文/張克渠 楊曉峰

3號噴氣燃料主要由烴類化合物組成，本身的電導(dǎo)率很低。在流動、晃動等情況下，容易產(chǎn)生靜電荷，尤其是在輸送過程中，通過泵、過濾器和閥門等金屬部件時，更是容易產(chǎn)生大量的靜電。如果靜電荷的產(chǎn)生速度大于靜電荷的移除速度，靜電荷就會不斷積聚增多，導(dǎo)致安全事故發(fā)生。為及時消除靜電荷，我國3號噴氣燃料國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 6537-2018）規(guī)定電導(dǎo)率（20℃）應(yīng)控制在50～600 pS/m之間。為滿足要求，通常做法是加入抗靜電添加劑。

中石化股份有限公司金陵分公司年產(chǎn)噴氣燃料350萬噸，生產(chǎn)工藝為加氫裂化組分和加氫精制組分加劑調(diào)和而成。目前我國使用的噴氣燃料抗靜電劑有Stadis 450和T1502兩種，金陵分公司使用的是Stadis 450抗靜電添加劑（杜邦公司）。

一、Stadis 450抗靜電添加劑

Stadis 450抗靜電添加劑是杜邦公司研制的一種無灰型有機添加劑，依托有機極性聚合物發(fā)揮導(dǎo)電性，最大加入量為3.0 mg/L。Stadis 450抗靜電添加劑是在全球獲得認(rèn)證的可用于碳氫燃料的抗靜電劑，目前在國際范圍內(nèi)廣泛使用。Stadis 450 抗靜電添加劑之所以能夠提高電導(dǎo)率，是因為其中的聚砜類物質(zhì)的螺旋結(jié)構(gòu)使得分子鏈上存在首尾相連的偶極離子。Stadis 450抗靜電添加劑的相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 Stadis 450抗靜電添加劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

二、加劑比例的選擇

為全面評價Stadis 450抗靜電添加劑對金陵分公司3號噴氣燃料的感受性以及對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，我們根據(jù)抗靜電劑的技術(shù)說明書MSDS要求和金陵分公司生產(chǎn)調(diào)和實際情況，通過多次測試確定了3號噴氣燃料調(diào)合基礎(chǔ)油的加劑比例。

1.加劑量的計算

GB 6537-2018中規(guī)定Stadis 450型抗靜電劑初次加入量不大于3mg/L，累計加入量不大于5mg/L。

抗靜電劑加入量 = 0～3（mg/L）× 凈調(diào)合量（m3）

2.噴氣燃料中添加2mg/L的抗靜電劑后對電導(dǎo)率的測試情況

從以上結(jié)果可以看出，加入2mg/L抗靜電劑后，噴氣燃料的電導(dǎo)率遠高于國家標(biāo)準(zhǔn)上限600 pS/m。（見表2）

表2

3.噴氣燃料中添加1mg/L的抗靜電劑后對電導(dǎo)率的測試情況

從以上結(jié)果可以看出，加入1mg/L抗靜電劑后，噴氣燃料的電導(dǎo)率符合國家標(biāo)準(zhǔn)，但接近國家標(biāo)準(zhǔn)上限。（見表3）

表3

4.噴氣燃料中添加0.6mg/L的抗靜電劑后對電導(dǎo)率的測試情況（見表4）

表4

從以上結(jié)果可以看出加入0.6mg/L抗靜電劑后，噴氣燃料的電導(dǎo)率雖然符合國家標(biāo)準(zhǔn)50～600pS/m和公司內(nèi)控170～550pS/m的要求，考慮到出廠裝運過程中可能造成的電導(dǎo)率損失，確保燃料離廠時電導(dǎo)率滿足大于150pS/m的出廠標(biāo)準(zhǔn)，金陵分公司噴氣燃料抗靜電劑加入量控制在0.7～0.9mg/L之間較為合適。

三、噴氣燃料電導(dǎo)率的影響因素

1.調(diào)和方式

表5 電導(dǎo)率合格率統(tǒng)計

表6 抗磨劑和抗氧劑對電導(dǎo)率的影響

金陵分公司調(diào)和方式分為油罐調(diào)和與管道調(diào)和。油罐調(diào)和首先將各組分按確定比例分別注入罐內(nèi)，然后用泵從罐內(nèi)抽出再通過調(diào)和噴嘴進入罐內(nèi)，利用調(diào)和噴嘴的作用將罐內(nèi)各組分?jǐn)嚢杈鶆?。管道調(diào)和是將兩種組分油及添加劑，按規(guī)定比例同時送入總管道和管道混合器，達到混合均勻的調(diào)和方法，在調(diào)和過程中，各組分的比例和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)完全由自動化儀表和計算機操作。我們對2018年3月至2019年2月兩種調(diào)和方式的電導(dǎo)率情況進行了統(tǒng)計，結(jié)果見表5。

表7 噴氣燃料中添加Stadis 450抗靜電劑電導(dǎo)率變化

從表5可以看出3～11月，兩種調(diào)和方式合格率大致相當(dāng)，12～2月，管道調(diào)和合格率明顯高于油罐調(diào)和。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于冬季氣溫較低，抗靜電劑黏度較大，油罐調(diào)和時若循環(huán)時間不夠，容易出現(xiàn)抗靜電劑溶解不充分，導(dǎo)致油品電導(dǎo)率不合格，同時也增加了油品出廠質(zhì)量風(fēng)險。

2.抗磨劑和抗氧劑的濃度

加入抗磨劑和抗氧劑對噴氣燃料（Stadis 450抗靜電劑濃度為1mg/L）電導(dǎo)率的影響試驗結(jié)果列于表6。

由此可知，抗磨劑和抗氧劑對電導(dǎo)率的影響很小。

3.儲存容器和儲存時間

我們在同一批次噴氣燃料中加入不同濃度的Stadis 450抗靜電劑，觀察它們在儲存一定時間后電導(dǎo)率的變化情況（盛裝容器為玻璃瓶），結(jié)果見表7。

由于噴氣燃料存放在玻璃瓶中有明顯的衰減，我們改用塑料桶和鈍化鐵皮桶進行試驗，結(jié)果表明（見左圖）塑料桶中噴氣燃料電導(dǎo)率衰減最大，玻璃瓶次之，而鈍化鐵皮桶中噴氣燃料電導(dǎo)率衰減最小。

以上試驗，證實了噴氣燃料電導(dǎo)率具有明顯的衰減，并且與儲存時間和儲存容器有關(guān)。

表8 抗靜電劑濃度對組分油水分離指數(shù)的影響

4.水分離指數(shù)

我們考察了添加不同量的抗靜電添加劑對兩種組分水分離指數(shù)影響。數(shù)據(jù)見表8。

從結(jié)果可以看出，加氫裂化噴氣燃料組分加入抗靜電劑后，水分離指數(shù)基本維持不變；而加氫精制噴氣燃料組分加入抗靜電添加劑后，其水分離指數(shù)出現(xiàn)較大幅度的降低。我們認(rèn)為，這是由于噴氣燃料中的堿性氮化物所致，為了避免該問題的發(fā)生，可提高脫硫醇裝置的操作溫度，對堿性氮化物進行有效脫除，也可利用白土對堿性氮化物的吸附作用，對噴氣燃料進行白土精制，

四、結(jié)論

1.油罐調(diào)和循環(huán)、靜置用時長，效率低，且容易出現(xiàn)抗靜電劑溶解不充分而造成電導(dǎo)率不合格的情況，給油品出廠帶來質(zhì)量風(fēng)險；在線管道調(diào)和循環(huán)、靜置用時短，效率高，且一次調(diào)和合格率高，因此金陵石化公司目前采用在線管道調(diào)和方式生產(chǎn)3號對噴氣燃料。

2.對于不同批次的Stadis 450抗靜電劑，應(yīng)根據(jù)抗靜電劑的實測電導(dǎo)率計算調(diào)和比，再進行調(diào)和。適當(dāng)比例的調(diào)和加劑方案（0.7～0.9mg/L）充分利用了噴氣燃料組分油的質(zhì)量特性，合理控制了加劑量，將產(chǎn)品指標(biāo)控制在理想范圍內(nèi)，避免了過度添加造成的原材料浪費，也避免了過度添加造成其它質(zhì)量指標(biāo)（水分離指數(shù)）的不合格。

3.噴氣燃料電導(dǎo)率的衰減與儲存時間和儲存容器有關(guān)，長時間存儲最好選用鈍化鐵皮桶。