抗靜電劑對(duì)柴油電導(dǎo)率影響的探討

趙巖

摘 要：在油品中加入微量抗靜電劑可以有效的增加油品的導(dǎo)電性能，消除安全隱患，但在實(shí)際儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中，當(dāng)柴油加入抗靜電劑一段時(shí)間后，電導(dǎo)率會(huì)出現(xiàn)衰減現(xiàn)象。為查找電導(dǎo)率衰減的原因，從溫度、添加量、儲(chǔ)存時(shí)間、添加降凝劑、管線運(yùn)輸以及管線循環(huán)六個(gè)方面對(duì)柴油電導(dǎo)率的影響因素進(jìn)行試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，得出管線運(yùn)輸是導(dǎo)致柴油電導(dǎo)率衰減最主要的原因。

關(guān)鍵詞：柴油;電導(dǎo)率;抗靜電劑;影響因素

1 前言

靜電在每個(gè)油品的儲(chǔ)運(yùn)過程中都是客觀存在的，一旦條件具備就會(huì)造成爆炸和火災(zāi)等危害性事故。輕質(zhì)油品在裝卸過程中，造成正負(fù)電荷的分離，一種電荷沿管壁導(dǎo)走，而相反電荷就保留在高絕緣的油品中，使其的電勢(shì)增高。同時(shí)，由于石油及石油產(chǎn)品的主要成分是烴類化合物，均是電的不良導(dǎo)體，產(chǎn)生的靜電不易被導(dǎo)走或散失，從而積累到很高的靜電電壓，待油品電位積累到一定數(shù)值時(shí)，往往引起間斷放電而釀成火災(zāi)。增加油品本身的導(dǎo)電性是能防止靜電積累最根本的方法。因此，為消除油品靜電產(chǎn)生的安全隱患，在油品中添加一定量的抗靜電劑是提高電導(dǎo)率的最直接、最有效的方式。

2 抗靜電劑的作用原理

靜電的產(chǎn)生機(jī)理是基于偶電層理論。當(dāng)油品與管道接觸時(shí)，在接觸面處形成電量相等、符號(hào)相反的2個(gè)電荷層，即偶電層。在接觸面形成的偶電層的主要原因是接觸物質(zhì)通過不同的方式（如摩擦等）產(chǎn)生正、負(fù)電子，積聚于接觸面，形成正負(fù)相吸的電中性穩(wěn)定態(tài)。當(dāng)接觸面上的正、負(fù)電子發(fā)生移動(dòng)時(shí)，偶電層中的2層電荷將會(huì)分離，電中性被破壞，接觸物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生帶電現(xiàn)象。

抗靜電劑是具有很強(qiáng)的吸附性、離子性、表面活性、不溶于水的有機(jī)化合物，通過離子化基團(tuán)或極性基團(tuán)的離子傳導(dǎo)或吸附作用，構(gòu)成泄露電荷通道，從而有效消散靜電荷。在油品中加入微量汽柴油抗靜電劑后，電偶層被壓縮變薄，電荷的分布受到限制，導(dǎo)致液體流動(dòng)所產(chǎn)生的靜電荷數(shù)量減少，電位降低，大大增加油品的電導(dǎo)率，提高電荷的泄露速度，從而消除油品靜電。

3 抗靜電劑影響柴油電導(dǎo)率的因素

柴油中加入一定量的抗靜電劑會(huì)使其電導(dǎo)率有很大提高，但在實(shí)際儲(chǔ)存和運(yùn)輸當(dāng)中，加抗靜電劑后的柴油電導(dǎo)率會(huì)出現(xiàn)衰減現(xiàn)象。因此，對(duì)柴油電導(dǎo)率衰減的影響因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析。

3.1 溫度對(duì)柴油電導(dǎo)率的影響

加氫柴油作為基礎(chǔ)油，加入4ppm抗靜電劑，分別在不同溫度下測(cè)柴油電導(dǎo)率，得出柴油溫度與電導(dǎo)率的關(guān)系，如圖1所示。從圖1可以看出，溫度對(duì)柴油電導(dǎo)率影響較大，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，隨著柴油溫度的上升電導(dǎo)率增大非常明顯，因此在油品電導(dǎo)率測(cè)定時(shí)規(guī)定測(cè)定溫度為30℃，保證所測(cè)結(jié)果具有可比性。

3.2 抗靜電劑的添加量對(duì)柴油電導(dǎo)率影響

加氫柴油作為基礎(chǔ)油，分別加入不同比例的抗靜電劑，

在30℃下柴油電導(dǎo)率，得出抗靜電劑的添加量與加氫柴油電導(dǎo)率的關(guān)系，抗靜電劑的添加量對(duì)柴油電導(dǎo)率影響較大，隨著抗靜電劑加入量的增加柴油電導(dǎo)率增大非常明顯，當(dāng)加入量達(dá)到14ppm時(shí)，柴油電導(dǎo)率已經(jīng)達(dá)到500pS/m以上，完全可以滿足油品對(duì)抗靜電性能的要求，加入過多會(huì)造成浪費(fèi)。

3.3 儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)柴油電導(dǎo)率的影響

取已知電導(dǎo)率的加氫柴油和直餾柴油，按照加氫柴油：直柴=100：75充分混合，在室溫下儲(chǔ)藏。在30℃下測(cè)得電導(dǎo)率與不同儲(chǔ)藏時(shí)間的關(guān)系，柴油加入抗靜電劑后，電導(dǎo)率隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)快速增加，超過5～8天后電導(dǎo)率呈下降趨勢(shì)，15天后繼續(xù)下降，但是降低的幅度較小。因此，成品柴油在罐內(nèi)儲(chǔ)存8天以內(nèi)裝車出廠為宜。

3.4 柴油降凝劑對(duì)柴油電導(dǎo)率的影響

分別取加入一定量抗靜電劑的加氫柴油和直餾柴油（比例100：75）混合樣，直餾柴油，-10號(hào)普通柴油（a，b）四個(gè)樣品在30℃測(cè)得電導(dǎo)率。將上述樣品分別加入降凝劑1.5mL，充分搖勻。在30℃測(cè)得電導(dǎo)率與加劑之前進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見表1。

3.5 管線運(yùn)輸對(duì)柴油電導(dǎo)率的影響

為考察管線運(yùn)輸對(duì)柴油電導(dǎo)率的影響，將柴油生產(chǎn)裝置出口到成品罐之前這一段管線運(yùn)輸（約為1000m）作為考察區(qū)間，將加柴油生產(chǎn)裝置出口采樣點(diǎn)與其進(jìn)成品罐前的柴油電導(dǎo)率進(jìn)行比較，結(jié)果見表2。

3.6 循環(huán)對(duì)柴油電導(dǎo)率的影響

加抗靜電劑后的柴油在管線運(yùn)輸或成品罐循環(huán)時(shí)電導(dǎo)率衰減比較大。由于柴油管線運(yùn)輸過程中，隨著油品的流動(dòng)與管線接觸面處形成電量相等、符號(hào)相反的靜電荷，隨著靜電荷數(shù)量的增加，不斷的填充到抗靜電劑中離子化基團(tuán)或極性基團(tuán)的空電位中，導(dǎo)致極性基團(tuán)趨于電中性，靜電荷的泄漏電荷通道數(shù)量減少，導(dǎo)電性能降低，使柴油電導(dǎo)率下降。

4 結(jié)論

通過上述的實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析可以得出，導(dǎo)致加抗靜電劑的柴油電導(dǎo)率衰減最主要的原因?yàn)楣芫€運(yùn)輸及成品罐自身循環(huán)，管線運(yùn)輸可使電導(dǎo)率平均衰減35%，成品罐循環(huán)衰減相對(duì)較小。加入抗靜電劑的柴油電導(dǎo)率增加非常明顯，可以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求;提高柴油溫度有利于電導(dǎo)率的增大，但溫度太高會(huì)導(dǎo)致抗靜電劑分解，效果減弱;柴油降凝劑的加入對(duì)柴油電導(dǎo)率無影響。抗靜電劑盡可能在柴油其他理化指標(biāo)檢驗(yàn)合格后再加入，以減少循環(huán)次數(shù)及循環(huán)時(shí)間對(duì)其電導(dǎo)率的影響。抗靜電劑的加入可以采用多點(diǎn)加入的方式，比如裝置餾出口、成品罐以及裝車線等多點(diǎn)加入，保證油品電導(dǎo)率在安全指標(biāo)范圍之內(nèi)。

參考文獻(xiàn)：

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