航空煤油抗靜電性能優化研究

韓 笑

（中國石油大慶煉化公司儲運部，黑龍江 大慶 163411）

某煉化公司航空煤油產自36×104t/a航煤液相加氫裝置，該裝置采用湖南某公司開發的航煤固定床管式液相加氫成套技術，選用專用商業航煤加氫催化劑，加工大慶原油直餾餾分常1線油，該公司航煤液相加氫裝置生產的航煤組分空白電導率在0～5 pS/m之間，在流動、運輸等情況下，容易產生靜電荷，當靜電荷的產生速度大于靜電荷的移除速度時，會產生靜電荷積聚，導致安全事故［1，2］。為滿足要求，需添加航煤專用抗靜電劑，將電導率控制在50 pS/m以上［3］。文中對該公司的航煤產品加入抗靜電劑的效果影響因素進行了分析，給出了工業生產符合GB6537-2018《3號噴氣燃料》標準的航空煤油抗靜電劑加入的指導意見。

1 抗靜電劑簡介

國產航空艦艇油料鑒定委員會發布的《國產航空油料添加劑生產目錄》中，使用的噴氣燃料抗靜電劑有3種，分別為中國石化潤滑油有限公司合成油脂分公司生產的抗靜電劑、英國Stadis450抗靜電劑、雅富頓AvGuard SDA抗靜電劑，該公司在用抗靜電劑為英國Stadis450抗靜電劑（無灰型有機添加劑），其原理是依托有機極性聚合物發揮電導性，主要是聚砜類物質螺旋結構使得分子鏈上存在首尾相連的偶極離子能夠提高電導率，主要質量指標見表1。

表1 Stadis450抗靜電添加劑質量指標

2 航空煤油電導率的影響因素

2.1 加劑量的確定

按 照GB6537-2018［4］的 要 求：“T1502或Stadis450初次加入量≤3.0 mg/L，累積加入量≤5.0 mg/L”，過量注入會造成電導率過大，可能會影響飛機上電容型油箱儀表的準確性［5］，因此，在航空煤油生產初期，針對裝置生產的航空煤油組分進行了小調實驗，使用相同的基礎油，在20℃下，配比相同劑量的母液，加入不同比例的抗靜電劑，實驗數據見表2。

表2 加入不同單耗抗靜電劑后油品電導率小調數據

同時對2021年儲罐內油品的實際加劑效果進行統計分析，2021年43批次油品的攪拌時間均為12 h，加劑單耗均為0.7 mg/L，加劑后數據見表3。

表3 大罐內油品加劑后電導率情況

考慮到首次加劑，產品儲罐對抗靜電劑有吸附作用，加劑后油品用于浸潤沖洗相關管線，電導率稍高，加劑單耗選取1.1 mg/L；日常生產中，為保證航空煤油加劑后電導率指標在200～400 pS/m較優化的指標要求范圍內，根據實際情況，加劑單耗選取在0.7～0.8 mg/L較為合適，2021年43批航煤產品的統計數據也可以驗證此結論。

2.2 抗磨劑對抗靜電劑加劑效果的影響

根據《煉油與化工分公司航煤認證指南》（2019年6月修訂）的要求：“不同類型的劑種，需要分別設置加劑罐，加劑點至少間隔≥3 m，間隔不足的須錯開加劑時間以避免不同劑種混合發生不良化學反應”，航空煤油在罐區添加的添加劑有2種，分別為抗靜電劑和抗磨劑，2種添加劑在加劑間分別設置加劑罐，但加劑點間隔不足3 m，因此采取先添加抗靜電劑，間隔30 min后，再按照規定的加劑單耗添加抗磨劑的方式運行。

為了探究抗磨劑加劑單耗對抗靜電劑效果的影響，實驗室也采取先添加抗靜電劑，后添加抗磨劑的方式進行了實驗，具體實驗數據見表4。

由表4可知，在相同空白樣品情況下，加入相同單耗的抗靜電劑，調整抗磨劑加劑單耗，對油品電導率影響在±15 pS/m，與實驗誤差相符，可得出抗磨劑對電導率的影響很小，不是影響抗靜電劑效果的主要因素。

2.3 儲存時間對電導率的影響

航煤產品的電導率指標不合格時回調難度較大，主要原因為加劑量單耗小，當補劑單耗在±0.1 mg/L之間，電導率指標變化在±60 pS/m之間，若電導率指標偏低，容積為5 000 m3的航空煤油儲罐單罐回調加入的抗靜電劑量≤0.5 kg，極易造成攪拌不充分，油品分層，影響產品質量；當電導率超出指標上限時，僅能通過回調或倒油至不合格儲罐的方式解決，無論哪種工況，都會造成電能、航煤產品的浪費，同時航煤產品電導率隨著儲存時間的增加會有所變化。

該公司航煤產品出廠量受市場影響較大，最長航煤產品儲存時間在60 d左右，因此電導率指標控制對于油品的質量極為關鍵。為了使樣品與實際工況更貼切，在環境溫度下，選取相同加劑量、相同調和方式下的在用合格航煤儲罐的油品，對儲存20、60 d的罐內油品電導率進行監測，電導率隨儲存時間的變化數據見表5。

表5 儲存時間對航空煤油電導率的影響

選取環境條件下相關數據進行分析，儲存時間為20 d時，航空煤油的電導率呈下降趨勢，較加劑后分析指標下降0～30 pS/m；儲存60 d后，航空煤油的電導率指標會有所上升，較加劑后分析指標上升20～50 pS/m，相同企業也有相同的變化趨勢。得出結論：航煤罐內油品儲存60 d內，電導率指標不會大量衰減，考慮航空煤油的周轉時間，產品按照小調實驗推薦的加劑量加劑即可，不應過多考慮儲存時間長而人為提高加劑量。

3 結論

（1）航空煤油在初期試生產期間，抗靜電劑的添加量控制在1.0～1.1 mg/L，電導率的數值不會超過國標上限指標，此部分油品用于航煤管線的首次浸潤沖洗。正常生產期間，航空煤油的抗靜電劑加劑單耗維持在0.7～0.8 mg/L，加劑量應向下限靠近，最低加劑量可經過充分論證后降低至0.6 mg/L，可最多降低25%加劑成本。

（2）航空煤油中抗磨劑的添加對電導率影響不大，可認定為無影響，但需按照《煉油與化工分公司航煤認證指南》的要求執行，加劑點間隔不足3 m，2種添加劑不能同時添加，需錯開加劑時間。

（3）在環境工況下，航空煤油儲存時間不超過60 d的情況下，電導率較剛調和完成時的變化范圍在±50 pS/m之間，做好產品電導率指標的控制，可有效保證航空煤油在最長周轉周期內電導率指標合格，避免航煤產品電導率指標超出內控指標控制范圍而進行回調造成的產品損失。