影響抗燃油酸值指標的因素及規律研究

孫曉東，劉曉瑩，岳　兵

（1.西安熱工研究院有限公司，陜西 西安　710032；2.華能平涼發電有限責任公司，甘肅 平涼　744000）

影響抗燃油酸值指標的因素及規律研究

孫曉東1，劉曉瑩1，岳兵2

（1.西安熱工研究院有限公司，陜西 西安710032；2.華能平涼發電有限責任公司，甘肅 平涼744000）

酸值指標超標是抗燃油最常見的問題，研究分析了不同溫度、不同水分含量、不同劣化產物含量下抗燃油酸值指標的變化規律，結果表明，酸值上升速度隨溫度上升加快；油樣中水分含量越高，酸值上升速度越快，并且酸值指標隨水分含量上升接近正比例上升；油中裂化產物含量越大，酸值上升速度越快。

磷酸酯抗燃油；酸值；溫度；水分；劣化產物

0　引言

我國在20世紀70年代開始將磷酸酯抗燃油用于發電機組的調節系統。隨著汽輪機調節系統技術的不斷完善，目前，我國200 MW及以上的汽輪機組均采用磷酸酯抗燃油作為調節系統的工作介質，抗燃油的質量指標直接影響機組調節系統的運行安全。酸值是反映抗燃油劣化變質程度的一項重要的化學指標，酸值超標是抗燃油最常見的問題。

1　抗燃油酸值上升的原因

磷酸酯抗燃油是人工合成化學品，其抗氧化安定性和抗水解安定性比礦物油要差。因磷酸酯抗燃油結構特殊，油品在運行過程中可與空氣中的氧發生氧化反應，且在高溫環境中還會發生熱裂解反應，生成聚合酸影響酸值指標；同時，其還可以與水發生水解反應，生成酸性磷酸二酯、酸性磷酸一酯、磷酸和酚類物質，影響酸值指標。因此，抗燃油的劣化產物實際上是氧化反應、熱裂解反應和水解反應的共同產物。抗燃油中的劣化產物不僅會對油質產生影響，而且還會對油質劣化進行催化，加速油的劣化。因此，以下主要從溫度、水分以及油中劣化產物等3個方面對抗燃油酸值指標的影響規律進行研究。

2　溫度對酸值的影響規律

將10個裝有200 mL新抗燃油的燒杯分別放入40 ℃，50 ℃，60 ℃，70 ℃，80 ℃，90 ℃，100 ℃，110 ℃，120 ℃，130 ℃恒溫烘箱中，72 h后分別測量試樣酸值，結果如表1和圖1所示。

圖1　溫度對抗燃油酸值的影響曲線

由圖1可以看出，抗燃油樣品在40-80 ℃環境下，酸值隨溫度上升也略有上升，但上升趨勢比較緩慢；樣品在80-110 ℃環境下，酸值隨溫度上升速度明顯加快；而當樣品處于高于110 ℃環境下，酸值隨溫度上升而急速上升。這說明當溫度低于80 ℃時，溫度對抗燃油酸值的影響不大；當溫度高于80 ℃時，隨著溫度的上升，酸值的上升速度也隨之加快。

表1　新抗燃油在不同溫度下放置72 h后的酸值

3　水分對酸值的影響規律

測新抗燃油水分及酸值分別為160 μL/L和0.021 mgKOH/g，然后在7個250 mL燒杯中，分別倒入200 mL新抗燃油。調整各個樣品的水分分別為341 μL/L，500 μL/L，751 μL/L，1 180 μL/L，1 339 μL/L，1 625 μL/L，1 996 μL/L。將樣品參照閉口杯老化試驗方法放入溫度為（115±1）℃的老化試驗箱內，72 h后測定各樣品的酸值，結果如表2和圖2所示。

表2　水分含量不同的樣品老化試驗后的酸值

圖2　水分對抗燃油酸值的影響曲線

由圖2可以看出，油樣中水分含量越高，經過老化試驗后油樣的酸值就越大，并且樣品的酸值指標隨水分含量上升接近正比例上升，抗燃油的水分越多，其酸值上升越快。

4　油中劣化產物對酸值的影響規律

將劣化抗燃油和新油分別按1∶4，2∶3，3∶2，4∶1的比例進行混合，測其酸值。將樣品參照老化試驗方法放入溫度為（115±1）℃的老化試驗箱內，72h后測定各樣品的酸值，結果如表3和圖3所示。

表3　劣化抗燃油和新油不同比例混合后老化試驗前后酸值對比

圖3　劣化產物對抗燃油酸值的影響曲線

由圖3可以看出，混合油樣中劣化抗燃油所占的比例越大，經過老化試驗后油樣的酸值就越大；并且劣化抗燃油所占的比例越大，經過老化試驗后酸值上升的幅度越大。這說明油中的劣化產物不僅影響抗燃油的酸值，并且對油質的劣化有催化作用，明顯影響油質的抗老化性能。

5　結論

綜上所述，影響抗燃油酸值指標的因素中，溫度高于80 ℃時，酸值上升速度隨溫度上升加快；油樣中水分含量越高，酸值上升速度越快，并且樣品的酸值指標隨水分含量上升接近正比例上升；油中裂化產物含量越大，酸值上升速度越快。因此，溫度、水分、劣化產物含量都是影響抗燃油酸值指標的重要因素，掌握這幾種影響因素對抗燃油酸值指標影響的規律，對電力生產企業更好地對抗燃油運行進行維護及其出現的問題進行診斷處理有重要意義。

1 全兆宣，李燁峰.抗燃油在線再生處理新技術［J］.熱力發電，2003，32（10）：86-89.

2 劉永洛.磷酸酯抗燃油在我國發電廠的應用［J］.潤滑油，2006，21（5）：9-13.

2016-04-22。

孫曉東（1980-），男，工程師，主要從事電力用油相關技術研究工作，email：31463386@qq.com。

劉曉瑩（1981-），女，工程師，主要從事電力用油相關技術研究工作。

岳兵（1973-），男，工程師，主要從事電廠用油分析、電廠水分析、電廠煤分析工作。