王鵬 揭斌華 王雪梅

中國石化潤滑油有限公司茂名分公司

導熱油又稱有機熱載體，是熱量的傳遞介質，具有加熱均勻、控溫準確、傳熱效果好、節(jié)能、輸送和操作方便等優(yōu)點[1]。近年來隨著我國經濟的快速發(fā)展，為適應先進生產工藝的需要，導熱油作為傳熱介質已廣泛應用于石油化工、能源、化纖工業(yè)、食品加工、建材、木材加工、電取暖等領域。隨著導熱油的應用技術日趨成熟，其應用領域不斷擴大，需求量預計以每年3%～5%的速度增長[2]。

氧化安定性是導熱油與空氣接觸后發(fā)生氧化反應的程度和趨勢，導熱油中溶解的空氣及系統(tǒng)填裝時都可能與空氣接觸導致氧化，如循環(huán)泵泄漏，維修后系統(tǒng)排氣失當、系統(tǒng)氮封流失等[3]；導熱油氧化的結果是產生油泥沉淀，阻礙油品的流動，造成熱量損失，降低傳熱效率。

提高導熱油氧化安定性的途徑有2條，一是選擇氧化安定性好的基礎油，二是加入合適的抗氧劑等添加劑。導熱油基礎油是由烴類組成的復雜混合物?；A油的氧化安定性不僅和烴類物質有關，還與非烴類物質（主要是含硫和含氮的雜環(huán)化合物）有關?；A油中的烴類自由基存在著自身氧化的過程，基礎油安定性的好壞表現(xiàn)為硫、氮化合物的作用，以及對添加劑感受性的綜合效應[4]。

針對目前導熱油市場競爭激烈、對油品性能要求提高的趨勢，本文考察了不同種類基礎油為原料的導熱油的熱氧化安定性的差異，以篩選出熱氧化安定性好的導熱油基礎油原料。

試驗部分

試驗基礎油

所使用的基礎油見表1，基礎油主要理化性質見表2。

由表2可見，試驗基礎油40 ℃運動黏度、傾點、酸值、硫含量、閃點、自燃點等各項指標均滿足GB 23971—2009的產品理化指標要求[5]，可以作為導熱油基礎油原料。

試驗儀器

主要所需試驗儀器見表3。

表2 基礎油的主要理化性質

試驗方法

試驗參照GB 23971—2009《有機熱載體熱氧化安定性試驗法》附錄C。

結果與討論

熱氧化安定性

為了篩選出熱氧化安定性好、使用壽命長的導熱油基礎油原料，在6種基礎油中添加等量的抗氧劑F（辛基/丁基混合烷取代的二苯胺抗氧劑），進行了熱氧化安定性試驗，結果見表4。

從表4可以看出：

◇各基礎油的酸值增加量普遍小于1，API II類基礎油D的酸值增加量最??；

◇各基礎油的運動黏度變化率差異較大，API II類基礎油D和PAО的運動黏度增長率較??；

◇從沉渣量來看，隨著基礎油精制程度的加深，沉渣量越來越少，只有API I類基礎油A/B/C沉渣量較大。

綜合分析，在加入相同添加劑的情況下，API II類基礎油D的熱氧化安定性最好。主要原因是加氫基礎油與溶劑精制基礎油相比，其對抗氧劑的感受性更優(yōu)異[6]。而PAО基礎油對不同抗氧劑的感受性差異較大[7]，從試驗結果來看，PAО對抗氧劑F的感受性不如API II類基礎油D。

與參比油的對比

目前導熱油A為市場占有率比較高的導熱油產品。本文選擇導熱油A為參比油，與以API II類基礎油D為基礎油制得的導熱油（以下簡稱II類D）進行熱氧化安定性試驗對比，驗證II類D的抗氧化性能。熱氧化試驗前后的樣品外觀分別見圖1、圖2，熱氧化試驗結果見表5。

從圖1、圖2可見，氧化試驗前，II類D與參比油A外觀均為淺黃色透明，氧化試驗后，II類D導熱油外觀依然保持透明，而參比油A氧化后，外觀黑色不透明。從表5可以看出，II類D、參比油A的熱氧化安定性能均滿足GB 23971—2009的指標要求，但II類D導熱油的熱氧化安定性數據全面優(yōu)于參比油A，這是由于II類D基礎油是由加氫異構工藝制得，其中鏈狀烴、飽和烴含量高，而參比油A為普通API I類基礎油，其在高溫下氧化形成大分子的膠質和瀝青質，從而對外觀、黏度造成了影響。

表3 主要所需試驗儀器

表4 以6種基礎油為原料制備的導熱油的熱氧化安定性試驗數據

圖1 熱氧化前的外觀

圖2 熱氧化后的外觀

結論

☆API II類基礎油D的黏度、傾點、密度等各項理化指標均滿足GB 23971—2009導熱油的指標要求，且在加入等量的胺型抗氧劑F的情況下熱氧化安定性優(yōu)于其他5種基礎油。

☆采用以API II類基礎油D為原料的導熱油與市售參比油A進行了熱氧化安定性試驗對比，結果表明前者的熱氧化安定性優(yōu)于參比油A。

表5 熱氧化安定性能對比