈

3、来愈小，直到结焦生碳。　　导热油炉为管式炉，导热油在炉管中裂解，炉管内壁发生结焦，会导致下面严重影响：①、炉管表面温度上升，由于结焦层的导热系数比钢管要小得多，有结焦的地方，局部热阻增大，炉管径向温度梯度较大，在结焦层最厚的地方，局部热阻增大，炉管径向温度梯度变大，在结焦层最厚的地方，导致炉管表面出现热点，影响炉管寿命。②、炉管的压力损失增大，结焦现象严重甚至堵塞炉管。③、钢管表面如果比较粗糙（例如离心浇铸管），就易渗碳，使钢管强度变劣，有时会发生炉管开裂事故。　　所以，在应用导热油作为热载体的技术中，要尽量防止裂解导致结焦现象发生。　　了解裂解反应的规律，及

4、裂解导致残碳增加和结焦。当然，导热油的裂解，也伴随氧化发生，形成酸泥、胶质和沥青质等，本文不详细讨论。上述对热油炉造成的危害很大。首先我们要研究热油炉的保养办法。本作者曾在“延长导热油使用寿命的几点设想”一文中作为较详细的论述，在此我们再进一步加以讨论：　　（一）、研制生产热稳定性好的导热油　　合成型导热油（如氢化三联苯、二苄基甲苯、烷基萘）稳定性较好，但因国内原料较缺乏，且合成型油价格很贵，无法普遍推广。矿物型导热油，虽然稳定性较合成型差，但如果精心精制，也可以使它稳定性大大提高。上海力达化工厂所生产的霞飞X6D系列导热油，它首先选用优质的机油作为基础油，采

5、用磺化法生产白油，先除去原来存在于机油中的胶质、沥青质及不稳定的杂质，接着又采用减压蒸馏的方法生产导热油，并加入多种添加剂，其中有防结焦、耐高温性能的清净分散剂等。即使由于裂解产生碳粒它能阻止较小碳粒聚合，并把它们分散悬浮在导热油中经过过滤器把它过滤除掉，避免被吸附和沉淀在炉管壁上受热结焦。　　（二）、导热油在炉管中的流速必须处于湍流状态　　根据流体力学的理论，流体（介质）在管壁中流动，只有当其雷诺准数（Re）达到一定值时才能处于湍流状态：Re范围<21002100～4000>4000流动状态层流过滤流湍流　　dvmρRe=——……（1）　　μ式中：Re——雷

6、诺准数d——炉管内径(m)v——流体的流速(m/s)ρ——密度(kg/m3)μ——为粘度(m2/s)　　从上式可知，当热油炉选定，d为定值，又当导热油选定后，则ρ、μ基本不变，那么，Re的大小主要取决于导热油的流速了。湍流越强烈，边界层越薄，热阻小，热效率越高。流速越慢，边界层越厚，热阻越大，热效率越低。若流体处于滞状态，边界增厚，要达到预定温度，热强度增大，当炉管壁温度超过油膜温度，则导热油就会发生裂解、缩合、积炭、结焦、甚至烧坏炉管，所以必须严格控制导热油在炉管中的流速或流量，是有效地维护炉管寿命的重要因素，关于导热油在炉管中的流速，国外推荐流速为2～4m

7、/s，国内则要根据化学工业部《有机载热体加热炉安全技术规程》的规定。为了避免导热油局部过热，液相炉中的导热油，在炉管内的流程辐射段为2～4m/s，对流段为1.5～2.5m/s。　　（三）、热油炉进、出口的温差要适当　　导热油通过炉管向加热炉吸热，因此，热油系统的工作热负荷应等于加热炉的出力：Q=G.Cp.(t2-t1)……（2）式中：Q——加热炉出力(kj/h)G——导热油重量流量(kg/h)Cp——导热油平均比热(kj/kg.℃)t1——进口油温t2——出口油温　　上式二种情况：若Q值一定时，设Cp值也一定，G上升，则t2-t1下降；若Q值一定时，设Cp值也

8、一定，G下降，则t2-t1上升。　　如