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        合成型導熱油在液化天然氣凈化工藝中的應(yīng)用

        2014-12-20 07:02:16張衛(wèi)冰耿安杰李魚魚
        化工管理 2014年34期
        關(guān)鍵詞:熱油中溫導熱油

        張衛(wèi)冰 耿安杰 李魚魚 王 瑩

        (陜西液化天然氣投資發(fā)展有限公司,陜西 楊凌 712100)

        導熱油的分類

        導熱油根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為合成型與礦物型兩大類。

        合成型導熱油又稱熱傳導液,是以石油化工或化工產(chǎn)品為原料經(jīng)有機合成工藝制得,大致包括烷基苯型(苯環(huán)型)、烷基萘型、烷基聯(lián)苯型、聯(lián)苯和聯(lián)苯醚(二苯醚)低熔混合物型和芐基甲苯系列導熱油。其特點是密度高且適度,穩(wěn)定性好,使用壽命長且可再生處理。

        礦物型導熱油又稱熱傳導油,是以石油某些餾分為原料,經(jīng)過加工調(diào)配制成,是多種烷烴組分的混合物。大致包括烷基芳香烴型、環(huán)烷烴型及鏈烷烴型三大類。

        導熱油的選擇

        選擇合適的高溫導熱油是保證加熱系統(tǒng)工作的穩(wěn)定、安全可靠的基礎(chǔ)。液化天然氣凈化工藝環(huán)節(jié)加熱選擇的是液相循環(huán)加熱方式,采用這種加熱方式使用的導熱油必須具有高閃點和高沸點的特性,才有利于系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

        由于合成型導熱油是由復(fù)雜的化學反應(yīng)煉制而成,與礦物型導熱油相比,由于在煉制過程中采取了先進的工藝和技術(shù),使合成型導熱油的分子排列非常整齊,分子鏈穩(wěn)固程度達到了理想的狀態(tài)。且合成型導熱油不易受到外界各種因素的影響,其熱穩(wěn)定性、抗氧化性、抗粘度變化的能力等都要比礦物型導熱油強很多,能夠在南方和北方不同氣候條件下正常使用。

        同時,與合成型導熱油相比,礦物型導熱油低溫黏度較大,在冬季氣溫較低時,油泵啟動困難,能耗大,傳熱效率低,設(shè)備維護成本大大增加,礦物型導熱油劣化后不能再生,廢油可作為燃料處理。由于加熱系統(tǒng)添加和更換新油的頻率較高,且更換前必須停車清洗加熱系統(tǒng),生產(chǎn)效率會受到周期性影響。合成型導熱油與礦物型導熱油比較見表1:

        表1 合成型導熱油與礦物型導熱油比較

        一般情況下,導熱油在允許的使用溫度下才能體現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性和抗氧化安定性,合成型導熱油的推薦使用溫度范圍為-30~320℃,最高使用溫度為330℃;礦物型導熱油的推薦使用溫度范圍為-20~250℃,最高使用溫度為260℃。使用溫度相同時,合成型導熱油的黏度比礦物型導熱油要小很多??紤]到使用溫度范圍及操作環(huán)境,在楊凌液化天然氣儲備調(diào)峰項目(以下簡稱楊凌LNG項目)工廠凈化單元導熱油加熱系統(tǒng)中應(yīng)選擇合成型導熱油。

        導熱油在LNG工廠凈化工藝的應(yīng)用

        表2 楊凌LNG項目的天然氣凈化工藝中用熱參數(shù)

        從表2可見楊凌LNG項目凈化工藝有兩個用熱溫度:用于胺再生、凝析油穩(wěn)定和空冷器防凍的中溫系統(tǒng),以及用于脫水和脫重烴單元分子篩再生所需要的高溫熱油系統(tǒng)。

        在導熱油爐系統(tǒng)中,導熱油通過高溫熱油循環(huán)泵升壓后進入導熱油加熱爐,升溫至312℃后去往脫水單元和脫重烴單元,換熱降溫后的導熱油匯合至導熱油回油總管進入導熱油膨脹罐。當脫水單元處于冷再生環(huán)節(jié)或者回油溫度過高時,為了確保系統(tǒng)安全,返回溫度會控制安裝在高溫導熱油回路末端的熱油調(diào)節(jié)冷卻器將系統(tǒng)回油溫度控制在235℃。來自熱油循環(huán)泵出口的熱油層流進入熱油過濾器將會移除管道內(nèi)的固體和顆粒、保持熱油回路的清潔。

        中溫導熱油通過中溫回路循環(huán)泵升壓輸送至中溫導熱油用戶-胺再生塔再沸器、凝析油穩(wěn)定塔以及用以空冷器防凍,換熱后的中溫導熱油匯合至導熱油回油總管進入導熱油膨脹罐,為確保中溫導熱油回路溫度控制在176℃,由導熱油爐出口引出一股高溫熱油至中溫回路循環(huán)泵入口,通過溫度控制調(diào)整確保中溫導熱油系統(tǒng)平衡。

        在LNG工廠采用雙溫位導熱油供熱系統(tǒng),這樣在減少熱源的情況下,不僅降低了損耗,還節(jié)約了成本,增加一定的經(jīng)濟效益。

        結(jié)語

        高溫導熱油作為一種集眾多優(yōu)勢于一體的熱載體,在工業(yè)上的應(yīng)用將會逐漸的取代傳統(tǒng)的加熱方式,在工業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮出巨大的作用。LNG供熱設(shè)備有多種形式,選擇雙溫位或多溫位導熱油爐既可減少多熱源的不安全因素,又可以降低生產(chǎn)運行成本。隨著LNG市場的不斷擴大,國內(nèi)LNG工業(yè)迅速發(fā)展,導熱油在LNG工廠天然氣凈化工藝中應(yīng)用前景廣闊。

        [1]吳迪.淺談合成高溫導熱油的生產(chǎn)與應(yīng)用[J].中國化工貿(mào)易,2014,6(16):169.

        [2]周文英,丁小衛(wèi).導熱高分子材料[M].北京:國防工業(yè)出版社,2014.4.1.

        [3]張懿君.導熱油加熱系統(tǒng)在天然氣液化廠的應(yīng)用[J]. 煤氣與熱力,2013,8(33):B16-B18.

        [4]劉有民,鄭元崇.雙溫位導熱油爐在天然氣凈化工藝的應(yīng)用[J]. 煤氣與熱力,2010,3(30):B13-B15.

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