一.概述
加热有直接加热和间接加热两种方式。热传导液是填充在间接加热系统中的一种热载体，用于高温加热过程中精确控制温度、同一系统中加热和冷却或单一冷却目的。热传导液已广泛用于现代化学、纺织印染、造纸、建材、制药、塑料、冶金、粮食加工、能源等行业。 热传导液从构成上分为合成型和矿物油型两类。合成型系列产品使用温度在-60～400℃，如联苯混合物等。矿物油型系列产品使用温度在-30～320℃，它是经过一定深度精制的石油烃类加入添加剂而制成的。根据合成型和矿物油型产品用量比例，美国为1︰1，欧州和日本为2︰1，我国为1︰2。据估计，九十年代国内每年热传导液的需求量约1万吨，现今其需求量以每年20%递增，是量大面广的经济型产品。 当今热传导液正向耐高温、高效节能、降低成本、操作简便安全、延长使用寿命、无毒无味、利于环保等方向发展。
二.热传导液的特性
1 热传导液传热系统工作原理
热传导液从广义上讲包括热量的提供和导出，即高温加热和低温冷却或致冷操作，高温加热又有直接加热和间接加热之分。在加热器和使用加热器之间用循环的热传导液传递热量的装置称热传导液传热系统。
热传导液传热有两种基本方式。一种是在初始点或沸点以下的液相传热。另一种是在沸点温度以上气相传热。大部分热传导液为液相传热介质。最高使用温度为320～350℃。少数热传导液为气/液传热介质，最高使用温度可达400℃。液相传热蒸汽压低，安全性好，使用更为广泛，而气相传热能满足更高的温度和控温精度要求，但不能完全为液相系统取代。
2.热传导液的性能要求
由于工艺要求不同，加热方式亦不同，系统的设计有多种类型。装置的一次填装从几十公斤到几百吨不等，工况条件也有很大差别。因此要求热传导液要具有良好的热、氧化稳定性，初馏点高、蒸气压低、低粘度（特别是低温时）、异味小、无腐蚀及良好的相容性，从提高热效率角度考虑，其导热性能要良好，即传热系数要大，同时还需要较高的安全性。一般来讲，使用温度范围内的比热、导热系数、膨胀系数、蒸气压、密度、粘度等是系统设计人员关心的物理参数。产品鉴定时由有关部门提供。
3.热传导液的应用行业
热传导液应用的领域十分广泛，主要有以下领域：纺织、化纤、染料工业；石油提炼工业、海洋工业、海洋石油及天然气平台加热；橡胶、塑料、造纸、油脂加热工艺；树脂合成、油漆、涂料加工工业；聚合化工、精细化工；医药中间体、医药合成等医药化工；沥青、水泥、石膏板、焦油、木材加工、公寓与楼宇取暖等建材工业；盐水浓缩和蒸馏；烘箱、烤炉、油脂裂解、油脂提炼等食品加工工业；表面涂层、熟化、商业烤炉；金属处理工业；压延机、热卷曲机、热压机等以及余热回收。
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4.热传导液的命名及分类标准
1989年国际标准化组织（ISO）发布了热传导液分类标准，我国等效采用此标准，制定了我国的分类标准（GB/T 7631.12-94）见表1。根据这一标准，有机热载体属于润滑剂和有关产品（L）类Q组，统称作热传导液（Heat Transfer Fluids），包括合成型和矿物油型两类产品，用于开口浸浴式加热（L-QA）、强制或非强制循环加热（L-QB、L-QC和L-QD）和强制或非强制循环冷却（L-QE）几种类型的传热系统。
在热传导液各类产品中，国内应用最广泛的是在循环加热系统使用的L-QB、L-QC和
L-QD三种类型的产品。L-QB可用于强制或非强制循环的开式或闭式传热系统，按最高使用温度划分为L-QB 240、L-QB 280和L-QB 300三个牌号；L-QC可用于强制循环的开式或闭式传热系统，按最高使用温度划分为L-QC320一个牌号；L-QD可用于最高使用温度高于320℃的强制循环闭式传热系统。
表1 热传导液分类标准（GB/T 7631.12-94）
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燃气吹灰器注：最高使用温度系指在加热器出口处测得的主流体温度。
5.热传导液的产品标准
目前ISO尚无热传导液产品标准和评定方法标准。国外目前仅德国于1995年制定了热传导液产品工业标准（DIN-51522-1995），其他国家均为公司标准。1999年北京石油化工科学研究院以德国工业标准DIN 51522-1995为根据，制定出标准SH/T 0677-1999，热传导液技术要求见表2。
2000年4月1日标准SH/T 0677-1999实施后，所有热传导液产品需经热稳定性能评定后来确定其产品牌号。
表2 热传导液技术要求
注：比热、导热系数、蒸汽压、允许的薄膜温度等与加热系统设计有关的物性参数不作为本标准必须的技术要求，如果用户有需要，可要求生产商或供应商提供。
1）当初馏点低于最高使用温度时，热传导液必须在闭式传热系统中使用。
2）当闪点（开口）低于规定的指标时，热传导液必须在闭式传热系统中使用。
3）硫含量测定方法可任选其中之一，有争议时以GB/T387为准。
4）如用户有特殊要求可协商制定协议指标。
5）所有“报告”项目，由生产者向使用者提供实测数据，以供选择。
6）热稳定性为保证项目，未经评定的产品需进行测定；新产品定型时需进行测定；产品配方（基础油或添加剂）改变时需重新测定。
6.热传导液的模拟评定试验
6.1热稳定性评价方法
热稳定性是热传导液区别于其它油品的主要使用性能。其评定方法是热传导液研究、生产和标准化必
不可少的。SH/T0680-1999标准是等效采用德国工业标准DIN51528-95。该方法是在一定的试验温度下，将试样隔绝空气加热至规定时间（480h以上），然后观察并记录其外观；通过称量出气相分解产物的含量对加热前后的试样进行气相谱分析，通过模拟蒸馏曲线确定试样生成的低沸物和高沸物含量；称取一定量加热后的试样，在球管蒸馏器中测定不能蒸发产物的含量，将这四部分（气相分解产物、低沸物、高沸物及不能蒸发产物的含量）相加计算出试样的变质率。在外观合格的前提下，变质率越小，热稳定就越好。评价指标为变质率不大于10%。
6.2氧化性评价方法
在开式系统中使用的热传导液，应具有优良的氧化性。在系统正常操作情况下，膨胀罐内液温应低于60℃。但在实际应用中，种种不合理的设计和操作，会使膨胀罐内液温升高。另外，在系统停止运行的情况下，会从膨胀罐吸入空气，停停开开的情况越频繁，热传导液越易氧化。因此，对氧化性差的产品，应建议其系统膨胀罐采用惰性气体密封。
DIN51522-1995未规定氧化性指标；德国的热传导液加热系统设计手册推荐采用DIN51577压缩机油氧化性试验法；美国热传导液标准导则推荐采用ASTM D3142喷气燃料热氧化性试验法。但是，要说明热传导液的氧化性，最好能采用一种模拟实际使用条件的评定方法。目前国外仅查到美国首诺（孟山都）公司的一种热传导液氧化性模拟评定方法，该方法由液面吹入空气，在204℃、500h条件下进行试验，试验后仅以外观定性评价。
7.热传导液的组成与特性
7.1 矿物油型热传导液
这类产品以深度精制矿物油为基础油，加入高、低温抗氧剂、金属钝化剂、阻焦剂等调配而成。按组成有长碳链饱和烃、芳香烃、混合烃等类型。矿物油型热传导液与合成型热传导液相比热稳定性较差，在隔绝空气的条件下最高使用温度一般不超过320℃，但不易结焦，无环境污染。
7.2 合成型热传导液
7.2.1 联苯系
其成份为联二苯（占26.5%）和二苯醚（占73.5%）的混合物。油品热稳定性好、粘度小、积碳倾向小。但渗透力强，易从管道接口缝渗出，气味难闻，最高使用温度为399℃。
7.2.2 氢化三联苯
该类油又称改性三联苯。以邻、间、对位三联苯为原料，在镍催化下，加氢处理而成。通常，原料中对位三联苯不能超过30%，否则产品中会出现白沉淀。它的凝点-27.8℃，沸点343℃，适用于常压下的液相加热系统，最高使用温度为340℃。
7.2.3 烷基萘
这类油的主要成份为二甲基萘的甲基萘组成，毒性低、不腐蚀、导热性好。粘度低，易于输送，凝点低，适用于寒区使用。最高使用温度为340℃。
动静压主轴7.2.4 烷基苯
车载厕所该类热传导液一般分这几类：以二苄基为主要成分，其沸点高达390℃。在不加压情况下可在350℃下使用，倾点为-35℃；以苄基甲苯为主要成分；以烷基苯为主要成分，使用温度为300℃。
三.热传导液的应用
1.热传导液的选油原则
根据使用条件选择热传导液的种类时，在充分考虑其特性（物理性和热稳定性）和使用条件（使用温度、使用设备和建设地点的条件等）的基础上，和热传导液的生产厂家充分协商，进行切合实际的选择。热传导液在使用中采取部分添加，逐步更换的方式，使用寿命一般比较长。德国在其载热系统安全技术标准（DIN4754）中规定，一个合格的热传导液产品至少应在最高使用温度使用1年。实际使用证明，如果选择适当，合成型产品可使用10年以上，矿物油型产品也可使用3～5年。
1.1按使用条件为气相或液相选择
选择热传导液是首先要明确是使用于气相系统还是液相系统，并确定其蒸气压和温度的关系。气相系统时选择在使用温度下，其蒸气压在1.0～3.0kg/cm2范围内的热传导液。液相系统时应选择沸点在使用温度以上的热传导液。这时沸点越高其运行蒸气压较低的使用方便。有时根据情况也可以选择在使用温度以下的热传导液，但要使用于加压系统中。
1.2按使用温度限值选择产品
所谓热传导液的使用温度限值是指与热传导系统高效、安全运转有直接关系的温度上限和下限。
（1）最高使用温度。最高使用温度指在加热出口处测得的主流体最高允许温度。如实际测得的温度高于此温度，则主流体将发生较大量裂解。产品的最高使用温度需经热稳定性试验确定。
热传导液在高温下长期使用，热裂解是不可避免的，但其程度是可以控制的。一般情况下，使用中热传导液的裂解速率应控制在10%/a以内，也就是说，如果不考虑泄漏等操作因素，每年因热裂解而补充的热传导液量应低于总填装量的10%。
因此，热传导液的实际使用温度应比其最高使用温度低20～30℃。从我国实际考虑，建议L-QC热传导液（最高使用温度320℃）实际使用温度最好低于280℃，不要超过300℃。300℃以上使用应选择L-QD热传导液。
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