搜索
导热油技术研究与应用摘要：利用导热油的良好的导热能力和稳定性，将导热油作为热传递介质进行蒸氨、副盐提取，替代直接蒸馏用的外来蒸汽，降低能源成本，利用煤气加热降低能源消耗，减少蒸氨废水量，降低环境污染。关键词：导热油蒸氨一、前言：焦化厂在生产焦炭的同时，要产生一定数量的工艺废水，废水中会有氨、硫、酚和氧化物等物质，不经达标处理，这些废水排放将给环境造成严重危害，而对废水进行处理，首先要把废水中的氨进行蒸吹，因为废水中氨含量超过300mg/e时，不能进入生化池进行进一步处理，而且废水中的氨超标将对后续工序的设备造成严重腐蚀，大大影响设备的使用寿命，而氨提取后还可以利用它生产出浓氨水和硫铵，变成有用的化学肥料。传统的氨提取方法是用0.3-0.5MPa的饱和蒸氨把废水加热，利用氨和水的沸点不同将其再分离出来，俗称蒸氨。国内焦化行业中，大部分是传统的蒸氨工艺，用蒸汽经过蒸氨塔对氨水进行直接蒸馏，得到浓度10%的氨水作为脱硫液的碱源。这种直接蒸氨的方法会产生大量的蒸氨废水，并且使用蒸汽量很大。目前，部分焦化行业用一种导热油对氨水进行热交换，得到浓度约15%的氨水作为碱源，既保证了氨水的浓度，也减少了蒸汽消耗废水排放量。这种技术在焦化行业中将逐渐取代原来的工艺，到达节能降耗提高效益的目的。二、导热油的特点1、导热油的种类和组成导热油又称有机热载体、热传导液、热媒、热介质等，导热油按来源可分为矿物型和合成型两大类，矿物型导热油是以石油馏分为原料经精制和添加抗氧剂而成。有长碳链饱和烃、环烷烃、芳香烃及混合烃等类型之分。矿物型导热油的原料来源广泛，生产工艺简单，故价格低廉，但其热稳定性和抗氧化能力较低，多用于300℃以下的供热场合，一般可使用3～5年。此外，矿物型导热油仅用于液相系统，不可用于气相系统和低温冷却系统。合成导热油来自人工合成的有机物质，通常是几种同分异构体或数种化学性质相近物质的混合物。由于合成的导热油多为芳烃，故热稳定性较高，最高使用温度可达400℃，可使用10年左右，价格较高。合成导热油既可用于液相系统，也可用于气相系统，高温加热和低温冷却系统均适用。2、导热油换热的优点（1）在几乎常压的条件下，可以获得很高的操作温度。即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；（2）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。即可以降低系统和操作的复杂性；（3）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。即可以减少加热系统的初投资和操作费用；（4）在事故原因引起系统泄漏的情况下，导热油与明火相遇时有可能发生燃烧，这是导热油系统与水蒸气系统相比所存在的问题。但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，故其操作安全性要高于水和蒸汽系统。三、导热油技术的工艺流程及指标1、主要流程导热油技术项目包括导热油站及供回油系统，需要的设备有导热油炉一台、导热油泵两台、高位槽、储油槽、地下放空槽、补油泵、膨胀槽、过滤器等工艺设备和管道，以及相应的配套仪表等。导热油由注油泵将外来的导热油输入到储油槽或膨胀槽内，热油由循环泵抽出，在系统内循环。导热油在加热炉用煤气加热，分别送至分油缸。由分油缸并联送到蒸氨系统的再沸器、硫铵系统的热风箱、脱硫系统的熔硫釜，经换热后的导热油经回油总管进入油气分离器，水汽和轻质组分从分离器顶部进入膨胀槽放空，导热油经过滤油器除去杂质后入热油循环泵，完成循环过程。2、技术指标（1）导热油炉出口温度：235±10℃（导热油最高不得超过270℃）。（2）回油温度：200℃～225℃操作压力：＜0.5MPa。（3）热油循环流量：500立方米／小时。进出口温差：15～25℃。（4）泵不得在低于30％设计流量的状况下连续运转。（5）导热油每半年化验一次。进入炉子的空气温度＞150℃（6）蒸氨塔塔底温度103-108℃（7）蒸氨塔塔顶温度101-105℃3、主要生产设备序号设备名称规格型号数量(台)总重（kg）1气液分离器Dg8001200预热器导热油炉油贮槽膨胀槽气液分离器烟囱导热油回油管蒸氨热风空气液汽煤气导热油供油管废气副盐硫铵引风机导热油泵熔硫釜2过滤器Y-1001403过滤器W-3001504补油泵KCB633Ｈ=2811kw11000附电机电机不防爆15贮油槽V=40m3135006导热油泵Q=500m3/h=60m22500附电机Y315LN=132kW电机不防爆27导热油炉YQL-7.0-1.0/270/250-Ｑ1450008空气通风机Ｇ4-73Ｎ08Ｄ11500附电机Y250S-4N=20kW左180°19空气预热器ＲＧ601350010烟囱111膨胀槽V=10m311600四、技术应用后的效益导热油技术应用后，2011年10月份，我厂蒸汽消耗有18000t降低到11000t,节约了7000t,蒸汽，同时，蒸氨废水减少了3600多立方，外供副盐用蒸汽720t。平均每小时降低了蒸汽消耗9.72t，外供副盐蒸汽1t,减少蒸氨废水5m³，除去每月的设备电耗平均可节约蒸汽资金42万左右，降低污水处理费用10万元。蒸氨废水中氨氮含量保持在100mg/m³以内，降低了废水处理负担，保证蒸氨塔温度指标，并能使蒸氨后的氨水浓度达到15%，有利的保证了脱硫液氨浓度，提高脱硫效果。五、市场需求及产业化前景：由于导热油作为传热介质有其独特的优点，根据导热油的不同性质及功能，导热油作为传热介质已经被广泛应用于加热、冷却、余热回收、太阳能等工业领域及日常生活之中。近十年以来，在中国工业化发展进程中，大量新产品、新技术、新工艺的引进及大规模的工业技术改造，为导热油的工业应用和技术推广提供了难得的机遇，同时，也提高导热油实际应用水平和技术装备水平。目前，导热油在工业换热应用方面已经具有了相当大的规模，并且围绕着导热油的应用及相关服务在国内已形成了一条巨大产业链。中国市场上，导热油在工业换热应用中的需求量从八十年代平均1000吨/年，发展到九十年代5000吨/年，2004年增加到约50000吨/年；国内导热油系统最高使用温度（设计）为378℃，最低使用温度为-60℃；国内导热油最长使用寿命（至今未更换过油品）为25年（THERMINOL55）；国内使用导热油数量最多的行业为聚酯工业，约有上百个大型导热油加热系统（THERMINOL66）；国内最大的导热油加热系统一次性用油量为1600吨（THERMINOL66）；国内最大的导热油用户在其数个加热系统中使用导热油总数量为3000吨以上（THERMINOL66）。以上统计数据可以看出，导热油在国内工业换热应用方面的重要性及其使用现状和应用规模。同时，从另一方面也可以预测出导热油在工业换热应用中的发展前景。