抗静电剂对柴油电导率影响的探讨

赵岩

摘 要：在油品中加入微量抗静电剂可以有效的增加油品的导电性能，消除安全隐患，但在实际储存和运输过程中，当柴油加入抗静电剂一段时间后，电导率会出现衰减现象。为查找电导率衰减的原因，从温度、添加量、储存时间、添加降凝剂、管线运输以及管线循环六个方面对柴油电导率的影响因素进行试验和数据分析，得出管线运输是导致柴油电导率衰减最主要的原因。

关键词：柴油;电导率;抗静电剂;影响因素

1 前言

静电在每个油品的储运过程中都是客观存在的，一旦条件具备就会造成爆炸和火灾等危害性事故。轻质油品在装卸过程中，造成正负电荷的分离，一种电荷沿管壁导走，而相反电荷就保留在高绝缘的油品中，使其的电势增高。同时，由于石油及石油产品的主要成分是烃类化合物，均是电的不良导体，产生的静电不易被导走或散失，从而积累到很高的静电电压，待油品电位积累到一定数值时，往往引起间断放电而酿成火灾。增加油品本身的导电性是能防止静电积累最根本的方法。因此，为消除油品静电产生的安全隐患，在油品中添加一定量的抗静电剂是提高电导率的最直接、最有效的方式。

2 抗静电剂的作用原理

静电的产生机理是基于偶电层理论。当油品与管道接触时，在接触面处形成电量相等、符号相反的2个电荷层，即偶电层。在接触面形成的偶电层的主要原因是接触物质通过不同的方式（如摩擦等）产生正、负电子，积聚于接触面，形成正负相吸的电中性稳定态。当接触面上的正、负电子发生移动时，偶电层中的2层电荷将会分离，电中性被破坏，接触物质会产生带电现象。

抗静电剂是具有很强的吸附性、离子性、表面活性、不溶于水的有机化合物，通过离子化基团或极性基团的离子传导或吸附作用，构成泄露电荷通道，从而有效消散静电荷。在油品中加入微量汽柴油抗静电剂后，电偶层被压缩变薄，电荷的分布受到限制，导致液体流动所产生的静电荷数量减少，电位降低，大大增加油品的电导率，提高电荷的泄露速度，从而消除油品静电。

3 抗静电剂影响柴油电导率的因素

柴油中加入一定量的抗静电剂会使其电导率有很大提高，但在实际储存和运输当中，加抗静电剂后的柴油电导率会出现衰减现象。因此，对柴油电导率衰减的影响因素进行了实验及数据分析。

3.1 温度对柴油电导率的影响

加氢柴油作为基础油，加入4ppm抗静电剂，分别在不同温度下测柴油电导率，得出柴油温度与电导率的关系，如图1所示。从图1可以看出，温度对柴油电导率影响较大，在试验范围内，随着柴油温度的上升电导率增大非常明显，因此在油品电导率测定时规定测定温度为30℃，保证所测结果具有可比性。

3.2 抗静电剂的添加量对柴油电导率影响

加氢柴油作为基础油，分别加入不同比例的抗静电剂，

在30℃下柴油电导率，得出抗静电剂的添加量与加氢柴油电导率的关系，抗静电剂的添加量对柴油电导率影响较大，随着抗静电剂加入量的增加柴油电导率增大非常明显，当加入量达到14ppm时，柴油电导率已经达到500pS/m以上，完全可以满足油品对抗静电性能的要求，加入过多会造成浪费。

3.3 储存时间对柴油电导率的影响

取已知电导率的加氢柴油和直馏柴油，按照加氢柴油：直柴=100：75充分混合，在室温下储藏。在30℃下测得电导率与不同储藏时间的关系，柴油加入抗静电剂后，电导率随着储存时间的延长快速增加，超过5～8天后电导率呈下降趋势，15天后继续下降，但是降低的幅度较小。因此，成品柴油在罐内储存8天以内装车出厂为宜。

3.4 柴油降凝剂对柴油电导率的影响

分别取加入一定量抗静电剂的加氢柴油和直馏柴油（比例100：75）混合样，直馏柴油，-10号普通柴油（a，b）四个样品在30℃测得电导率。将上述样品分别加入降凝剂1.5mL，充分摇匀。在30℃测得电导率与加剂之前进行对比，结果见表1。

3.5 管线运输对柴油电导率的影响

为考察管线运输对柴油电导率的影响，将柴油生产装置出口到成品罐之前这一段管线运输（约为1000m）作为考察区间，将加柴油生产装置出口采样点与其进成品罐前的柴油电导率进行比较，结果见表2。

3.6 循环对柴油电导率的影响

加抗静电剂后的柴油在管线运输或成品罐循环时电导率衰减比较大。由于柴油管线运输过程中，随着油品的流动与管线接触面处形成电量相等、符号相反的静电荷，随着静电荷数量的增加，不断的填充到抗静电剂中离子化基团或极性基团的空电位中，导致极性基团趋于电中性，静电荷的泄漏电荷通道数量减少，导电性能降低，使柴油电导率下降。

4 结论

通过上述的实验及数据分析可以得出，导致加抗静电剂的柴油电导率衰减最主要的原因为管线运输及成品罐自身循环，管线运输可使电导率平均衰减35%，成品罐循环衰减相对较小。加入抗静电剂的柴油电导率增加非常明显，可以满足标准要求;提高柴油温度有利于电导率的增大，但温度太高会導致抗静电剂分解，效果减弱;柴油降凝剂的加入对柴油电导率无影响。抗静电剂尽可能在柴油其他理化指标检验合格后再加入，以减少循环次数及循环时间对其电导率的影响。抗静电剂的加入可以采用多点加入的方式，比如装置馏出口、成品罐以及装车线等多点加入，保证油品电导率在安全指标范围之内。

参考文献：

[1]汪艳庚，张文华，赵良.抗静电剂在轻质油品中的应用[J].用油全方位，2009（2）：32-36.

[2]吴占琴.抗静电剂在3#喷气燃料中的应用[J].河北化工，2005（5）：50-52.