CN107434969A - 一种高导导热油 - Google Patents

Abstract

本发明属于化工技术领域，特别涉及一种高导导热油。包括以下重量份数的组份：基础油80‑120份，清净分散剂5‑8份，高温抗氧剂5‑10份，抗氧抗腐剂5‑8份，油性剂2‑5份，阻焦剂1‑3份，降凝剂1‑3份，粘度指数改进剂1‑3份，金属减活剂1‑2份，防锈剂1‑3份，纳米粒子1‑3份。本发明较高的安全性，产物毒性小，可获得的原料广，价格低廉；合成油热稳定好，热效率高，具有使用寿命延长、不易结焦的优点，安全环保，用途广泛。

Description

一种高导导热油

（一）技术领域

本发明属于化工技术领域，特别涉及一种高导导热油。

（二）背景技术

随着现代工业的发展，能源日趋紧张，节能和环保愈来愈受到世界各国的重视，导热油作为一种优良的热传导介质，具有高温低压的传热性能，且热效率高、传热均匀、温度控制准确、输送方便、运行成本低等优点。现已发成为使用最广、用量最大的一种热载体。

导热油一般选用烷烃，环烷烃和芳烃类的适当馏分，各种烃类的离解能一般在330-420kJ/g分子。在1000℃以上高温才能裂解。但事实上由于烃分子能力分布不均匀，其中能量较高的分子中有比较弱的键，在光照、加热或有杂质的情况影响下，可能分裂出烃的自由基，自由基与氧会生成过氧化自由基R00﹡，过氧化自由基R00﹡和其它烃分子，作用所需活化能只有40-90kJ/g，相当于280℃左右。这种过程会聚合成碳链很长的粘稠物质、粘度很大，在高温下进一步碳化形成结焦，这就是导热油劣化的主要因素，因此理想导热油要经过加氢工艺，还原油品中的不饱和烃类，如烯烃炔烃类内烷烃，环烷烃类，去除油品中金属离子，硫、氮、磷等杂质，并减少油品中氧的存在，加入抗氧化剂等添加剂，以及成分比较单一的合成油，也是最主要的高品质导热油。

导热油技术自上世纪三十年代以来，以其可靠的安全性和可操控性，被广泛用于各行业中，技术比较成熟，正因为这样，为了降低成本，添加植物油。很多导热油使用后，开温就变黑，局部变稠，导热系数明显下降，停产再启动困难，能源消耗过大，可勉强使用，这种导热油应为第一代，可称为“黑导”。

随着竞争加剧，一些企业开始生产、外观清亮达到一定技术标准的导热油，可称为第二代“白导”，现被广泛应用。导热油在经过发明人不断更新后，生产出升温快(同样条件比普通导热油升温快10℃)，导热效率提高，损耗低，寿命可延长3至5年，节能环保的“高导”系列导热油，应为第三代。以及粘度小，导热效率更高，使用温度比“高导”导热油高，高温不变色，使用寿命比“高导”长的“超导”系列导热油为第四代。导热油多在连续高温条件下应用，其使用温度一般在200-400℃之间，导热油长期在高温环境运行，会发生热裂解、缩聚和氧化反应，热裂解反应的结果，产生低沸点物，导致闪点下降、安全性降低。低沸点物还会发生聚合和缩合，形成高分子物质、胶质等，导致粘度和残炭增加，引起结焦，结焦附着在加热炉管壁上，降低了传热效率的同时耗能增大。氧化反应产生有机酸，使导热油酸值增加，深度氧化还会产生不溶性的酸泥，使导热油的粘度增加，最终导致缩短导热油使用寿命，甚至损坏设备，因此提高导热油的升温速度和使用寿命尤为重要。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种高导导热油。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种高导导热油，其特征在于，包括以下重量份数的组份：基础油80-120份，清净分散剂5-8份，高温抗氧剂5-10份，抗氧抗腐剂5-8份，油性剂2-5份，阻焦剂1-3份，降凝剂1-3份，粘度指数改进剂1-3份，金属减活剂1-2份，防锈剂1-3份，纳米粒子1-3份。

优选以下重量份数的组份：基础油105份，清净分散剂6.5份，高温抗氧剂7.8份，抗氧抗腐剂6.8份，油性剂4份，阻焦剂2份，降凝剂2份，粘度指数改进剂2份，金属减活剂1.5份，防锈剂1.6份，纳米粒子2份。

其中，基础油为合成油或加氢精制油。

其中，清净分散剂包括高碱值线型烷基苯合成磺酸钙，高碱性烷基酚盐，高碱值硫化烷基酚钙，丁二酰亚胺，硼化高分子量聚异丁烯基丁二酰亚胺中的一种或几种的混合。

其中，高温抗氧剂包括2,6- 二叔丁基-α二甲氨基对甲酚，硫磷丁辛基锌盐，硫化氨基甲酸锌，烷基二苯胺中的一种或几种的混合。

其中，抗氧抗腐剂包括硫磷二烷基锌盐，硫磷双辛基碱性锌盐，硫磷丁辛基锌盐或二酚基丙烷中的一种或几种的混合。

其中，降凝剂包括聚氧乙烯失水山梨醇单月桂醇酯，丙烯酸烷基酯聚合物，α-烯烃与马来酸酐共聚物，聚甲基丙烯酸酯，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或几种的混合。

其中，粘度指数改进剂包括聚乙烯基正丁基醚，氧化聚乙烯蜡，聚氧丙基聚氧乙基甘油醚，丙烯酰胺，硫化抹香鲸油中的一种或几种的混合。

其中，金属减活剂包括杂环苯并三唑衍生物、 噻二唑衍生物或三唑衍生物中的任意一种。

其中，纳米粒子为纳米铜、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝中的任意一种，纳米粒子粒径大小为8-15nm。

包括以下制备步骤：

1）按比例称取基础油，清净分散剂，高温抗氧剂，抗氧抗腐剂，油性剂，阻焦剂，降凝剂，粘度指数改进剂，金属减活剂，防锈剂，纳米粒子；

2）将基础油加入反应釜中，升温至120℃左右，保持1-2小时，加入阻焦剂和粘度指数改进剂，剧烈搅拌15min后再缓慢搅拌15min；

3）将反应釜温度降至100℃以下后，依次加入剩余组份，快速搅拌10min，缓慢搅拌20min，如此反复3次后，继续搅拌1-2h，在常压状态下放置5～8h，得到高导导热油。

本发明的有益效果是：本发明较高的安全性，产物毒性小，可获得的原料广，价格低廉；合成油热稳定好，热效率高，具有使用寿命延长、不易结焦的优点，安全环保，用途广泛。

（四）具体实施方式

实施例1

1）按比例称取基础油80份，清净分散剂5份，高温抗氧剂5份，抗氧抗腐剂5份，油性剂2份，阻焦剂1份，降凝剂1份，粘度指数改进剂1份，金属减活剂1份，防锈剂1份，纳米粒子1份。

其中，清净分散剂为高碱性烷基酚盐，高碱值硫化烷基酚钙，丁二酰亚胺的混合。高温抗氧剂为2,6- 二叔丁基-α二甲氨基对甲酚。抗氧抗腐剂为硫磷二烷基锌盐。油性剂为硬脂酸丁脂。降凝剂为聚氧乙烯失水山梨醇单月桂醇酯，α-烯烃与马来酸酐共聚物的混合。粘度指数改进剂包括聚乙烯基正丁基醚，氧化聚乙烯蜡，聚氧丙基聚氧乙基甘油醚，丙烯酰胺，硫化抹香鲸油中的混合。金属减活剂为杂环苯并三唑衍生物。防锈剂为苯并三氮唑或十七烯基咪唑啉烯基丁二酸盐。纳米粒子为纳米二氧化钛，纳米粒子粒径大小为8-15nm。

2）将基础油加入反应釜中，升温至120℃左右，保持1-2小时，加入阻焦剂和粘度指数改进剂，剧烈搅拌15min后再缓慢搅拌15min；

3）将反应釜温度降至100℃以下后，依次加入剩余组份，快速搅拌10min，缓慢搅拌20min，如此反复3次后，继续搅拌1-2h，在常压状态下放置5～8h，得到高导导热油。

实施例2

1）按比例称取基础油100份，清净分散剂5.8份，高温抗氧剂7份，抗氧抗腐剂6份，油性剂3份，阻焦剂1.5份，降凝剂1.5份，粘度指数改进剂1.5份，金属减活剂1.3份，防锈剂1.5份，纳米粒子1.5份。

其中，清净分散剂为高碱值硫化烷基酚钙，丁二酰亚胺，硼化高分子量聚异丁烯基丁二酰亚胺中的混合。高温抗氧剂为硫磷丁辛基锌盐。抗氧抗腐剂为硫磷二烷基锌盐，硫磷双辛基碱性锌盐的混合。油性剂为硬脂酸丁脂。降凝剂为聚氧乙烯失水山梨醇单月桂醇酯，聚甲基丙烯酸酯的混合。粘度指数改进剂为聚乙烯基正丁基醚，氧化聚乙烯蜡，聚氧丙基聚氧乙基甘油醚，丙烯酰胺，硫化抹香鲸油中的混合。金属减活剂为噻二唑衍生物。纳米粒子为纳米二氧化硅，纳米粒子粒径大小为8-15nm。

2）将基础油加入反应釜中，升温至120℃左右，保持1-2小时，加入阻焦剂和粘度指数改进剂，剧烈搅拌15min后再缓慢搅拌15min；

3）将反应釜温度降至100℃以下后，依次加入剩余组份，快速搅拌10min，缓慢搅拌20min，如此反复3次后，继续搅拌1-2h，在常压状态下放置5～8h，得到高导导热油。

实施例3

1）按比例称取基础油105份，清净分散剂6.5份，高温抗氧剂7.8份，抗氧抗腐剂6.8份，油性剂4份，阻焦剂2份，降凝剂2份，粘度指数改进剂2份，金属减活剂1.5份，防锈剂1.6份，纳米粒子2份。

其中，清净分散剂为高碱性烷基酚盐，高碱值硫化烷基酚钙，丁二酰亚胺，硼化高分子量聚异丁烯基丁二酰亚胺中的混合。高温抗氧剂为烷基二苯胺。抗氧抗腐剂为硫磷双辛基碱性锌盐。油性剂为硬脂酸丁脂。降凝剂为α-烯烃与马来酸酐共聚物，聚甲基丙烯酸酯的混合。粘度指数改进剂为聚乙烯基正丁基醚，氧化聚乙烯蜡，聚氧丙基聚氧乙基甘油醚，丙烯酰胺，硫化抹香鲸油的混合。金属减活剂为杂环苯并三唑衍生物。纳米粒子为纳米二氧化硅，纳米粒子粒径大小为8-15nm。

2）将基础油加入反应釜中，升温至120℃左右，保持1-2小时，加入阻焦剂和粘度指数改进剂，剧烈搅拌15min后再缓慢搅拌15min；

3）将反应釜温度降至100℃以下后，依次加入剩余组份，快速搅拌10min，缓慢搅拌20min，如此反复3次后，继续搅拌1-2h，在常压状态下放置5～8h，得到高导导热油。

实施例4

1）按比例称取基础油110份，清净分散剂7.2份，高温抗氧剂8.5份，抗氧抗腐剂7.5份，油性剂4.5份，阻焦剂2.5份，降凝剂2.5份，粘度指数改进剂2.5份，金属减活剂1.8份，防锈剂2份，纳米粒子2.5份。

其中，清净分散剂为高碱值硫化烷基酚钙，硼化高分子量聚异丁烯基丁二酰亚胺中的混合。高温抗氧剂为烷基二苯胺。抗氧抗腐剂包括硫磷二烷基锌盐。油性剂为硬脂酸丁脂。降凝剂包括聚氧乙烯失水山梨醇单月桂醇酯。粘度指数改进剂包括聚乙烯基正丁基醚，氧化聚乙烯蜡，聚氧丙基聚氧乙基甘油醚，丙烯酰胺的混合。金属减活剂为三唑衍生物。纳米粒子为纳米三氧化二铝，纳米粒子粒径大小为8-15nm。

2）将基础油加入反应釜中，升温至120℃左右，保持1-2小时，加入阻焦剂和粘度指数改进剂，剧烈搅拌15min后再缓慢搅拌15min；

3）将反应釜温度降至100℃以下后，依次加入剩余组份，快速搅拌10min，缓慢搅拌20min，如此反复3次后，继续搅拌1-2h，在常压状态下放置5～8h，得到高导导热油。

实施例5

1）按比例称取基础油120份，清净分散剂8份，高温抗氧剂10份，抗氧抗腐剂8份，油性剂5份，阻焦剂3份，降凝剂3份，粘度指数改进剂3份，金属减活剂2份，防锈剂3份，纳米粒子3份。

其中，清净分散剂为硼化高分子量聚异丁烯基丁二酰亚胺。高温抗氧剂为硫磷丁辛基锌盐。抗氧抗腐剂为硫磷双辛基碱性锌盐。油性剂为硬脂酸丁脂。降凝剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或几种的混合。粘度指数改进剂包括聚乙烯基正丁基醚，氧化聚乙烯蜡，聚氧丙基聚氧乙基甘油醚，丙烯酰胺，硫化抹香鲸油的混合。金属减活剂为噻二唑衍生物。纳米粒子为纳米铜，纳米粒子粒径大小为8-15nm。

2）将基础油加入反应釜中，升温至120℃左右，保持1-2小时，加入阻焦剂和粘度指数改进剂，剧烈搅拌15min后再缓慢搅拌15min；

3）将反应釜温度降至100℃以下后，依次加入剩余组份，快速搅拌10min，缓慢搅拌20min，如此反复3次后，继续搅拌1-2h，在常压状态下放置5～8h，得到高导导热油。

表1实施例1-5制得高导导热油各项性能检测结果

上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种高导导热油，其特征在于，包括以下重量份数的组份：基础油80-120份，清净分散剂5-8份，高温抗氧剂5-10份，抗氧抗腐剂5-8份，油性剂2-5份，阻焦剂1-3份，降凝剂1-3份，粘度指数改进剂1-3份，金属减活剂1-2份，防锈剂1-3份，纳米粒子1-3份。

2.根据权利要求1所述的高导导热油，其特征在于，包括以下重量份数的组份：基础油105份，清净分散剂6.5份，高温抗氧剂7.8份，抗氧抗腐剂6.8份，油性剂4份，阻焦剂2份，降凝剂2份，粘度指数改进剂2份，金属减活剂1.5份，防锈剂1.6份，纳米粒子2份。

3.根据权利要求1所述的高导导热油，其特征在于，所述基础油为合成油或加氢精制油。

4.根据权利要求1所述的高导导热油，其特征在于：清净分散剂包括高碱值线型烷基苯合成磺酸钙，高碱性烷基酚盐，高碱值硫化烷基酚钙，丁二酰亚胺，硼化高分子量聚异丁烯基丁二酰亚胺中的一种或几种的混合。

5.根据权利要求1所述的高导导热油，其特征在于：所述高温抗氧剂包括2,6- 二叔丁基-α二甲氨基对甲酚，硫磷丁辛基锌盐，硫化氨基甲酸锌，烷基二苯胺中的一种或几种的混合。

6.根据权利要求1所述的高导导热油，其特征在于：所述抗氧抗腐剂包括硫磷二烷基锌盐，硫磷双辛基碱性锌盐，硫磷丁辛基锌盐或二酚基丙烷中的一种或几种的混合。

7.根据权利要求1所述的高导导热油，其特征在于：所述降凝剂包括聚氧乙烯失水山梨醇单月桂醇酯，丙烯酸烷基酯聚合物，α-烯烃与马来酸酐共聚物，聚甲基丙烯酸酯，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或几种的混合。

8.根据权利要求1所述的高导导热油，其特征在于：所述粘度指数改进剂包括聚乙烯基正丁基醚，氧化聚乙烯蜡，聚氧丙基聚氧乙基甘油醚，丙烯酰胺，硫化抹香鲸油中的一种或几种的混合。

9.根据权利要求1所述的高导导热油，其特征在于：所述金属减活剂包括杂环苯并三唑衍生物、 噻二唑衍生物或三唑衍生物中的任意一种。

10.根据权利要求1所述的高导导热油，其特征在于：所述纳米粒子为纳米铜、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝中的任意一种，纳米粒子粒径大小为8-15nm。