茂名加氢基础油在油汀式电暖器导热油中的应用

中国石化润滑油有限公司茂名分公司

油汀式电暖器(图1)是一种小型家用取暖设备,其造型与传统的暖气片接近,采用电加热棒为发热元件［1］,使用导热油作为热传导液,是一种深受广大寒冷地区用户欢迎的、具有广阔市场前景的环保型小家电产品,具有体积小、结构简单、安全可靠,加热效率高、无噪音、移动灵活方便的特点。

某电器制造有限公司(以下简称某公司)是目前国内同行业的佼佼者,产能长期位于前列。2014年起,中国石化润滑油有限公司开始为该电器公司提供油汀式电暖器导热油,油品所采用的基础油为API II 6/II+6(以下称在用基础油)产品,产自于国内另一家炼化企业,价格较高,运输路途较远。2016年,中国石油化工股份有限公司茂名分公司(以下简称茂名石化)开始量产加氢基础油。为克服外来加氢基础油原料供应紧张、成本高等因素的影响,本文采用茂名石化生产的加氢基础油HVI II 6(以下简称茂名II 6)替代原配方中的加氢基础油调合了油汀式电暖器导热油产品,并与在用油进行了性能比较。

某公司油汀式电暖器导热油的技术指标及在用基础油典型数据

某公司油汀式电暖器导热油的技术指标(电器公司企标《导热油》)见表1。

此外,由于该公司生产现场属于密集型加工作业方式,部分设备属于开敞式高温环境,为了确保现场人员身心健康,要求产品不能有太多异味。

图1 油汀式电暖器示意

表1 某公司油汀式电暖器导热油的技术指标

其在用基础油典型数据见表2。

茂名石化加氢基础油的性能

茂名石化加氢基础油生产流程见图2。

对茂名石化生产的一系列加氢基础油进行了筛选,发现茂名 II 6基础油各项指标与在用基础油相当,甚至略有超过。两者的典型数据见表3。

采用茂名II 6代替原配方中的加氢基础油,按照相同的配方小调了导热油样品(简称新配方油),并与在用油的理化性能进行了比较,见表4。

由表4可见,新配方油的各项理化指标与在用油相当,部分指标如黏度指数、旋转氧弹、闪点、初馏点等甚至比在用油更好,是能够满足相关应用要求的。

导热油型式试验结果比较

热稳定性试验

根据某公司要求的装填量,分别在油汀中加入新配方油和在用油,在220V电压和1.15倍功率(250 V)下开展了30 d的热稳定性试验,通过压力表记录压力走势［2］。试验过程中的压力走势见图3。

表2 在用基础油典型数据

图2 茂名石化加氢基础油生产流程示意

表3 茂名II 6与在用基础油的典型数据对比

表4 新配方油与在用油的理化性能比较

由图3可以看出,在220 V电压下,新配方油以及在用油的压力分别在0.060 MPa和0.062 MPa附近;在250 V电压下,新配方油以及在用油的压力分别在0.072 MPa和0.069 MPa。两种油的压力相当,均满足某公司的要求(不大于0.08 MPa)。

30 d热稳定性试验后,测试了新配方油及在用油的理化性能,结果见表5。

由表5可见,新配方油的运动黏度、酸值等指标的变化要略好于在用油。

膨胀率试验

膨胀率试验是某公司提出的一项特殊的试验,主要是通过试验考察油品在不同温度时的体积膨胀率,并进行控制,避免因油品体积膨胀过大,将油汀壳体胀破,导致安全事故的发生。试验主要采用量筒、烘箱等设施开展。油品的膨胀率按公式(1)计算：

图3 试验过程中的压力走势

式中：

V0--20～25 ℃时油品的体积;

V1--加热到180 ℃时油品的体积。

通过试验后,茂名II 6调制的新配方油与在用油的膨胀率对比见图4。

由图4可见,新配方油和在用油的膨胀率几乎相近,总体的膨胀率要略小于在用油。

基础油光照老化试验

将茂名II 6与在用基础油通过紫外老化箱内紫外光照20 h后,发现在用基础油的颜色比茂名II 6深一些(图5),而茂名II 6的颜色基本无变化,这说明茂名II 6的抗氧化性能要优于在用油。

此外,两种基础油的旋转氧弹的试验结果［SH/T 0193,150℃,均加入0.8%(质量分数)T501］：茂名II 6为340 min;略好于在用基础油为328 min。这也验证了光照老化试验的结论。

气味试验

将新配方油与在用油分别从常温加热到140 ℃后,随机抽选5人闻气味。结果表明,两种油均无味。

结论

☆对比分析结果表明,茂名加氢基础油HVI II 6和在用油配方所用的加氢基础油II6、6+的性能相近。

☆理化分析、型式试验、气味试验的结果表明,以茂名加氢基础油HVI II 6调制的导热油完全满足某公司生产的油汀式电暖器的使用要求。

☆茂名加氢基础油HVI II 6质量稳定,资源充足,与原配方使用的加氢基础油相比,具有明显的经济性优势,有利于油汀式电暖器导热油的降本增效。

表5 30 d热稳定性试验后油品的理化性能比较

图4 新配方油和在用油的膨胀率随温度变化的走势

[1]谢军龙，王柳，王延觉，等.充油式电暖器散热片传热与流动特性分析[J]. 建筑热能通风空调, 2008，27（5）. 2009：52-54.

[2]陈永炽. 电热油汀的温度和压力测试[J]. 日用电器，2008，（3）：39-43.