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摘要：以中海沥青股份有限公司生产的减一线侧线油为原料生产L-QC 31O导热油基础油，加入适量的添加剂Al（3‰）、B1（5‰）、c（o.05‰），使导热油产品的品质得到大幅提升。经过工业应用，结果表明：该导热油产品具有较低的生焦倾向性，良好的热氧化安定性和热稳定性，产品质量达到国家标准。

关键词：导热油；添加剂；品质提升

中图分类号：TE626.3

文献标识码：A

Study on Thermal Stability Of L-QC 310 Heat Conducting Oil

ZHANG Ling，YIN Chun-zhao，XU Bin，CAO Rui

（China Offshore Bitumen CO，LTD，Binzhou 256601，China）

Abstract：The base oil

of L-QC 310 heat conducting oil was prepa red with the vacuum gas oil（VGO 1）as material ob-tained from China Offshore Bitumen CO，LTD，Adding proper amount of additives A1（3‰），Bl（5‰），C（0.05‰），thequality of heat conducting oi1 was significantly improved，Results Of experiment and industrial application indicated that theheat conducting Oil exhibits obviously low propensity of coking，excellent thermal oxidation stability and thermal stability TheoiI can meet national standa rd，

Key words：heat conducting oil；additive；quaIitv improvement

0引言

导热油作为一种热传导液，由于具有热效率高、传热均匀、温度易于控制、对设备无腐蚀、输送方便等特点，现已发展成为使用最广、用量最大的一种热载体。特别是高温矿物型导热油，国内需求量较大。

中海沥青股份有限公司（以下简称“中沥公司”）常减压装置生产的减一线侧线油一般作为蜡油进行出售，或者是作为润滑油原料生产相关润滑油产品。本实验组对减一线侧线油进行了大量的改质试验，生产出了符合国家标准的L-QC 310型导热油产品，丰富了润滑油系列产品，增加了利润。本实验组还对导热油使用过程中发生的化学反应和结焦机理进行了研究，并且通过试验研究，开发出新的添加剂配方，提升了导热油的品质。

1.导热油的结焦机理

导热油在传热过程中主要发生三种化学反应，热氧化反应、热裂解反应和热聚合反应，使导热油原结构发生改变，生成的低分子或高分子物质逐渐增多，从而改变热传导液的特性，导致导热油劣化。

导热油在系统中加热运行如同蒸汽锅炉水侧结水垢一样结焦，其过程一般由诱导、吸附、硬化、脱落4个阶段形成。高温导热油在系统中循环传送热能，同时产生胶质。胶质是黏糊状的，质量好的导热油能将胶质悬浮于油中，在循环过程中，可将部分胶质通过过滤器滤掉。但若有一小部分胶质附着在炉管内壁，就容易形成结焦。另外，在导热油循环过程中，若有空气窜入易发生降解和聚合作用，形成低沸点物和高沸点物。低沸点物可以通过高位槽排到大气中，而高沸点物可以溶解在导热油中，如果导热油的溶解度达到过饱和状态，高沸点物就会黏附在管内壁，这是结焦的又一原因。再有，操作温度超过其设计温度往往引起自催化热分解，也能导致管内结焦。工艺物料泄露进入导热油系统，形成腐蚀产物，以及大修中带入的杂质污染也会促使管内壁发生结焦。2添加剂类型及作用

为提升导热油的品质，延长其使用寿命，一般可加入适当的添加剂，抑制导热油的生焦倾向，提高其热稳定性。导热油中加入的添加剂主要有抗氧剂、阻焦剂或清净分散剂、金属减活剂等。

（1）抗氧剂

目前，矿物油型导热油氧化的预防可以从两大方面入手：一是加入抗氧剂改善导热油的性能；二是通过系统设备改造，把导热油氧化的可能性降到最低。高温抗氧剂的加入会大大提高导热油的抗氧化性，某一抗氧剂一般只会对特定的基础油作用明显。

在实际应用中，抗氧剂优先于导热油的烃上氢原子与过氧化基生成稳定的化合物，从而起到保护导热油的作用。导热油在高温下长期循环使用过程中，必然要发生氧化反应，使油品质量变差，缩短了使用时间，所以要选择出较好的耐高温的抗氧剂以抑制、减缓油品的氧化，延长油品的使用时间。

（2）清净分散剂

清净分散剂的主要作用有分散作用、增溶作用、中和作用和清净作用等。

清净分散剂对结焦有较强的吸附能力，能将吸附在管壁上的沥青质和结焦清洗下来，并稳定地分散在油中，防止它们凝聚形成大颗粒或沉积在管壁上加厚结焦。多数清净分散剂具有碱性，有的呈高碱性，它可中和导热油氧化后生成的酸性物质，阻止其进一步氧化缩合。同时清净分散剂还具有溶解作用，可以将初级氧化生成物（例如羟基、羰基、水）等溶解，阻止其进一步氧化缩合。

（3）金属减活剂

阻止金属对燃料油、润滑油等油品的自动氧化起促进作用的添加剂。在各种金属中，铜对汽油和航空喷气燃料自动氧化的促进作用最大，铁、铝次之。铬和铜并存时，促进作用更为强烈。金属减活剂常与抗氧防焦剂并用，起相辅相成作用，故又称抗氧协合剂（antioxidation synergist）。若另加入金属减活剂，则可大大减少抗氧剂的用量。

3.导热油的热稳定性研究

3.1导热油基础油

以常减压装置的减一线馏分油为原料，经过加氢精制、糠醛抽提、液相脱氮、白土精制等过程处理后得到导热油基础油，导热油基础油的主要质量指标符合GB 23971-2009《有机热载体》标准中的导热油质量要求。主要质量指标见表1。

3.2调合方案

以中沥公司自产的L-Qc 310导热油为基础油，通过大量的摸索试验，寻找出了三种类型的添加剂，分别是高温抗氧剂、清净分散剂、金属减活剂。加入三种添加剂之后，导热油的品质得到大幅提升。

根据对各种添加剂的性质分析，设计了三种试验方案，具体方案见表2。

3.3调合方法

在L-QC 310导热油基础油中，加入高温抗氧剂、清净分散剂、金属减活剂，加热到50-60℃，边加热边搅拌，搅拌约1h，直到三种添加剂与导热油全部调合均匀。

对调合后的导热油按照GB 23971-2009《有机热载体》标准进行检测。主要质量指标见表3。

由表3可知，按照方案一、方案二、方案三调合之后的导热油产品的主要质量指标均符合导热油产品要求。主要的不同之处是，方案一产品的酸值略高一些，方案三产品的水分含量比较高。从调合后导热油的外观上看，方案一和方案二产品均为淡黄色透明液体，方案三产品的颜色略深一些。

将方案一、方案二、方案三产品分别放入锥形瓶，盖好盖子，放人250℃的烘箱中，考察其热稳定性。5天后，取出，观察其外观，检测指标。其质量指标见表4。

由表4可知，综合考虑各项指标及指标变化率，方案二产品的性质最优。

按照方案二，对L-QC 310导热油进行调合。对加入添加剂前后的L-QC 310导热油分别进行热稳定性试验（GB/T 23800-2009《有机热载体热稳定性测定法》），试验结果见表5。

由表5可知，加入添加剂之后的导热油产品的品质得到大幅提升。热稳定性指标中的变质率指标由之前的7.6降低到5.7，产品质量得到改进。4工业应用

按照方案二生产的L-QC 310导热油产品，委托国家石油石化产品质量监督检验中心（广东）按照GB/T 23800标准检测最高允许使用温度为310℃，按照SH/T0642标准检测自燃点为321℃。将此L-QC310导热油产品应用于中沥公司油品储运的配套设施导热油炉进行试验。导热油炉进口温度212°C，出口温度230°C，对导热油的品质变化进行实时监测。一个月监测一次，监测情况见表6。

由表6可知，加入添加剂提升品质后的L-Qc310导热油产品应用于导热油炉后，产品质量稳定，应用效果良好。

5.结论

（1）以减一线侧线油为原料生产的L-QC310导热油产品，通过加入适量的添加剂A1（3‰）、Bl（5‰）、c（0.05‰），热稳定性指标中的变质率指标由之前的7.6%降低到5.7%，使导热油产品的品质得到大幅提升。

（2）生产的L-QC3lO导热油产品应用于中沥公司油品储运的配套设施导热油炉进行试验。经过工业应用，结果表明该导热油产品具有较低的生焦倾向性，良好的热氧化安定性和热稳定性，产品质量达到国家标准。

（3）本项研究使得中海沥青股份有限公司常减压装置的减一线馏分油可以更加合理地得到应用，丰富了润滑油系列产品，增加了利润。