抗靜電劑對柴油電導率影響的探討

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電性能，消除安全隱患，但在實際儲存和運輸過程中，當柴油加入抗靜電劑一段時間后，電導率會出現衰減現象。為查找電導率衰減的原因，從溫度、添加量、儲存時間、添加降凝劑、管線運輸以及管線循環六個方面對柴油電導率的影響因素進行試驗和數據分析，得出管線運輸是導致柴油電導率衰減最主要的原因。

關鍵詞：柴油;電導率;抗靜電劑;影響因素

1 前言

靜電在每個油品的儲運過程中都是客觀存在的，一旦條件具備就會造成爆炸和火災等危害性事故。輕質油品在裝卸過程中，造成正負電荷的分離，一種電荷沿管壁導走，而相反電荷就保留在高絕緣的油品中，使其的電勢增高。同時，由于石油及石油產品的主要成分是烴類化合物，均是電的不良導體，產生的靜電不易被導走或散失，從而積累到很高的靜電電壓，待油品電位積累到一定數值時，往往引起間斷放電而釀成火災。增加油品本身的導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

靜電的產生機理是基于偶電層理論。當油品與管道接觸時，在接觸面處形成電量相等、符號相反的2個電荷層，即偶電層。在接觸面形成的偶電層的主要原因是接觸物質通過不同的方式（如摩擦等）產生正、負電子，積聚于接觸面，形成正負相吸的電中性穩定態。當接觸面上的正、負電子發生移動時，偶電層中的2層電荷將會分離，電中性被破壞，接觸物質會產生帶電現象。

抗靜電劑是具有很強的吸附性、離子性、表面活性、不溶于水的有機化合物，通過離子化基團或極性基團的離子傳導或吸附作用，構成泄露電荷通道，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，導致液體流動所產生的靜電荷數量減少，電位降低，大大增加油品的電導率，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率的因素

柴油中加入一定量的抗靜電劑會使其電導率有很大提高，但在實際儲存和運輸當中，加抗靜電劑后的柴油電導率會出現衰減現象。因此，對柴油電導率衰減的影響因素進行了實驗及數據分析。

3.1 溫度對柴油電導率的影響

加氫柴油作為基礎油，加入4ppm抗靜電劑，分別在不同溫度下測柴油電導率，得出柴油溫度與電導率的關系，如圖1所示。從圖1可以看出，溫度對柴油電導率影響較大，在試驗范圍內，隨著柴油溫度的上升電導率增大非常明顯，因此在油品電導率測定時規定測定溫度為30℃，保證所測結果具有可比性。

3.2 抗靜電劑的添加量對柴油電導率影響

加氫柴油作為基礎油，分別加入不同比例的抗靜電劑，

在30℃下柴油電導率，得出抗靜電劑的添加量與加氫柴油電導率的關系，抗靜電劑的添加量對柴油電導率影響較大，隨著抗靜電劑加入量的增加柴油電導率增大非常明顯，當加入量達到14ppm時，柴油電導率已經達到500pS/m以上，完全可以滿足油品對抗靜電性能的要求，加入過多會造成浪費。

3.3 儲存時間對柴油電導率的影響

取已知電導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，在室溫下儲藏。在30℃下測得電導率與不同儲藏時間的關系，柴油加入抗靜電劑后，電導率隨著儲存時間的延長快速增加，超過5～8天后電導率呈下降趨勢，15天后繼續下降，但是降低的幅度較小。因此，成品柴油在罐內儲存8天以內裝車出廠為宜。

3.4 柴油降凝劑對柴油電導率的影響

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號普通柴油（a，b）四個樣品在30℃測得電導率。將上述樣品分別加入降凝劑1.5mL，充分搖勻。在30℃測得電導率與加劑之前進行對比，結果見表1。

3.5 管線運輸對柴油電導率的影響

為考察管線運輸對柴油電導率的影響，將柴油生產裝置出口到成品罐之前這一段管線運輸（約為1000m）作為考察區間，將加柴油生產裝置出口采樣點與其進成品罐前的柴油電導率進行比較，結果見表2。

3.6 循環對柴油電導率的影響

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

4 結論

通過上述的實驗及數據分析可以得出，導致加抗靜電劑的柴油電導率衰減最主要的原因為管線運輸及成品罐自身循環，管線運輸可使電導率平均衰減35%，成品罐循環衰減相對較小。加入抗靜電劑的柴油電導率增加非常明顯，可以滿足標準要求;提高柴油溫度有利于電導率的增大，但溫度太高會導致抗靜電劑分解，效果減弱;柴油降凝劑的加入對柴油電導率無影響?？轨o電劑盡可能在柴油其他理化指標檢驗合格后再加入，以減少循環次數及循環時間對其電導率的影響?？轨o電劑的加入可以采用多點加入的方式，比如裝置餾出口、成品罐以及裝車線等多點加入，保證油品電導率在安全指標范圍之內。

參考文獻：

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