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这些添加剂助力管道运输喷气燃料

编辑:上海马桶下水道疏通公司时间:2020-10-14

  随着汽柴油消费高峰的临近,消费快速增加的喷气燃料逐渐成为炼厂的新宠物。仅中国改革开放40年,喷气燃料消费量就增加了140倍以上。

  喷气燃料,又称航空煤油,是喷气式飞机发动机的重要燃料,具有高热值、高清洁、低腐蚀、低温、抗氧化、燃烧充足等特点。添加剂在改善喷气燃料质量方面起着重要作用,赋予燃料特定的使用功能,恢复或提高燃料的使用性能,抵消污染物对燃料的不良影响。目前,添加剂可以利用现有成品油管道运输喷气燃料。

  有助于喷气燃料实现成品油管道运输的添加剂包括管道减阻剂、燃料添加剂和柴油添加剂。

  让我们跟随石化产业观察。

  管道减阻剂。

  管道减阻剂是典型的高分子量烃类聚合物悬浮在双碳烃化合物中的溶剂。研究表明,减阻器的加入减少了管壁的乱流涡流强度,管道减阻器吸收了一部分乱流能量,返回了流体。在给定的工作压力下,管道减阻剂的使用可以增加管道的吞吐量,或者在同一吞吐量下实现较低的操作压力,从而降低运行成本。应指出,管道减阻剂不是吸附或涂抹在管道内壁上,而是溶解流体上。管道减阻剂可能会影响管道系统中的剪切应力而失效。这是因为管道流体内部的剪切应力和打破管道减阻剂长链分子的几何结构形成了更小的碎片。因此,必须持续加入管道阻力剂,使管道流体阻力保持理想水平。

  需要注意的是,一些管道减阻剂由于其化学性质,可能对航空燃料的质量产生不利影响,从而给航空燃料的管道运输带来风险。如果这种管道减阻剂用于运输含有航空燃料的多产品管道,应避免该管道减阻剂进入管道,航空燃料离开后可以加入该管道减阻剂。

  国际上严格规定了管道减阻剂在喷气燃料运输方面。

  美国军标(MIL-STD-3004D)规定,任何军用航空涡轮燃料、汽油或柴油都不允许添加管道如果管道公司正在向其商业产品注入管道减阻剂,则必须在预期燃料批次到达注入泵站前2小时停止注入,预期燃料通过后2小时恢复注入。

  根据美国空军莱特实验室(飞行动力学实验室)的研究,管道减阻剂CDR狭窄102M(美国康菲国际石油有限公司生产的管道减阻剂)的使用,燃料湿壁温度在232.2度以上时,燃料在航空涡轮发动机的喷嘴和阀组的碳量增加。因此,建议在军事和商业航空涡轮燃料中不允许使用CDR。

  英国国防部增加了管道输油中减阻剂含量的测量,最大授权浓度不超过72微克/升,采用美标《航空涡轮燃料中测量管道减阻剂含量的标准方法》进行测量。该含量指标是该方法的检测离线,即喷气燃料产品标准要求减阻剂无法检测。

  燃料添加剂。

  燃料添加剂包括抗磨剂和抗静电剂。

  耐磨剂。

  抗磨剂可以增强燃料的润滑性,在管道输送过程中可以减少管道和处理系统的腐蚀。所有航空涡轮燃料通常由制造商添加抗磨剂。美国军标《燃油、润滑油及相关产品提供安全标准的质量保证/监督》允许将批准的油溶性抗磨剂注入管道内的航空涡轮燃料,有效控制管道腐蚀。为了提供适当的保护,必须根据需要检查耐磨剂的有效性,在终端添加耐磨剂。世界领先的石油添加剂公司美国雅富顿公司在HiTEC、580喷气燃料耐磨剂说明书中明确指出,用于管道运输时,首次推荐添加量为22.5克/立方米,然后需要补充6~9克/立方米。过多的抗磨剂可能会降低燃料的水分离指数,所以要注意确保抗磨剂的添加量不超过批准浓度。例如,北约管道系统耐磨剂的使用必须符合北约STANAG3390标准。

  抗静电剂。

  喷气燃料在生产、贮藏、注入、使用中容易产生静电负荷。当它积聚到一定程度时,静电火花会点燃爆炸性混合气,造成重大灾害。抗静电剂用于减少燃料中静电荷消散所需的时间。中国3号喷气燃料、美国JP-8等喷气燃料强制要求使用抗静电添加剂。需要注意的是,燃料的导电率读数会受到温度的影响。

  英国能源协会发表的标准(EI/JIG1530)指出,抗静电剂添加的最初浓度为3毫克/升,最大累计为5毫克/升。这与中国3号喷气燃料标准(GB6537)的要求一致。添加抗静电剂时,再添加量不得超过1毫克/升。同时,注意燃料电导率50~600皮西门子/米的限制。

  加入抗静电剂时,炼厂必须考虑配送中可能发生的损失。炼厂建议在工厂添加抗静电剂时,电导率必须达到250~300皮西门子/米(或者更高,根据转移到终端的模式和持续时间)。目标是确保燃料到达油库时的电导率在100皮西门子/米以上(或150皮西门子/米),最终在飞机上添加喷气燃料时也能满足电导率在50皮西门子/米以上的要求。

  柴油添加剂。

  柴油添加剂的使用需要配管运营商和连接设备运营商联合调查,评价对航空燃料批量(或配管系统本身)质量的影响。只有经管理部门认证的柴油添加剂才能添加到与喷气燃料一起输送的柴油中。

  显然,喷气燃料输送过程中添加剂的使用需要考虑喷气燃料顺序输送过程中质量指标的变化规律和影响因素、污染物及其来源的技术系统内其他油品中添加剂对喷气燃料质量的影响的油品之间的相互影响的结果

  在具体运用中,建议加强管道输送喷气燃料的质量管理,规范。为了增加内部控制指标,控制喷气燃料气燃料破点在285度以上的管道输送过程,控制管道输送过程引起的喷气燃料破点的下降不得超过15度,必须研究管道输送过程中对喷气燃料质量的影响因素

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  本文是【石化产业观察】独家发表的。

  转载请以下格式注明:

  文章来源:《中国石油和化工产业观察》杂志,作者:赵杰常春艳陶志平,作者单位是中国石油化工株式会社石油化工科学研究院。

  照片来自互联网。

  本期编辑:归来,小玉。


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