導熱油應用手冊

導熱油中烴的熱解和縮合反應(二)

日期：2019-06-05 08:43:50來源：上海久星導熱油股份有限公司

導熱油中烴的熱解和縮合反應(二)

(6) 膠質

膠質分子由稠環(包括雜環)芳烴縮合生成,相對分子質量為600~1000,它的分子碳骨架由縮合環系組成,可能含有5~6個環,其中2~4個是芳烴環。
(7) 瀝青質
瀝青質是導熱油中相對分子質量最高的物質,由膠質進一步加熱縮合而成。瀝青質分子結構是各種烷基取代基的縮合及芳香烴和環烷烴組成的烴類混合物體系,相對分子質量為700~40000,其主要成分為黑色液體、半固體或固體物質。它不溶于水,不溶于低沸點烷烴,即能被低沸點的烷烴沉淀,在導熱油中滲出,由于膠質和瀝青質的混合物是膠黏物質,會增加導熱油的黏度,又在管道中流動,這些膠黏物粘在管壁上,影響了導熱油在管壁上的流動性,再受到高溫的作用,發生脫氫反應,變成焦炭留在管壁上,從而降低了傳熱效果。出現上述問題的根本原因是在高溫運行中導熱油的質量發生了變化,產生了一些膠質、瀝青質和樹脂等膠黏物。當膠黏物達到一定比例后,導熱油就會失去流動性,造成管道堵塞現象。這些膠黏物含油多時,具有可塑性,廣義上是蠟的范疇;當膠黏物含油少時,又失去可塑性而成為固體焦炭。由此可見,膠黏物是導熱油在高溫中發生化學變化的產物,它直接影響使用效果。
(8) 焦炭
導熱油在高溫運行中遇空氣易發生復雜的裂解和縮合(或聚合)反應。反應產生的黏性物質從油中析出,粘在管壁上,受熱后形成焦炭。導熱油油焦有膠質狀和焦炭狀兩種。膠質狀又分膠質和瀝青質;焦炭狀又分海綿狀焦、蜂窩狀焦和針狀焦。這些焦的碳氫比不一樣,化學組成和化學結構也不相同,軟硬度相差很大,因此化學清洗方法也有很大差異。總之,烴類在高溫條件下,化學反應基本上為裂解與縮合(包括聚合)反應,這是一種復雜的平行順序反應。因此隨著時間延長,由于縮合反應生成分子愈來愈大的稠環芳香烴,高度縮合的結果就產生膠質、瀝青質,最后生成碳氫比很高的固態焦炭,即以下三種形態的焦炭:海綿狀無定形焦、蜂窩狀同性焦、針狀異性焦。導熱油經加熱縮合逐步脫氫結焦反應路線如圖4所示。

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導熱油中烴的熱解和縮合反應(二)

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