导热油简介柴油机应用

导热油简介导热油又称传热油，正规名称为热载体油（GB/T4016-83）,英文名称为Heat transfer oil,所以也称热导油，热煤油等。

导热油是一种热量的传递介质，由于其具有加热均匀，调温控制温准确，能在低蒸汽压下产生高温，传热效果好，节能，输送和操作方便等特点，近年来被广泛应用于各种场合，而且其用途和用量越来越多。

1.特点热油具有抗热裂化和化学氧化的性能，传热效率好，散热快，热稳定性很好。

国外同类产品有法国TOTAL公司生产的SERIOLA K3120、首诺公司生产的T55合成导热油。

导热油作为工业油传热介质具有以下特点：（1）在几乎常压的条件下，可以获得很高的操作温度。

即可以大大降低高温加热系统的操作压力和安全要求，提高了系统和设备的可靠性；（2）可以在更宽的温度范围内满足不同温度加热、冷却的工艺需求，或在同一个系统中用同一种导热油同时实现高温加热和低温冷却的工艺要求。

即可以降低系统和操作的复杂性；（3）省略了水处理系统和设备，提高了系统热效率，减少了设备和管线的维护工作量。

即可以减少加热系统的初投资和操作费用；（4）在事故原因引起系统泄漏的情况下，导热油与明火相遇时有可能发生燃烧，这是导热油系统与水蒸气系统相比所存在的问题。

但在不发生泄漏的条件下，由于导热油系统在低压条件下工作，故其操作安全性要高于水和蒸汽系统。

导热油与另一类高温传热介质熔盐相比，在操作温度为400℃以上时，熔盐较导热油在传热介质的价格及使用寿命方面具有绝对的优势，但在其它方面均处于明显劣势，尤其是在系统操作的复杂性方面。

2.导热油品牌目前国内生产导热油的厂家比较多，比较有实力的一线品牌主要有：长城、昆仑、统一、韩泰AAA、联远、博源等厂家；而国外生产导热油的一线品牌主要有：美浮、首诺（原孟山都）、BP、嘉实多、胜牌等。

相比之下国外品牌的产品质量占有一定优势，国内品牌的产品价格占有优势，但近年来随着高科技的不断进步，国内一些知名品牌的产品创新和自主研发，已经逐渐缩小了与国际品牌的差距，不少品牌已经打入国际市场！确实有一部分国内品牌的导热油（像积力三井导热油）产品品质完全可以和国外的那些品牌来抗衡，但是价格方面可以有很大的空间，可以让我们中国自己的制造业用上中国人自己的润滑油，尽可能花最少的成本达到同样的效果。

国外的品牌都是经过很多程序进来的，中间很多环节无形中增加了很多的成本，而这些成本最终必须得让客户来承担的。

国人自主研发的产品可以省去中间很多繁琐的环节，所以自然价格比他们会低。

3.导热油的类型根据成分及制造工业过程，导热油可以分为合成型导热油和矿物型导热油。

1）合成导热油主要有以下几种类型（1）烷基苯型（苯环型）导热油这一类导热油为苯环附有链烷烃支链类型的化合物，属于短支链烷烃基（包括甲基、乙基、异丙基）与苯环结合的产物。

其沸点在170~180℃，凝点在-80℃以下，故可做防冻液使用，此类产品的特点是在适用范围内不易出现沉淀，异丙基附链的化合物尤佳。

（2）烷基萘型导热油这一类型导热油的结构为苯环上连接烷烃支链的化合物。

它所附加的侧链一般有甲基、二甲基、异丙基等，其附加侧链的种类及数量决定化合物的性质。

侧链单于甲基相连的烷基萘，应用于240~280℃范围的气相加热系统。

（3）烷基联苯型导热油这一类型的导热油为联苯基环上连接烷基支链一类的化合物。

它是由短链的烷基（乙基、异丙基）与联苯环相结合构成，烷基的种类和数量决定其性质。

烷烃基数量越多，其热稳定性越差。

在此类产品中，由异丙基的间位体、对位体（同分异构体）与联苯合成的导热油品质最好，其沸点>330℃，热稳定性亦好，是在300~340℃范围内使用的理想产品。

（4）联苯和联苯醚低熔混合物型导热油这一类型的导热油为联苯和联苯醚低熔混合物由26.5%的联苯和73.5%的联苯醚组成。

熔点为12℃，世界上最早使用的合成芳烃导热油是Dowtherm,其特点是热稳定性好，使用温度高（400℃）。

此类产品因为苯环上没有与烷烃基侧链连接，而在有机热载体中耐热性最佳。

这种凝点（12.3℃）低熔混合物，在常温下，沸腾温度在256~258℃范围内使用比较经济。

这是因为两种物质的熔点均较高（联苯为<71℃，联苯醚<28℃）所致。

这种低熔混合物蒸发形成的蒸汽过程中无任何一种组分提浓的发生，且液体性质亦不变。

由于二苯醚中结合醚物质，在高温下（350℃）长时间使用会产生酚类物质，此物质有低腐蚀性，与水分对碳钢等有一定的腐蚀作用。

2）矿物型导热油矿物型导热油是石油精制过程某一馏程产物，其主要成分随基础油的成分不同。

一般为长链烷烃和环烷烃的混合物。

4.导热油应用范围工业领域应用工业及装置橡塑工业热压、压延、挤压、硫化、人造皮革加工、薄膜加工精细化工医药、农药中间体、防老剂、表面活性剂、香料等合成油脂化工脂肪酸蒸馏、油脂分解、蒸馏、浓缩、硝化化纤工业聚合反应、熔融纺纱、热固、纤维整理造纸工业热熔融机、波纹板加工机、干燥机木材加工复合板压制、干燥机电器加工电线及电缆制造能源工业废热回收、太阳能利用、反应堆取热食品工业粮食干燥、食品烘烤空调工业家庭暖房化工及石油化工聚合、分解、蒸馏、浓缩、蒸发、熔融装置等建筑及建材工业沥青融化、保温、石膏板烘干纺织印染工业热熔染色、热定型、烘干装置。

5.导热油使用注意事项目前，我国导热油产品执行SH/T 0677-1999“导热油”标准，用户在购买前应注意以下问题：1）选择导热油时应注意的问题在选择导热油前，首先应确定适当的加热工艺流程，最好委托专业部门做系统设计。

如果系统已经结焦，需要再次选油，则应认真找出结焦的原因，对系统设计、部件设置和操作管理中的问题纠正，同时还要对系统进行认真清洗。

（1）考察产品最高使用温度的真实性-经石科院采用热稳定性试验方法确定，即在最高使用温度下进行试验后外观透明，无悬浮物和沉淀，总变之率不大于10%所对应温度。

通过与新标准作对照，分析产品说明书的真实性。

尤其要了解其规定的最高使用温度是如何确定的，有无权威机构的检测报告。

根据国际化标准分类，矿物型导热油的最高温度使用温度不超过320℃，目前多数该油品的最高使用温度为300℃。

（2）考察产品的蒸发性和安全性-闪点（开口）符合标准指标要求，初馏点不低于其最高使用温度，馏程比较窄，燃点比较高。

（3）考察产品的精制深度-外观为浅黄色透明液体，储存稳定性好，光照后不变色或出现沉淀。

残炭不大于0.1%，硫含量不大于0.2%。

（4）考察产品的低温流动性-根据用户所处地区和设备的环境温度情况，选择适宜的低温性能。

QB和QC倾点不高于-9℃，低温运动粘度（0℃或更低温度）相对比较低。

（5）考察产品的传热性能-具有较低的粘度、较大的密度、较高的比热容和导热系数。

（6）选择正规生产企业生产的产品。

有条件可实地考察其生产设备和检测手段的完善情况。

2）导热油的选用如何选用导热油，以达到热效率高，性能稳定安全可靠，使用寿合长，经济效益好的目的，应该从以下几个方面考虑：（1）导热油的导热系数大、比热高、热效率高、经济效益好。

（2）导热油在允许的最高使用温度下，提供良好的热稳定性和抗氧化安定性，有较长的使用寿命。

导热油为有机物质，无论是合成型导热油还是矿油型导热油，它们都属烃类(烷烃、环烷烃或芳烃及其衍生物)，因此，在加热的条件下，烃类会发生热裂解反应和氧化反应，使导热油变质。

热裂解反应的结果，产生低沸点物，低沸点物会导致闪点下降，安全性降低；低沸点物还会发生聚合(或缩合)，形成高分子物质胶质等，导致粘度和残碳增加，会引起结焦。

氧化反应产生有机酸，使导热油酸值增加，深度氧化还会产生不溶性的酸泥，使导热油粘度增加它覆盖在热油炉管壁上，还会增加热阻，降低导热率。

减免热裂解反应及氧化反应，导热油的使用寿命就会延长。

（3）应有较高的闪点、自燃点和沸点。

导热油的闪点，自燃点较高，可避免引起火灾危险，对液相使用的导热油，较高的沸点(初馏点)，较低的低沸点物的含量，可确保导热油在液相状态下的安全使用。

（4）导热油应有较低的酸值及残炭，对系统内设备与管道的材料不发生化学反应和腐蚀作用。

导热油为高温状态下使用，在导热油加热系统长期运行，如果它对系统的材料及设备发生化学反应或发生腐蚀作用，将造成设备与管道的提前报废。

酸值是导热油中有机酸的总和。

酸值高，当油中有微量水分存在时，会对设备造成腐蚀作用。

残炭是导热油裂解产物聚合(或缩合)后形成的胶质或沥青质，继续受热后形成的炭状物质。

残炭高要引起结焦，影响传热效果，严重时要堵塞设备及管道（5）粘度及凝固点要低粘度表示导热油在一定温度下的稀稠程度和流动性。

粘度大，内摩擦力就大，热油泵的输送能力也就差，同时，粘度大，传热效果也降低。

凝固点表示导热油低温的物化性能。

凝固点低，位于北方寒科地区的热油设备仍然可以正常启动运转。

（6）选用的导热油，要从各方面来评估产品质量和经济效益。

3）导热油的安全隐患及防护（1）导热油使用过程中诸性能潜在的危险性a.热稳定性导热油在使用过程中由于加热系统的局部过热，易发生热裂解反应，生成易挥发及较低闪点的低聚物，低聚物间发生聚合反应生成不熔不溶的高聚物，不仅阻碍油品的流动，降低形同的热传导效率，同时会造成管道局部过热变形炸裂的可能。

b.氧化稳定性导热油与溶解其中的空气及热载体系统填装是残留的空气在受热情况下发生氧化反应，生成有机酸及胶质物粘附输油管，不仅影响传热介质的使用寿命，堵塞管路，同时易造成管路的酸性腐蚀，增加系统运行泄漏的风险。

（2）导热油在使用过程的防护a.避免导热油的氧化由于导热油在热载体中高温运行的情况下易于发生氧化反应，造成导热油的劣化变质，所以通常对设置的高温膨胀槽进行充氮保护，确保热载体系统的封闭，避免导热油与空气接触，延长导热油的使用寿命。

b.避免导热油的结焦导热油在运行温度超过最高使用温度时，在导油管壁会出现结焦现象，随着结焦层的增厚，导油管壁温偏高又促使粘附结焦，不断增厚的管壁温度进一步提高，随着管壁的不断增厚传热性能恶化，随时可能发生爆炸事故。

因此，严格控制热载体出口处导热油的温度不得超过最高使用温度，热载体的最高膜温应小于允许油膜温度。

c.定期排查泄漏点加强现场监控，要确保热载体系统完好不漏，定期排查设备的腐蚀渗漏情况，发现渗漏及时检修。

因此，热载体系统要合理设计，使用中要定期检测设备壁厚和耐压强度，并在设备和管道上加装压力计、安全阀和放空管。

d.防止热载体内混入水及其他杂质随着热载体的加热，溶解在其中的水分迅速汽化，导热管内的压力急剧上升而导致无法控制的程度，引起爆炸事故。

所以，导热油在投入使用前应先缓慢升温，脱除导热油中的水和其他轻主份杂质。

e.定期化验导热油指标定期测定和分析热载体的残碳、酸值、粘度、闪点、熔点等理化指标，及时掌握其品质变化情况，分析变化原因。