合成型導熱油在液化天然氣凈化工藝中的應用

張衛冰 耿安杰 李魚魚 王 瑩

（陜西液化天然氣投資發展有限公司，陜西 楊凌 712100）

導熱油的分類

導熱油根據其結構可分為合成型與礦物型兩大類。

合成型導熱油又稱熱傳導液，是以石油化工或化工產品為原料經有機合成工藝制得，大致包括烷基苯型（苯環型）、烷基萘型、烷基聯苯型、聯苯和聯苯醚（二苯醚）低熔混合物型和芐基甲苯系列導熱油。其特點是密度高且適度，穩定性好，使用壽命長且可再生處理。

礦物型導熱油又稱熱傳導油，是以石油某些餾分為原料，經過加工調配制成，是多種烷烴組分的混合物。大致包括烷基芳香烴型、環烷烴型及鏈烷烴型三大類。

導熱油的選擇

選擇合適的高溫導熱油是保證加熱系統工作的穩定、安全可靠的基礎。液化天然氣凈化工藝環節加熱選擇的是液相循環加熱方式，采用這種加熱方式使用的導熱油必須具有高閃點和高沸點的特性，才有利于系統的安全性和穩定性。

由于合成型導熱油是由復雜的化學反應煉制而成，與礦物型導熱油相比，由于在煉制過程中采取了先進的工藝和技術，使合成型導熱油的分子排列非常整齊，分子鏈穩固程度達到了理想的狀態。且合成型導熱油不易受到外界各種因素的影響，其熱穩定性、抗氧化性、抗粘度變化的能力等都要比礦物型導熱油強很多，能夠在南方和北方不同氣候條件下正常使用。

同時，與合成型導熱油相比，礦物型導熱油低溫黏度較大，在冬季氣溫較低時，油泵啟動困難，能耗大，傳熱效率低，設備維護成本大大增加，礦物型導熱油劣化后不能再生，廢油可作為燃料處理。由于加熱系統添加和更換新油的頻率較高，且更換前必須停車清洗加熱系統，生產效率會受到周期性影響。合成型導熱油與礦物型導熱油比較見表1：

表1 合成型導熱油與礦物型導熱油比較

一般情況下，導熱油在允許的使用溫度下才能體現出良好的熱穩定性和抗氧化安定性，合成型導熱油的推薦使用溫度范圍為-30～320℃，最高使用溫度為330℃；礦物型導熱油的推薦使用溫度范圍為-20～250℃，最高使用溫度為260℃。使用溫度相同時，合成型導熱油的黏度比礦物型導熱油要小很多。考慮到使用溫度范圍及操作環境，在楊凌液化天然氣儲備調峰項目（以下簡稱楊凌LNG項目）工廠凈化單元導熱油加熱系統中應選擇合成型導熱油。

導熱油在LNG工廠凈化工藝的應用

表2 楊凌LNG項目的天然氣凈化工藝中用熱參數

從表2可見楊凌LNG項目凈化工藝有兩個用熱溫度：用于胺再生、凝析油穩定和空冷器防凍的中溫系統，以及用于脫水和脫重烴單元分子篩再生所需要的高溫熱油系統。

在導熱油爐系統中，導熱油通過高溫熱油循環泵升壓后進入導熱油加熱爐，升溫至312℃后去往脫水單元和脫重烴單元，換熱降溫后的導熱油匯合至導熱油回油總管進入導熱油膨脹罐。當脫水單元處于冷再生環節或者回油溫度過高時，為了確保系統安全，返回溫度會控制安裝在高溫導熱油回路末端的熱油調節冷卻器將系統回油溫度控制在235℃。來自熱油循環泵出口的熱油層流進入熱油過濾器將會移除管道內的固體和顆粒、保持熱油回路的清潔。

中溫導熱油通過中溫回路循環泵升壓輸送至中溫導熱油用戶-胺再生塔再沸器、凝析油穩定塔以及用以空冷器防凍，換熱后的中溫導熱油匯合至導熱油回油總管進入導熱油膨脹罐，為確保中溫導熱油回路溫度控制在176℃，由導熱油爐出口引出一股高溫熱油至中溫回路循環泵入口，通過溫度控制調整確保中溫導熱油系統平衡。

在LNG工廠采用雙溫位導熱油供熱系統，這樣在減少熱源的情況下，不僅降低了損耗，還節約了成本，增加一定的經濟效益。

結語

高溫導熱油作為一種集眾多優勢于一體的熱載體，在工業上的應用將會逐漸的取代傳統的加熱方式，在工業生產上發揮出巨大的作用。LNG供熱設備有多種形式，選擇雙溫位或多溫位導熱油爐既可減少多熱源的不安全因素，又可以降低生產運行成本。隨著LNG市場的不斷擴大，國內LNG工業迅速發展，導熱油在LNG工廠天然氣凈化工藝中應用前景廣闊。

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