甲醇裂解制氢装置导热油系统操作规程

甲醇裂解制氢装置导热油系统操作规程

一、导热油系统的组成

加热炉

加热炉是加热炉系统的主机部份，有机热载体由此获得

热源。

热油循环泵

热油循环泵是导热油闭路强制循环的动力，一般单台加

热炉配置两台泵、其中一台为备用。

膨胀槽（高位槽）

它能起到以下功能：

膨胀：导热油因温度变化而引起的体积变化时的容积补

偿。

高位：槽置于高位，起着稳定导热油循环的压头。

置换：突然停电的情况下，用此槽内的冷导热油对加热

炉炉管中的热导热油进行置换，保护炉管及导热油。

排气：新油进入系统后，整个系统的导热油在升温过程

中会分离出气和汽，可通过它进行排气。

进油：在系统中出现导热油减少时，低液位报警，提示

补充导热油。

贮油槽（低位槽）

它能起到以下功能：

提供和回笼全系统需用的导热油。

运行中补给全系统需添加的导热油。

接收膨胀槽油位超高时溢流的导热油或当膨胀槽油位

低时将导热油给予补充。

接受由于冷油置换打开后溢流的导热油。

注油泵

注油泵，用来向系统补充或抽出导热油，泵体上箭头方

向是主轴旋转方向，也是介质的流动方向。

滤油器（Y型滤油器）

滤油器用来过滤并清除供热系统中的异物。

油气分离器

油气分离器用于分离及排除导热油中不凝性气体、水蒸

汽及低挥发组分。在温度变化时导热油通过油气分离器的缓

冲作用来回于系统与膨胀槽之间，而保证导热油在液相状态

下能稳定地运行。

有机热载体

有机热载体炉的工作介质为有机热载体，即导热油，为

此导热油品质的优劣，直接关系到有机热载体炉供热成败的

关键，必须引起高度的重视。导热油的“四大指标”主要有:

1.闪点

是指导热油在一定的加热条件下，它的油蒸气和周围空

气形成混合物，在接近火焰时发生闪光的最低温度。它的大

小表示导热油的蒸发倾向和安全性。当闪点较低时，油中播

份较轻，蒸发性较大，安全性小；当闪点较高时，油中镭份

较重，蒸发性较小，安全性大。不同品牌的导热油其闪点是

不同的，最低只有140度，最高达200多度。

2.酸值

是导热油中有机酸和无机酸的总量，即每克导热油消耗

氢氧化钾的总量。有机酸又分低分子有机酸和高分子有机

酸，低分子有机酸和无机酸对金属有腐蚀性。特别在水分子

存在下，腐蚀会增大。导热油中大部分是高分子有机酸，高

分子有机酸对设备腐蚀很小。

导热油在高温运行中有诱导、吸附、硬化和脱落等步骤

的结焦过程。这些过程使热油炉管道中形成一层导热油焦，

并影响其热油炉的传热效果，也同时隔离了导热油与金属管

壁的接触，使这些酸不能腐蚀设备，由此可见酸值对金属的

腐蚀性是不显重要。

3.粘度

是导热油在规定条件下的稀稠程度及流动性。当机械负

荷，转速相同时。所用导热油的粘度较大，则功率损耗越大。

粘度增大时，导热油流动点也随着增大，导热油冷却时，热

油炉管内会出现沥青粘糊状或固态现象而使炉管堵塞，热油

泵无法转动，热油炉无法升温。

4.残炭

是多环芳香烧、胶质、沥青质的混合物，在空气不足的条件

下受强热作用易于分解、脱氢缩合而成残炭。残炭的大小可

大致判定导热油在高温使用中的结焦倾向。结焦的传热系数

与金属相差很大，能耗增加，所以残炭是影响导热油的主要

因素。

二、导热油的选用

1.导热油许用温度(牌号)的确定

导热油严禁超温使用，因此，选择的导热油许用温度(牌

号)应高于需要使用的工艺温度。可按下式计算：

导热油的许可使用温度NT+ZVT+C(℃)

式中：T—用热设备的导热油进口所要求的介质温度：

由用户按用热设备的要求确定。

△T一锅炉介质出口温度与用热设备介质进口温度之

差：按导热油管线长度和管线保温效果确定。

C一储备系数：考虑介质长期使用，品质变化留有余地,

一般取30—50℃左右。

2.导热油需要量的确定

导热油需要量Q的确定按下式计算：

Q=1.2(A+B+C+D)

式中：Q—导热油需要量

A-炉内容油量

B-用热设备容油量

C-高位膨胀槽所需油量

D-供热管线容油量

3.导热油的性能要求

导热油的性能应该具有：热稳定性好、密度适中、粘度

小、比热大、储程和闪点较高、酸值和残炭的含量低、无杂

质、抗氧化性能强、寿命长等优点。

4.导热油的使用与取样分析

导热油必须经过脱水后方可使用。不同品种、牌号、类

别、制造单位的导热油不宜混合使用。需要混合使用时，混

前应按原导热油制造单位提供的混用条件和要求进行。

导热油长期在高温下使用，其品质会缓慢地发生变化，

如在超温条件下运行，则品质劣变更快，因此，使用中的导

热油每年应对其残炭、酸值、粘度、闪点等进行取样分析，

当有两项分析结果不合格或导热油分解成分的含量超过10%

时，应进行更换或再生。

导热油的残炭值（按GB268测定）一般应控制在0.02W%,

当超过L5W%时，应进行再生处理，否则不应再继续使用。

导热油的酸值（按GB264测定）一般应低于0.02mgK0H/g,

如超过0.5mgKOH/g时，导热油应停止使用。

导热油的粘度值（按GB265测定）变化超过原指标的15%

时，不应再继续使用。

导热油的闪点（按GB267测定）变化超过原指标的20%

时，应停止使用。

导热油的使用还应按照导热油使用说明书的规定和要

求进行。

三、导热油在使用中的要点

(1)导热油必须室内保管，严防水、酸、碱混入；

(2)不同厂家不同牌号、品种的导热油不能混合使用；如

确有必要混用时，须送至有关单位测试；

(3)新启用的加热装置必须清除安装过程中进入加热装置

中的杂质、焊渣等，并用导热油冲洗或专用清洗剂清洗；更

换油种或大修也要清出沉积物；

(4)使用有泵循环的加热装置应先启动循环泵，正常运行

后再点火，打开排气阀，进行脱水、脱轻组分，至无烟气时

关小阀门；在使用过程中，100C以内不要升温太快，每小

时不超过20℃,停止使用时需待导热油降至100C时再停泵;

(5)导热油要定期(一年两次为宜)检查油质情况，提取油

样，进行化验，综合分析各项指标，以确定换油、加油与否。

四、导热油循环流程

供热管道匚艺流程图:

C

注油气分离制，

油

管

用热设备

溢

流

管

补

—IMI-----------------油

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冷用

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YH热

^^十三（储油有机热载体炉油

■设

注油系I厂Q换备

「储环索？•微环奈排

V3104膨胀槽V3105油气分离器V3106储油罐

P3402注油泵P3403导热油循环泵

五、导热油系统的调试

调试工作时确保有机热载体炉能够正常运行的一个重

要步骤，是考证安装质量和系统工作性能的关键所在。另外,

通过调试，可使操作人员熟悉操作要领，以保证有机热载体

炉今后能够正常运行。

因此，有机热载体炉的调试工作应有安装人员、管理人

员、专业技术人员和操作人员共同参加，在设备初次启动后

的运行中，应对设备工况进行测定和记录，以判定整个系统

运行的正常与否。

L调试前的准备

调试前的准备工作按一下要求逐一进行：

安装质量验收、压力试验结果应符合规定的要求，技术

文件和质量证明文件应齐全。

所有管道的支撑应牢固、可靠，热膨胀余量充足、合理。

拆除管路系统试压盲板，彻底清扫管路系统、膨胀槽、

储油槽、炉膛及其烟风管道等里面的异物。

各类阀门、风门、调节器的启闭应灵活、可靠，各连接

螺栓应紧固。

电器控制系统、仪器、仪表安装应符合要求。

将所有机械传动机构按规定注入润滑油（脂），按相应

设备说明书的要求，用手转动主轴检查应无机械卡、滞等故

障现象。

上述准备工作必须经有关部门及专业技术人员全面检

查、验收合格，并做好详细的记录。

2.冷态调试

调试前的准备工作结束后，方可进行冷态试运转。首先

应进行单机试运转，个单元设备转向及噪音均应正常，并符

合相应设备说明书规定的要求。

3.冷油循环

单元设备试运正常后，即可按以下步骤向有机热载体炉

整个管路系统加注导热油，并进行冷油循环：

注油：对照供热系统工作原理及操作方法，根据要求调

节管路系统各有关阀门，启动注油泵，向膨胀槽及系统加注

导热油，并经常开启管道放空阀门排出空气，同时全面检查

管路系统应无渗漏导热油的迹象。

冷油循环：注油至高位膨胀槽上的玻璃液面计出现液位

时，即可启动循环泵，进行冷油循环，并密切注意观察循环

泵的工作情况，经常开启系统排空阀门排出系统的空气，在

此冷油循环过程中，压力表会产生波动，这是因为系统内有

空气存在，当压力表波动剧烈循环泵出现吸空时，可停泵2

-3分钟，然后再启动循环泵继续循环，压力波动会逐渐转

向平稳。

清洗过滤器：冷油循环一段时间后，管道中存在的杂物

会通过循环泵前的过滤器过滤下来，因此应及时拆洗和清理

过滤器。根据杂物的多少来决定拆洗过滤器的次数，直至再

次拆开过滤器滤网内基本无杂物。

冷油循环的过程应进行到循环泵运行正常，压力波动转

向平稳，管路系统内的空气全部排出，预算的导热油量全部

进入系统，膨胀槽低液位的报警解除、低液位报警灯熄灭，

储油槽内液位显示为少量油液，同时保证有机热载体炉整个

导热油系统的设备、管路无泄漏点为止。

4.热态调试

在冷态调试结束，各项准备工作就绪、并连续、稳定地

运行3-4小时以上，方可进行热态调试。整个热态调试过

程中，循环泵应保持连续不间断地运行，以确保导热油循环

良好。

点火：

检查燃油系统是否合乎要求，燃料种类、温度、压力等

参数是否达到设计要求。按相应燃烧器说明书的要求和方法

进行点火操作。

烘炉：

初次升温时，速度不宜过快，导热油升温速度应控制在

20℃/h以内，并将导热油温度维持在100C以下，连续运行

10-20小时左右，并密切注意系统中所有的设备、管道工况、

热膨胀等是否正常，且不允许有漏油现象。

升温曲线：

烘炉升温曲线图能较直观的反映点火一烘炉一煮油（脱

水、排气）一升温全过程油温与时间的对应关系。在烘炉时

升温太快，不仅会给炉墙带来不利，而且从脱水角度，时间

短也脱不净。

煮油过程主要是排除系统中的水份，水份必须在图示温

度范围及时间内汽化，以确保导热油中产生的水蒸汽不重新

凝结成水。系统中水份积存越多煮油时间越长。煮油还能排

除油中低挥发成份。

如未将油中气、水脱尽，则加热炉不可能正常供热，此

为导热油液相强制循环供热的最基本要求，应特别重视脱尽

油中水、气这一工作。

注意事项：

①压差不稳定时，不得投入使用。

②停炉时，油温应降至80c以下，热油循环泵方可停

运。

③高温状态时要确保导热油循环良好。

④正常工作时，高位槽内导热油应保持高液位，贮油

槽内导热油应处于低液位。

⑤应按规定对各机械润滑点注油。

@加热炉出口油温不得超过导热油的允许使用温度。

⑦紧急停炉时，不得用水浇炉膛。

⑧不同品种导热油不宜混用。

⑨贮油槽的放空接口应引至安全区。

⑩首次升温速度必须按升温曲线进行。

4）脱水、排气：

烘炉结束后，严格控制燃料量并缓慢提高炉温。同时应

打开膨胀槽上的放空阀（排气阀）和辅助排气阀。

当导热油温度升到100°。以上时，管路系统中残余的水

份和导热油中的低挥发份开始汽化，随着温度的升高，导热

油中的水份和低挥发份汽化速率明显加剧，所有脱水、排气

过程的升温速度应严格控制在每小时5c以内。

当水份和低挥发份开始汽化时，循环泵工作压力开始波

动，膨胀槽上放空排气口可看到有气体逸出，此时应保持导

热油的这一温度，并维持足够的时间让气体充分逸出，直至

循环泵工作压力逐渐趋稳定和这一温度点汽化产生的气体

基本排完，并保持管路系统内全部导热油循环几个周期，方

可将导热油的温度升高一个等级（一般为3-5℃）继续脱水

排气。此过程应一直持续到导热油的温度升至工艺要求温度

为止。

一般情况下，导热油加热到105—130℃时，排气量大，

这时候应密切注意膨胀槽上放空排气口的排气状况、循环泵

以及压力表的工作状况，如遇排气口的排气激烈、循环泵运

行不稳、压力表摆动剧烈，这说明温度升得太高、太快，应

立即降低导热油温度，以免排气速率过快，将导热油带起喷

出造成“喷油”事故，酿成祸灾。

随着导热油温度的升高，经过反复排气，导热油中的水

份和低挥发份即可逐渐排尽，循环泵以及压力表趋于平稳，

运行正常。这一过程系统复杂程度和水份多少的不同，进行

的时间和反复排气的次数也不同，总之这一过程应特别重

视，如不将导热油中的汽、水和低挥发份彻底脱尽，则有机

热载体炉不可能正常运行和供热，为此导热油液相强制循环

供热的最基本的特点和要求。

脱水排气过程中应注意的事项如下：

▲应严格控制升温速度，不得贪快，更不得强行升温。

▲脱水排气时，应及时补充导热油，以消除低液位报警

为标准。

▲密切注意检查整个系统的所有设备、管道及支撑、热

膨胀、仪器仪表、电器控制等是否正常，及时记录温度、压

力、压差等有关参数。

▲不允许有漏油现象。必要时应对各螺栓连结部位进行

热紧。

▲应将所有用热设备的导热油，和备用的导热油一同进

行。

▲一次不能完成的后续设备系统和增添导热油并炉运

行前，应重新进行脱水和排气这一过程。

5）调试合格标志

调试工作的技术要求比较高，而且操作人员一般都是新

手，所以应引起高度的重视，以下是调试合格与否的标准，

调试结束验收时应一次为依据o

▲烘炉符合规范要求。

▲系统中导热油的水份和低挥发分已彻底排除，循环泵

运行平稳，压力表稳定，压差值在正常范围内。

▲整个系统的所有设备、管道及支撑、热膨胀、仪器仪

表、电器控制等全部正常。整个系统无泄漏点。

▲膨胀槽的工作温度已有脱水排气时的100C以上降到

100℃以下。

▲膨胀槽的低液位报警，且保持高液位。

▲低位储油槽只存少量油液，能随时接受系统排出来的

导热油。

▲已在规定的工艺温度下连续、稳定地运行24小时以

上。

▲各种工艺参数记录齐全。

▲有机热载体炉安装工程，已经有关部门的竣工验收合

格。

▲膨胀槽上的放空阀门和辅助排气阀门确认已经关闭。

六、导热油系统的运行操作

有机热载体炉必须经过冷态调试、热态调试和竣工验收

合格，并建立健全的安全操作规程和设备运行台账，方可投

入正常运行。操作人员必须经过专业技术培训合格，凭证上

冈L-L-1。

1运行前的准备

开炉前必须认真检查交接班记录，检查系统所有设备是

否处于良好状态。检查燃料种类及质量要求是否符合要求。

根据工艺需要调节供热系统及燃烧系统各有关阀门、风门的

启闭或者开度。设定好工艺温度控制、超温控制、压差控制

等参数。接通电源，首先启动循环泵，观察并记录压力、压

差等参数均应在正常范围内，同时检查防爆门的开启是否灵

活、可靠。

2点火

运行前的各项准备工作就绪，并确认符合运行要求，即

可按相应燃烧器说明书的要求和方法进行点火，严格控制燃

料量并缓慢提高炉温。特别是炉型较大或初次点火升温速度

更应严格控制。

3负荷调整

有机热载体炉严禁超负荷运行。燃油有机热载体炉负荷

调整一般是通过调节燃烧器来实现的。若需加大负荷，应先

加大风量，然后增加燃料量，若需减小负荷，则操作顺序相

反。此过程一般有燃烧器自动控制盒调节。

4计划停炉

按计划正常停炉时，按如下步骤实施停炉：

1.接到停工指令，导热油炉开始以1-1.5℃/分的速度降

温（不宜降的过快）直至无法维持明火时，熄火，开大烟道挡

板和通风孔，风机应延时继续运行一段时间进行适当吹扫，

以便排出炉膛内的可燃成份。

当导热油出口温度低于80℃时（当然该温度越低越好）,

停止导热油泵循环。

2、如果是较长时间停车，又需进行检修，则应将导热

油倒至导热油储罐，用惰性气体密封备用，并取样化验。

3、如果是短时间停车，如周五停，周一开车，建议导热油

系统只降温至65-100C维持低温循环，留值班人员监护，待

周一上班前提前按正常速度升温到工况所规定的温度，继续

生产。

5紧急停炉

有机热载体炉在高温运行时，如遇到突然停电、或其他

故障不能使导热油正常循环时，应迅速关闭燃料供给阀，实

施紧急停炉。

若导热油的温度会继续上升，甚至超过许用温度时，应

采用冷油置换方式实施紧急停炉，否则炉膛内的余热会使导

热油的温度迅速升高并超过其最高许可使用温度。

冷油置换方法：迅速打开冷油置换阀门，将炉内的高温

导热油放出排入低位槽，高位膨胀槽内的冷油会利用位置压

头自动补充进来，但应注意不能将高位膨胀槽内的导热油放

净，以免系统吸入空气。

注意：冷油置换时，不要把膨胀槽内导热油全部放尽。

解决方法是：预先作一次“冷油置换”的模拟操作，这

时在贮油槽液位计上作一油液位标记。在进行冷油置换操作

时，可通过观察贮油槽油位进行操作。当贮油槽油位趋于标

记时，关闭冷油置换阀。

6运行操作注意事项

▲严格遵守操作规程。

▲导热油最高工作温度不得超过其许可使用温度和有

机热载体炉额定工作温度。

▲正常工作时高位膨胀槽内导热油应保持高液位，低位

储油槽内导热油应处于低液位，随时准备接受外来的导热

油。

▲高温状态时要确保导热油循环良好，压差不稳定时，

不得投入使用。

▲当低液位报警时，应及时补充导热油。

▲停炉时应确认炉膛温度和炉墙余热不会使炉内导热

油温度回升，方可停止循环泵。

▲高温运行过程中补充导热油时，应确认导热油合格无

水份。否则应将导热油的温度降至100C以下，按脱水排气

过程进行脱水。

▲若一次点火不着，应立即切断燃料供给，重新进行吹

扫后方可再点火。

▲进行冷油置换时，不得将高位槽内的导热油放尽，以

免系统吸入空气带入水份。

七、导热油系统报警及安全保护

1.超低液位报警及安全保护通过安装在膨胀槽

上的浮球液位报警器的浮球检测，当系统中导热油的液位低

于规定值时，控制台将会发出超低液位报警指示和音响，同

时锁定燃烧器停止燃烧。此时只要启动注油泵向膨胀槽补充

导热油至规定液位，即可消除报警和联锁。

2.超温报警及安全保护当装置在锅炉介质出口

处的柏热电阻检测到导热油的温度超过设定值时，控制台将

会发出超温报警指示及音响，同时锁定燃烧器停止燃烧。超

温报警的设定值应小于导热油允许的主流体温度值，也即小

于导热油允许使用的最高温度值。

3.超低差压报警及安全保护-分别装置在锅炉介

质出口的两只电阻远传压力表，其差值通过电控柜上的数字

压差显示调节仪表指示出的压差值，当压差低于设定值时，

控制柜将会发出超低差压报警指示和音响，同时锁定燃烧器

停止燃烧。产生超低值压差报警的原因一般是导热油循环系

统出现问题，诸如导热油泄露、管道堵塞、过滤器堵塞、阀

门调节不当、或导热油粘度升高引起循环系统受阻等。

八、常见故障的诊断与排除

故障现象故障原因排除方法

导热油管内发出按冷态和热态

循环管路系统内有空气

汽锤声，压力表指调试方法进行

或水份

针不稳脱水和排气

消除油泵及管

循环泉供油量下降、超负路故障降至正

导热油进出口温

荷运行、导热油变质、保常负荷运行更

差过大

温不良散热损失大换导热油重新

保温

低液位报警及时补充导热

脱水排气后未及时补油

（冷油置换油消除系统漏

系统后漏点

时除外）点

开足阀门或打

循环系统阻力增大开相应旁路按

循环泵功率下降循环泵说明书

压差彳由于给定值

过滤器堵塞检修清洁过滤

导热油粘度增大器检查或更换

导热油

燃料过滤器堵塞或清洗过滤

不通器

电磁阀失灵检修或更

燃料阀门未打开换

火焰点不着

点火电极玷污或距打开阀门

离不当清洁或调

点火变压器失灵整

空气量过大检修或更

换

调整风门

光敏管玷污或位置清洁或调