磨深一井脱水脱烃站T―55导热油性质讨论与应用研究

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摘 要：磨深一井50×104m3/d脱水脱烃撬装装置以满足气田外输天然气的烃、水露点为要求。 这是川渝片区唯一一套以T-55导热油作为传热介质的脱水脱烃装置。T-55导热油作为传热介质为整套装置提供热量，包括乙二醇再生单元和轻烃稳定单元。通过与其他类型导热介质的比较，T-55导热油具备长寿命、耐氧化、良好的低温可泵性等特性。

关键词：磨深一井 T-55导热油 传热介质 良好特性

一、概论

1.装置概况

天然气是以各种碳氢化合物为主的气体混合物，主要成分是气态烃类，除甲烷外，还含有一定量的C2+、C3+、C4+、C5+及更重烃类。为了满足商品气或管输气对水、烃露点的要求，且轻烃产品作为附加值较高的化工原料，需要将天然气中稳定轻烃予以分离与回收。

磨深1井50×104m3/d脱水脱烃撬装置处理能力为50×104m3/d（101.325kPa、20℃），外输天然气量47.08×104m3/d，稳定轻烃流量230kg/h，混掺气外输量2.83×104m3/d。

本装置采用注醇作为抑制剂，浅冷低温分离法同时脱水脱烃。原料气自磨深一井站集输干线进脱水脱烃装置，经注醇、制冷、低温气液分离、复热后，产品气经外输管道返至磨深一井站外输。液相复热后经三相分离器分离。油相进入稳定塔稳定，塔顶气体掺入部分产品气，输至遂宁轻烃站原料气管线，塔底稳定轻烃进储罐储存，就地销售。分离出的富乙二醇经再生装置再生提浓后，贫乙二醇注至原料气，循环使用。

装置的热源来自于导热油加热系统。导热油加热系统使用T-55导热油，配套导热油循环泵、膨胀罐、注油泵及储油槽。导热油加热炉燃料气采用工艺装置区提供的净化天然气，取自产品气管道。

2.导热油管线走向

导热油系统为循环系统，第一次加注的导热油由高位的膨胀槽坐下经循环泵打入加热炉内加热至300℃出口后分别至乙二醇再生单元和轻烃稳定单元为刮板薄膜蒸发器、稳定塔提供热量，换热后降温的导热油又回到导热油系统复热。

二、导热油的优越性

1.几类传热介质的比较

本装置时通过中间介质进行换热――即间接换热，间接换热的最大优点是可在换热过程中对被加热的工艺介质进行精确的温控，有利于实现工艺过程的有效控制和产品及质量的精细化。而实现间接换热方式最大优点关键是在热源的工作方式和工艺需求之间找到一种适合的中间传热介质。常用的介质有水、水蒸气、熔盐。

与传统的传热介质水和水蒸气相比，导热油作为工业传热介质具有以下特点：

1.1在几乎常压的条件下，可获得很高的操作温度。即可大大降低高温加热系统的操作压力和安全要求，以及提高系统和设备的可靠性；

1.2可以在更宽的温度范围内满足不同温度加热或冷却的工艺需求，或者在同一个系统中用同一种导热油能够同时实现高温加热和低温冷却的工艺要求。即可以降低系统和操作的复杂性；

1.3能够省略水处理系统和设备，提高系统热效率，减少设备和管线的维护工作量；即可以减少加热系统的初投资和操作费用；

与熔盐相比，导热油作为工业传热介质具有以下特点：

1.4在操作温度为400℃以上时，熔盐导热油在传质介质的价格及使用寿命方面具有绝对的优势，但本装置加热至300℃即可，导热油完全可满足需求，且可以减少系统操作的复杂性。

1.5液态金属在实际应用并不广泛，且成本较高，导热油可减少操作费用和初投资。

1.6 导热油的分类

根据油品的化学成分及其来源，导热油被分为矿物类和合成类两大类别。

合成类导热油可被分为液相和气/液两相导热油。合成类导热油是通过人工合成方法获得的，主要化学成分为以苯为基础物质的不同化学合成物，该类导热油的组分包括单纯物质、同分异构物质、集中单纯物质的混合物质或多种合成物质的混合物等多种情况。由于合成导热油的组分可以根据其热稳定性及物理性质等条件人为加以选择，故该类导热油有多种不用途的油品，可以满足工业换热中对传热介质的不同需求。大多数合成油在使用中品质变化到一定程度后，可以经过回收处理后得以重复使用。T-55导热油即为合成型导热油。

矿物类导热油是在原油炼制过程中通过分馏直接获得的，主要化学成分为直链烃类物质，是多种物质的混合物。受其化学和物理性质的限制，矿物质类导热油，只能在液相条件下作为传热介质使用，不可以使用在300℃以上的加热系统和0℃以下的冷却系统。由技术和经济两方面原因决定，使用后的矿物油不能通过回收处理的方法重复使用。

由于导热油作为传媒介质最大的优势是在较低的操作压力下可获得较高的操作温度，及在其它传统传热介质无法应用的低温条件下可保持良好的流动性，故导热油在工业换热中适用的条件应该是：在考虑安全的及经济性的基础上，可以广泛被用于200-400℃的工业加热和-115-0℃的工业冷却等用途。

1.7T-55（Therminol 55）导热油的性质

由以上实验参数可得出T-55 具有以下特性：

热传导效率高；

黏度低、低温时容易启动；

耐高温、热安定性、不易裂解；

补充量少、使用寿命长；

不含多氯苯及腐蚀性物质、所以对管路及设备不产生腐蚀。

长寿命：经过严格的热稳定性测试证实的可以长期在300℃下使用的合成导热油，甚至可以应对短时高达315℃的使用温度。

耐氧化：为合成导热油，抗氧化性能比矿物油高10倍，因此与矿物油相比，不容易因氧化而产生淤渣，这项特性对于不用氮封的密封膨胀槽尤为重要。

良好的低温可泵性：即使在-25℃的低温下仍可以用离心泵输送 ，而矿物油在此温度下会变得像果冻一般，使用T-55的系统在冷态启动是会变方便和迅速。

三、导热油在装置运行中可能存在的问题

1.操作过程中导热油的泄漏

导热油在操作条件下泄漏会导致油品燃烧活烫伤等严重的经济及人身伤亡事故，同时还会引发环境污染事故。油品的泄漏是导热油应用中绝大多数事故发生的根源。引起系统泄漏的原因很多，究其根本，主要还是由于系统和设备存在设计、制造和安装缺陷、活操作错误所致。

2.操作过程中导热油的过热、氧化和化学污染

导热油的过热、氧化和化学污染是导热油使用中的常见问题，它会造成导热油变质、恶化换热过程和影响传质效率，缩短导热油的使用寿命，严重者会导致加热炉炉管结焦而爆管漏油。造成油品过热超温、氧化和化学污染的主要原因仍然是系统、设备的缺陷和操作失误，油品质量差和油品的错误选择也是主要原因之一。

3.使用中导热油品质的监控

导热油加入系统开始，油品的品质就会随着使用条件和时间的变化而变化。从安全和经济角度考虑，使用中的导热油品质应受到充分的重视，因为除油品在正常使用中的变化和油品自身原因外，系统及设备的缺陷和错误操作也会直接导致油品品质的变化，故通过对油品品质的日常监测，会及早的发现和纠正导热油系统及设备所存在的缺陷和操作方面的错误，避免重大事故的发生和改善安全操作条件。

四、结论

T-55导热油具有黏度低、耐高温、高热传导率、良好的热安定性、补充量少、使用寿命长等优点，提高了系统和设备的可靠性，降低了系统和操作的复杂性，降低了高温加热系统的操作压力和安全要求，在更宽的温度范围内满足了不同温度加热的工艺需求，减少了加热系统的初投资和操作费用。在使用过程中需要监测导热油的油品性质，防止导热油的泄漏、氧化、化学污染等。

参考文献：

[1] 载热体手册，中国科学技术出版社

[2] 导热油的应用技术指南，化工部工业设计技术中心站主编，1992

[3] 磨深一井脱水脱烃站操作规程