轻质油品中的抗静电剂

轻质油品中的抗静电剂

前言：

汽油、柴油、航空煤油等燃料的主要成分是烃类化合物,电导率很低,在其生产、储存及运输过程中极易产生和积累静电,发生静电事故。随着人们对燃料质量要求的不断提高,燃料中的一些极性较强、导电性能较好但影响燃料质量的化合物(如含硫、含氮和羧酸等),在燃料精制中被脱除,使得燃料的导电性能更差,静电安全隐患增加。

静电是油品任储存和运输过程中的危险因素。任轻质油品中加入抗静电剂，能有效地提高油品电导率，控制静电。但不同油品对抗静电剂的感受性有差异，品质越高的油品对抗静电剂的感受性越好；在生产及储运过程中，搅拌对轻质油品电导率的衰减速度影响最大；而储仔温度越高，轻质油品电导率衰减越大。

所以抗静电剂的选择要综合考虑自身油品的特性，综合比较不同的抗静电剂对油品导电性的影响，要考虑不同的抗静电剂对导电性能衰减的影响，同时选择适宜油品贮存和运输的容器材料以及贮存温度。

轻质油品电导率衰减：

在轻质原油中添加抗静电剂可提高其电导率，但在实际的输送过程中，轻质油品电导率会衰减。电导率衰减有如下这些特性：

搅拌可加速轻质油品电导率的衰减。

轻质油品的电导率在储存过程中有衰减现象，特别是在开始的几天，其电导率衰减比较快，而随着时间的延长，衰减速度变慢。

轻质油品在不锈钢容器中的储存的电导率衰减比在塑料瓶中略快。

温度越高，轻质油品电导率的衰减速度越快。

加油抗静电剂的轻质油品的电导率随着温度的升高而增大，电导率测试应在一固定温度下进

行。

抗静电剂的作用机理：

静电的产生机理是基于偶电层理论。当油品与管道接触时，在接触面处形成电量相等，符号相反的2个电荷层，即偶电层。在接触形成的偶电层的主要原因是接触物质通过不同的方式（如摩擦等）产生正、负电子，集聚与接触面，形成正负相吸的电中性稳定态。当接触面上的正、负电子发生移动时，偶电层中的2层电荷将分离，电中性被破坏，接触物质会产生带电现象。

抗静电剂是通过离子化基团或极性基团的离子传导或吸湿作用，构成泄露电荷通道，从而有效消散静电荷的化学添加剂。在油品中加入微量抗静电剂，能大大增加油品的电导率，提高电荷的泄露速度，使油品中的集聚的电荷减少，电位降低，从而消除油品静电。

抗静电剂的种类：

抗静电添加剂分为有灰型和无灰型两种。有灰型的抗静电剂如ASA-3，T601，T1501存在毒性大，工艺条件恶劣，环境污染严重，油品易乳化及易导致水分离指数不合格等问题，所以在上世纪90年代末已停止生产和使用，中国从2003年开始陆续停止生产何用这种类型的抗静电剂。

目前喷气燃料中的无灰型添加剂主要有Stadis 450， Antis JF3等。无灰型添加剂以导电性高，水分离特性好、燃烧后不发生铬污染及可多次补加等优点。但是也存在一些严重的问题：一是不同的油品感受性差异很大，有些油品即使添加大量的抗静电剂，电导率仍达不到要求；二是电导率衰减迅速，某些油品出厂合格，但是通过船运和铁路槽车运输到客户手中后，电导率到不到要求，在这里Antis JF3的抗衰减性能比Stadis450较好。

目前主要的地面油用的抗静电剂为 Stadis 425， Antis DF3，由于缺少国产的抗静电剂，为此，石油化工科学研究院通过大量的合成实验和配方研究，研制出满足地面油用的抗静电添加剂。

目前,喷气燃料使用的无灰型STADIS450抗静电剂。主要由聚砜、聚胺等高分子化合物与溶剂复配而成, 使用中已发现它们对不同油品的感受性不同, 但国内外对油品抗静电剂的适应

性及作用机制研究很少,仅见Dacre等[4-5]利用模拟体系研究了油品中非烃类化合物对2种美国商品抗静电剂ASA-3和STADIS450的感受性,并简单探讨了抗静电剂的作用机制。由于研究中使用的ASA-3和STADIS450均为混合物,在单组分的感受性和抗静电作用机制研究方面存在很多不足。笔者以长链毩灢烯烃和SO2为原料合成了烯烃聚砜,评价了烯烃聚砜对加氢柴油的电导率改进效果,利用模拟体系研究了油品中烃类化合物和非烃类化合物对烯烃聚砜抗静电效果的影响,探讨了烯烃聚砜的抗静电作用机理。