高温导热油发展概述

李鹏+魏朝良+张东恒+孔令杰+孙成杰

摘要：文章对高温导热油的定义、分类、性能、用途和标准等进行了总结，并对高温导热油的发展前景进行了展望。矿物型导热油由于其性价比的优势占据了国内中低端导热油市场，高端合成型导热油尽管生产成本高，但是热稳定性能更优异，使用寿命更长。随着研发技术水平的进步，合成型导热油会逐步取代矿物型导热油成为市场的主流产品。

关键词：有机热载体；性能；应用

中图分类号：TE626.3文献标识码：A

Abstract：The definition， category， performance， application and standard of high temperature heat transfer fluids were summarized and the development prospect was forecasted. The mineral fluids with favorable price-performance ratio take main market share in China. Although the cost is higher， the synthetic fluids have higher thermal stability and longer lifetime compared to mineral fluids. With the rapid development of the technology， synthetic heat transfer fluids will be main products in the future.

Key words：heat transfer fluid； performance； application

0引言

有机热载体（heat transfer fluids）是作为传热介质使用的有机物质的统称，也称为热传导液（heat transfer fluids）、导热油（hot oils）、有机传热介质（organic heat transfer carriers）、热媒（heating media）等用于间接传热目的的所有有机介质。根据化学组成可分为合成型有机热载体和矿物油型有机热载体；根据沸程可分类为气相有机热载体和液相有机热载体[1]。

1有机热载体的性能特点和使用特点

1.1有机热载体的性能特点

有机热载体传热效果好，传热效率高，适用温度高且范围宽；热稳定性好，抗氧化性好，挥发性小，使用寿命长；黏度、凝点低，沸点、闪点、自燃点高，低温流动性好；安全环保，使用时不发生爆炸，正常操作下不会发生火灾，毒性小，无刺激性异味，不污染环境；导热系数、比热、蒸发潜热高，且在较宽的温度范围内保持液态；具有较低的残炭、灰分、水分和酸值，对设备腐蚀性小；经济实用，价格较低，原料充足，使用方便。

1.2有机热载体的使用特点

有机热载体在几乎常压的条件下，可以获得很高的操作温度，可以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；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有机热载体同时实现高温加热和低温冷却的工艺要求；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，减少加热系统的初投资和操作费用。

2有机热载体的分类

2.1矿物油型

矿物型导热油大多数是较重的石油馏分，是链烷烃与环烷烃的混合物，其主要优点是具有较高的安全性、产物毒性小、可获得的原料广以及成本低廉等，但其最大的缺点是工作温度较低，一般低于300 ℃。这是由于矿物型导热油在高温下具有较差的热稳定性和氧化安定性，一般情况下需要通过添加抗氧化剂来减少导热油的氧化裂解。

2.2高温合成型

对高温合成型导热油的制取，是对基础化工原料进行合成、分离以及提纯处理，优点是初馏点高且馏程窄，反应中高温裂化少以及高温热稳定性好等。发达国家对此类产品的应用比较广泛，而在我国，越来越多的人意识到了高温合成型导热油的优点，工业的日臻成熟使高温合成型导热油的应用前景更加广阔。

2.3矿物型和合成型对比

矿物型导热油在本质上是链烷烃与环烷烃的混合物，结构上具有与烷烃相似的长、直链化学结构，热稳定性差，易氧化分解容易导致结焦结炭，这些情况的出现大大局限了矿物型导热油的使用范围。但矿物型导热油的制造成本低，工艺简单，对膨胀槽无须加压，低温黏度小，能耗小，传热效率高，一般用在对热稳定性以及工艺温度精确度没有很高要求的加热系统中。矿物型和合成型有机热载体对比见表1。

高温合成型导热油是经历过复杂的加工工艺后由化学单体直接进行合成出来的，是专门用于传热的有机化合物，组分单一，由于芳香烃的分子结构和原子间键的强度具有高热稳定性，所以现存的合成油种类一般是合成芳香烃。合成型导热油的优点是密度值适当、黏度较低、能耗小、流动性能好，传热性能好，导热率高，热稳定性好，寿命周期长等特点

3有机热载体的应用

高温导热油主要应用在石油化工、化工轻工、油脂、皮革行业、塑料橡胶、纺织印染、化纤纤维、涂装油漆、汽车飞机、木材加工、林产工业、造纸印刷、建筑建材、公路交通、制药工业、原子能工业、金属加工、食品工业、粮油食品、造纸印刷等行业中[2]。

4高温合成型有机热载体的发展

4.1联苯-联苯醚

20世纪30年代初，美国Dow化学公司研制出Dowtherm导热油，它是一种联苯-联苯醚的混合物，是26.5%联苯和73.5%二苯醚共溶共沸混合物，其特点是热稳定性好，使用温度达到400 ℃，目前仍然作为高温导热油使用，缺点是熔点高，低温黏度大，渗透性强，毒性大，气味难闻，生产成本高等[3]。其结构式。