莱州市珍珠振业机械厂

导热油长期处于高温下，即使没有氧存在时也因超温等原因而迅速劣化。导热油在热作用下，主要发生两类反应，即裂解吸热和缩聚放热。下边分别计论各族烃类的热反应行为烷烃属 烷烃的热稳定性随其分子量的增大而降低，在同一温度下高分子烷烃的裂解速度较快，例如在425℃下裂化一小时，C10H22的转化率为27.5%，而C32H66的转化率为84.5%，重馏份较轻馏份易于裂解。温度及压力对于烷烃的裂解有很大的影响，当温度在500℃以下及压力较高时，烷烃的断裂位置，一般在碳链中间，同时低分子产物的生成率低；当温度高于500℃时，则烷烃的断裂位置移到碳链的一端，此时气体的生成量增加，同时气体中甲烷的含量增加。 在热裂解的初期，烷烃产生低分子烷烃和烯烃，随裂解时间的加长，裂解产物则进一步发生二次转化，产物变得更加复杂。环烷烃属环烷烃热稳定性高，在高温下，五员环环烷烃破坏分裂成为两个烯烃。脱氢也是环烷烃的一个重要反应。六员环环烷烃的反应与五员环环烷烃相似，在500℃时主要产物为烯烃，但脱氢较困难，600~700℃方能进行，脱氢后 生成芳香烃。带长侧链的环烷烃在受热条件下，首先是在环上的侧链断裂，然后才是环破 坏，而且随着侧链的长度加长，脱链的反应速度加快，www.beifangzite.com断链后的长侧链的裂解趋 势和烷烃相似. 多环环烷烃裂解时，生成烷烃、烯烃、环烯烃及环二烯烃，同时也可以逐步脱氢生成芳香烃，例如双环的环烷烃在500℃左右时开始脱氢，侧链如乙基苯去氢 生成乙烯苯在650~700℃才能发生去氢反应。芳香烃属低分子芳香烃对热性能极为稳定，如苯、甲苯在常压高于550℃时才开始发生裂解和缩合反应，主要产物为联苯、气体和焦炭，主要反应是三联苯可进一步缩合，直到高分子缩合物中碳氢比例非常高，生成具有石墨状结构的焦炭，生成的焦炭并不是简单的焦炭而是高度缩合的稠环芳香烃。多环芳烃如萘、蒽等的热能转化反应和苯相似，它们都是对热非常稳定的物质，在高温条件下生成以氢气为主的气体高分子缩合物和焦炭。烷基芳香烃的热反应比简单的芳香烃要复杂，不过在大多数的反应中，芳香环对热还是很稳定的，它在热反应过程中几乎是不变的，而变化的主要是烷基链，烷基芳香烃的主要反应有烷基链的断裂烷基芳香环上断裂，去烷基一般需要较高的温度，甲基和芳香环的联接是非常牢固的。缩合反应环烷芳香烃的反应按照环烷环和芳香环之间的连接方式不同而有区别，例如在受热条件下，环已基苯类型的烃类的第一步反应为联接两环的键断裂，生成环烯烃和芳香烃，在更苛刻的条件下，环烯烃能进一步开环。芳烃类型的烃类的热反应主要有三种：即环断裂开生成苯的衍生物，环脱氢生成萘的衍生物和缩合成高分子的多环芳香烃。烯烃在导热油中本不该存在，但是在导热油长时间受热中产生，这些烯烃在加热的条件下进一步裂解，同时与其它烃类交叉地进行反应，使反应变得极其复杂。在不高的温度下，烯烃裂解成气体的反应，远不及其缩合成高分子叠合物的反应来得快。但是由于缩合作用生成的高分子叠合物也会发生部分裂解。这样，缩合和裂解反应就交叉地进行，使烯烃的热反应产物的馏程范围变得很宽，且烷烃、环烷烃、芳香烃都存在。烯烃在低温高压下主要反应是叠合反应，烯烃的断裂也和烷烃有相似规律，高于600℃时烯烃缩合成芳香烃、环烷烃、环烯烃的趋向增加。胶质和沥青质在高温条件，和稠环芳香烃具有相同的倾向，即发生缩合反应最后生成焦炭。综上所述，矿物型导热油是各族烃类的混合物，在受热分解时，首先裂解的是那些热稳定性差的烃类，例如：热稳定性差的烷烃和环烷烷基苯的烷基长侧链首先大量进行裂化，而热稳定性好的芳香烃等则只进行微量的裂化反应。例如在石油馏份进行热裂化和催化裂化时，随着反应深度的增加，所得循环油的比重逐渐增大，且反应速度越来越慢，这说明其中芳烃含量逐渐增多。这些热稳定性很高的芳香烃，部分是原料中原有的，大部分是裂化反应时产生积累的。导热油中最终的缩合产物是稠环芳烃，也包括胶质沥青质，再进一步反应便开始生成碳氢比很高的炭青质也即焦炭，芳香烃的热稳定性很高，在单独进行加热反应时，不仅裂解反应速度慢，而且生焦速度也低，例如在450℃下，进行加热反应，若打算生成1%的焦炭，烷烃要144分钟，十氢萘需要1650分钟，而萘则需67万分钟。但是如果将萘和烷烃或烯烃混合后进行反应则生焦速度显著提高，这也就是我们为什么要用纯芳香烃化合物作为导热油的原因，同时也是严格要求不能把其它烃类的导热油混入我们的导热油中共同使用的原因。 www.beifangzite.com