軍用3號噴氣燃料銀片腐蝕及其影響因素探討

文/張克渠 楊曉峰 宋彩芬

某石化企業(yè)軍用3號噴氣燃料采用加氫精制及加氫裂化調(diào)和工藝生產(chǎn)，偶爾會出現(xiàn)銀片腐蝕不合格的問題。通過跟蹤不合格油品的生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)冗^程，發(fā)現(xiàn)各個環(huán)節(jié)均存在引起銀片腐蝕不合格的可能性，而其中的主導因素就是微量硫化氫和元素硫，腐蝕性物質(zhì)、水、細菌也均可引起銀片不同程度的腐蝕。

一、銀片腐蝕試驗過程簡介

1.試驗方法。將試管放入50℃±1℃水浴中4h。期間流過冷凝器的水流速度維持在10mL/min左右，以形成熱攪拌。4h后從試管中取出銀片，浸入異辛烷中。隨后立即從異辛烷中取出銀片，用定量濾紙吸干，檢查銀片的腐蝕痕跡。

2.環(huán)境控制。確保工作地點周圍無硫化氫氣體。

3.樣品準備。樣品應貯存在干凈的深色玻璃瓶、塑料瓶或其他不致影響到試樣腐蝕性的合適容器中。樣品應裝滿，上部空間不應大于5%。要盡量避免樣品暴露在空氣中，并防止暴露在直射的乃至散射的陽光下。取樣后立即加蓋，儲于陰涼處，最好低于4℃，并應盡快試驗。如發(fā)現(xiàn)樣品中有懸浮水（霧狀），則應在避光的情況下通過中速定量濾紙過濾到清潔、干燥的容器中。

4.結(jié)果判斷。比較試驗后的銀片和新磨光銀片的外觀，按下表規(guī)定的級別判斷試樣的腐蝕性。

二、銀片腐蝕的影響因素分析

1.硫元素含量的影響。根據(jù)浙江大學對噴氣燃料銀片腐蝕為2級的兩塊銀片（其表面分別為藍色與褐色、藍色與紫色的部分）及腐蝕為3級的銀片(表面為灰色與黑色的部分)進行分析。發(fā)現(xiàn)銀片腐蝕物中包含硫元素，銀片腐蝕越重，硫含量就越高。隨著元素硫濃度增大，試驗銀片顏色由銀白色逐漸變?yōu)楹谏?，銀片腐蝕級別由0級變化為4級。

2.硫醇和二硫化合物的影響。它們是元素硫腐蝕性的促進劑，即使存在1ppm的硫醇，極低的元素硫也會引起銀片腐蝕。

3.硫化氫的影響。當噴氣燃料中硫化氫為1.5mg/kg時，就會使銀片呈紫、棕紅或麥黃色，但銀片腐蝕不超過2級。硫化氫在燃料中不能穩(wěn)定存在，大部分最終會轉(zhuǎn)化成元素硫。

4.氯離子的影響。油品中極少量的氯離子也會對銀片腐蝕產(chǎn)生影響，但不超過1級。

5.環(huán)烷酸和酚類等腐蝕性物質(zhì)的影響。環(huán)烷酸和酚類等腐蝕性物質(zhì)會對銀片腐蝕產(chǎn)生影響，但可以通過提高反應深度來解決。

6.水及細菌等微生物的影響。水不是造成銀片腐蝕不合格的直接原因，但是隨水而生的細菌（食硫酸鹽菌、好氧真菌）的影響十分突出。細菌生成的部位多集中在原料罐、冷高壓分離器、汽提塔頂回流罐的水相中。

三、降低油品銀片腐蝕性的措施

（一）生產(chǎn)過程質(zhì)量控制措施

1.選用合適的原油。生產(chǎn)軍用3號噴氣燃料應先進行原油評價，若原油過于劣質(zhì)化，硫、氮含量過高，會對后續(xù)的生產(chǎn)調(diào)整帶來較大影響。

2.控制常量硫化氫。通過調(diào)節(jié)汽提塔量、汽提塔進料溫度等控制常量硫化氫；采用清潔介質(zhì)作為塔頂回流物，防止大量硫化氫因吸附不及時而重新進入航煤組分油中，影響后續(xù)的脫附效率，帶來質(zhì)量隱患。

3.去除部分硫及硫化氫。采用有效的固體化學吸附劑，如氧化鋅等高效脫硫劑，去除部分硫及硫化氫。

4.控制微量水。改蒸汽汽提為氮氣汽提，可降低航煤組分油的含水量，同時降低硫化氫的溶解度，達到降低硫化氫的目的。

（二）儲存過程質(zhì)量控制措施

1.加強裝置中水雜及細菌的管理。特別是長期停工的裝置再開工時，應對裝置進行徹底處理后再進行生產(chǎn)，防止水雜及細菌導致油品質(zhì)量不合格。

2.加強餾出口質(zhì)量管理。應加強對航煤組分油顏色的觀察，當外觀渾濁、顏色變深或是油品乳化不清時，應及時查找原因。

3.加強儲運系統(tǒng)的管理。加強對航煤過濾器及儲罐的管理，保證加劑系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)的有效運行，如有需要及時切水、清罐、檢維修。按規(guī)定對軍用3號噴氣燃料實施專罐、專管、專線管理，全過程防止串油事故的發(fā)生，防止油品在任何過程中受污染。

（三）運輸過程質(zhì)量控制措施

1.做好挑車（船）工作。自備車無疑是裝載軍用3號噴氣燃料的最佳載體，但受條件所限，目前石化企業(yè)一般只能從鐵路上挑車。前載為車用汽油、車用柴油、車用航煤的車（船）經(jīng)特別刷洗后可裝載軍用3號噴氣燃料；前載不明以及曾裝過化工原料、重油、石腦油的車（船）嚴禁裝載軍用3號噴氣燃料。實際工作中，很多鐵路罐車不能提供前載信息，只能靠經(jīng)驗判斷。因裝載石腦油等化工產(chǎn)品的罐車清洗后與裝載車用汽油的罐車并無明顯區(qū)別，但石腦油等化工產(chǎn)品的硫含量較高，會導致裝入的軍用3號噴氣燃料銀腐不合格?；仡檱鴥?nèi)銀片腐蝕質(zhì)量事故，多是選用前載裝運石腦油等化工產(chǎn)品槽車造成。針對此類問題，迫切希望相關部門提供準確可靠的鐵路罐車前載信息，便于挑車甄別。

2.按規(guī)定進行驗車（船）。第一是問：詢問每節(jié)槽車在清洗前所裝的油品種類以及清洗情況，如果槽車前載為化工類產(chǎn)品，就是清洗干凈了，也不適合裝載軍用航煤。第二是查：查看車（船）的狀況以及大梁和車身的車號是否相符，同時查看設備情況是否符合裝油要求。第三是照：目測車（船）的整體清洗情況，并用手電對車（船）進行檢驗。當用手電對車（船）體照上去能看到一定程度的鏡面反射時，說明車（船）平整有序，對上載油品清洗徹底，同時沒有經(jīng)過化工類產(chǎn)品的腐蝕。第四是擦拭：用白手套在適當?shù)牡胤竭M行擦試，擦拭后觀察手套的顏色，如果黃色是輕微的淡黃則符合要求。用電筒采用接近180度的角度向槽車的頂部和底部進行直射，根據(jù)光線的強弱亮度判斷槽車清洗情況，查看有無雜物及銹渣，避免在運行過程中浮銹因為撞擊而影響油品質(zhì)量。第五是判斷：綜合以上情況，按照方法標準、結(jié)合自身經(jīng)驗來進行判定。

3.及時進行采樣分析。裝車（船）結(jié)束后，用底部取樣器逐車（船）采樣，并分析銀片腐蝕等項目，保證油品出廠百分百合格。C