有机热载体(导热油)主要技术指标在使用中的意义及影响

1、W 851 H? S舒爪茨亚龙（上海）胃BB公司1有机热载体（导热油）的技术指标及意义导热油的主要技术指标有热稳定性、初馏点、闪点、燃点和自然点、凝点和 倾点、密度、残碳、灰分、水分、酸值、运动粘度、硫含量、氯含量、馏程、 外 观等。导热油的这些技术指标决定了它的使用范围和它的热稳定性、抗氧化性、 挥发性、低温流动性、安全环保性及使用寿命，反映了产品质量的优劣。2. 有机热载体（导热油）最高允许使用温度、最高工作温度和最高允许液膜温度 及在使用中的意义和影响导热油的最高使用温度由热稳定实验确定，它是指某一标号的产品经热稳定 性试验，其变质率不大于103所对应的温度。国际上一般规定，在使用中加热

2、器 的主流体平均温度与最高使用温度之差，对于矿物型导热油一般取2030 C为宜，合成型导热油取10C为宜。导热油出口处的油温不得超过最高使用温度。最高工作温度是指在传热系统条件下，锅炉出口处测得的导热油平均主流体 温度为工作温度；锅炉出口处允许的有机热载体最高主流提温度为最高工作温 度。液膜温度是指锅炉受热面上的有机热载体温度，即与炉管壁接触的有机热载 体边界层内的温度；最高允许液膜温度是边界层内有机热载体的最高允许温度。 处于最高允许液膜温度条件下的有机热载体会承受一个最高的温度应力并存在 一个较高的变质率，因此该温度是传热系统内任何一处的有机热载体都不应超过 的温度。正确选择有机热载体和掌

3、握有机热载体的最高允许使用温度、最高工作温度 和最高允许液膜温度，是确保有机热载体加热系统安全、经济、长期稳定运行的 可靠保障。3. 有机热载体（导热油）热稳定性、在使用中的意义和影响导热油的热稳定性是导热油性能中最重要的物理性质，是它与其它油品相区 别的主要使用性能指标。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。裂解反应所产生的小分子低沸物，易使系统产生 气阻，使泵产生气蚀，同时还会造成油品过多地蒸发损耗及对环境的污

4、染； 热聚 和反应则产生大分子高聚物，它逐渐沉积于加热器和加热管道表面， 形成积碳而 影响加热系统的传热效率和对温度的控制。导热油只有具有良好的热稳定性， 才 能保证其在高温下持续安全运行，并具备较长的使用寿命。导热油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

5、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。4有机热载体（导热油）的初馏点及在使用中的意义和影响将有机热载体放在一个玻璃瓶中加热，生成蒸汽经冷却器冷凝后收集在一个量筒 中，从冷凝管末端流出的第一滴馏出物时的温度即称为初馏点。它是与有机热载体的挥发性、使用温度和安全性相关的一项指标， 它也是有机热载体中最轻组分 馏出的温度。有机热载体的初馏点与压力有关，如果压力增加，则初馏点随之升高。即使在无 压的装置

6、中，边界层中的初馏点也可因输送泵的压力而升高。对于在开式加热系统中使用的有机热载体来说，该项指标尤为重要。有些初馏点 很低的有机热载体，在开式加热系统中使用容易造成操作不平稳，挥发性消耗大。 这不仅给用户造成不必要的经济损失，而且由于轻组分的挥发而使其粘度增高， 传热效率降低，使加热装置系统造成结焦、堵塞等一系列问题，使加热系统的安 全性和用户的经济利益受到影响。所以，在开式系统条件下使用有机热载体，其初馏点不能低于最高使用温度，如果在初馏点低于最高使用温度条件下使用，必须改为闭式加热系统。另外，有机热载体初馏点的高低与所使用的原料中的低沸点馏分有关， 如果使用 挥发性较大的原料，生产出的有机

7、热载体初馏点就低；而采用挥发性较小的原料， 生产出的有机热载体初馏点就高。测定有机热载体的初馏点是否适用于其最高使用温度，可采用模拟蒸馏气相色谱法进行测试。5有机热载体（导热油）的闪点及在使用中的意义和影响导热油蒸发时生产蒸汽，这种蒸汽与空气混合形成能短暂燃烧时的温度称为闪 点。开口闪点仪测得的温度为开口闪点；闭口闪点仪测得的温度为闭口闪点。一般开口闪点的温度比闭口闪点的温度高 20C -30 C。有机热载体的闪点是一项与 产品的挥发性和安全性相关的指标。它反映高挥发性分解物的生产情况和可燃烧 气体的含量，以及运行中的有机热载体遇明火有发生燃烧的可能性。闪点越低， 有机热载体的蒸发率越大，安全

8、性也越差。而闪点越高，其蒸发率越小，在使用 过程中损耗越少，安全性也越好。有实验证明，烷烃型有机热载体当加温到280C以上时，洒在水泥地面上不接触明火也会自燃， 芳烃型有机热载体只有遇到明 火才会燃烧。从安全角度出发，石油产品的安全性是根据其闪点的高低而分类的。 闪点在60C以上为可燃产品。有机热载体的闭口闪点规定不能低于 100C，这是 一项基本的安全要求。在开式系统中使用有机热载体，如果闪点过低则是事故隐 患。许多实例证明，设备的膨胀槽因为有机热载体的闪点和初馏点过低可造成着 火事故，因此，应严格控制这一指标，并要特别注意控制产品的挥发性和馏程范 围。如果有机热载体的闪点变化超过原技术指标

9、 20沏上，该油品应于更换，不 可再继续使用。6有机热载体（导热油）硫含量及在使用中的意义和影响硫含量是指有机热载体中含硫成分的多少。 硫含量的变化取决于石油产品的精制 深度。如果有机热载体中硫含量过高，易造成设备的腐蚀，因此，要求有机热载 体中硫含量不能大于0.2%7有机热载体（导热油）氯含量及在使用中的意义和影响氯含量是指有机热载体中含氯成分的多少。这是一项与毒性相关的环保性指标。 有机热载体中氯含量过高，其毒性就越大，所以应控制在不大于20mg/kg。氯化氢类化合物的热稳定性非常好，国外曾有人将其作为热载体或变压器油使用的先 例，后因这种氯化物具有很强的致畸性，故一般不再使用。8有机热载

10、体（导热油）倾点、凝点及在使用中的意义和影响将有机热载体放在规定的试管中，在一定的条件下冷去降温，当温度降到将试管 倾斜45°角时保持一分钟，试管内的有机热载体油面不再有可见的流动时的温 度叫做倾点，它表示流动的极限温度。此项指标与产品的低温流动性相关。它和 低温粘度决定了有机热载体的低温流动性，决定了有机热载体的运输和装置位置 的设定。根据我国低粘度基础油的倾点和冬季运输和设备启动的实际需求，石油型有机热载体一般要求倾点不高于-9 °C。凝点则是则是有机热载体从标准容器中流出的最低温度， 它是有机热载体失去流 动性的最低温度，也称为流动极限。有机热载体的沸点越高，则其倾点

11、和凝点也 越高，一般要求使用环境温度比凝点高出 10-20 C。倾点和凝点的区别是：倾点是指有机热载体流动的温度（恰好正在流动），而凝点指的是有机热载体凝固时（不再流动）的温度。9. 有机热载体（导热油）密度及在使用中的意义和影响流体（气体和液体的通称）单位体积的质量称为密度。密度是反映产品构成的指 标，它反映出有机热载体裂解、浓缩和聚合的状况，它与有机热载体的传热性能 相关，密度大传热效率低。有机热载体的体积与温度有关，温度升高体积增大。根据经验，温度每升高100C,体积约增加10%10. 有机热载体（导热油）酸值及在使用中的意义和影响有机热载体的酸值也叫中和值，它是指有机热载体中有机酸的总

12、含量。 它表示中 和1g被检测有机热载体中所含有游离酸所需要的氢氧化钾的量，它是用来测定 一种有机热载体的含酸量，特别是水溶性酸的含量。酸值高低还可反映产品的精 制深度，精制越深，其酸值越低。该项指标与设备的腐蚀情况有关。在有机热载 体的温度不超过100C且无水分时，随温度及酸值的升高，其有机酸对金属的腐 蚀性增加，这一指标对油品使用有以下影响：a. 酸值越高，它所含的酸性物质就越高，是用来判断有机热载体中的老化产 物，氧化程度是否对设备造成腐蚀的质量标准之一；b. 酸值的高低可用来判断油品对金属的腐蚀程度。 当有机酸与金属作用时生成金属盐或金属皂，这种物质可加速油品的老化变质，并降低其抗乳化

13、能力。此外，有机热载体的酸值增大，导致有机热载体的颜色变深，并释放出酸臭味；c. 油品氧化变质所产生的酸性物质，与金属作用生成皂类沉淀或其他氧化 物，易堵塞加热系统管路及阀门。因此，对于运行过程中的导热油，应定期测定 酸值，这对于保证加热系统和用热设备的正常运转有很大的帮助。使用中的导热油如果酸值超过0.5mgKOH/g该油品应更换不宜继续使用。11. 有机热载体（导热油）燃点、自然点及在使用中的意义和影响导热油的燃点是指蒸汽与空气形成的混合气体与火焰接触时连续闪火5s以上的温度；自然点则是将油品加热到一定的温度， 然后使之与空气接触，引起剧 烈的氧化作用不需要引火而产生火焰自行燃烧，发生自燃

14、的最低温度称为自燃 点。油品的自然点与其沸点有关，沸点越高则越不易燃烧，其自燃点也就越高， 产品的安全性就愈好。自然点与闪点相比较自然点高于闪点，自然点是导热油的 一项重要安全指标。通常油的使用温度在闪点之上，这就要求油不能和明火或火 花直接接触，油的使用温度必须低于自然点。由于导热油的自然点高于100C，而且它在空气中的自然温度高于最高使用 温度，所以导热油的渗漏一般不会引发着火事故。但当导热油进入绝热层时，因其表面积增大，其自燃温度可能会降至管道的操作温度（120C）以下，如果此 时接触氧气有可能着火。在加热炉中导热油泄漏会发生燃烧， 并产生浓烟。导热 油在130C以上的温度条件下在空气中

15、会形成爆炸混合物。如果蒸汽压足以形成 可燃混合物，爆炸混合物只可能在含有未分解导热油的密封系统中形成。由于自然点是一项重要的安全性能指标，故生产企业应逐批将检验结果报告 用户。12. 有机热载体（导热油）水分及在使用中的意义和影响导热油的水分含量是关系到加热装置系统平稳运行的一项重要指标。如果导热油中存有水分，在加热过程中会气化而引起体积急剧膨胀，导致泵发生气蚀， 压力不稳定、操作不平稳，严重时会引发喷油和着火。因此，对于导热油中的水 分指标应严格控制。一般用于工业加热装置的导热油，水分含量应不大于500mg/kg,而用于小型电热取暖装置的导热油， 因在使用中水分无法排出，所以 对水分的要求更

16、应严格控制，一般不应超过200mg/kg。导热油水分含量的试验方法为微量水测定方法。13. 有机热载体（导热油）残炭、灰分及在使用中的意义和影响残炭是指导热油受热超温时分解、聚合而形成的胶质、沥青质及粘稠环芳香 烃。残炭和灰份含量的多少，由导热油的精制深度所决定。所以它是一项反映导 热油精制深度的指标，同时也是反映油品中胶状物和不稳定化合物含量的间接指 标。测定导热油的残炭是在不通入空气的条件下，将导热油加热使其蒸发、分解 和焦化，把燃烧的气体排除后，残存的焦黑色碳渣残留物的重量即为残炭值。它表示相对于导热油初始量与焦炭的百分比。它是高分子组分和老化产物的数据， 反应沉淀形成的情况。形成残炭的

17、主要物质是油品中的沥青质、胶质和多环芳烃。 导热油含硫、氧和氮化合物较多时，残炭含量就高，而且颗粒较硬，危害也较大。 灰分是导热油与金属反应的象征和催化反应的结果。导热油中残碳和灰分的大小，一方面说明了导热油精制的深度，另一方面也 反映了油品在热氧化条件下生胶结焦的程度。 残炭和灰分较高的油品其稠环芳烃 等重质成分含量就高，产品颜色较深，热稳定性较差。残碳含量的高低直接关系到加热系统及导热油的使用寿命。高分子残炭颗粒 被导热油流带走会危及加热炉的安全， 在管道上会形成碳沉积层，将使管道温度 升高，外表面上结构或金属损耗加快。如果焦炭层达到一定程度时，将使管子损 坏且非常不容易清除。如果残炭超过

18、 1.5%,该油品应予更换，以保证设备的正 常运行。14. 有机热载体（导热油）馏程及在使用中的意义及影响馏程是一项反映产品沸点范围的指标。馏分切割越窄，油品的成分越纯，热稳定性也越好。馏程的变化表明导热油分子质量变化。15. 有机热载体（导热油）粘度及在使用中的意义和影响导热油的粘度是用来度量导热油的粘性的， 是指在规定的条件下，导热油的 稀稠度及流动性。粘度是导热油最重要的的性质之一，它反映了油品的运动阻力， 关系到导热油在一定温度下的流动性和泵送性。 导热油的传热效果与他有直接关 系，粘度越大，流动性就越差，循环泵所需要的功率就越大，管道输送就困难。上期市需三第題5応弄36号s +862

19、1 3641 08222 +8621 5659 035& www.shschulti com诊呂冷辛釁T"擲爪茨哑盍(上海)侶寻有眼公司油品粘度小，流动性就好，传热效率就越高，所以该项指标是评价导热油运动性 的指标。导热油的粘度也表示其在一定温度下的粘稠度。在液态操作范围内，它在使用中的意义和影响主要有以下几点：(1) 、粘度是导热油各种牌号的区分标准之一。如机械油按40C时粘度的平均 厘斯划分，而汽缸油、齿轮油则按 100C时的运动粘度划分。(2) 、粘度是导热油的主要质量指标，正确选择导热油的粘度才能保证导热油设 备的正常运行。导热油的粘度越大，导热系数越小。(3) 、粘

20、度的分类粘度的表示方法有：动力粘度、运动粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和赛氏粘度。 我国常用的粘度指标为运动粘度和恩氏粘度。(4) 、粘度与温度和压力的关系。导热油的粘度随温度和压力的变化而变化。 液体导热油温度升高粘度变小，温度降低粘度增大。而气相导热油温度升高和压 力增大粘度也增大。但由于导热油组分不同其粘度值随温度变化的程度也不同。一般来说，温度低于59C时粘度变化较大，60100C时变化较缓慢，超过100 °C时，粘度变化缩小，这种性质称为粘温特性。粘温特性的表示方法有多种， 常 用的表示方法为：粘度比=50C运动粘度/100 C运动粘度在实际使用中，对导热油粘度指标的要求是：在满足稳定性、初馏点、闪点 等主要指标的同时，导热油应具有较低的粘度、很好的高温和低温流动性。 使用中的导热油，如果粘度变化超过 15%寸，则应更换不应继续使用。16. 从外观颜色上判别有机热载体的精制深度有机热载