導熱油的概念、用途及發(fā)展

      什么是導熱油

      導熱油是有機熱載體的俗稱，我國統(tǒng)一命名為熱傳導液。其英文名稱為Heat tranferoil，它是以液相或氣象形態(tài)進行熱量傳遞的介質。它包括礦物性導熱油（稱為熱傳導油）和合成型導熱油（稱為熱傳導液）。

      礦物性導熱油和合成型導熱油的制取

      礦物性導熱油是石油加工過程中，提取某段餾分，經(jīng)過精制，再加入多種添加劑制??；合成型導熱油是以某種化工或石油化工產(chǎn)品作原料，經(jīng)過有機合成工藝制取。合成型導熱油是純的或比較純的化學品，它與礦物型導熱油相比較，具有熱穩(wěn)定性好、使用溫度高、壽命長及可再生等特點。

      導熱油的用途、主要用于哪些行業(yè)?

      由于利用導熱油與利用蒸汽相比具有加熱均勻、操作簡單、安全環(huán)保、節(jié)約能源控溫精度高、操作壓力低等優(yōu)點，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中已被作為傳熱介質得到廣泛應用。

廣泛應用于石油、化工、油脂、食品、紡織印染、醫(yī)藥、合成纖維、造紙、塑料、橡膠、木材、建材、冶金、機械加工和鑄造、空調(diào)及電器設備、脂肪和油漆、撂跤、汽車制造、碳素工業(yè)中。還應用于筑路工程中、國防科研中、海運業(yè)中。

      除上述行業(yè)外，還應用于溫水發(fā)聲器、熱水發(fā)生器、蒸汽發(fā)生器、散熱器以及肥皂洗滌劑工業(yè)、焦油加工業(yè)、洗衣業(yè)的用熱。

      導熱油的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展前景

      導熱油的研究和應用始于20世紀30年代前后。1929年，美國道氏（DOW）

化學公司首次生產(chǎn)出聯(lián)苯醚和聯(lián)苯的混合物，其商品名稱為Dowtherm A，后的專利并應用于加熱系統(tǒng)，開創(chuàng)了生產(chǎn)導熱油的先河，為熱載體的發(fā)展開辟了新的途徑。自此，導熱油作為一種新的傳熱介質的優(yōu)越性逐步為人們所認識。在歐美市場陸續(xù)開發(fā)出一些與Dowtherm A組分相似的產(chǎn)品，如德國拜爾公司的Dipnyl系列產(chǎn)品及Dowtherm E、三氯苯與氯化氫混合物、鄰苯二甲酸異丙脂、鄰苯二甲酸二乙脂等。1948年日本也開始了對導熱油的研究，1952年生產(chǎn)出sk-OIL260和sk-OIL170的導熱油。到20世紀50年代，導熱油工業(yè)在世界一些發(fā)達國家得以迅速發(fā)展，其中合成芳烴列發(fā)展最快，應用最廣。如烷基苯，烷基萘、烷基聯(lián)苯、二卞基甲苯、氫化三聯(lián)苯等，美國孟山都（Monsanto）公司研制的氫化三聯(lián)苯成為最暢銷的產(chǎn)品。20世紀60，美國、日本、德國、法國先后推出了具有優(yōu)良性能的產(chǎn)品，如美國孟山都（首諾）公司的Therminoi55、美國道氏化學公司的DowthermL、DowthermG、DowthermLE、DowthermJ，美國Mobil公司石油公司的mobiltherm600，美國SHELL石油公司的shelltheia oile，日本東曹與綜研化學公司的Neosk-oil400、1300、1400，英國BP石油公司的Transcalt，德國HULS公司的marlothermN，日本新日鐵化學公司Therms600、700、800、900等。目前比較發(fā)達國家主要使用的導熱油為合成型芳烴系列產(chǎn)品，如Total公司生產(chǎn)的seriola k3120、kl1120均為芳烴系列導熱油，因為對稱的烷基苯結構的芳烴為基礎具有完整的共軛結構，所以該類產(chǎn)品熱穩(wěn)定性、潔凈分散性好，因而這些產(chǎn)品成為世界導熱油市場的主導產(chǎn)品。

      20世紀50年代之前，世界上尚未生產(chǎn)專門的礦物型導熱油，一般都采用機械油、汽缸油作為代用傳熱介質。50年代之后，美國率先采用深度精制工藝生產(chǎn)專門的礦物型導熱油。隨后，世界各國先后推出同類產(chǎn)品。至70年代，為提高導熱油的性能，人們開始采用加入各種添加劑的方法來改善導熱油的耐高溫性能，因而一些導熱油的專用添加劑也陸續(xù)研制出來，使礦物型導熱油的性能和品質不斷提高，應用范圍更加廣泛。當今，世界上礦物油性導熱油占據(jù)市場份額較大的是EIP公司deThermelp32，Esso公司的Essotherm500，Shell公司的ThermiaC，Mobil公司的Mobiltherm603等產(chǎn)品。

      我國導熱油的開發(fā)研制晚于上述工業(yè)發(fā)達國家。導熱油的研制和生產(chǎn)始于20世紀70年代末蘇州道生；合成型導熱油的研制和生產(chǎn)始于60年代末的荊門石油煉制研究所。到80年代，北京、上海、江蘇、吉化公司等的企業(yè)和科研機構，先后研制生產(chǎn)出環(huán)烷烴性、混合型導熱油。20世紀90年代，我國導熱油應用技術得以迅猛發(fā)展，開發(fā)研制水平不斷提高，如北京燕化公司研究院研制的YD-250、YD-300、YD-325、YD-340礦物型導熱油和HD-350、HD-360、HD-370、HD-380合成型導熱油；山東恒利石油化工有限公司開發(fā)研制的WD250、280、300、330、350系列產(chǎn)品及HL-400氣/液相合成型導熱油、HD315合成型導熱油、采用二次分切工藝生產(chǎn)的榮獲國家專利的新型環(huán)保YDF系列產(chǎn)品以及蘇州溶劑廠生產(chǎn)的Dowtherm導熱油的仿制品、北京飛天智成石化科技發(fā)展中心研制的L-Q系列導熱油、江蘇吳縣化工廠生產(chǎn)的氫化三聯(lián)苯等，其中有不少礦物油及合成型導熱油的技術指標，已經(jīng)達到或接近國際先進水平，成為進口的替代產(chǎn)品。

      由于導熱油是一種優(yōu)良的傳熱介質，既可加熱又可散熱，既可作為加熱介質又可作為冷卻介質，同時，又因其具有傳熱均勻、操作簡便、安全環(huán)保、解決能源，在較低的壓力下能獲得較高的溫度，對設備的要求比蒸汽鍋爐低，且不受地域環(huán)境的限制等優(yōu)點，而成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛采用的、理想的最佳傳熱介質，故越來越被人們所認識，越來越得以廣泛應用。尤其由于我國導熱油技術的應用起步較晚，到目前所占有的用熱市場的份額較少，故而他具有巨大的發(fā)展空間和廣闊的發(fā)展前景。

     5、導熱油的物理性質、它在使用中的意義和影響

     導熱油有一系列的物理性質，如粘度、蒸汽壓、沸點、初餾點、流點、閃點、燃點等。

導熱油的粘度指標直接關系到傳熱效果,粘度越小流動就越快，其傳熱效率越高。

導熱油的沸程關系到導熱油的使用溫度，它是指組分中最低沸點與最高沸點之間的范圍，范圍越大，沸程就越寬，應考慮油中低沸點物、高沸點物應有合適的含量，以使油在使用中不損耗過多，同時不至油的粘度過高影響傳熱效果而形成積碳。希望油在規(guī)定的使用范圍內(nèi)，它的沸程較窄為好。

導熱油蒸汽壓、閃點、燃點和自然點是關系到導熱油是否容易揮發(fā)，是否容易著火的因素，如果油品的蒸汽壓小，閃點、燃點和自然點高，這種有就不容易引起火災。

導熱油的初餾點高低與其安全性及使用溫度有關，初餾點越高，其安全性越好，使用溫度越高。

導熱油的流點是指導熱油能夠流動的最低溫度，流點低的導熱油即使在寒冷的北方也能保持流動狀態(tài)。如果流點過高，則會給油爐及系統(tǒng)啟動造成困難，所以，流點低的導熱油便于在嚴寒的地方使用。

導熱油的這些物理性質與其分子結構和分子間的靜電引力大小有直接關系。分子間的引力小，液體容易汽化，蒸汽壓必然大，沸點和初餾點也低。

幾種分子間引力對物理性質的影響：

①離子間的引力——常用的熔鹽是硝酸鈉即亞硝酸鈉的混合物，它們的分子主要屬于這一類型，其特點是蒸汽壓小，沸點和熔點高。

②氫鍵——醇分子間有氫鍵存在，引力較大，所以以醇為主要組成的導熱油不易揮發(fā)，蒸汽壓力小，它和分子量相近的烴相比沸點高，相應粘度也大。

③范德華力——范德華力的強弱和分子大小及分子的形狀有關。烴的相對分子質量越高，也就是分子中含有碳碳鍵的數(shù)目越多，分子中可以任意分布的電子越多，范德華力也越強，對沸點的影響也越大。在烷烴中每增加一個碳，沸點大致上升20～30℃。因此，在同一類的烴類導熱油中，隨著相對分子質量的增大，分子間引力變大，油的蒸汽壓變小，閃點及沸點升高，這對導熱油性能是有利的。但油的粘度和流點隨分子引力增加而變大，這對導熱油性能來說又是不利的。因此，我們不可能選擇一種既是蒸汽壓小，沸點、閃點高，而同時又是粘度及流點低的基礎油，只能在這些物性中利弊平衡。

     導熱油的化學性質、它在使用中的意義和影響

     我國導熱油所使用的基礎油在石油組分中以開鏈烷烴為主，煉制所得的白油也是開鏈烷烴型，有相當一部分以石油做基礎油的導熱油都屬于這一類型。國外石油組分中有的以環(huán)烷烴為主，相應的也有以環(huán)烷烴作為基礎油的導熱油。合成的聯(lián)苯和三聯(lián)苯組分為多換房聽導熱油。組分純粹為稠環(huán)芳烴的導熱油并不多見。通常我們所說的芳烴導熱油，除了聯(lián)苯三聯(lián)苯外，一般是指芳香族—脂肪族化合物，即在分子結構中部分是芳烴，部分是脂肪烴，如烷基苯、部分氫化三聯(lián)苯、二卞基甲苯都屬于這一類。

在加熱情況下，烴類主要是通過兩類反應而變質。一類是氧化反應，另一類是熱解反應。

烴在200℃以上和空氣接觸就能觀察出氧化反應的產(chǎn)生。反應產(chǎn)物除有機酸外，還有深度氧化生成的不溶物及泥狀沉淀物。有機酸的出現(xiàn)使油的酸值增加；泥狀沉淀物的存在增加了油的粘度，覆蓋在傳熱面上將降低導熱率。

熱裂解反應也很復雜，裂解的過程中包括了以下幾類反應。

①     碳鏈的斷裂，如烷烴熱裂形成相對分子質量較小的烷及稀。

②     開環(huán)。

③     脫氫。

④     聚合和縮合。

熱裂解所得的烯可以聚合成比裂解前分子更大的結構。芳烴脫氫縮合生成多環(huán)和稠環(huán)芳烴縮合的最終產(chǎn)物是焦。烷烴及環(huán)烷烴裂解產(chǎn)生的烯和芳烴通過類似的途徑也會形成焦。所以熱裂解反應生成兩類產(chǎn)物：一類是比原來烴分子更小的烴，更易揮發(fā)，導致導熱油中的蒸氣壓上升和閃點下降；另一類產(chǎn)物是分子更大的物質，使導熱油的粘度增加，同時也是傳熱面粘著物質增加而降低導熱率。

各類烴對氧化及熱裂解的穩(wěn)定性并不一樣，在較低溫度下其熱穩(wěn)定性順序是：正乙烷≥環(huán)乙烷≥乙烯≥苯。隨著溫度的升高，其次序變化為：苯≥乙烯≥環(huán)乙烷≥正乙烷。

氧化反應及熱裂解反應的機理都是自由及反應。

氧化反應的歷程如下：

鏈的引發(fā)：R-H →  R·+H·

             RH+O₂ →  R·+HOO·

② 鏈的增長： R·+O₂→    ROO·

③ 鏈的終止：自由基之間反應形成穩(wěn)定產(chǎn)物。

熱裂反應的機理如下：

鏈的引發(fā)：烴的C-C及C-H鍵的斷裂形成自由基。

鏈的增長：形成的自由基或是奪取其他分子中H形成烷及新的自由基，或是失去H及小分子自由基而形成烯。

鏈的終止：自由基結合形成穩(wěn)定分子。

氧化和熱裂解都涉及C-C及C-H鍵的斷裂而形成自由基，形成的自由基的難易和鍵能大小有關，各類烴的C-C及C-H鍵的鍵能并不一樣，從鍵能大小可以看出：

烷烴、環(huán)烷烴以及芳烴的側鏈中C-C鍵的斷裂比C-H鍵容易；

②形成芳烴自由基比烷及環(huán)烷自由基難，實際上芳核不容易氧化，在比較高的溫度下熱穩(wěn)定性也比其它烴好。對苯來說，開環(huán)溫度要高于700℃，而環(huán)烷的穩(wěn)定性一般來說也比鏈烷要高。因此，熱穩(wěn)定次序：芳烴≥環(huán)烷≥烷烴。

芳香族-脂肪族烴導熱油的性質并不能簡單地說成是芳烴的性質和脂肪族烴基性質的總和。由于芳烴和烴基的相互影響，使這類油具有新的性質，但并不是其穩(wěn)定性也比環(huán)烷烴及烷烴要高。

烴的穩(wěn)定性除了與鍵能有關，和分子的立體結構也有關，這使烴的結構和穩(wěn)定性關系變得更復雜。

      7、導熱油的生物學性質、在使用中的意義和影響

      導熱油的生物學性質涉及它的毒性和對環(huán)境的污染。導熱油在生產(chǎn)和使用過程中，有可能通過皮膚、呼吸道及口腔進入人體內(nèi)；使用過程中，有可能因泄漏而污染產(chǎn)品及環(huán)境，特別是應用在食品工業(yè)時尤須注意，對于導熱油的毒性應當特別重視和注意。由于導熱油的低揮發(fā)物易引起呼吸困難，故應避免吸入已加熱的導熱油蒸汽或煙霧。聯(lián)苯和聯(lián)苯醚的低共熔混合物有天竺葵氣味，這種氣味甚至在微小泄漏量下人們也能覺察到，在空氣中的濃度只要有2×10^-6就能引起不安，因此，工作場所允許濃度（MAK）限制在1×10^-6（=1mg/kg）。導熱油的毒性致死中量（半數(shù)致死量），簡稱LD₅₀，即導致實驗動物50%死亡所用的油量（注明給藥方式），其意義為實驗動物群中毒后引起半數(shù)死亡的毒物投入量。LD₅₀越小，毒性則越大。

各類導熱油的毒性不同。用作導熱油的基礎油的組合烴類本身對動物及水生生物都沒有毒，如經(jīng)過精制的醫(yī)用白油可作為藥物的基質用于口服。導熱油通常加入添加劑，如酚類、胺類，這些添加劑都具有一定的毒性，雖然加入量不多，但毒性問題仍不能忽視。

導熱油在使用過程中的泄漏及廢油對環(huán)境有輕微污染，但問題并不很嚴重。烴類導熱油可以被生物降解成無害物質，大多數(shù)導熱油的半衰期并不很長，約在2～4個星期.各類烴被降解的速率也不一樣，其分解快慢的次序為：烷烴≥二聯(lián)苯≥三聯(lián)苯。

    8、導熱油技術指標及意義

     導熱油的主要技術指標有熱穩(wěn)定性、初餾點、閃點、燃點和自然點、凝點和傾點、密度、殘?zhí)肌⒒曳?、水分、酸值、運動粘度、硫含量、氯含量、餾程、外觀等。導熱油的這些技術指標決定了它的使用范圍和它的熱穩(wěn)定性、抗氧化性、揮發(fā)性、低溫流動性、安全環(huán)保性及使用壽命，反映了產(chǎn)品質量的優(yōu)劣。

9、導熱油最高使用溫度、在使用中的意義和影響

導熱油的最高使用溫度由熱穩(wěn)定實驗確定，它是指某一標號的產(chǎn)品經(jīng)熱穩(wěn)定性試驗，其變質率不大于10%所對應的溫度。。國際上一般規(guī)定，在使用中加熱器的主流體平均溫度與最高使用溫度之差，對于礦物型導熱油一般取20～30℃為宜，合成型導熱油取10℃為宜。導熱油出口處的油溫不得超過最高使用溫度。

10、導熱油熱穩(wěn)定性、在使用中的意義和影響

導熱油的熱穩(wěn)定性是導熱油性能中最重要的物理性質，是它與其它油品相區(qū)別的主要使用性能指標。它是指在規(guī)定的試驗溫度及時間條件下，在隔絕空氣的狀態(tài)中，因受熱發(fā)生熱裂解和熱聚合時所表現(xiàn)出的穩(wěn)定性。某一特定的產(chǎn)品，其穩(wěn)定性取決于它的組成、純度、精制深度和餾程范圍。熱穩(wěn)定性不同，其使用中熱裂解和熱聚合的程度也不同。裂解反應所產(chǎn)生的小分子低沸物，易使系統(tǒng)產(chǎn)生氣阻，使泵產(chǎn)生氣蝕，同時還會造成油品過多地蒸發(fā)損耗及對環(huán)境的污染；熱聚和反應則產(chǎn)生大分子高聚物，它逐漸沉積于加熱器和加熱管道表面，形成積碳而影響加熱系統(tǒng)的傳熱效率和對溫度的控制。導熱油只有具有良好的熱穩(wěn)定性，才能保證其在高溫下持續(xù)安全運行，并具備較長的使用壽命。

導熱油的熱穩(wěn)定性取決于分子中苯環(huán)、萘環(huán)、聯(lián)苯、苯甲基及直連烴基的基本化學結構的耐熱性和側鏈烷基結合的強弱；另外一個不容忽視的因素是，導熱油中所含有的微量氧化物、金屬雜質及因制造過程中精制的不充分而殘留的雜質，加速了導熱油的劣化，對其穩(wěn)定性也有一定的影響。不同類型的導熱油其穩(wěn)定性也不同。礦物型的因其由多個單組份組成，其熱穩(wěn)定性由最低的組分決定，由于原始產(chǎn)物組成不同，所以有一定的分散范圍和相應的安全性；由同分異構物（如芳烴類）合成的導熱油，因其混合物有存在不同結構，且通常具有相同的組成，其熱穩(wěn)定性受分子結構中支鏈種類排列狀況的影響；由單一物質或由簡單混合物組成的導熱油(如聯(lián)苯和聯(lián)苯醚)，其熱穩(wěn)定性最高。

11、導熱油閃點、在使用中的意義和影響

導熱油的閃點是一項與產(chǎn)品的揮發(fā)性和安全性相關的指標。它反映高揮發(fā)性分解產(chǎn)物的生成情況和可燃燒氣體的含量，以及運行中的導熱油遇明火有發(fā)生燃燒的可能性。閃點越低導熱油的蒸發(fā)率越大，安全性也就越差。反之亦然。有實驗證明，烷烴型導熱油當加溫到280℃以上時，灑在水泥地面上不接觸明火也會自然；芳烴型導熱油只有遇到明火才會燃燒。從安全角度出發(fā)，規(guī)定導熱油的閉口閃點不能低于100℃，（一般開口閃點的溫度比閉口閃電的溫度高20～30℃）這是一項基本的安全要求。如果導熱油的閃點變化超過原技術指標20%以上，該油品應該更換，不可再繼續(xù)使用。

12、導熱油硫含量、在使用中的意義和影響

硫含量是指導熱油中含硫成分得多少。硫含量的高低取決于產(chǎn)品的精制深度。硫含量過高，易造成設備的腐蝕。因此，要求硫含量不能大于0.2%。

13、導熱油氯含量、在使用中的意義和影響

氯含量是指導熱油中含氯成分的多少。這是一項與毒性有關的環(huán)保指標。導熱油中的氯含量應控制在不大于0.01%。

14、導熱油傾點、凝點，在使用中的意義和影響

傾點表示導熱油流動的極限溫度。此項指標與產(chǎn)品的低溫流動性相關，它和低溫粘度決定了導熱油的低溫流動性，決定了導熱油運輸和裝置位置的設定（地理區(qū)域或室外）。根據(jù)我國低粘度基礎油的傾點和冬季運輸機設備啟動的實際需求，一般要求傾點不高于-9℃.

凝點是導熱油失去流動性的最高溫度，也稱為流動極限。導熱油的沸點越高，則其傾點和凝點也越高，一般使用溫度要比凝點高出10～20℃.

15、導熱油密度、在使用中的意義和影響

流體（氣體和液體的統(tǒng)稱）單位體積的質量稱為密度。密度是反映產(chǎn)品構成的指標，它反映出導熱油裂解、濃縮和聚合的狀況，與導熱油的傳熱性能有關。導熱油的密度用ρ表示，它是質量與體積的商：ρ=m/V（kg/m³）。

導熱油的體積與溫度有關，溫度升高體積增大。根據(jù)經(jīng)驗，溫度每升高100℃，體積約增加10%。

16、導熱油酸值、在使用中的意義和影響

導熱油的酸值也叫中和值，它是指導熱油中有機酸的總含量。它表示中和1g被檢測導熱油中所含游離酸所需要的氫氧化鉀的量，酸值的單位是mgKOH/g。它表示油品的含酸量，特別是水溶性酸的含量。酸值高低可反應產(chǎn)品的精制深度，精制越深其酸值越低。該項指標直接影響設備的腐蝕情況。在導熱油溫度不超過100℃且無水份時，其所含有機酸對金屬無腐蝕，超過100℃時，隨溫度及酸值的升高，有機酸對金屬的腐蝕性增加。酸值指標應不大于0.2，這一指標對油品使用有以下影響：

（1）、酸值越高，它所含的酸性物質就越多。這是判斷的老化產(chǎn)物、氧化程度是否對設備造成腐蝕的質量指標之一。

（2）、酸值的高低可用來判斷油品對金屬的腐蝕程度。當有機酸對金屬作用時生成金屬鹽或金屬皂，這種物質可加速油品的老化變質，并降低其抗乳化能力。此外，導熱油的酸值增大，導致導熱油的顏色變深，并釋放出酸臭味。

（3）、油品氧化變質所產(chǎn)生的酸性物質，與金屬作用生成皂類沉淀或其他氧化物，易堵塞加熱系統(tǒng)管路及閥門。因此，對于運行過程中的導熱油，應定期測定酸值，這對于保證加熱系統(tǒng)和用熱設備的正常運轉有很大的幫助。使用中的導熱油如果酸值超過0.5mgKOH/g，該油品應更換不宜繼續(xù)使用。

17、導熱油燃點、自然點，在使用中的意義和影響

導熱油的燃點是指蒸汽與空氣形成的混合氣體與火焰接觸時連續(xù)閃火5s以上的溫度；自然點則是將油品加熱到一定的溫度，然后使之與空氣接觸，引起劇烈的氧化作用不需要引火而產(chǎn)生火焰自行燃燒，發(fā)生自燃的最低溫度稱為自燃點。油品的自然點與其沸點有關，沸點越高則越不易燃燒，其自燃點也就越高，產(chǎn)品的安全性就愈好。自然點與閃點相比較自然點高于閃點，自然點是導熱油的一項重要安全指標。通常油的使用溫度在閃點之上，這就要求油不能和明火或火化直接接觸，油的使用溫度必須低于自然點。

由于導熱油的自然點高于100℃，而且它在空氣中的自然溫度高于最高使用溫度，所以導熱油的滲漏一般不會引發(fā)著火事故。但當導熱油進入絕熱層時，因其表面積增大，其自燃溫度可能會降至管道的操作溫度（120℃）以下，如果此時接觸氧氣有可能著火。在加熱爐中導熱油泄漏會發(fā)生燃燒，并產(chǎn)生濃煙。導熱油在130℃以上的溫度條件下在空氣中會形成爆炸混合物。如果蒸汽壓足以形成可燃混合物，爆炸混合物只可能在含有未分解導熱油的密封系統(tǒng)中形成。

由于自然點是一項重要的安全性能指標，故生產(chǎn)企業(yè)應逐批將檢驗結果報告用戶。

18、導熱油水分，在使用中的意義和影響

導熱油的水分含量是關系到加熱裝置系統(tǒng)平穩(wěn)運行的一項重要指標。如果導熱油中存有水分，在加熱過程中會氣化而引起體積急劇膨脹，導致泵發(fā)生氣蝕，壓力不穩(wěn)定、操作不平穩(wěn)，嚴重時會引發(fā)噴油和著火。因此，對于導熱油中的水分指標應嚴格控制。一般用于工業(yè)加熱裝置的導熱油，水分含量應不大于500mg/kg，而用于小型電熱取暖裝置的導熱油，因在使用中水分無法排出，所以對水分的要求更應嚴格控制，一般不應超過200mg/kg。導熱油水分含量的試驗方法為微量水測定方法。

19、導熱油的殘?zhí)?、灰分，在使用中的意義和影響

殘?zhí)渴侵笇嵊褪軣岢瑴貢r分解、聚合而形成的膠質、瀝青質及粘稠環(huán)芳香烴。殘?zhí)亢突曳莺康亩嗌?，由導熱油的精制深度所決定。所以它是一項反映導熱油精制深度的指標，同時也是反映油品中膠狀物和不穩(wěn)定化合物含量的間接指標。測定導熱油的殘?zhí)渴窃诓煌ㄈ肟諝獾臈l件下，將導熱油加熱使其蒸發(fā)、分解和焦化，把燃燒的氣體排除后，殘存的焦黑色碳渣殘留物的重量即為殘?zhí)恐怠Ｋ硎鞠鄬τ趯嵊统跏剂颗c焦炭的百分比。它是高分子組分和老化產(chǎn)物的數(shù)據(jù)，反應沉淀形成的情況。形成殘?zhí)康闹饕镔|是油品中的瀝青質、膠質和多環(huán)芳烴。導熱油含硫、氧和氮化合物較多時，殘?zhí)亢烤透?，而且顆粒較硬，危害也較大。

灰分是導熱油與金屬反應的象征和催化反應的結果。

導熱油中殘?zhí)己突曳值拇笮?，一方面說明了導熱油精制的深度，另一方面也反映了油品在熱氧化條件下生膠結焦的程度。殘?zhí)亢突曳州^高的油品其稠環(huán)芳烴等重質成分含量就高，產(chǎn)品顏色較深，熱穩(wěn)定性較差。

殘?zhí)己康母叩椭苯雨P系到加熱系統(tǒng)及導熱油的使用壽命。高分子殘?zhí)款w粒被導熱油流帶走會危及加熱爐的安全，在管道上會形成碳沉積層，將使管道溫度升高，外表面上結構或金屬損耗加快。如果焦炭層達到一定程度時，將使管子損壞且非常不容易清除。如果殘?zhí)砍^1.5%，該油品應予更換，以保證設備的正常運行。

20、導熱油的餾程，在使用中的意義及影響

餾程是一項反映產(chǎn)品沸點范圍的指標。餾分切割越窄，油品的成分越純，熱穩(wěn)定性也越好。餾程的變化表明導熱油分子質量變化。

21、導熱油的粘度，在使用中的意義和影響

導熱油的粘度是用來度量導熱油的粘性的，是指在規(guī)定的條件下，導熱油的稀稠度及流動性。粘度是導熱油最重要的的性質之一，它反映了油品的運動阻力，關系到導熱油在一定溫度下的流動性和泵送性。導熱油的傳熱效果與它有直接關系，粘度越大，流動性就越差，循環(huán)泵所需要的功率就越大，管道輸送就困難。油品粘度小，流動性就好，傳熱效率就越高，所以該項指標是評價導熱油運動性的指標。導熱油的粘度也表示其在一定溫度下的粘稠度。

在液態(tài)操作范圍內(nèi)，它在使用中的意義和影響主要有以下幾點：

（1）、粘度是導熱油各種牌號的區(qū)分標準之一。如機械油按40℃時粘度的平均厘斯劃分，而汽缸油、齒輪油則按100℃時的運動粘度劃分。

（2）、粘度是導熱油的主要質量指標，正確選擇導熱油的粘度才能保證導熱油設備的正常運行。導熱油的粘度越大，導熱系數(shù)越小。

（3）、粘度的分類

粘度的表示方法有：動力粘度、運動粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和賽氏粘度。我國常用的粘度指標為運動粘度和恩氏粘度。

（4）、粘度與溫度和壓力的關系 。導熱油的粘度隨溫度和壓力的變化而變化。液體導熱油溫度升高粘度變小，溫度降低粘度增大。而氣相導熱油溫度升高和壓力增大粘度也增大。但由于導熱油組分不同其粘度值隨溫度變化的程度也不同。

一般來說，溫度低于59℃時粘度變化較大，60～100℃時變化較緩慢，超過100℃時，粘度變化縮小，這種性質稱為粘溫特性。粘溫特性的表示方法有多種，常用的表示方法為：

粘度比=50℃運動粘度/100℃運動粘度

在實際使用中，對導熱油粘度指標的要求是：在滿足穩(wěn)定性、初餾點、閃點等主要指標的同時，導熱油應具有較低的粘度、很好的高溫和低溫流動性。

使用中的導熱油，如果粘度變化超過15%時，則應更換不應繼續(xù)使用。

22、聯(lián)苯和聯(lián)苯醚（二苯醚）低熔混合型導熱油。組成為26.5%聯(lián)苯和73.5%聯(lián)苯醚，熔點12℃，凝點12.3℃，使用溫度400℃.其特點是熱穩(wěn)定性好，此類產(chǎn)品因苯環(huán)上沒有與烷烴基側鏈連接，而在有機熱載體中耐熱性最佳。這種低凝點低熔混合物，在常溫下沸騰溫度256-258℃范圍內(nèi)使用比較經(jīng)濟。這是因為兩種物質的熔點均較高（聯(lián)苯為＜71℃，聯(lián)苯醚＜28℃）所致。這種低熔混合物蒸發(fā)形成的蒸汽與液體的組份相同，稱為恒沸蒸發(fā)，故而蒸發(fā)過程中無任何一種組份提濃的發(fā)生，且液體性質亦不改變。由于二苯醚中結合醚物質，在高溫下（＞350℃）長時間使用會產(chǎn)生酚類物質，此物質有低腐蝕性，遇水分對碳鋼等有一定的腐蝕作用。

這種導熱油可以如蒸汽一樣，適用于氣相加熱系統(tǒng)，為氣液相兩用導熱油。

23、我國導熱油的品種

按照（GB7631.12—98）標準劃分為五個品種。

24、選用導熱油主要考慮因素

（1）從使用條件考慮。在液相系統(tǒng)中使用，一般應選沸點高于使用溫度的導熱油，因為沸點越高，其運動中蒸汽壓越低，使用起來方便；在氣相條件下使用，應選擇在合適的使用溫度下，蒸汽壓在0.098-0.294MPa（1-3kgf/cm）范圍內(nèi)的導熱油，如聯(lián)苯-聯(lián)苯醚低熔混合導熱油。

（2）從使用溫度考慮。如果使用溫度在350-400℃時，應選用聯(lián)苯與聯(lián)苯醚低熔混合導熱油；使用溫度在250-300℃時，應考慮選用烷基苯型、二芐基甲苯或氫化三聯(lián)苯型導熱油；使用溫度在250-300℃時，可考慮選擇烷基萘、芐基甲苯及烷基苯型導熱油；如在250℃以下使用，則選擇價格相對較低的礦物型導熱油。

25、合成型導熱油的傳熱方式有幾種？上限溫度的意義何在？

合成型導熱油傳熱有兩種基本方式：在初餾點或沸點溫度以下以液相方式傳熱；在沸點溫度以上以氣相方式傳熱。

所謂上限溫度是指與預熱傳導系統(tǒng)高效、安全運轉有直接關系的溫度限，即最高使用溫度和最高油膜溫度。最高使用溫度是指從加熱器出來在循環(huán)管線中測得的主流體最高允許溫度。如果實際測得的溫度高于此溫度，主流體將發(fā)生大量的裂解。最高油膜溫度是指流經(jīng)加熱器的流體與加熱器內(nèi)管相接觸的邊界層的最高允許溫度，這一溫度等于加熱器內(nèi)管道壁溫度。實際油膜溫度高于此溫度時，液體邊界層將發(fā)生大量的裂解，一般來說，最高允許油膜溫度膠最高測量溫度高20℃左右。

在實際使用中，工藝要求的主流體溫度低于所選產(chǎn)品的最高使用溫度，從設計角度要保證加熱器內(nèi)管道溫度低于最高油膜溫度。

26、常用傳熱介質及適用溫度

目前世界范圍內(nèi)常用的傳熱介質有四大類：水（蒸汽）、油、熔鹽和液態(tài)金屬。

在0-200℃范圍內(nèi)水蒸氣是理想的熱載體；

在400-550℃范圍內(nèi)，通常用熔鹽做熱載體，目前最常用的是一種三元低共熔混合物53%硝酸鉀、40%亞硝酸鈉、7%硝酸鈉；

在500-800℃范圍內(nèi)，用堿金屬鈉和鉀或這兩種金屬的合金作為熱載體；

在200-400℃范圍內(nèi)，導熱油則是理想的熱載體，越來越多的得以應用。

幾種主要傳熱介質的主要性能評價與比較

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