一种环保有机热载体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种环保有机热载体及其制备方法，属于有机热载体领域。本发明专利技术的环保有机热载体以一苄基甲苯、二苄基甲苯复配含硅基础油作为基础油，以异辛酸锆和异辛酸钛为金属热稳定剂，辛基丁基二苯胺和二戊基二硫代氨基甲酸锌为高温抗氧剂，硝酸钾和氯氧化铜为复合阻焦剂，双烯基丁二酰亚胺、高氮丁二酰亚胺和多烯基丁二酰亚胺为清净分散剂，二甲基硅油和乳化硅油为降粘剂，甲基苯并三氮唑和硝酸铈为金属钝化剂，各组分协同作用，高温性能好，残炭低，抗腐蚀性能好，具有较高的闪点和沸点，可在300~390℃温度下长时间使用。环保有机热载体使用和制备过程中对环境无污染、热稳定性好，具有较低的低沸点物含量，可确保在液相状态下的稳定和安全使用。

An environmentally friendly organic heat carrier and its preparation method

The invention relates to an environmental protection organic heat carrier and a preparation method thereof, belonging to the field of organic heat carrier. The environmental protection organic heat carrier of the invention uses benzyl toluene and dibenzyl toluene as base oil, zirconium isooctanate and titanium isooctanate as metal heat stabilizers, octyl butyl diphenylamine and zinc dipentyl dithiocarbamate as high temperature antioxidants, potassium nitrate and copper chloride as composite coke inhibitors, dienyl succinimide, high nitrogen succinimide and polybutylene butadiene as base oil. Diimide is a detergent dispersant, dimethyl silicone oil and emulsified silicone oil are viscosity reducers, methyl benzotriazole and cerium nitrate are metal passivators. They have good synergistic effect, good high temperature performance, low carbon residue, good corrosion resistance, high flash point and boiling point, and can be used for a long time at 300-390 C. The use and preparation of environmental friendly organic heat carriers have no pollution to the environment, good thermal stability, low boiling point content, and can ensure stable and safe use in the liquid state.

【技术实现步骤摘要】
一种环保有机热载体及其制备方法
本专利技术涉及一种环保有机热载体及其制备方法，属于有机热载体领域。
技术介绍
在工业生产中，常见的加热形式有直接加热和间接加热两种。直接加热是热源直接作用于受热体，热量分布不均匀，易造成局部过热高温，且温度不宜控制。间接加热是以一种热载体作为传热介质，传热更为均匀，在生产中应用更为广泛。常见的热载体分为无机热载体和有机热载体，无机热载体有水和蒸汽、熔盐、液态金属、气体等，有机热载体包括精制矿物油型、普通合成型、具有特殊高热稳定性的高温合成型、气/液相共用型、加温降温工艺共用型等几种型号。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，热载体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，因此使用广、用量大。热载体多在连续高温条件下应用，其使用温度一般在200~400℃之间，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。氧化反应产生有机酸，使热载体的酸值增加，深度氧化还会产生不溶性的酸泥，使其粘度增加。因此提高导热载体的热稳定性和抗氧化性尤为重要。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，本专利技术提供了一种环保有机热载体及其制备方法，所述的环保有机热载体由以下重量份的组分组成：含硅基础油70~80份；一苄基甲苯30~40份；二苄基甲苯20~30份；金属热稳定剂7~12份；高温抗氧剂3~6份；复合阻焦剂0.5~2份；清净分散剂3~7份；降粘剂2~7份；金属钝化剂4~8份。其中，所述含硅基础油的制备工艺如下：（1）将5~7kg二甲基苯基氯硅烷加入到带有搅拌装置的反应釜中，冷凝装置出口安装尾气接收装置，然后逐渐向反应釜中加入8~12L蒸馏水，反应2~4h，反应完全后用NaHCO3溶液淋洗至中性，再用无水MgSO4干燥过夜，得到3.5~5.0kg1,1,3,3-四甲基二苯基二硅氧烷。（2）将水、浓盐酸、六甲基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷依次加入到装有搅拌装置、冷凝装置的反应釜中，搅拌下升温至200~260℃，温度稳定后，加入步骤（1）中制备的1,1,3,3-四甲基二苯基二硅氧烷，反应3~4h后，冷却至室温，静置后，将上层油相转移至储罐，并搅拌水洗至中性，然后经负压罐除去低分子物质，加入活性炭除杂，隔夜后过滤，得到含硅基础油。其中V水：V浓盐酸为8~10:1；n盐酸：n六甲基二硅氧烷：n八甲基环四硅氧烷：n1,1,3,3-四甲基二苯基二硅氧烷为1：2~3：10~15:5~7。其中所述的金属热稳定剂是由以下重量份数的组分构成：异辛酸锆3~7份；异辛酸钛4~5份。其中所述的高温抗氧剂是由以下重量份数的组分构成：辛基丁基二苯胺2~4份；二戊基二硫代氨基甲酸锌1~2份。其中所述的复合阻焦剂是由以下重量份数的组分构成：硝酸钾0.2~0.8份；氯氧化铜0.3~0.7份。其中所述的清净分散剂是由以下重量份数的的组分构成：双烯基丁二酰亚胺0.2~0.5份；多烯基丁二酰亚胺0.2~0.8份；高氮丁二酰亚胺0.1~0.7份。其中所述的降粘剂是由以下重量份数的的组分构成：二甲基硅油1~3份；乳化硅油1~4份。其中所述的金属钝化剂是由以下重量份数的的组分构成：甲基苯并三氮唑1~3份；硝酸铈3~5份。本专利技术环保有机热载体的制备工艺如下：（1）将70~80份含硅基础油、30~40份一苄基甲苯、20~30份二苄基甲苯、3~7份异辛酸锆和4~5份异辛酸钛加入带有搅拌器、加热器和蒸馏装置的混料罐中，然后在氮气保护下升温至200~230℃，200~240r/min搅拌速度下保持3~8h后冷却至室温；（2）将2~4份辛基丁基二苯胺、1~2份二戊基二硫代氨基甲酸锌、0.2~0.8份硝酸钾和0.3~0.7份氯氧化铜加入混料罐，200~240r/min搅拌速度下保持1~2h；（3）将0.2~0.5份双烯基丁二酰亚胺、0.2~0.8份多烯基丁二酰亚胺、0.1~0.7份高氮丁二酰亚胺、1~3份二甲基硅油、1~4份乳化硅油加入混料罐，200~240r/min搅拌速度下保持1~2h；（4）将1~3份甲基苯并三氮唑和3~5份硝酸铈加入混料罐，200~240r/min搅拌速度下保持1~2h，得到本专利技术环保有机热载体。有益效果说明：1、本专利技术的环保有机热载体以一苄基甲苯、二苄基甲苯复配含硅基础油作为热载体的基础油，由于含硅基础油中的Si-O键具有高的键能，高温下（或辐射照射）分子的化学键不断裂、不分解，因此其化学性能还是物理机械性能，随温度的变化都很小。2、本专利技术制备的环保有机热载体以异辛酸锆和异辛酸钛为金属热稳定剂，辛基丁基二苯胺和二戊基二硫代氨基甲酸锌为高温抗氧剂，硝酸钾和氯氧化铜为复合阻焦剂，双烯基丁二酰亚胺、高氮丁二酰亚胺和多烯基丁二酰亚胺为清净分散剂，二甲基硅油和乳化硅油为降粘剂，甲基苯并三氮唑和硝酸铈为金属钝化剂，各组分协同作用，高温性能好，稳定性好，残炭低，抗腐蚀性能好，具有较高的闪点和沸点，可在300~390℃温度下长时间使用。3、本专利技术制备的环保有机热载体使用和制备过程中对环境无污染、热稳定性好，具有较低的低沸点物含量，可确保在液相状态下的稳定和安全使用。具体实施方式下面将结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，具体实施例不限制本专利技术。实施例1一种环保有机热载体，由以下重量份数的组分构成：含硅基础油70份；一苄基甲苯30份；二苄基甲苯20份；异辛酸锆3份；异辛酸钛4份；辛基丁基二苯胺2份；二戊基二硫代氨基甲酸锌1份；硝酸钾0.2份；氯氧化铜0.3份；双烯基丁二酰亚胺0.2份；多烯基丁二酰亚胺0.2份；高氮丁二酰亚胺0.1份；二甲基硅油1份；乳化硅油1份；甲基苯并三氮唑1份；硝酸铈3份。本专利技术环保有机热载体的制备工艺如下：（1）将5kg二甲基苯基氯硅烷加入到带有搅拌装置的反应釜中，冷凝装置出口安装尾气接收装置，然后逐渐向反应釜中加入8L蒸馏水，反应2h，反应完全后用NaHCO3溶液淋洗至中性，再用无水MgSO4干燥过夜，得到3.5kg1,1,3,3-四甲基二苯基二硅氧烷。（2）将8L水、1L浓盐酸、3.8kg六甲基二硅氧烷、33.8kg八甲基环四硅氧烷依次加入到装有搅拌装置的、冷凝装置的反应釜中，搅拌下升温至200℃，温度稳定后，加入17.5kg步骤（1）中制备的1,1,3,3-四甲基二苯基二硅氧烷，反应3h后，冷却至室温，静置后，将上层油相转移至储罐，并搅拌水洗至中性，然后经负压罐除去低分子物质，加入活性炭除杂，隔夜后过滤，得到含硅基础油。（3）将70份含硅基础油、30份一苄基甲苯、20份二苄基甲苯、3份异辛酸锆和4份异辛酸钛加入带有搅拌器、加热器和蒸馏装置的混料罐中，然后在氮气保护下升温至200℃，200r/min搅拌速度下保持3h后冷却至室温；（4）将2份辛基丁基二苯胺、1份二戊基二硫代氨基甲酸锌、0.2份硝酸钾和0.3份氯氧化铜加入混料罐，200r/min搅拌速度下保持1h；（5）将0.2份双烯基丁二酰亚胺、0.2份多烯基丁二酰亚胺、0.1份高氮丁二酰亚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保有机热载体，由下述原料制得，所述份数均为重量份：含硅基础油             70~80份；一苄基甲苯             30~40份；二苄基甲苯             20~30份；金属热稳定剂           7~12份；高温抗氧剂             3~6份；复合阻焦剂             0.5~2份；清净分散剂             3~7份；降粘剂                 2~7份；金属钝化剂             4~8份。

【技术特征摘要】
1.一种环保有机热载体，由下述原料制得，所述份数均为重量份：含硅基础油70~80份；一苄基甲苯30~40份；二苄基甲苯20~30份；金属热稳定剂7~12份；高温抗氧剂3~6份；复合阻焦剂0.5~2份；清净分散剂3~7份；降粘剂2~7份；金属钝化剂4~8份。2.一种如权利要求1所述的环保有机热载体，其特征在于：其中所述的金属热稳定剂由以下重量份数的组分组成：异辛酸锆3~7份；异辛酸钛4~5份。3.一种如权利要求1所述的环保有机热载体，其特征在于：其中所述的高温抗氧剂由以下重量份数的组分组成：辛基丁基二苯胺2~4份；二戊基二硫代氨基甲酸锌1~2份。4.一种如权利要求1所述的环保有机热载体，其特征在于：其中所述的复合阻焦剂由以下重量份数的组分组成：硝酸钾0.2~0.8份；氯氧化铜0.3~0.7份。5.一种如权利要求1所述的环保有机热载体，其特征在于：其中所述的清净分散剂由以下重量份数的组分组成：双烯基丁二酰亚胺0.2~0.5份；多烯基丁二酰亚胺0.2~0.8份；高氮丁二酰亚胺0.1~0.7份。6.一种如权利要求1所述的环保有机热载体，其特征在于：其中所述的降粘剂由以下重量份数的组分组成：二甲基硅油1~3份；乳化硅油1~4份。7.一种如权利要求1所述的环保有机热载体，其特征在于：其中所述的金属钝化剂由以下重量份数的组分组成：甲基苯并三氮唑1~3份；硝酸铈3~5份。8.一种如权利要求1所述的环保有机热载体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）将70~80份含硅基础油、30~40份一苄基甲苯、20~30份二苄基甲苯、3~7份异辛酸锆和4~5份异辛酸钛加入带有搅拌器、加热器和蒸馏装置的混料罐中，然后在氮气保护下升温至200~230℃，200~240r/min搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕东岳，
申请(专利权)人：山东恒利热载体工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37