一种抗结焦加氢导热油及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有机热载体，特别涉及一种具有抗结焦特性的加氢导热油，本发 明同时还提供了一种上述抗结焦加氢导热油的制备方法。
【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。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。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。半合成导热油则是介于以上两者之间的新型导热油品种。
[0005] 合成导热油主要可以分为以下几种类型：（1)烷基苯型导热油是苯环附有链烷烃 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。（2) 烷基萘型导热油是苯环上连接烷烃支链的化合物，其附加侧链的种类及数量决定化合物的 性质，适用于240~280°C范围的气相加热系统。（3)烷基联苯型导热油是联苯基环上连 接烷基支链一类的化合物，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。沸点>330°C，热稳定性亦好，是在300~340°C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是联苯和联苯醚低熔混合物，由于苯环上没有与 烷烃基侧链连接，故耐热性最佳。由于二苯醚中结合醚物质，长时间高温使用会产生酚类物 质，具有低腐蚀性，与水分对碳钢等有一定的腐蚀作用。
[0006] 虽然加氢导热油对于基础油作了特别的优化调整，使得分子中不饱和键大大减 少，导热油对于空气中氧气分子的耐受性能提高。但现有的锅炉系统多为开放系统，导热油 循环过程中和空气接触较多，在锅炉运行过程中难免会使导热油同时受到高温和氧化破坏 作用。普通的加氢导热油在使用过程中，品质容易快速劣化，形成结焦附着在管道上，常常 使用较短的年限就达到报废标准。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服现有技术中加氢导热油抗氧化、热稳定性较差的问题，提 供一种抗结焦加氢导热油。该导热油对于氧化的劣化的抵抗性能更佳，不容易产生不良的 结焦物，稳定性好，使用寿命长。
[0008] 为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
[0009] -种抗结焦加氢导热油，主要由以下成分组成：加氢基础油，胺类抗氧剂、酚类抗 氧剂、清净剂、分散剂。其中加氢基础油的含量不少于95% (重量）。
[0010] 所述加氢基础油：酸值< 〇. 〇lmgKOH/g，残碳< 0. 01 %，闪点> 200 °C，倾点 < -20°C，运动黏度（40°C ) :15-38mm2/s，初馏点> 325°C，自燃点> 340°C。优选，所述加氢 基础油为高温高压加氢精制基础油。
[0011] 加氢精制的基础油由于加氢精制过程中充分的还原了分子的不饱和键，使得其基 础油的品质完全不同于溶剂精制法得到的基础油，饱和度越高对添加剂的相容性越差，越 容易在使用中析出沉淀物，从而演变成系统结焦。本发明的添加剂加入加氢精制的基础油 中，能生产出高品质抗结焦加氢导热油，该抗结焦加氢导热油和市售普通加氢导热油相比， 使用寿命时间更长，抗结焦性更好。
[0012] 进一步，所述加氢基础油优选为正构烧径加氢基础油。优选的，所述分散剂优选为 无灰分散剂。
[0013] 进一步，所述加氢基础油的铜片腐蚀小于1级
[0014] 进一步，优选所述加氢基础油的馏程为325-450°C。
[0015] 进一步，所述加氢基础油：硫含量彡0· 15%，氯含量彡20mg/Kg。
[0016] 胺类抗氧剂和酚类抗氧剂具有协同增效作用，具有1+1 > 2的抗氧化效果，可以大 幅度的增强抗氧化性能。
[0017] 进一步，所述抗结焦加氢导热油成分重量百分比例满足：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 量为加氢基础油。
[0018] 进一步，所述胺类抗氧剂是烷基二苯胺（T534,括号内为商品标号，下同）、辛基/ 戊基二苯胺（L57)、对对二异辛基二苯胺（T516粉末）和N-苯基-α-萘胺（T531)中的一 种或几种。
[0019] 进一步，所述酚类抗氧剂是2,6_二叔丁基对甲酚（Τ501)、2,2-亚甲基双（4-甲 基-6-叔丁基苯酚）（2246)和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。
[0020] 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。 更具体的来说，所述清净剂是高碱值合成磺酸妈（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。
[0021] 进一步，所述分散剂是双烯基丁二酰亚胺（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)或高分子量丁二酰亚胺（T161)中的一种或几种。 优选的，所述分散剂是无灰分散剂。
[0022] 加氢基础油经过加氢还原，其中不饱和键含量明显降低，对添加剂的相容性相应 变差。特别是使用过程中容易形成沉淀物，最终变成积碳。在本发明专利配方中适当增加了 分散剂用量。大幅度的提高了再用导热油的清洁度，从而减少了导热油的积碳，延长了导热 油的使用寿命。两种或两种以上抗氧剂的配合使用，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。
[0023] 另外，本发明还提供了一种制备上述抗结焦加氢导热油的方法，其包括以下步 骤：
[0024] (1)选用加氢基础油，加热到110-140°C，最好是120°C左右，保持1-4小时，优选 保温2-3小时，脱除基础油中的水分、轻质组分。最好是脱除基础油中水分到水含量低于 500mg/Kg〇
[0025] (2)降温80-120°C，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、2, 6-二叔丁基对甲酚、2, 2' -亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）。搅拌，溶解。
[0026] (3)降温至60-80°C，加入其余液体添加剂组分，搅拌，混合均匀得到成品抗结焦 加氢导热油。搅拌20-120分钟，优选搅拌30-60分钟，最好是45分钟。
[0027] 进一步，最好是将步骤3得到的混合均匀的抗结焦加氢导热油过滤分装得到成品 抗结焦加氢导热油。
[0028] 进一步，上述步骤中搅拌速度为60-80转/分钟。
[0029] 本发明的最大特点是：导热油的热稳定性好、热氧化安定性好，不易结焦，不易堵 管道，无毒无臭，操作安全，能长时间保持导热效率，最经济的使用寿命五年以上。
[0030] 虽然市场上销售的加氢导热油成百上千家，但很多公司不具备配方的研发能力或 研发能力较为薄弱，特别是不具备导热油使用性能方面的检测手段。对于热稳定性和热氧 化安定性的检测必须送国家权威部门检测，费用高、时间长，产品更新换代过程中的科学检 验不足，导致导热油质量参差不齐。部分导热油使用寿命甚至不足一年，就强制报废了。本 发明的加氢导热油结合锅炉系统的设计、安装、使用环境进行全面优化设计，使得本发明的 加氢导热油的使用时间大大延长，使用期间的传热效率不会降低，其他理化指标都相应稳 定，对于企业锅炉系统的低成本运行提供了可靠的保障。
[0031] 与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0032] 1.本发明精制加氢基础油结合锅炉使用环境优选精制配方添加剂，热稳定性好， 而且导热油的黏度适中，导热传质效率高，能够有效降低锅炉系统运行成本。
[0033] 2.本发明的抗结焦加氢导热油能够在高温环境下长时间保持稳定可靠，不易发生 变质结焦，流动性良好，使用寿命比普通加氢导热油延长50%以上。
[0034] 3.本发明的抗结焦加氢导热油，在锅炉管道中长时间使用后不易产生结焦物、附 着物，对于锅炉管道中导热油的流动性良好，锅炉管不易老化，不易穿孔泄漏，提高了锅炉 的安全操作性，延长了锅炉的使用寿命。
[0035] 4.本发明的抗结焦加氢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】
[0036] 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。
[0037] 以下实施例中部分添加剂采用缩写解释如下：
[0038] T534-烷基二苯胺；L57-辛基/戊基二苯胺；T531-N-苯基-α -萘胺
[0039] Τ516-对对二异辛基二苯胺；Τ501-2, 6-二叔丁基对甲酚；
[0040] 2246- 2, 2-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）；Τ106-高碱值合成磺酸钙；
[0041] 1135- β -(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸异辛醇酯；
[0042] Τ107-高碱值合成磺酸镁；Τ122-硫化烷基酚钙；
[0043] Τ152-双烯基丁二酰亚胺，Τ154-双掛聚异丁烯丁二酰亚胺，
[0044] Τ155-多掛聚异丁烯丁二酰亚胺；Τ161-高分子量丁二酰亚胺。
[0045] 实施例1-1
[0046] 抗结焦加氢导热油共计lOOOKg，由精制加氢基础油987Kg、T5343Kg、22462Kg、 T1063Kg、T1615Kg制成。所述加氢基础油：酸值< O.OlmgKOH/g，残碳< 0.01%，闪点> 200°C，倾点< -20°C，运动黏度（40°C ) :15-38mm2/s，初馏点> 330°C，自燃点> 340°C。
[0047] 对比例2-1 (缺少分散剂类）
[0048] 加氢导热油共计100Kg，由精制加氢基础油99. 2Kg、T5340. 3Kg、22460. 2Kg、 T1060. 3Kg制成。所述加氢基础油：酸值<