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灰份（ASH）是中、重质油品包括润滑油的规格指标之一。油品经燃烧后，油品中的不可燃物质所形成的残渣即称灰份，其重量占试样重量的百分比即为该油品的灰份含量。 燃料型石油产品中的灰份或是来自原油，或是由加工过程中引入，或来自外界杂质的污染。 正常情况下，原油经加工后，灰份主要集中于残渣燃料油等重质油品之中，中质油品中也可能少量存在。从组成看，构成灰份的主要是一些无机化合物。视油源的不同这些灰份可以包括铅、钙、铁、镁、镍、钠、硅、钒等的化合物，其它金属亦可能存在，但含量微不足道。 灰份对于燃料型油品有弊无利，如某些类型的灰份对于燃烧器喷嘴、泵部件、阀门以及精密的控制元件等有磨蚀作用；在高温高压下更对金属产生严重腐蚀。一些熔融态灰份，尤其是钠、钒的化合物会被炉内之多孔耐火材料表面所吸附而导致耐火材料的熔蚀崩裂，有些灰份更会积聚在锅炉加热管表面而致使传热恶化。对于玻璃及陶瓷工业，若所用之燃料中含有钒、铁等组份更会引致产品起麻点及变色。 另外，对于柴油燃料，灰份是造成发动机沉积及产生过度磨损的原因之一。 因此对于燃料型石油产品灰份愈少愈好，但润滑油的灰份则有所不同。对不加添加剂的润滑油，灰份表示基础油的精制及洁净程度，自然亦是愈少愈好；而对加有高灰份添加剂（如磺酸盐等）者，则灰份标示着添加剂加入量的多少而需控制一定数值以保证有足够的添加剂存在。因此，灰份的测定在润滑油中具有特殊重要的意义，它往往可充当品质“监视”的角色——在润滑油调配过程中可赖以观察有无异常现象发生；对于用过之润滑油可藉以判断是否还可使用抑需废弃更换等等。润滑油规格上尚广泛采用硫酸化灰份（Sulfated Ash）主要是令结果有更好的重复性，提高测定的准确度。 硫含量（SULFUR CONTENT），在石油的组分中除碳、氢外，硫是第三个主要组分，虽然在含量上远低于前两者，但是其含量仍然是很重要的一个指标。常见的原油其含硫量多在0.2%至5%之间，但也有极个别含硫量高达7%者，一般含硫低于1%者列为低硫原油，高于1%者为高硫石油。 石油中有游离态的硫存在，但大多以硫化物和硫化氢、硫酸、硫醚、二硫化物及环状硫化物等存在。原油经加工后，硫的分布随馏分的沸点而递增，因此轻质馏分中含硫少，原油中70~80%的硫均集中到较重馏分如柴油特别是残渣燃料油中。轻质馏分中硫多以硫醇、硫醚等存在，因此如航空燃料等的规格中除对总硫量有限制外尚规定了硫醇性硫的允许含量。 硫的存在是造成石油及其产品腐蚀设备的主要根源，随燃烧而生成的二氧化硫是污染大气的主要因素，同时硫亦是造成油品恶臭及变色的原因之一，此外尚易令石油加工中所用的催化剂中毒，影响润滑油添加剂的效果、令汽油的感铅性降低（即不易通过加铅提高其辛烷值）。因此脱硫精制已成为目前石油加工中的一项重要过程。 但并非任何情况下硫都是有害的，有些油品如双曲线齿轮油就规定了含硫量不低于1.5%，因发现某些硫化物能增强该润滑油油膜的坚固性，且还可充作抗腐蚀之添加剂。 总硫量的测定法很多，目前轻质馏分（如汽油、航空煤油、煤油）中的硫多采用燃灯法，近期更发展了X－射线光谱分析法及氢氧燃灯法，后者并可用于石油气，中质馏分油、燃料油等则多用石英管燃烧法（西方1976年起已不再继续使用）、氧弹法，而近期还广泛采用简易三角瓶燃烧法等。 水份及沉积物（WATER AND SEDIMENT），原油及中、重质油品质量指标之一，亦称BSW（Bottom Sediment And Water）。 原油中的水份及沉积物一般来源于运输过程以及钻井开采时所用之泥浆，而油品则主要来自储运及加工过程。 原油中的水分及沉积物往往为加工炼制带来麻烦，沉积物会堵塞、磨损甚至腐蚀设备，而水份的存在有时是引起蒸馏产生液泛（蒸馏塔冲油）的主要原因。而石油产品中的水份，轻则造成火焰的迸散、逆燃（Flash－Back），重则完全中断燃烧而造成熄火；至于沉积物是造成燃烧器喷嘴堵塞，引起喷嘴及敏感部件磨蚀的原因之一，且由于燃烧的不正常导致热量损失而大大降低热效率。 石油中的水与沉积物通常都与淤渣（Sludge）并存，但在本质上两者完全不同，前者基本属无机性质，而淤渣则基本由有机化合物组成。 水份（Water Content）与沉淀物（Sediment）可分别测定，亦可藉离心法测得一定量试样中所含有水与沉淀物总量，单位：体积%，但后一测定（尤其是含蜡量较高石油的测定）宜在加热条件下进行，否则一部份蜡亦被作为沉淀而令测定结果偏高。 水含量（WATER CONTENT）是原油及石油产品重要指标之一。 石油及其产品中往往会混有一些水份，这些水份除了在储运过程中可能引入外，石油本身也有一定程度的吸水性，而能从大气或与水的接触中吸收并溶解一部份水。 石油中水的存在大致有三种形态： 1、悬浮状，水份以水滴形态悬浮于油中，多见于粘度及比重比较大的重质油，如残渣燃料油中，原油中亦有存在。 2、乳化状，水份以极细的微珠均匀分散于油中，分离困难。 3、溶解状，水份溶解于油中，一般这种形态存在的水含量极微（如航空燃料中存在的微量水）。但要去除则也更为困难。 石油中的水份无论从哪方面看都应视作一有害的杂质： 1、腐蚀设备零件。 2、由于水蒸发时要吸收热量，因此将降低油品的发热量。 3、恶化油品尤其是轻质油品的燃烧过程，并能将所含在水中的溶解的盐带入汽缸而造成积炭，增加汽缸磨损，重质油品中若有过量的水份存在更易导致熄火。 4、低温条件下，易结冰而堵塞燃料管线及过滤器，妨碍乃至中断对发动机的供油。 5、加速油品的氧化和胶化。 水份测定是将油样与同体积溶剂如甲苯共蒸馏，由甲苯将油品中的水份带出，后者占原试样的体积比即该试样的水份含量，单位：体积%。 沉积物（SEDIMENT）指油品中所有不溶于溶剂（如甲苯）的沉淀物质，是中、重质油品的规格指标之一。 测定原理是将一定量油样置于一多孔性滤器中，不断滴入热溶剂，凡溶于溶剂的成份均透过滤器而被排走，留下者即不溶于溶剂的沉积物，单位：重量%。 沉积物往往是一些机械杂质，或由加工过程或由运输、储存过程中引入，沉积物含量高，容易堵塞滤器、喷嘴、阀门等，并会引致或加重机件的磨损。 钒含量（VANADIUM CONTENT）：残渣燃料油中的钒、碱金属及铁的化合物当燃烧时会对耐火材料发生反应使之形成流体炉渣，而造成炉膛的严重熔蚀，另外当以残渣燃料油为燃料时钒及钠化物的低熔点亦是船用柴油机之阀件、喷嘴及涡轮鼓风机叶片上产生沉积而造成严重腐蚀的原因之一。因此燃料油中钒等含量需加控制。 蜡含量（WAX CONTENT）是原油质量指标之一，随产地不同含量变化很大，例如印尼China原油含蜡几近30%，倾点（Pour Point）可高达45℃，而伊拉克的Basrah重质原油需在－30℃下方可测得0.9%含蜡量，倾点低达－40℃以下。含蜡量高的原油对操作与泵送都带来困难，由其加工所得的馏分油及燃料油倾点颇高，同时在润滑油精制上需花高成本进行脱蜡。 钠含量（SODIUM CONTENT），残渣燃料油中的碱金属及钒等的化合物，当燃烧时会对耐火材料发生反应，使之形成流体残渣，而造成炉膛的严重侵蚀。另外，当以残渣燃料油为燃料时，低熔点的钠化合物亦是船用柴油机之阀件、喷嘴及涡轮鼓风机叶片上产生沉积而造成腐蚀的原因之一，因此对燃料油中的钠含量需加控制。 含盐量（SALT CONTENT），原油质量指标之一，随产地的不同，含盐量可有颇大幅度的变化，例如阿尔及利亚Hassi Messaoud Blend 原油含盐0.001%，而墨西哥的Roforma原油高达1%。同时即使在同一油田内由不同的生产井或油层测到之原油含盐量亦可能不同。另外在运输途中因海水的引入亦会提高原油的盐含量。由于盐会引起设备的腐蚀，在石油加工前一般先需要脱盐处理（电脱盐或化学脱盐，现下多采用高压电——化学脱盐）。 金属杂质（METALLIC CONTAMINANTS），原油中除硫外，还常含有一些痕量（ppm级）的金属杂质，对加工或油品品质往往造成有害的影响，诸如引起设备熔蚀，令加工过程中的催化剂中毒等等。 原油中常见的有害金属主要有钒、镍、钠及铅、砷等。钒的化合物会损害炉膛内的耐火材料，对于玻璃的生产有有害影响，并会引起催化裂化过程中所用的催化剂中毒。砷与铅亦会导致重整催化剂的中毒。燃料油中的钠会损坏炉内之砖砌部份。 石油中的痕量金属测定法很多，其中X－射线法及原子吸收光谱法可快速测定，应用日益广泛。 凝点/凝固点（FREEZING POINT）是反映油品低温性能的重要指标，是油品在特定的试验条件下，逐渐降低温度，当丧失其流动性那一瞬间的最高温度即为凝点。但石油是一种混合物，它不像纯化合物那样有一确定的凝点，而是在一相当宽的温度范围内逐渐凝固，因此测定时所采用的条件对所得结果影响很大。 对于航空燃料，由于在高空条件下使用，凝点有特殊意义。事实是由它规定了油品尚未析出固态烃（石蜡），因而尚未发生管线及过滤器堵塞的最低允许操作温度。航空汽油的凝点一般要求控制在－60℃以下，喷气燃料Jet A－1按新修订的规定不得超过－47℃。 凝点对于低温条件下使用的润滑油亦是重要指标。 | 
发表于 2008-9-26 14:11:51
楼主
:)