[1]. Perkenalan
Dibandingkan dengan metode pemanasan tradisional seperti pemanasan langsung dan pemanasan uap, pemanasan oli perpindahan panas memiliki keunggulan penghematan energi, pemanasan yang seragam, akurasi kontrol suhu tinggi, tekanan operasi yang rendah, keamanan dan kenyamanan. Oleh karena itu, sejak 1980 -an, penelitian dan aplikasi minyak perpindahan panas di negara saya telah berkembang dengan cepat, dan telah banyak digunakan dalam berbagai sistem pemanasan dalam industri kimia, pemrosesan minyak bumi, industri petrokimia, serat kimia, tekstil, industri ringan, bahan bangunan, metalurgi, biji -bijian, minyak dan pemrosesan makanan dan industri lainnya.
Artikel ini terutama membahas pembentukan, bahaya, faktor yang mempengaruhi dan solusi dari kokas minyak panas selama penggunaan.

[2]. Pembentukan kokas
Ada tiga reaksi kimia utama dalam proses perpindahan panas dari minyak perpindahan panas: reaksi oksidasi termal, retak termal dan reaksi polimerisasi termal. Coking diproduksi oleh reaksi oksidasi termal dan reaksi polimerisasi termal.
Reaksi polimerisasi termal terjadi ketika oli perpindahan panas dipanaskan selama pengoperasian sistem pemanasan. Reaksi akan menghasilkan makromolekul yang mendidih tinggi seperti hidrokarbon aromatik poliklik, koloid dan asphaltene, yang secara bertahap menyimpan pada permukaan pemanas dan pipa untuk membentuk kokir.
Reaksi oksidasi termal terutama terjadi ketika oli perpindahan panas dalam tangki ekspansi sistem pemanas terbuka menghubungi udara atau berpartisipasi dalam sirkulasi. Reaksi ini akan menghasilkan alkohol molekul rendah atau molekul tinggi, aldehida, keton, asam dan komponen asam lainnya, dan selanjutnya menghasilkan zat kental seperti koloid dan asphaltene untuk membentuk kokir; Oksidasi termal disebabkan oleh kondisi abnormal. Setelah itu terjadi, ia akan mempercepat retak termal dan reaksi polimerisasi termal, menyebabkan viskositas meningkat dengan cepat, mengurangi efisiensi perpindahan panas, menyebabkan koking tabung overheating dan tungku tungku. Zat asam yang diproduksi juga akan menyebabkan korosi dan kebocoran peralatan.

[3]. Bahaya kokas
Coking yang dihasilkan oleh oli perpindahan panas selama penggunaan akan membentuk lapisan isolasi, menyebabkan koefisien perpindahan panas menurun, suhu buang meningkat, dan konsumsi bahan bakar meningkat; Di sisi lain, karena suhu yang dibutuhkan oleh proses produksi tetap tidak berubah, suhu dinding tabung tungku pemanas akan naik dengan tajam, menyebabkan tabung tungku menonjol dan pecah, dan akhirnya membakar melalui tabung tungku, menyebabkan pemanasan tungku terbakar dan meledak, menyebabkan kecelakaan serius seperti cedera pribadi pada peralatan dan operator. Dalam beberapa tahun terakhir, kecelakaan seperti itu sudah umum.

[4]. Faktor -faktor yang mempengaruhi kokas
(1) Kualitas oli perpindahan panas
Setelah menganalisis proses pembentukan kokir di atas, ditemukan bahwa stabilitas oksidasi dan stabilitas termal minyak panas terkait erat dengan kecepatan dan kuantitas kokir. Banyak kecelakaan api dan ledakan disebabkan oleh stabilitas termal yang buruk dan stabilitas oksidasi minyak panas, yang menyebabkan kokas serius selama operasi.
(2) Desain dan pemasangan sistem pemanas
Berbagai parameter yang disediakan oleh desain sistem pemanas dan apakah pemasangan peralatan secara langsung mempengaruhi kecenderungan kokas oli perpindahan panas.
Kondisi pemasangan masing -masing peralatan berbeda, yang juga akan mempengaruhi umur minyak perpindahan panas. Instalasi peralatan harus wajar dan perbaikan tepat waktu diperlukan selama commissioning untuk memperpanjang umur oli perpindahan panas.
(3) Operasi harian dan pemeliharaan sistem pemanas
Operator yang berbeda memiliki kondisi objektif yang berbeda seperti pendidikan dan tingkat teknis. Bahkan jika mereka menggunakan peralatan pemanas yang sama dan oli perpindahan panas, tingkat kontrol suhu sistem pemanasan dan laju aliran tidak sama.
Suhu adalah parameter penting untuk reaksi oksidasi termal dan reaksi polimerisasi termal dari oli perpindahan panas. Ketika suhu naik, laju reaksi dari kedua reaksi ini akan meningkat tajam, dan kecenderungan kokas juga akan meningkat.
Menurut teori yang relevan dari prinsip -prinsip rekayasa kimia: ketika jumlah Reynolds meningkat, laju kokas melambat. Jumlah Reynolds sebanding dengan laju aliran minyak panas. Oleh karena itu, semakin besar laju aliran oli perpindahan panas, semakin lambat kokas.

[5]. Solusi untuk Coking
Untuk memperlambat pembentukan kokas dan memperpanjang masa pakai minyak panas, langkah -langkah harus diambil dari aspek -aspek berikut:
(1) Pilih oli perpindahan panas merek yang sesuai dan pantau tren indikator fisik dan kimianya
Minyak perpindahan panas dibagi menjadi merek sesuai dengan suhu penggunaan. Di antara mereka, minyak transfer panas mineral terutama mencakup tiga merek: L-QB280, L-QB300 dan L-QC320, dan suhu penggunaannya masing-masing adalah 280 ℃, 300 ℃ dan 320 ℃.
Minyak perpindahan panas merek dan kualitas yang sesuai yang memenuhi standar sh / t 0677-1999 "cairan perpindahan panas" harus dipilih sesuai dengan suhu pemanasan sistem pemanas. Saat ini, suhu penggunaan yang disarankan dari beberapa minyak perpindahan panas yang tersedia secara komersial sangat berbeda dari hasil pengukuran yang sebenarnya, yang menyesatkan pengguna dan kecelakaan keamanan terjadi dari waktu ke waktu. Itu harus menarik perhatian mayoritas pengguna!
Minyak perpindahan panas harus terbuat dari oli dasar olahan dengan stabilitas termal yang sangat baik dan antioksidan suhu tinggi dan aditif anti-skaling. Antioksidan suhu tinggi dapat secara efektif menunda oksidasi dan penebalan oli perpindahan panas selama operasi; Agen anti-skaling suhu tinggi dapat melarutkan kokas dalam tabung tungku dan pipa, membubarkannya dalam oli perpindahan panas, dan menyaringnya melalui filter bypass sistem untuk menjaga tabung tungku dan pipa tetap bersih. Setelah setiap tiga bulan atau enam bulan penggunaan, viskositas, titik nyala, nilai asam dan residu karbon dari minyak perpindahan panas harus dilacak dan dianalisis. Ketika dua indikator melebihi batas yang ditentukan (residu karbon tidak lebih dari 1,5%, nilai asam tidak lebih dari 0,5mgkoh / g, laju perubahan titik nyala tidak lebih dari 20%, laju perubahan viskositas tidak lebih dari 15%), harus dipertimbangkan untuk menambahkan beberapa minyak baru atau mengganti semua minyak.
(2) Desain dan pemasangan sistem pemanas yang masuk akal
Desain dan pemasangan sistem pemanas oli perpindahan panas harus secara ketat mengikuti peraturan desain tungku minyak panas yang diformulasikan oleh departemen yang relevan untuk memastikan pengoperasian yang aman dari sistem pemanas.
(3) Standarisasi operasi harian sistem pemanas
Operasi harian sistem pemanasan minyak termal harus secara ketat mengikuti peraturan pengawasan keselamatan dan teknis untuk tungku pembawa panas organik yang diformulasikan oleh departemen yang relevan, dan memantau perubahan tren parameter seperti suhu dan laju aliran oli termal dalam sistem pemanasan setiap saat.
Dalam penggunaan aktual, suhu rata -rata di outlet tungku pemanas harus setidaknya 20 ℃ lebih rendah dari suhu operasi oli perpindahan panas.
Suhu oli perpindahan panas dalam tangki ekspansi sistem terbuka harus lebih rendah dari 60 ℃, dan suhu tidak boleh melebihi 180 ℃.
Laju aliran oli perpindahan panas dalam tungku minyak panas tidak boleh lebih rendah dari 2,5 m / s untuk meningkatkan turbulensi oli perpindahan panas, mengurangi ketebalan lapisan dasar yang stagnan di lapisan batas perpindahan panas dan resistansi termal perpindahan panas konvektif, dan meningkatkan koefisien perpindahan panas konvektif untuk mencapai tujuan meningkatkan transfer panas.
(4) Pembersihan sistem pemanas
Produk oksidasi termal dan polimerisasi termal pertama kali membentuk zat kental karbon tinggi yang dipoles ke dinding pipa. Zat seperti itu dapat dihilangkan dengan pembersihan kimia.
Zat kental karbon tinggi lebih lanjut membentuk endapan yang tidak lengkap. Pembersihan kimia hanya efektif untuk bagian -bagian yang belum dikarbonisasi. Coke yang benar -benar grafit terbentuk. Pembersihan kimia tidak lagi menjadi solusi untuk jenis zat ini. Pembersihan mekanis sebagian besar digunakan di luar negeri. Itu harus sering diperiksa selama penggunaan. Ketika zat kental karbon tinggi yang terbentuk belum dikarbonisasi, pengguna dapat membeli agen pembersih kimia untuk dibersihkan.

[6]. Kesimpulan
1. Kokas minyak panas selama proses perpindahan panas berasal dari produk reaksi reaksi oksidasi termal dan reaksi polimerisasi termal.
2. Kokas oli perpindahan panas akan menyebabkan koefisien perpindahan panas dari sistem pemanasan menurun, suhu buang meningkat, dan konsumsi bahan bakar meningkat. Dalam kasus yang parah, ini akan menyebabkan terjadinya kecelakaan seperti kebakaran, ledakan dan cedera pribadi operator di tungku pemanas.
3. Untuk memperlambat pembentukan kokas, oli perpindahan panas yang disiapkan dengan oli dasar olahan dengan stabilitas termal yang sangat baik dan anti-oksidasi suhu tinggi dan aditif anti-fouling harus dipilih. Untuk pengguna, produk yang suhu penggunaannya ditentukan oleh otoritas harus dipilih.
4. Sistem pemanas harus dirancang dan dipasang secara wajar, dan operasi harian sistem pemanas harus distandarisasi selama penggunaan. Viskositas, titik nyala, nilai asam, dan karbon residu dari oli perpindahan panas yang beroperasi harus diuji secara teratur untuk mengamati tren mereka yang berubah.
5. Agen pembersih kimia dapat digunakan untuk membersihkan kokas yang belum berkarbonisasi dalam sistem pemanas.