张树华,唐诗洋,刘岩,李健,陈庆海(黑龙江省能源环境研究院,哈尔滨150027)
浅析甲醇汽油中混入水分与霉菌的关系
张树华,唐诗洋,刘岩,李健,陈庆海
(黑龙江省能源环境研究院,哈尔滨150027)
摘要:微生物生长繁殖需要3个条件,即水、适宜的温度和养分,这些条件在汽油中都能得到满足,因此汽油容易受到微生物的污染。本研究针对甲醇汽油中水分与霉菌的关系,及其对油品品质的危害进行浅析,提出有选择地加入防霉杀菌剂,以达到破坏霉菌繁殖生存条件的目的。
关键词:水分;霉菌;防霉杀菌剂
汽油中的水分是指存在于油品中呈游离水、乳化水、溶解水等各种相态水的总称。本研究针对在甲醇汽油中水分与霉菌的关系,及其对油品品质的危害进行浅析。提出有选择地加入防霉杀菌剂作为复配复合抗水剂,以取得最佳效果,可以达到破坏霉菌繁殖生存条件的目的。
甲醇在水中溶解性很好的原因是由于它的强极性。甲醇汽油的吸水性比车用汽油强,它的临界互溶温度会随着水量的增加而升高,这样会使两相分层变得更容易。水分的存在会破坏甲醇与汽油体系的相溶性,这样就会使本来稳定的体系发生重新分层[1]。
甲醇汽油从生产、运输到销售会经历诸多环节,必然会与水分接触。比如调和好的甲醇汽油从炼油厂灌装到加油站的地下储罐这一过程,就会有很多机会与水分接触[2]。因此,输送管道和储油罐要尽可能地保持干燥[3],如果管线太过潮湿,水分就会混入到甲醇汽油中,破坏其稳定性,使油品分层[4]或变得浑浊,从而影响使用性能。
汽油中混有少量水分,就会促进其中的低分子有机酸与这些水分结合形成酸性水溶液,会加快汽油自身的氧化速度,从而导致机车零件被腐蚀氧化。而且,在东北等高寒地区,水分在汽油中极易结成冰粒,堵塞发动机油路,造成车辆故障。因此,在日常生产使用中,我们要严格控制甲醇汽油中水分的含量[5]。
微生物生长繁殖需要3个条件:水、适宜的温度和养分。这些条件在汽油中都能得到满足,因此汽油容易受到微生物的污染。刚生产出来的汽油由于经过高温炼制是无菌的,但微生物遍布于周围环境,在运输、储存和使用过程中很容易进入汽油中而使之受到污染。汽油中无游离水时细菌处于不活动状态,不能繁殖,此时无明显危害。但甲醇汽油具有吸水性,拥有游离水、乳化水、溶解水等各种相态水,因而细菌易在甲醇汽油中生长。
微生物靠分解正构直链烷烃补给养分,一旦大量繁殖,便会形成大量沉积物,并产生多种代谢产物,如柠檬酸、酒石酸、乳酸等有机酸,以及氨、单质硫、硫化氢,甚至硫酸、亚硫酸等腐蚀性物质。微生物腐蚀还会形成微生物油泥,即由微生物尸体和生殖体、黏液、杂质、Fe2O3与其他金属氧化物、表面活性剂、水等组成的复杂混合物。它们和油混合呈乳化状态,促进微生物繁殖,污染燃料,堵塞燃料滤网,必然造成腐蚀。这些因素都会影响汽油的质量技术指标,如酸值、水溶性酸、未洗胶质、溶剂洗胶质、黏度、馏程的终馏点和残留量、硫
含量、硫醇硫含量、诱导期、铜片腐蚀和机械杂质等。
根据以上论述可知,可人为破坏的微生物生长繁殖必要条件就是水要素。所以在生产、储运及使用过程中,防止水分进入,及时排放油箱底中的水分,加装油气干燥过滤器等是行之有效的方法。对汽油微生物污染的控制除了加强管理外,使用抗霉杀菌剂是防止微生物侵蚀烃类燃料的最有前途、最有效、最方便的方法。可以在甲醇汽油中加入以下抗霉杀菌剂:异噻唑啉酮、有机硼烷、席氏碱类、二甘醇单甲醚、二硫代氨基甲酸酯衍生物、吗啉衍生物、咪唑啉衍生物、有机硼化合物、氮杂环类化合物等,与屏蔽酚、有机溶剂、助溶剂、硼化等无机灰类添加剂复配而成。
近年来研究方向侧重于将纳米技术和无机抗菌剂结合形成纳米复合抗菌剂,与有机抗菌剂相比,无机抗菌剂具有耐高温、抗菌广谱性、长效、安全、无二次污染等。以沸石、二氧化钛、硅胶、磷酸盐等为载体的银系无机抗菌剂,由于粒径超细,增加了抗菌剂与细菌的接触面积,能与烃基和羟基自溶或混溶,极大地提高了无机抗菌剂的抗菌效率。此外,无机抗菌剂抗霉杀菌效率高,持续作用时间长,不会对环境产生污染危害,不会影响汽油的质量和技术指标。
参考文献:
[1]奚强,李传厂,徐福亮,等.甲醇汽油相稳定剂的研究[J].化工时刊,2007,21 (8):10- 12.
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[3]曾东建,黄海波,吴晓云,等.甲醇汽油加入防水添加剂的试验研究[J].车用发动机,2007,(6):83- 85.
[4]陈月.甲醇汽油遇水抗相分离助溶剂的复配研究[J].当代化工,2011,40 (4):380- 382.
[5]周瑞,黄风林,倪炳华.甲醇汽油的稳定性能研究[J].西安文理学院学报(自然科学版),2008,11(1):64- 67.
众多国内外试验研究结果证明:甲醇(CH3OH)是最具清洁性,能够实现可持续发展的替代燃料,其生产资源丰富、技术成熟、输运方便。由于只含一个碳原子,富氧、相对富氢,且不含硫、不含氮、不含重金属、不含多环芳烃,因此其化学组成决定了它的排放物要比含多碳原子及含硫的汽油明显低,可以达到国际上的低排放甚至超低排放标准,符合国家清洁化能源利用的方针与政策。
Analysis of Methanol Gasoline Mixed with Water and Mold
ZHANG Shu-hua, TANG Shi-yang, LIU Yan, LI Jian, CHEN Qing-hai
(Energy and Environment Research Institute of Heilongjiang Province, Harbin 150027, China)
Abstract:The microbial growth and reproduction requires three conditions, namely water, proper temperature and nutrients, these conditions can be met in gasoline, so gasoline susceptible to microbial contamination.This paper analyzed hazards of water and mold to oil quality, presented to join mold fungicides in order to destroy breeding condition of mold.
Key words:Water; Mold; Mold proof fungicides
中图分类号:TK411
文献标志码:A
文章编号:1674-8646(2016)02-0013-02
收稿日期:2015- 11- 12
作者简介:张树华(1960-),男,黑龙江哈尔滨人,高级工程师,主要从事节能技术研究。