導熱油長期處于高溫下，即使沒有氧存在時也因超溫等原因而迅速劣化。導熱油在熱作用下，主要發(fā)生兩類反應，即裂解吸熱和縮聚放熱。下邊分別計論各族烴類的熱反應行為烷烴屬 烷烴的熱穩(wěn)定性隨其分子量的增大而降低，在同一溫度下高分子烷烴的裂解速度較快，例如在425℃下裂化一小時，C10H22的轉化率為27.5%，而C32H66的轉化率為84.5%，重餾份較輕餾份易于裂解。溫度及壓力對于烷烴的裂解有很大的影響，當溫度在500℃以下及壓力較高時，烷烴的斷裂位置，一般在碳鏈中間，同時低分子產物的生成率低；當溫度高于500℃時，則烷烴的斷裂位置移到碳鏈的一端，此時氣體的生成量增加，同時氣體中甲烷的含量增加。 在熱裂解的初期，烷烴產生低分子烷烴和烯烴，隨裂解時間的加長，裂解產物則進一步發(fā)生二次轉化，產物變得更加復雜。環(huán)烷烴屬環(huán)烷烴熱穩(wěn)定性高，在高溫下，五員環(huán)環(huán)烷烴破壞分裂成為兩個烯烴。脫氫也是環(huán)烷烴的一個重要反應。六員環(huán)環(huán)烷烴的反應與五員環(huán)環(huán)烷烴相似，在500℃時主要產物為烯烴，但脫氫較困難，600~700℃方能進行，脫氫后 生成芳香烴。帶長側鏈的環(huán)烷烴在受熱條件下，首先是在環(huán)上的側鏈斷裂，然后才是環(huán)破 壞，而且隨著側鏈的長度加長，脫鏈的反應速度加快，www.beifangzite.com斷鏈后的長側鏈的裂解趨 勢和烷烴相似. 多環(huán)環(huán)烷烴裂解時，生成烷烴、烯烴、環(huán)烯烴及環(huán)二烯烴，同時也可以逐步脫氫生成芳香烴，例如雙環(huán)的環(huán)烷烴在500℃左右時開始脫氫，側鏈如乙基苯去氫 生成乙烯苯在650~700℃才能發(fā)生去氫反應。芳香烴屬低分子芳香烴對熱性能極為穩(wěn)定，如苯、甲苯在常壓高于550℃時才開始發(fā)生裂解和縮合反應，主要產物為聯(lián)苯、氣體和焦炭，主要反應是三聯(lián)苯可進一步縮合，直到高分子縮合物中碳氫比例非常高，生成具有石墨狀結構的焦炭，生成的焦炭并不是簡單的焦炭而是高度縮合的稠環(huán)芳香烴。多環(huán)芳烴如萘、蒽等的熱能轉化反應和苯相似，它們都是對熱非常穩(wěn)定的物質，在高溫條件下生成以氫氣為主的氣體高分子縮合物和焦炭。烷基芳香烴的熱反應比簡單的芳香烴要復雜，不過在大多數的反應中，芳香環(huán)對熱還是很穩(wěn)定的，它在熱反應過程中幾乎是不變的，而變化的主要是烷基鏈，烷基芳香烴的主要反應有烷基鏈的斷裂烷基芳香環(huán)上斷裂，去烷基一般需要較高的溫度，甲基和芳香環(huán)的聯(lián)接是非常牢固的。縮合反應環(huán)烷芳香烴的反應按照環(huán)烷環(huán)和芳香環(huán)之間的連接方式不同而有區(qū)別，例如在受熱條件下，環(huán)已基苯類型的烴類的第一步反應為聯(lián)接兩環(huán)的鍵斷裂，生成環(huán)烯烴和芳香烴，在更苛刻的條件下，環(huán)烯烴能進一步開環(huán)。芳烴類型的烴類的熱反應主要有三種：即環(huán)斷裂開生成苯的衍生物，環(huán)脫氫生成萘的衍生物和縮合成高分子的多環(huán)芳香烴。烯烴在導熱油中本不該存在，但是在導熱油長時間受熱中產生，這些烯烴在加熱的條件下進一步裂解，同時與其它烴類交叉地進行反應，使反應變得極其復雜。在不高的溫度下，烯烴裂解成氣體的反應，遠不及其縮合成高分子疊合物的反應來得快。但是由于縮合作用生成的高分子疊合物也會發(fā)生部分裂解。這樣，縮合和裂解反應就交叉地進行，使烯烴的熱反應產物的餾程范圍變得很寬，且烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴都存在。烯烴在低溫高壓下主要反應是疊合反應，烯烴的斷裂也和烷烴有相似規(guī)律，高于600℃時烯烴縮合成芳香烴、環(huán)烷烴、環(huán)烯烴的趨向增加。膠質和瀝青質在高溫條件，和稠環(huán)芳香烴具有相同的傾向，即發(fā)生縮合反應最后生成焦炭。綜上所述，礦物型導熱油是各族烴類的混合物，在受熱分解時，首先裂解的是那些熱穩(wěn)定性差的烴類，例如：熱穩(wěn)定性差的烷烴和環(huán)烷烷基苯的烷基長側鏈首先大量進行裂化，而熱穩(wěn)定性好的芳香烴等則只進行微量的裂化反應。例如在石油餾份進行熱裂化和催化裂化時，隨著反應深度的增加，所得循環(huán)油的比重逐漸增大，且反應速度越來越慢，這說明其中芳烴含量逐漸增多。這些熱穩(wěn)定性很高的芳香烴，部分是原料中原有的，大部分是裂化反應時產生積累的。導熱油中最終的縮合產物是稠環(huán)芳烴，也包括膠質瀝青質，再進一步反應便開始生成碳氫比很高的炭青質也即焦炭，芳香烴的熱穩(wěn)定性很高，在單獨進行加熱反應時，不僅裂解反應速度慢，而且生焦速度也低，例如在450℃下，進行加熱反應，若打算生成1%的焦炭，烷烴要144分鐘，十氫萘需要1650分鐘，而萘則需67萬分鐘。但是如果將萘和烷烴或烯烴混合后進行反應則生焦速度顯著提高，這也就是我們?yōu)槭裁匆眉兎枷銦N化合物作為導熱油的原因，同時也是嚴格要求不能把其它烴類的導熱油混入我們的導熱油中共同使用的原因。 www.beifangzite.com