合成型導(dǎo)熱油在液化天然氣凈化工藝中的應(yīng)用

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(dǎo)熱油的分類

導(dǎo)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(dǎo)熱油又稱熱傳導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)熱油又稱熱傳導(dǎo)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(dǎo)熱油的選擇

選擇合適的高溫導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)熱油是由復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)煉制而成，與礦物型導(dǎo)熱油相比，由于在煉制過程中采取了先進(jìn)的工藝和技術(shù)，使合成型導(dǎo)熱油的分子排列非常整齊，分子鏈穩(wěn)固程度達(dá)到了理想的狀態(tài)。且合成型導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)熱油相比，礦物型導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)熱油與礦物型導(dǎo)熱油比較見表1：

表1 合成型導(dǎo)熱油與礦物型導(dǎo)熱油比較

一般情況下，導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)熱油的黏度比礦物型導(dǎo)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(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)中應(yīng)選擇合成型導(dǎo)熱油。

導(dǎo)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?zé)N單元分子篩再生所需要的高溫?zé)嵊拖到y(tǒng)。

在導(dǎo)熱油爐系統(tǒng)中，導(dǎo)熱油通過高溫?zé)嵊脱h(huán)泵升壓后進(jìn)入導(dǎo)熱油加熱爐，升溫至312℃后去往脫水單元和脫重?zé)N單元，換熱降溫后的導(dǎo)熱油匯合至導(dǎo)熱油回油總管進(jìn)入導(dǎo)熱油膨脹罐。當(dāng)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(dǎo)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(jìn)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(dǎo)熱油通過中溫回路循環(huán)泵升壓輸送至中溫導(dǎo)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(dǎo)熱油匯合至導(dǎo)熱油回油總管進(jìn)入導(dǎo)熱油膨脹罐，為確保中溫導(dǎo)熱油回路溫度控制在176℃，由導(dǎo)熱油爐出口引出一股高溫?zé)嵊椭林袦鼗芈费h(huán)泵入口，通過溫度控制調(diào)整確保中溫導(dǎo)熱油系統(tǒng)平衡。

在LNG工廠采用雙溫位導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)熱油在LNG工廠天然氣凈化工藝中應(yīng)用前景廣闊。

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