背景資料
多年以來(lái),為了應對原油價(jià)格的高企,絕大部分調油企業(yè)一直往船用燃料油中調入煤焦油,頁(yè)巖油和潲水油等以降低成本;此舉為中國豐富能源儲備的煤與油頁(yè)巖提供了市場(chǎng)出路;但此非石油類(lèi)的加入與ISO 8217規定的主要成份為石油烴的船用燃油標準,以及其國內轉化版GB 17411產(chǎn)生了尖銳的矛盾,并且在實(shí)際應用過(guò)程中由于非石油烴中含有的酚類(lèi)結構不穩定,造成航運中出現泵送,分油機及燃燒等環(huán)節的堵塞、積渣和焦結故障頻繁出現,即使現有標準規定的定量指標全部合格,也無(wú)法保證船機燃油系統的安全。
此問(wèn)題國內長(cháng)期存在,但業(yè)界沒(méi)有引起足夠的重視。直至蔓延到國外,今年6月份油頁(yè)巖大國美國TEXAS州HOUSTON加油的80多艘船舶中招,據報道新加坡印度尼西亞等地加油的船舶也出現類(lèi)似的問(wèn)題;中國遠洋海運集團專(zhuān)門(mén)為此發(fā)出安全風(fēng)險提示【中遠海安管部函(2018)79】
研究分析
鑒于燃油組成的復雜性及其對產(chǎn)品標準的偏離,現有船用燃料油標準中的定量指標已經(jīng)不能滿(mǎn)足燃料油的質(zhì)量監控,建議增加非石油烴(酚)含量作為重要補充。
對于酚類(lèi)含量測定,Veritas Petroleum services和SGS主要依據是ASTM D7845的多維氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用,且直接把故障歸因于含量300~1000PPM左右的對枯基苯酚(4-CUMYLPHENOL) 。
本文贊同國外同行的觀(guān)點(diǎn):不穩定的酚類(lèi)是造成故障的主要原因,但同時(shí)認為對枯基苯酚僅是幾十種烷基酚結構中的一種,把船機燃油故障歸因于微量級別的某一結構化合物有失偏頗,大面積的故障必定來(lái)源于常量級別的酚類(lèi)總污染物,而非單一結構;而且多維GCMS的解決方案成本較高,耗時(shí)費力,難以推廣應用。
本文提出更為實(shí)用的非石油烴(酚)含量測定的解決方案,應用于多個(gè)案例,各測試數據列于表格;表格中除帶有星號的酚含量外,其余均為燃油標準規定的常規定量項目,案例中力求定量指標全覆蓋,即船舶燃油引起的故障必定能夠歸屬于某一個(gè)或多個(gè)定量項目的不合格所致:案例1的故障原因酸值不合格,鈣磷含量偏高;案例2總沉淀物不合格,瀝青質(zhì)偏高;案例6密度偏高;但案例3,4和7實(shí)驗數據顯示,即使常規定量指標全部合格的情況下,但酚含量偏高仍然導致故障;這說(shuō)明ISO821和GB17411船用燃料油標準中的定量指標已經(jīng)不能滿(mǎn)足燃料油的質(zhì)量監控,建議增加非石油烴(酚)含量作為重要補充,即在滿(mǎn)足全部常規定量指標基礎上,非石油烴(酚)含量不超過(guò)5%,更嚴格的標準控制在3%以?xún)?,以確保船用燃料油的質(zhì)量并船運安全。
案例5表明當標準規定的全部項目合格,并且非石油烴(酚)含量控制在5%內(最好控制在3%以?xún)龋?,可保證燃油系統安全運行。表中最后一列品質(zhì)優(yōu)良的進(jìn)口油的非石油烴(酚)含量為零,即沒(méi)有調入酚類(lèi)。
綜合分析:所有燃油故障都可以從定量項目的不合格得到預警,揭示出國內燃油與國外規范船用燃料油成分的巨大差異,值得航運界深思。
結論:
1. 船用燃料油常規定量指標合格并不能保證不出故障,建議加測酚含量作為重要補充:確保航海安全非石油烴(酚)含量最好控制在3%以?xún)龋?/p>
而且先測酚含量會(huì )更好,一票否決;酚類(lèi)偏高,就沒(méi)有必要再做其他項目了,節省金錢(qián)時(shí)間;
2. 對枯基苯酚僅為眾多烷基酚結構中的一種,測出少數幾種酚結構意義并不太大,常量級別的酚總量造成故障更有說(shuō)服力;
3. 國內船用燃料油大量添加煤焦油頁(yè)巖油等非石油烴,會(huì )導致航運產(chǎn)生即時(shí)故障或累積的潛在風(fēng)險,建議業(yè)界從長(cháng)計議回歸正道。