油品添加剂应用5

第五章燃料油添加剂1助燃剂一、贮运管理用添加剂（1）抑制沉渣生成的,一旦生成也可使之分散于油中的沉渣分散剂。（2）促进油水分离、抑制乳化的（如船用燃料油）油水分离剂。（3）降低凝点或冷滤点、改善低温流动性能的低温流动性改进剂。（4）杀菌灭藻剂（如船用燃料油）。2助燃剂二燃烧促进用添加剂（5）促进燃烧的助燃剂。促进燃烧，降低燃点。从而抑制、减少烟灰的生成以及喷嘴顶端粘附物的生成；提高热效率。（6）防止生成含水沉渣的乳化防止剂，破坏油水乳化，改善燃烧状态。3助燃剂三燃烧后处理用添加剂（7）减少炉管结垢，一旦结垢也容易剥离的添加剂。（8）防止钒等金属高温腐蚀的防腐蚀剂。（9）防止硫腐蚀的低温防腐蚀剂（10）减少SOx和NOx排放的环保添加剂。4助燃剂加助燃剂的目的是为了使燃料油的燃烧效果好，热效率提高，消耗量降低，防止腐蚀设备和防止污染环境。随着助燃剂的进一步发展，助燃剂包含了炭烟防止剂、油泥防止剂及油渣分散剂、水分离剂及灰分改质剂等各种性能的添加剂。5助燃剂燃料油未完全燃烧产生的炭烟为直径约0．01～1．0μm(平均0．07μm)的炭粒子，悬浮在空气中造成大气污染。直径在10μm以上的炭粒子落下速度快，并且下落时间短。大气中的S02在较短时间内(12～24h)，特别是在太阳光波290～400nm照射下，迅速发生光氧化反应，变为S03。这个反应速度约以每小时0.1％～0．2％的比率发生，但随即发生SO3+H2O一→H2SO4的反应，而成为硫酸雾形成酸雨。6助燃剂助燃剂通常是Cr，Co，Cu，Na的环烷酸盐和磺酸盐以及高级醇的硫酸酯等。阴离子OH-,COO-,N02-等也有一定的效果。日本的赤松秀雄等人曾对66种金属盐类作为助燃剂进行比较试验，结果表明不同金属的影响很大，酸根的影响小。当向着火温度508℃的炭质燃料中加入5％的KOH时，着火温度降低278℃，加入5％的K2CO3时降低286℃，加入5％的KCI时降低303℃。但最经济有效的还是使用NaCl(80％～90％)+Zn粉(20％～10％)的混合物。而液体燃料则常用NaCl和ZnS04等的溶液。作为炭烟防止剂还是钡系有机化合物最为有效。二冲程发动机燃料防烟剂常用磺酸钡。7助燃剂有灰型燃料添加剂可分为含金属的有机化合物和含金属的无机化合物。根据其金属特性，又可分为以下几类：1）碱金属化合物（无机盐，有机盐）；2）碱土金属盐（无机盐，有机盐），氧化物；3）过渡金属盐，氧化物；4）稀土金属盐，氧化物；5）贵金属及其有机配合物。这些化合物以可溶性的羧酸盐、环烷酸盐、碳酸盐、磺酸和磷酸有机盐、酚盐、有机配合物、金属及其氧化物等形式引入燃料，作为燃料燃烧的催化剂，具有提高燃料燃烧效率等功能。8助燃剂在改善燃油燃烧性能方面，金属化合物具有很好的效果，加入少量的这些化合物就可使燃油的燃点温度降低，燃烧速度加快并促使其安全燃烧。其中尤以钡盐效果颇佳。由于钡盐的催化作用，可抑制因热分解而导致的游离碳的生成；另外电子密度高的钡氧化物可与脱氢后的碳结合，阻碍其进一步环化。有利于游离碳的燃烧。对已经环化的碳也有促进燃烧的催化作用。9助燃剂无灰型助燃添加剂这些化合物可提供自由基强化燃烧，有的还可在燃烧反应区引入补充氧；有的还具有表面活性，降低燃料-空气边界上的表面张力，使燃料雾化得更好，燃烧得更完全；有的还具有清净作用，能在金属表面形成保护膜，防止在燃烧室和喷油嘴上结焦。根据结构和组成，无灰型助燃剂可主要分为以下几类：羧基类；氨基类；复合有机物；聚合物类；多效复合。10重质燃料油防腐蚀剂在重质燃料油中加入的防腐蚀剂可分为高温腐蚀抑制剂和低温腐蚀抑制剂两种。所谓高温腐蚀，是指燃料油中存在的较多金属V和Na在高温条件下产生的腐蚀。11重质燃料油防腐蚀剂首先是金属V的腐蚀。燃料油中的金属V在燃烧过程中生成的如V2O5之类的低熔点化合物（熔点675℃），粘附在金属表面。当环境温度超过它的熔点时，熔融的V2O5便会溶解掉金属表面的一层保护性氧化膜，并作为一种强氧化剂促进金属急剧腐蚀。在有Na和S共存的情况下，还会生成熔点约600℃的Na2SO4，粘附在金属材质表面，并造成腐蚀。其次是金属Na的腐蚀。燃烧过程中原本存在于燃料中的金属Na，会与燃烧气体中的水蒸汽反应生成NaOH，进而NaOH又与燃烧气中的SO2和空气中的氧反应生成Na2SO4，熔点为880℃。当环境温度超过它的熔点时，便会形成粘稠的微粒并将燃烧气中的灰分粘附在一起，沉积于金属壁表面变成沉积垢，造成垢下腐蚀。若是用于柴油机，沉积垢粘附在增压机的叶片上，即会造成压力波动。当Na含量超过100mg/kg时回造成污损故障。对于小型锅炉来讲，传热面温度一般低于550℃，不会发生高温腐蚀。大中型锅炉的蒸发管、过热管表面温度在600℃左右，有可能产生高温腐蚀。特别是过热器的吊钩，支撑柱和隔板等不传热部位，温度易超过600℃，常因腐蚀而出现脱落的现象。对于柴油机而言，如此高的温度下，排气门常会因腐蚀（或积炭）而出现漏气现象。12重质燃料油防腐蚀剂燃烧中加入一些高熔点物质提高其熔点，便可达到不熔不腐蚀的效果，这就是高温腐蚀抑制剂，多以Mg系物质为主要成分（如MgO，CaO和Al2O3等）。当沉渣中（MgO＋CaO）/V2O5之比为1时，便可达到完全不熔化。13重质燃料油防腐蚀剂所谓低温腐蚀，是指低温下发生的腐蚀。燃料油在燃烧时，所存在的S几乎全部被氧化成SO2，而SO2是比较不活泼的。在1700℃才会转化为活泼的SO3，但油中存在的V和碱金属以及腐蚀生成的氧化铁起到了催化剂的作用。在600℃左右便可促进这种转化。迅速生成的SO3显