一种抗结焦烷基苯合成导热油及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种导热油，特别涉及一种具有抗结焦特性的烷基苯合成导热油，本 发明同时还提供了一种所述烷基苯合成导热油的制备方法。
【背景技术】
[0002] 有机热载体主要是指用于热量传导的有机介质，其中以导热油应用最为广泛，涵 盖石油化工、纺织印染、木材加工、食品制药、造纸等各个行业。导热油又称传热油，正规名 称为热载体油（GB/T4016-83)，导热油是一种热量的传递介质，由于其具有加热均匀，调温、 控温准确，能在低压下产生高温，传热效果好，节能，输送和操作方便等特点。
[0003] 导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。导 热油作为工业油传热介质具有以下特点：在几乎常压的条件下，可以获得很高的操作温度。 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；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。可以降低系统和操作的复杂性；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。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，其操作安全性要高于水和蒸汽系统。
[0004] 根据导热油的成分及制造工业过程，导热油可以分为合成型导热油、矿物型导热 油和半合成导热油。矿物导热油主要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。合成导热油是人工化学合成的成分单一 纯度较高的导热油，主要有以下几种类型：烷基苯型、烷基萘型、烷基联苯型、联苯和联苯醚 低熔混合物型。
[0005] 其中烷基苯导热油以尚闪点、尚燃点、尚自燃点等优良特性，作为尚品质尚安全性 能导热油受到市场推崇。另外，烷基苯导热油作为全合成导热油，热稳定性优良，工作温度 在-30°C -300°C，更能适用于高低温环境下的锅炉系统。但是，由于某些锅炉系统中存在局 部温度过高的缺陷，油膜极限温度超过烷基苯合成导热油的使用温度限制，或者是锅炉管 道系统接缝金属脱落引起其它干扰或催化变质，最终使得烷基苯类导热油在使用过程中出 现结焦现象，从而影响到导热油的正常传热传质功效。另外，大部分厂家的锅炉系统是开放 式的锅炉系统，而非氮封系统，高位槽中导热油接触空气的温度较高，部分用户的高位槽油 温甚至超过120°C，全合成的烷基苯导热油在如此工作环境下，也非常容易氧化变质，大量 产生劣化污染物，加速催化烷基苯导热油的劣化变质，大量形成结焦附着物，漂浮在导热油 中或吸附沉积于管道或换热器中。导致锅炉能耗增加，极端的情况下形成的结焦物更会堵 塞锅炉管道，造成停车甚至安全事故。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术中烷基苯导热油在使用中对于系统综合稳定性 较差，容易形成结焦堵塞管道的问题，提供一种抗结焦烷基苯合成导热油。本发明同时还提 供了一种制备上述烷基苯合成导热油的方法。
[0007] 为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
[0008] -种抗结焦烷基苯合成导热油，主要由于以下成分组成，烷基苯基础油、胺类抗氧 剂、酚类抗氧剂、清净剂、分散剂、乙二醇甲醚。其中烷基苯基础油的含量应不少于95wt%。
[0009] 所述烷基苯基础油：初馏点> 320°C，密度> 0.83g/cm3,闪点> 180°C (开口闪 点），残碳<0.05%，酸值<0.03mg KOH/g，倾点<-55°C，铜片腐蚀小于1级（按GB/T 5096 进行测试，l〇〇°C，3h)。
[0010] 烷基苯基础油是全合成的高纯度基础油，具有清净分散性能好的特点，高温降解 小，能够和各种添加剂形成稳定可靠的混合物，充分发挥出添加剂的改性作用。同时，发明 人选用胺类抗氧剂和酚类抗氧剂配合使用，具有协同增效作用，1+1 > 2,可以大幅度的增 强抗氧化性能。
[0011] 优选的，所述烷基苯基础油的馏程为330-450°C。优选的，所述烷基苯基础油：残 碳<0.05%，酸值<0.0311^1(0!1/^。
[0012] 进一步，所述抗结焦烷基苯导热油成分百分比例满足：胺类抗氧剂 0. 05% -1. 5%，酚类抗氧剂 0. 05% -1. 5%、清净剂 0. 05% -1. 6%、分散剂 0. 05% -1. 8%， 余量为烷基苯基础油。在本发明中精心筛选的添加剂组分配合大量试验研宄发现的最佳配 合比例使得制备得到的抗结焦导热油的热稳定性、抗氧化、抗结焦性能突出，具有使用效果 好，使用寿命长等突出特点。
[0013] 进一步，所述胺类抗氧剂是烷基二苯胺（T534)、辛基/戊基二苯胺（L57)、对对二 异辛基二苯胺（T516粉末）中的一种或几种。
[0014] 进一步，所述酚类抗氧剂是2,6_二叔丁基对甲酚（T501)、2,2-亚甲基双（4-甲 基-6-叔丁基苯酚）（2246)、β - (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸异辛醇酯（1135)中的 一种或几种。
[0015] 进一步，所述清净剂是合成磺酸钙、合成磺酸镁和硫化烷基酚钙中的一种或几种。 更具体而言，所述清净剂是高碱值合成磺酸钙（Τ106碱值大于295mgK0H/g)、高碱值合成磺 酸镁（T107碱值大于390mgK0H/g)和硫化烷基酚钙（T122碱值大于300mgK0H/g)中的一种 或几种。
[0016] 进一步，所述分散剂：双烯基丁二酰亚胺（T152)，双掛聚异丁烯丁二酰亚胺 (T154)，多掛聚异丁烯丁二酰亚胺（T155)，高分子量丁二酰亚胺（T161)。优选的，所述分散 剂的碱值为15~30mgK0H/g。优选的，所述分散剂是无灰分散剂。
[0017] 导热油会发生氧化反应，主要是由于溶解于导热油中的氧引起的，而导热油中溶 解的金属离子会加速氧化反应的进行。加入了烷基化二苯胺和抗氧剂2246可有效中止氧 化游离基的产生，使其变成不活泼的物质，最终达到终止氧化反应的作用。
[0018] 在这里烷基化二苯胺和抗氧剂2246是作为过氧化物分解剂和链反应终止剂。对 于烷基苯导热油由于高位槽高温溶入的氧气分子具有突出的抑制作用，可以显著的减少氧 气分子的氧化破坏。导热油随着温度的升高和时间的延长，氧化产物及抑制氧化过程中捕 捉剂形成的螯合物分子会逐渐转变成酸质，使油品的酸值增加，进而在受热的条件下会逐 渐转化成酮、醇、含氧酸、酯等物质，最终成为油泥。
[0019] 胺酚抗氧剂的配合使用，可显著提高抗氧化效果，加入的高碱值合成磺酸钙可以 中和氧化所形成的含氧酸，并与分散剂一起，保持在高温下油品的清洁度，同时为了减少的 高温下金属离子对油品的氧化催化作用。
[0020] 另外，本发明还提供了一种制备上述抗结焦烷基苯合成导热油的方法，其包括以 下步骤：
[0021] (1)取烷基苯基础油，加热到100-130°c，最好是120°C左右，保持1-3小时，优选保 温1-2小时，脱除基础油中的水分，还可以一并脱除其中的轻质组分。最好是脱除基础油中 水分到水含量低于500mg/Kg。
[0022] (2加入固体的添加剂。所述固体添加剂包括：对对二异辛基二苯胺（T516)、 2,6-二叔丁基对甲酚〇'501)、2,2'-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）（2246)，搅拌至完 全溶解。
[0023] (3)降温至60-80°C，加入其余液体的添加剂组分，搅拌，混合均匀得到成品抗结 焦烷基苯合成导热油。优选搅拌20-120分钟，更优选搅拌30-60分钟，最好是45分钟。
[0024] 进一步，最好是将步骤3得到的混合均匀的抗结焦烷基苯合成导热油过滤分装得 到成品抗结焦烷基苯合成导热油。
[0025] 进一步，上述步骤中搅拌速度为60-80转/分钟。
[0026] 与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0027] 1.本发明抗结焦烷基苯合成导热油具有清净分散性能好的特点，高温降解小，抗 氧化性能好，抗结焦，无沉淀，使用寿命长。
[0028] 2.本发明抗结焦烷基苯合成导热油具有自清洁性，能够分解系统中的沉淀，长期 保持高清洁度，导热油不会因为沉淀堵塞而报废。
[0029] 3.本发明的抗结焦烷基苯合成导热油热传质速度快，流动性好，热稳定性好，对于 降低锅炉的能耗有明显的作用。
[0030] 4.本发明的抗结焦烷基苯合成导热油对于低温耐受性能突出，在高寒地区使用也 不会出现凝固无法开车的故障，对于高寒地区的企业锅炉系统特别适用。
[0031] 5.本发明的抗结焦烷基苯合成导热油具有一定的环保意义，使用寿命增长，减少 了换油和清洗锅炉的次数，从而减少污染物的排放。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合试验例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解 为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本 发明的范围。本发明中未特别说明的百分比均为重量百分比。
[0033] 以下实施例中部分添加剂采用缩写解释如下：
[0034] T534,烷基二苯胺；L57或T535,辛基/戊基二苯胺；
[0035] T516,对对二异辛基二苯胺；T501，2,6-二叔丁基对甲酚；
[0036] 2246，2, 2-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）；
[0037] 1135- β -(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸异辛醇酯；Τ106,高碱值合成磺酸 钙；
[0038] Τ107,高碱值合成磺酸镁；Τ122,硫化烷基酚钙；
[0039] Τ152-双烯基丁二酰亚胺，Τ154-双掛聚异丁烯丁二酰亚胺，
[0040] T155-多掛聚异丁烯丁二酰亚胺；T161-高分子量丁二酰亚胺。
[0041] 实施例1-1
[0042] 抗结焦烷基苯导热油共计lOOOKg，由烷基苯基础油974Kg、T5344Kg、22464Kg、 T1065Kg、T1224Kg、T1559Kg制成。所述烷基苯基础油：初馏点> 320°C，密度> 0· 83g/cm3， 闪点> 190°C，残碳< 0· 05%，酸值< 0· 03mg KOH/g，倾点< -55°C，铜片腐蚀小于1级（按 GB/T 5096 进行测试，100°C，3h)。
[0043] 对比例2-1 (缺少酚类抗氧剂）
[0044] 烷基苯导热油共计lOOKg，由烷基苯基础油