A formación, influencia e solución de coque de aceite de transferencia de calor na planta de mestura de asfalto
[1]. Introdución
En comparación cos métodos tradicionais de calefacción como o quecemento directo e o quecemento ao vapor, a calefacción por aceite de transferencia de calor ten as vantaxes do aforro de enerxía, o quecemento uniforme, a precisión de control de temperatura alta, a baixa presión de funcionamento, a seguridade e a comodidade. Polo tanto, desde a década de 1980, a investigación e aplicación do aceite de transferencia de calor no meu país desenvolveuse rapidamente, e foi moi utilizada en varios sistemas de calefacción na industria química, procesamento de petróleo, industria petroquímica, fibra química, téxtil, industria lixeira, materiais de construción, metalurxia, grans, procesamento de petróleo e alimentos e outras industrias.
Este artigo analiza principalmente a formación, os riscos, os factores influentes e as solucións de coque de aceite de transferencia de calor durante o uso.
[2]. Formación de coque
Hai tres reaccións químicas principais no proceso de transferencia de calor do aceite de transferencia de calor: reacción de oxidación térmica, craqueo térmico e reacción de polimerización térmica. O coque prodúcese por reacción de oxidación térmica e reacción de polimerización térmica.
A reacción de polimerización térmica prodúcese cando se quenta o aceite de transferencia de calor durante o funcionamento do sistema de calefacción. A reacción xerará macromoléculas de alta ebulición como hidrocarburos aromáticos policíclicos, coloides e asfalteno, que se depositan gradualmente na superficie do calefactor e do gasoduto para formar coque.
A reacción de oxidación térmica prodúcese principalmente cando o aceite de transferencia de calor no tanque de expansión do sistema de calefacción aberta contacta co aire ou participa na circulación. A reacción xerará alcoholes de baixo molecular ou alto molecular, aldehídos, cetonas, ácidos e outros compoñentes ácidos e xerarán substancias viscosas como coloides e asfalteno para formar coque; A oxidación térmica é causada por condicións anormais. Unha vez que se produza, acelerará as reaccións de craqueo térmico e polimerización térmica, provocando que a viscosidade aumente rapidamente, reducindo a eficiencia da transferencia de calor, provocando o sobrecalentamento e o coque de tubo do forno. As substancias ácidas producidas tamén provocarán corrosión e fuga de equipos.
[3]. Perigos de coque
O coque xerado polo aceite de transferencia de calor durante o uso formará unha capa de illamento, facendo que o coeficiente de transferencia de calor diminúa, a temperatura de escape aumenta e o consumo de combustible aumentou; Por outra banda, dado que a temperatura requirida polo proceso de produción permanece inalterada, a temperatura da parede do tubo do forno de calefacción subirá drasticamente, facendo que o tubo do forno se volva e ruptura, e eventualmente se queima polo tubo do forno, provocando que o forno de calefacción incendiase e explote, provocando graves acidentes como lesións persoais en equipos e operadores. Nos últimos anos, tales accidentes foron comúns.


[4]. Factores que afectan o coque
(1) Calidade do aceite de transferencia de calor
Despois de analizar o proceso de formación de coque anterior, comprobouse que a estabilidade de oxidación e a estabilidade térmica do aceite de transferencia de calor están estreitamente relacionadas coa velocidade e cantidade de coque. Moitos accidentes de lume e explosión son causados pola mala estabilidade térmica e a estabilidade de oxidación do aceite de transferencia de calor, o que provoca un grave coque durante o funcionamento.
(2) Deseño e instalación do sistema de calefacción
Os distintos parámetros proporcionados polo deseño do sistema de calefacción e se a instalación de equipos é razoable afectan directamente á tendencia do coque do aceite de transferencia de calor.
As condicións de instalación de cada equipo son diferentes, o que tamén afectará á vida do aceite de transferencia de calor. A instalación de equipos debe ser razoable e é necesaria unha rectificación oportuna durante a posta en servizo para prolongar a vida do aceite de transferencia de calor.
(3) Funcionamento diario e mantemento do sistema de calefacción
Diferentes operadores teñen condicións obxectivas diferentes como a educación e o nivel técnico. Mesmo se usan o mesmo equipo de calefacción e aceite de transferencia de calor, o seu nivel de control da temperatura do sistema de calefacción e do caudal non é o mesmo.
A temperatura é un parámetro importante para a reacción de oxidación térmica e a reacción de polimerización térmica do aceite de transferencia de calor. A medida que aumente a temperatura, a taxa de reacción destas dúas reaccións aumentará drasticamente e a tendencia do coque tamén aumentará en consecuencia.
Segundo as teorías relevantes dos principios de enxeñería química: a medida que aumenta o número de Reynolds, a taxa de coque diminúe. O número de Reynolds é proporcional ao caudal do aceite de transferencia de calor. Polo tanto, canto maior sexa o caudal do aceite de transferencia de calor, máis lento será o coque.
[5]. Solucións para o coque
Para retardar a formación de coque e ampliar a vida útil do aceite de transferencia de calor, deberían tomarse medidas dos seguintes aspectos:
(1) Seleccione aceite de transferencia de calor da marca adecuada e supervisa a tendencia dos seus indicadores físicos e químicos
O aceite de transferencia de calor divídese en marcas segundo a temperatura de uso. Entre eles, o aceite de transferencia de calor mineral inclúe principalmente tres marcas: L-QB280, L-QB300 e L-QC320, e as temperaturas de uso son 280 ℃, 300 ℃ e 320 ℃ respectivamente.
O aceite de transferencia de calor da marca e da calidade adecuados que cumpren o sh / t 0677-1999 "fluído de transferencia de calor" debe seleccionarse segundo a temperatura de calefacción do sistema de calefacción. Na actualidade, a temperatura de uso recomendada dalgúns aceites de transferencia de calor dispoñibles comercialmente é bastante diferente dos resultados de medición reais, o que engana aos usuarios e aos accidentes de seguridade ocorren de cando en vez. Debería chamar a atención da maioría dos usuarios.
O aceite de transferencia de calor debe estar feito de aceite base refinado con excelente estabilidade térmica e antioxidantes de alta temperatura e aditivos anti-escala. O antioxidante de alta temperatura pode atrasar eficazmente a oxidación e o engrosamento do aceite de transferencia de calor durante o funcionamento; O axente anti-escalado de alta temperatura pode disolver o coque nos tubos e oleoductos do forno, dispersalo no aceite de transferencia de calor e filtralo a través do filtro de desvío do sistema para manter limpos os tubos e os tubos do forno. Despois de cada tres meses ou seis meses de uso, deberase rastrexar e analizar a viscosidade, o punto de flash, o valor ácido e o residuo de carbono do aceite de transferencia de calor. Cando dous dos indicadores superan o límite especificado (o residuo de carbono non superior ao 1,5%, o valor ácido non superior a 0,5mgkoh / g, a taxa de cambio de punto de flash non superior ao 20%, a taxa de cambio de viscosidade non superior ao 15%), debe considerarse que engade algo de aceite novo ou substitúe todo o aceite.
(2) Deseño e instalación razoables do sistema de calefacción
O deseño e instalación do sistema de calefacción de aceite de transferencia de calor debería seguir estrictamente as normas de deseño de fornos de aceite quente formulados polos departamentos relevantes para garantir o funcionamento seguro do sistema de calefacción.
(3) Normalizar o funcionamento diario do sistema de calefacción
O funcionamento diario do sistema de calefacción de aceite térmico debería seguir estrictamente as normas de seguridade e supervisión técnica para os fornos de transportistas orgánicos formulados polos departamentos relevantes e controlar as tendencias cambiantes de parámetros como a temperatura e o caudal do aceite térmico no sistema de calefacción en calquera momento.
En uso real, a temperatura media na saída do forno de calefacción debe ser de polo menos 20 ℃ inferior á temperatura de funcionamento do aceite de transferencia de calor.
A temperatura do aceite de transferencia de calor no tanque de expansión do sistema aberto debe ser inferior a 60 ℃, e a temperatura non debe exceder os 180 ℃.
O caudal do aceite de transferencia de calor no forno de aceite quente non debe ser inferior a 2,5 m / s para aumentar a turbulencia do aceite de transferencia de calor, reducir o grosor da capa inferior estancada na capa límite de transferencia de calor e a resistencia térmica convectiva de calor e mellorar o coeficiente de transferencia de calor convectiva para lograr o propósito da mellora do fluído de líquido.
(4) Limpeza do sistema de calefacción
Os produtos de oxidación térmica e polimerización térmica forman primeiro substancias viscosas de alto carbono polimerizadas que se adhiren á parede do tubo. Tales substancias pódense eliminar mediante limpeza química.
As substancias viscosas de alto carbono forman aínda máis depósitos grafitizados incompletamente. A limpeza química só é eficaz para as pezas que aínda non se carbonizaron. Fórmase coque completamente grafitizado. A limpeza química xa non é unha solución a este tipo de substancias. A limpeza mecánica úsase principalmente no estranxeiro. Debe comprobarse con frecuencia durante o uso. Cando aínda non se carbonizaron as substancias viscosas de alto carbono de alto carbono, os usuarios poden mercar axentes de limpeza química para a súa limpeza.
[6]. Conclusión
1. O coque de aceite de transferencia de calor durante o proceso de transferencia de calor provén dos produtos de reacción da reacción de oxidación térmica e reacción de polimerización térmica.
2. O coque de aceite de transferencia de calor fará que o coeficiente de transferencia de calor do sistema de calefacción diminúa, aumenta a temperatura de escape e o consumo de combustible. En casos graves, levará á aparición de accidentes como o lume, a explosión e a lesión persoal do operador no forno de calefacción.
3. Para retardar a formación de coque, o aceite de transferencia de calor preparado con aceite base refinado con excelente estabilidade térmica e anti-oxidación de alta temperatura e aditivos anti-engaiolantes. Para os usuarios, deberían seleccionarse produtos cuxa temperatura de uso é determinada pola autoridade.
4. O sistema de calefacción debe estar razoablemente deseñado e instalado, e o funcionamento diario do sistema de calefacción debe normalizarse durante o uso. A viscosidade, o punto de flash, o valor ácido e o carbono residual do aceite de transferencia de calor en funcionamento deberían probarse regularmente para observar as súas tendencias cambiantes.
5. Os axentes de limpeza química pódense usar para limpar o coque que aínda non se carbonizou no sistema de calefacción.