背景資料
多年以來,為了應(yīng)對(duì)原油價(jià)格的高企,絕大部分調(diào)油企業(yè)一直往船用燃料油中調(diào)入煤焦油,頁巖油和潲水油等以降低成本;此舉為中國豐富能源儲(chǔ)備的煤與油頁巖提供了市場(chǎng)出路;但此非石油類的加入與ISO 8217規(guī)定的主要成份為石油烴的船用燃油標(biāo)準(zhǔn),以及其國內(nèi)轉(zhuǎn)化版GB 17411產(chǎn)生了尖銳的矛盾,并且在實(shí)際應(yīng)用過程中由于非石油烴中含有的酚類結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,造成航運(yùn)中出現(xiàn)泵送,分油機(jī)及燃燒等環(huán)節(jié)的堵塞、積渣和焦結(jié)故障頻繁出現(xiàn),即使現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的定量指標(biāo)全部合格,也無法保證船機(jī)燃油系統(tǒng)的安全。
此問題國內(nèi)長期存在,但業(yè)界沒有引起足夠的重視。直至蔓延到國外,今年6月份油頁巖大國美國TEXAS州HOUSTON加油的80多艘船舶中招,據(jù)報(bào)道新加坡印度尼西亞等地加油的船舶也出現(xiàn)類似的問題;中國遠(yuǎn)洋海運(yùn)集團(tuán)專門為此發(fā)出安全風(fēng)險(xiǎn)提示【中遠(yuǎn)海安管部函(2018)79】
研究分析
鑒于燃油組成的復(fù)雜性及其對(duì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的偏離,現(xiàn)有船用燃料油標(biāo)準(zhǔn)中的定量指標(biāo)已經(jīng)不能滿足燃料油的質(zhì)量監(jiān)控,建議增加非石油烴(酚)含量作為重要補(bǔ)充。
對(duì)于酚類含量測(cè)定,Veritas Petroleum services和SGS主要依據(jù)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(duì)枯基苯酚(4-CUMYLPHENOL) 。
本文贊同國外同行的觀點(diǎn):不穩(wěn)定的酚類是造成故障的主要原因,但同時(shí)認(rèn)為對(duì)枯基苯酚僅是幾十種烷基酚結(jié)構(gòu)中的一種,把船機(jī)燃油故障歸因于微量級(jí)別的某一結(jié)構(gòu)化合物有失偏頗,大面積的故障必定來源于常量級(jí)別的酚類總污染物,而非單一結(jié)構(gòu);而且多維GCMS的解決方案成本較高,耗時(shí)費(fèi)力,難以推廣應(yīng)用。
本文提出更為實(shí)用的非石油烴(酚)含量測(cè)定的解決方案,應(yīng)用于多個(gè)案例,各測(cè)試數(shù)據(jù)列于表格;表格中除帶有星號(hào)的酚含量外,其余均為燃油標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的常規(guī)定量項(xiàng)目,案例中力求定量指標(biāo)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(xiàng)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(yàn)數(shù)據(jù)顯示,即使常規(guī)定量指標(biāo)全部合格的情況下,但酚含量偏高仍然導(dǎo)致故障;這說明ISO821和GB17411船用燃料油標(biāo)準(zhǔn)中的定量指標(biāo)已經(jīng)不能滿足燃料油的質(zhì)量監(jiān)控,建議增加非石油烴(酚)含量作為重要補(bǔ)充,即在滿足全部常規(guī)定量指標(biāo)基礎(chǔ)上,非石油烴(酚)含量不超過5%,更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)控制在3%以內(nèi),以確保船用燃料油的質(zhì)量并船運(yùn)安全。
案例5表明當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的全部項(xiàng)目合格,并且非石油烴(酚)含量控制在5%內(nèi)(最好控制在3%以內(nèi)),可保證燃油系統(tǒng)安全運(yùn)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,即沒有調(diào)入酚類。
綜合分析:所有燃油故障都可以從定量項(xiàng)目的不合格得到預(yù)警,揭示出國內(nèi)燃油與國外規(guī)范船用燃料油成分的巨大差異,值得航運(yùn)界深思。
結(jié)論:
1. 船用燃料油常規(guī)定量指標(biāo)合格并不能保證不出故障,建議加測(cè)酚含量作為重要補(bǔ)充:確保航海安全非石油烴(酚)含量最好控制在3%以內(nèi);
而且先測(cè)酚含量會(huì)更好,一票否決;酚類偏高,就沒有必要再做其他項(xiàng)目了,節(jié)省金錢時(shí)間;
2. 對(duì)枯基苯酚僅為眾多烷基酚結(jié)構(gòu)中的一種,測(cè)出少數(shù)幾種酚結(jié)構(gòu)意義并不太大,常量級(jí)別的酚總量造成故障更有說服力;
3. 國內(nèi)船用燃料油大量添加煤焦油頁巖油等非石油烴,會(huì)導(dǎo)致航運(yùn)產(chǎn)生即時(shí)故障或累積的潛在風(fēng)險(xiǎn),建議業(yè)界從長計(jì)議回歸正道。