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高温合成导热油的现状及方法研究

浏览: 发布日期:2019-06-11

 

导热油的使用最先起于国外,发展至今已经走过了60多年的历史。最早的导热油叫Dowtherm,于上个世纪30年代为美国D o w化学公司所研制。到上个世纪50年代,美国开始有公司生产出矿物型导热油,这是一种由深度精制工艺制作的导热油,而60年代后,国外一些发达国家就主要开始使用性能优异的高温合成导热油了,而我国也正式开始进入对高温合成导热油的研究阶段。至今,大家已经普遍认识到了高温合成导热油相比其他类型导热油的明显优势,并且由于现代工业技术的飞速发展,高温合成导热油已经开始被越来越多的领域所使用。

 

一、导热油分类

导热油根据所采用的加热物质来分类可以主要分为液相导热油与气/液两相导热油,根据成份来分又可分为矿物型导热油与合成型导热油。其中矿物型导热油相比合成型,具有更安全、毒性更小、原料更广等优势,但因为其高温稳定性不佳,比较容易发生氧化裂解,所以工作限制的温度比较低,一般要求低于300℃。与之相对的是合成型导热油,这类导热油又可细分为中温合成导热油与高温合成导热油。一些化工原料是高温合成导热油的基础原料,合成之后,往往还需要进行分离提纯等处理,最后才能得到成品高温合成导热油。由于这种导热油的初馏点高、馏程窄,所以其高温稳定性很好,在高温环境工作时发生的高温裂化很少。由于高温合成导热油与其他类型导热油相比有着种种优势,所以随着现在工业应用技术的成熟,其运用领域也越来越广泛。

环烷烃和链烷烃是矿物型导热油的两大基本组成,由于这类导热油的化学结构中具有长直链,受热时容易发生断裂,所以矿物型导热油的高温稳定性较差。但它由于成本较低,且加工工艺简单,所以常常被用于对温度控制精确度要求不高的加热系统中,一般要求其工作温度低于300℃。此外,相对于合成导热油,矿物型导热油在低温时黏性较大,在气温较低时,会造成油泵不易启动,且耗能较大,对热传导效率低下,并且由于矿物型导热油劣化之后无法重复使用,所以经常需要对加热系统更换新的导热油,并且更换之前还需要对系统进行清洗,所以对生产效率以及企业的利益都会产生一定的影响。

二、高温合成导热油现状及方法

随着科学技术的进步以及生产工艺的不断改进,高温合成导热油的类型也越来越多。因为它拥有完善的共轭机构,所以在稳定性方面性能优异,热稳定性较好,所以能够在较高温度工作环境下良好工作。目前国内外使用的一些高温合成导热油主要产品如表2-1所示:

表2-1

1.联苯-联苯醚

Dowtherm是国外最早开始使用的一种高温合成导热油,由联苯和联苯醚构成,是纯芳香性化合物中的一种,其熔点为12℃。由26.5%熔点为70℃的联苯以及73.5%熔点为29℃的联苯醚混合而成。由于其热稳定性较好,所以能够满足一般工业生产温度使用要求,一直到现在都被很多工业领域使用着。它的不足之处是在温度较低时,其粘度过大,使用起来不方便,并且气味难闻,毒性大。

2.氢化三联苯

氢化三联苯这种高温合成导热油主要由邻、间、对三联苯混合物在经过部分加氢处理之后得到。这种氢化三联苯能够满足更高温度要求的工作需求,闪光点能够达到190℃以上,凝点在零下30℃以下,并且在工作过程中的蒸发损失也少。这种高温合成导热油进入我国市场的时间较早,所以目前的普及程度也比较广,是在业内知晓度比较高的一种高温合成导热油。

3.苄基甲苯

用来做高温合成导热油的苄基甲苯主要包括单苄基甲苯MB T和二苄基甲苯DBT。与氢化三联苯相比,单苄基甲苯的凝点更低,在零下60℃以下,所以其耐温特性更好。

在反应所需的催化剂方面,目前国内生产主要用的是L酸或者质之酸。高温合成导热油的反应需要的催化剂很多,由于催化剂又是以酸为主,所以对设备的腐蚀是比较严重的,并且副产物较多,对产品的纯度有所影响。现在的高温合成导热油工业生产中也逐渐开始使用一种高效的液相催化剂,这种催化剂的选择性更好、催化效率也很高,采用适合的工艺,能够催化生成纯度较高的单苄基甲苯以及二苄基甲苯。

总结

高温合成导热油是一种优良的热载体,已逐渐成为今后工业生产加热方式的必然的选择。虽然我国在高温合成导热油的生产技术上已经取得了不错的成绩,但与国外某些发达国家相比还存在一定的差价,尚不能完全满足市场的需要,所以,必须进一步加大对高温合成导热油生产技术的研究力度,让研制出的产品向着更环保、更安全、更实用的方向发展。


 




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