長城L-QC310合成型導(dǎo)熱油在苯乙烯裝置的應(yīng)用

揭斌華 黃夏 王雪梅

中國石化潤滑油有限公司茂名分公司

長城L-QC310合成型導(dǎo)熱油在中國石化某煉廠1.2×105 t/a苯乙烯裝置上進(jìn)行了應(yīng)用。結(jié)果表明，使用5年后的在用油除運(yùn)動黏度略有增長外，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足GB 24747—2009《有機(jī)熱載體安全技術(shù)條件》的允許使用質(zhì)量指標(biāo)要求，油品熱穩(wěn)定性優(yōu)異，完全滿足苯乙烯裝置生產(chǎn)運(yùn)行要求，為裝置節(jié)約了大量的生產(chǎn)運(yùn)維成本。

苯乙烯是基本有機(jī)化工的重要產(chǎn)品之一，是合成樹脂、離子交換樹脂及合成橡膠等的重要原料。隨著建筑、汽車、涂料、家用電器、玻璃纖維增強(qiáng)等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，苯乙烯市場潛力巨大。雖然經(jīng)過多年發(fā)展，我國苯乙烯的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量得到較大增長，但目前仍不能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求，未來發(fā)展前景仍然看好。2015年我國苯乙烯的生產(chǎn)能力為7.589×106t，而市場需求量約為8.989×106t[1]。

近年來，在我國由苯乙烯生產(chǎn)大國向苯乙烯技術(shù)強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變的過程中，中國石化節(jié)能型苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)在裝置規(guī)模、節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本等各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了國際先進(jìn)水平或領(lǐng)先水平，為生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。本文介紹了中國石化某煉廠1.2×105t/a苯乙烯裝置采用自有苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)并配套使用長城L-QC310合成型導(dǎo)熱油的應(yīng)用情況。

苯乙烯裝置導(dǎo)熱油系統(tǒng)簡介

苯乙烯裝置導(dǎo)熱油系統(tǒng)工藝流程示意圖見圖1。

系統(tǒng)工作時(shí)，導(dǎo)熱油經(jīng)循環(huán)泵抽出，加壓后送入導(dǎo)熱油加熱爐加熱到286 ℃，然后分多路分別送至丙烯吸收塔再沸器、解吸塔底再沸器、烷基轉(zhuǎn)移進(jìn)料加熱器、丙苯塔底再沸器、多乙苯塔底再沸器作為熱源，然后返回油氣分離器，氣體由膨脹管進(jìn)入高位槽而排出系統(tǒng)外，液體進(jìn)入循環(huán)泵入口循環(huán)使用。

長城L-QC310合成型導(dǎo)熱油的性能

理化性能

長城L-QC310合成型導(dǎo)熱油的理化性能典型數(shù)據(jù)見表1。

由表1可知，長城L-QC310合成型導(dǎo)熱油可滿足GB 23971—2009《有機(jī)熱載體》的質(zhì)量指標(biāo)要求[2]。其主要特點(diǎn)如下：

◇運(yùn)動黏度、低溫運(yùn)動黏度以及傾點(diǎn)非常低，低溫泵送性和高溫流動性優(yōu)異，加快循環(huán)速度，減小運(yùn)行溫差，提高傳熱效率，降低能耗費(fèi)用；

◇酸值、硫含量、氯含量小，對設(shè)備無腐蝕，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行；

◇比熱大，熱傳導(dǎo)系數(shù)高，可保證高效的熱量傳遞，減少熱量損失，降低能耗。

熱穩(wěn)定性

導(dǎo)熱油如具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能，有以下好處：

◇不易結(jié)焦，有效防止焦垢產(chǎn)生，減少積炭對用熱設(shè)備、管道及過濾器等的影響，保障高效的熱量傳遞。

◇有效延長油品使用壽命，并保證系統(tǒng)長期工作的安全、可靠，減少油品補(bǔ)加量，降低運(yùn)行成本。

GB 23971—2009對導(dǎo)熱油的熱穩(wěn)定性提出了要求，熱穩(wěn)定性試驗(yàn)按照GB/T 23800—2009《有機(jī)熱載體熱穩(wěn)定性測定法》的要求進(jìn)行：將一定量的導(dǎo)熱油置于玻璃安瓶中，在310 ℃溫度下試驗(yàn)720 h；試驗(yàn)結(jié)束后，觀察玻璃安瓶中的導(dǎo)熱油外觀是否透明及外觀變化情況，并測試其變質(zhì)率。長城L-QC310合成型導(dǎo)熱油熱穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果見表2，試驗(yàn)前后外觀見圖2。

由表2、圖2可以看出，試驗(yàn)后油品產(chǎn)生的高沸物、低沸物少，變質(zhì)率滿足GB 23971—2009的質(zhì)量指標(biāo)要求，同時(shí)試驗(yàn)前后油品外觀依然保持水白色。這說明其在高溫下熱穩(wěn)定性優(yōu)異，不易發(fā)生裂解反應(yīng)和縮聚反應(yīng)[3]。

裝置運(yùn)行情況

中國石化某煉廠12×104t/a苯乙烯裝置自2012年6月投產(chǎn)，初裝170 t長城L-QC310合成型導(dǎo)熱油。導(dǎo)熱油鍋爐系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)及現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行參數(shù)見表3。

由表3可以看出，實(shí)際運(yùn)行時(shí)鍋爐出口溫度比設(shè)計(jì)溫度低19 ℃，這是由于L-QC310合成型導(dǎo)熱油的黏度小，流動性好，提高了傳熱效率，在較低的鍋爐出口溫度下即可滿足裝置運(yùn)行用熱要求，從而節(jié)約大量的燃料成本。使用5年多，導(dǎo)熱油幾乎無補(bǔ)加，這是由于L-QC310合成型導(dǎo)熱油在生產(chǎn)工況下化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易發(fā)生裂解與縮合反應(yīng)，年補(bǔ)加量少，大大降低裝置維護(hù)成本。

在用油跟蹤分析

定期從苯乙烯裝置管線系統(tǒng)內(nèi)采集長城L-QC310合成型導(dǎo)熱油在用油，觀察其外觀情況，并與新油進(jìn)行對比，同時(shí)，對在用油的主要理化性能指標(biāo)進(jìn)行分析。新油與使用5年的在用油外觀對比見圖3，在用導(dǎo)熱油的理化分析結(jié)果見表4。

由圖3可以看出，長城L-QC310合成型導(dǎo)熱油使用5年后外觀依然保持透明，由無色變成黃色。由圖4可以看出，長城L-QC310合成型導(dǎo)熱油除運(yùn)動黏度有一定增加外，其他幾項(xiàng)指標(biāo)幾乎與新油接近，同時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)均滿足GB 24747—2009《有機(jī)熱載體安全技術(shù)條件》[4]中在用導(dǎo)熱油的允許使用質(zhì)量指標(biāo)要求。

表1 長城L-QC310合成型導(dǎo)熱油的理化性能

表2 長城L-QC310合成型導(dǎo)熱油的熱穩(wěn)定性試驗(yàn)情況

表3 導(dǎo)熱油鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)

表4 在用導(dǎo)熱油的理化性質(zhì)

結(jié)論

在中國石化某煉廠1.2×105t/a苯乙烯裝置的應(yīng)用結(jié)果表明，長城L-QC310合成型導(dǎo)熱油流動性好，傳熱效率高，熱穩(wěn)定性優(yōu)異，完全滿足苯乙烯裝置的生產(chǎn)運(yùn)行要求，可降低鍋爐出口溫度，不易結(jié)焦，年補(bǔ)加量少，有效降低了燃料成本和維護(hù)成本。