PL100651B1 - Olejowy nosnik ciepla - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest olejowy nosnik cie¬ pla do instalacji grzewczych pracujacych w zakre¬ sie temperatur od —30 do +360°C. Zasadnicza ce¬ cha charakteryzujaca przydatnosc eksploatacyjna olejowego nosnika ciepla jest jego odpornosc ter¬ miczna oraz termooksydacyjna w podwyzszonych temperaturach pracy. Wskutek degradacji termicz¬ nej i procesów oksydacyjnych na sciankach wy¬ mienników ciepla odkladaja sie osady. Osady te znacznie zmniejszaja skutecznosc przenoszenia cie¬ pla i sa powodem czestych przestojów. Górna tem¬ peratura pracy olejowych nosników ciepla ograni¬ czona jest przez powstawanie produktów krako¬ wania o niskiej temperaturze poczatku wrzenia, powodujacych wzrost cisnienia w ukladzie oraz tworzeniem substancji o duzych ciezarach moleku¬ larnych typu asfaltenów, prowadzacych do powsta¬ wania koksu, który razem z zanieczyszczeniami tworzy stala powloke na powierzchniach wymien¬ ników ciepla. Dolna temperatura stosowania olejo¬ wego nosnika ciepla jest zalezna od typu pompy oraz temperatury krzepniecia.

Dla olejów pochodzenia weglowodorowego natu¬ ralnych, syntetycznych lub ich mieszanin wydziela¬ nie osadów wzrasta szczególnie w temperaturach rzedu 200°C i powyzej. W celu ograniczenia wy¬ dzielania osadów z olejów w temperaturach po¬ wyzej 200°C stosuje sie oleje weglowodorowe o specjalnie dobranym skladzie. Istotna tutaj jest procentowa zawartosc w oleju weglowodorów aro¬ matycznych, zywic oraz inhibitorów destrukcji we¬ glowodorów podczas dlugotrwalej pracy.

W charakterze inhibitorów destrukcji mieszanin weglowodorów ujzywa sie antyutleniaczy typu fe¬ noli wzglednie amin. Stwierdzono, ze olejowy nos¬ nik ciepla o duzej stabilnosci termicznej i termo- oksydacyjnej wytworzyc mozna przez wprowadze¬ nie w jego sklad w charakterze inhibitora powsta¬ wania osadów alkilofenolanów wapniowych lub al- io kilofenolanów barowych oraz estrów alkenotiofos- fonowyeh i/lub imidów alkenobursztynowych.

Istota wynalazku jest zastosowanie do olejów po¬ chodzenia mineralnego syntetycznego lub ich mie¬ szanin p temperaturze poczatku wrzenia 300°C, glównie gdzie 5% frakcji destyluje powyzej 360°C, zawierajacych minimum 25% wagowych weglowo¬ dorów aromatycznych oraz maksimum 3°/o wago¬ wych zywic, oznaczonych wg normy PN-72/C-4025.

W charakterze inhibitora powstawania osadów sto- suje sie alkilofenolan wapniowy i/lub alkilofeno- lan barowy o rezerwie alkalicznej do 200 mm KOH/g w ilosci do 3% wagowych korzystnie do 2% wagowych, oraz do 5% wagowych korzystnie do 3% wagowych imidu alkenobursztynowego o ciezarze czasteczkowym od 1000—1600 oraz zawar¬ tosci azotu do 2,5% wagowych i/lub estru alkeno- tiofosfonowego o ciezarze czasteczkowym od 900— —1500 oraz zawartosci fosforu do 2% wagowych.

Przyklad. Sporzadzono 4 rózne mieszanki, so które poddano testom odpornosci termooksydacyj- 100 6513 100 651 4 nej w temperaturze 200°C oraz badaniom sklonnosci olejów do tworzenia osadów w temperaturze 330°C.

Mieszanka A0 stanowi olej bazowy bez dodatków, natomiast mieszanki A, B i C to mieszanina oleju bazowego A0, z róznymi dodatkami, których ilosc i typ podano w tabeli. Do sporzadzenia mieszanek uzyto oleju weglowodorowego o wlasnosciach: ge¬ stosc w 20°C 0,895 g/cm8, lepkosc w temperaturze 100°C 4,56 cSt, temperatura zaplonu w tyglu otwar¬ tym 201°C, temperatura krzepniecia —35°C, zawar¬ tosc pozostalosci po skoksowaniu 0,10% wagowych i analizie chromatograficznej: weglowodory aro¬ matyczne 58% wagowych, weglowodory parafino - wo-naftenowe 49,9% wagowych i zawartosc zywic 1,1% wagowych; ilosc wegli aromatycznych 24,09% wagowych, ilosc wegli naftenowych 11,91% wago¬ wych, ilosc wegli parafinowych 64,0% wagowych.

Do sporzadzenia mieszanek A, B i C uzyto naste¬ pujacych dodatków: — alkilofenolan wapniowy, rezerwa alkaliczna ty¬ pu weglanowego 205 mg KOH/g, sredni ciezar czasteczkowy grupy fenolanowej 270, popiól siarczanowy 24,3% wagowych, — alkilofenolan barowy, rezerwa alkaliczna typu wodorotlenowego 67 mm KOH/g, sredni ciezar czasteczkowy grupy fenolanowej 270, popiól siarczanowy 13,9% wagowych, — imid alkenobursztynowy — 50% roztwór olejo¬ wy, zawartosc azotu 0,8% wagowy, sredni cie¬ zar czasteczkowy 1450, — ester alkenotiofosfonowy, 50% roztwór olejowy, zawartosc fosforu 0,8% wagowych, sredni ciezar czasteczkowy 1380.

Olej weglowodoro¬ wy (% wagowy) Dodatki: — alkilofenolan wapniowy (% wagowy) — alkilofenolan barowy (% wa¬ gowy) — imid alkenobur^ sztynowy (% wagowy) 1 — ester alkenotio¬ fosfonowy (% wagowy) Mieszanki A0 100.0 — — — A 93,5 1,6 — ,0 B 92,5 4,0 — 3,5 C 96,0 — 2,0 — 2,0 Testy okreslajace przydatnosc mieszanek A0, A, B i C.

Odpornosc termooksydacyjna okreslono wedlug PN-67/C-04080 w temperaturze 200°C przy prze¬ plywie powietrza 5 l/h, w obecnosci katalizatora miedzi o czystosci 99,99% w ciagu 16 godzin.

OZGraf. Lz.

Kryteria oceny: — iloraz lepkosci w 50°C — róznica pozosta¬ losci po skokso- waniu — osady (po pró¬ bie) Mieszanki Ao V 1,38 1,07 slady A 1,31 0,88 brak B 1,26 0,72 brak C 1 1,20 0,72 r brak Badanie sklonnosci olejów do tworzenia osadów w wysokich temperaturach oznaczono na aparacie Panel Cocking w temperaturze 330°C i przy prze¬ plywie powietrza 30 l/h w ciagu 8 godzin.

Kryteria oceny: i — przyrost lepkosci % w temp. 1 50°C — przyrost masy na plytkach w mg Mieszanki Ao 158 210 A f B 126 163 93 120 C 81 93

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Olejowy nosnik ciepla pracujacy w zakresie temperatur od —30 do 360°C, znamienny tym, ze 45 zawiera olej weglowodorowy o temperaturze wrze¬ nia 5% frakcji powyzej 360°C oraz do 3% wago¬ wych korzystnie do 2% wagowych alkilomenola- nów metali ziem alkalicznych o rezerwie alkalicz¬ nej do 300 mg KOH/g i do 5% wagowych, korzyst- 50 nie do 2,5% wagowych imidu alkenobursztynowego o ciezarze czasteczkowym od 1000 do 1600 oraz za- » wartosci azotu do 2,5% wagowych lub estru alke- notiofosfonowego o ciezarze czasteczkowym od 900 do 1500 oraz zawartosci fosforu do 2% wagowych. 55

2. Olejowy nosnik ciepla wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze olej weglowodorowy zawiera mi¬ nimum 25% wagowych weglowodorów aromatycz¬ nych majacych od 4 do 40% wegli aromatycznych, od 3—40% wegli naftenowych i od 25—75% wegli W parafinowych oraz do 3% zywic. 2159 (95^+17 egz.) a 45 zl