航空煤油固体颗粒污染物的鉴别及防治措施

1、航空煤油固体颗粒污染物的鉴别及防治措施230化学工程与装备ChemicalEngineering&Equipment2011年第6期2011年6月航空煤油固体颗粒污染物的鉴别及防治措施吕敏敏,王立(徐州空军学院,江苏徐州221000)摘要:探讨了炼化企业在航煤产品中常常出现的机械杂质,悬浮物等固体颗粒的鉴别方法,种类判定,以及影响航煤洁净度指标杂质的产生原因,影响程度和防御措施.关键词:航煤;固体颗粒污染物;鉴别引言航空煤油是炼化企业生产的,应用于民航,国防等行业的重要燃料品种之一,它的生产过程以及成品均有严格的管理程序和质量要求.航煤具有较高的洁净性,对杂质,水分,细菌和表面活性物质

2、严格控制,其中固体颗粒污染不大于lmg/L.当前在长周期的航煤生产过程中,我们有时会发现产品中携带有黑色,褐色,白色晶体等细小颗粒或片状机械杂质,如果控制不当,他们将被携带至半成品罐,成品罐,槽车等不同地方,造成产品污染,质量不合格.本文采用显微镜观察法,拍照等手段检捩l了生产储运的各个环节,在杂质的来源,种类的判定以及控制防御措施和机械杂质对质量的影响程度上进行了充分的探讨.1实验部分1.1仪器设备WILDMLX3型显微镜及csnon拍照系统;符合SH/TO033的真空抽滤系统;磁铁.1.2生产及储运工艺流程石家庄炼油厂生产典型工艺为白土精制工艺,传递环节为精馏塔一聚结塔一脱硫塔一脱氮塔一白

3、土塔趿附塔一以及过滤器一半成品一二级过滤器一成品罐一三级过滤器装车台.1.3杂质类型根据工艺流程及相关设备材料,我们检查了半成品,成品及装车槽车等部位的航煤质量,通过显微镜,磁铁,拍照等手段与生产精制过程中采用的原材料:白土,石英,活性炭,玻璃碎片,棉毛,杨絮,槐絮,毛毡,绸布,帆布,以及空中收集到的纤状物性状进行了对比.玻璃:无色透明,有反光,边沿齐锐;白士:颜色暗红,有网状孔,边沿圆滑,块状;铁锈:黑暗,边沿略红,不透光,块状:石英:略透光,表面凹凸感,边沿齐整,浅白色;活性炭:大小不一,有细末,纯黑,边沿不均匀;脱脂棉:丝状,纤细,个别粗壮:杨絮:头部有尖状,有植物骨节:航煤中毛毛:丝状

4、无规则,团状,或单根丝状;灌上浮尘:杂乱纤维,灰尘较多.1.4沉在样品底部的固体类杂质分析1.4.1不同的工艺部位油品的品质调查原油经常压装置分馏后形成航煤组分,然后经活性炭,白土,吸附剂装置精制,出来后首先经一级过滤器进入半成品罐,经二级过滤器进入成品罐.经三级过滤器,鹤管装到罐车.在半成品罐样品内发现两种杂质,数量较多.大部分为大小不等的,黑棕红色,不透明块状物,用磁铁吸附可移动,说明为铁锈类杂质,少量为其他杂质.在成品罐样品内亦有两种杂质,数量少些.有黑色的块状物,白色的颗粒,黑色杂质随磁铁移动,少量的为白土.铁路罐车内样品杂质较多.粉状及颗粒状的褐色,黑色,白色杂质显微镜下对比原状物可

5、判定为有粉状尘土和铁锈及极少量石英物.1.4.2设备检查及采取的措施一级过滤器内,杂质较多.主要为铁锈.滤芯两头较松,滤芯杆晃动.说明杂质有从缝隙穿过过滤器的可能性.半成品罐内杂质两种,可能来自过滤器和管线.二级过滤器积存铁锈,滤杆晃动,杂质有从缝隙穿过可能性,铁锈来自管线或半成品.成品罐较半成品罐较少,说明二级过滤器起到了一定作用,杂质来自管线或二级过滤器穿透.三级精密过滤器虽未打开检查,但通过查看技术资料和备件.放样口采样无杂质,三级过滤器结构严密,材质细腻,应无问题.装车线短节盲端打开,管线内较光滑,锈蚀并不严重.装车鹤管接油采样,瓶内有几粒铁锈杂质,来自鹤管弯曲部锈渣.首吕敏敏:航空煤

6、油固体颗粒污染物的鉴别及防治措旄23l车采样瓶内有时铁锈杂质较多.说明铁锈可能来自槽车本身或三级过滤器后的管线.整改措施:过滤器除锈防腐,固紧芯杆接口;铁丝捆紧两头;半成品,成品罐清罐,检查内壁防腐面积及导向钢管做防腐或更换:管线暂无需更换,可能不足以影响产品质量;严格刷车.严格查车,重点检查槽车盖上的铁锈是否清除干净.采取初步措施后的效果,半成品航煤质量没有继续加重的现象;成品航煤质量良好:槽车样品质量大大好转,但仍有很少量细末黑色铁锈杂质,应来自车体,因为在鹤管开启及开始装车后一段时间里,多次反复直接从鹤管采样.仅发现少量颗粒状铁锈杂质,未发现细粉杂质;由于车体刷车,查车均符合标准,此时的

7、杂质已是最少的极限;在装车的过程中均匀采样,分析固体颗粒重量为0.70mg/L符合质量指标要求,航煤杂质得到有效控制.1.5悬浮于油样中丝状杂质的分析丝状杂质具有季节性,每年春季和秋季成品煤油中就会发现类似棉丝状大小不一的悬浮杂质.丝状杂质存在4种来源可能:(1)来源于原料,在生产装置镏出口”聚二”取样,未发现纤状杂质,应不是原油中带来的:(2)”脱硫醇”有大量”注风”,所注净化风,可能会带入大量空气中的杂质;(3)半成品四周有四个呼吸孔,成品罐四周有六个呼吸孔,孔面积约为0.5平方米;极可能有部分空气杂质进入罐体内的浮顶上,即从四周罐壁进入油品:(4)来源于过滤器,由于过滤器用毛毡,帆布,绸

8、布缠绕,脱落的短小棉毛杂质会随油品穿透过滤器进入大罐:大而长的纤维杂质可能会慢慢穿透各级过滤器.另外,我们注意到罐体呼吸阀的滤网孔径为0.5m,根本无法阻拦杂质的进入.2结果与讨论(1)航煤机械杂质一般分为两种:一种为悬浮在油品中的纤维状物质,它来自过滤器的材质和日常储运过程中空气的污染.此时的固体颗粒污染含量在0.6mg/L左右,低于控制标准.另一种则为沉在样品底部的较重杂质,多为铁锈.若过滤器控制不好,白土精制工艺还会产生白土,活性炭,石英等由吸附剂填料携带来的杂质.(2)脱色白土有过烧的可能,可转化为石英细粉颗粒;大块玻璃状杂质则为采样瓶盖震动脱落的玻璃碎片,应当细加区分.三级过滤器是航

9、煤储运系统保证送到用户手中的产品质量合格的关键环节,应当严格检查,定期维护.铁锈杂质与系统管线,储罐材质,槽车刷洗密切相关,在长期的生产使用中设备不可避免地会产生锈蚀现象,在每一次设各检查,日常维护,检修中要有意识地进行维护,防治和处理措施的实施计划.以保证产品质量的持续优良.(3)在显微镜下观察:丝状杂质来自空气中的飞扬的棉毛,灰尘等,而不是油品中生成,因为微生物的生成物应为断断续续的物质,而不是其千倍体积的均匀实体纤维物质.成品汽油中亦含有”棉毛”杂质,汽油脱硫醇亦有”注风”工艺,罐体也有呼吸阀.在春季,空气较为干燥,风大,棉毛易夹在空气中易从呼吸阀被带进航煤,秋季航煤中亦有少量杂质纤维,

10、而夏季和冬季则杂质较少.航煤杂质”毛毛”来自外界大气,最大的来源极可能为大罐呼吸阀杂质的进入,如粉尘状杂质则可能为航煤脱硫醇工艺”中的”注风”带入.建议更换呼吸孔滤网,并规定数目.另将航煤脱硫醇工艺中”注风口”抬高于高空或加空气除尘设施.这样多年来的航煤产品纤维状物质及少量尘土杂质现象,得到合理解释.(4)航煤杂质的污染程度,可以从能够代表全部油品的样品固体颗粒污染物项目中得到判定,人为的目测可能会产生较大偏差.(5)频繁的闻歇式生产,对铁锈的生成有促进作用;连续生产航煤,有利于延长白土和吸附剂的脱色,脱硫周期和使用效果.(6)杂质在经过相关行业规定好的目数过滤器后,杂质按标准应合格,在航空使用中应不存在问题.3结柬语探讨了炼化企业在航煤产品中常常出现的机械杂质,悬浮物等固体颗粒的鉴别方法,种类判定,以及影响航煤洁净度指标杂质的产生原因,影响程度和防御措施.参考文献1赵同勋.喷气燃料的污染及其来源.军用航油.1997(4