车用乙醇汽油滤网和滤芯堵塞原因的检测分析

2018-01-19花虎南

石油库与加油站 2017年5期

花虎南

〔中国石化安徽石油分公司安徽合肥 230009〕

2014年，某地区陆续出现多起车主投诉车用乙醇汽油事件，具体表现为加注车用乙醇汽油后车辆无法正常启动、动力不足、供油不畅，车辆油泵及滤网有堵塞现象。同时，部分加油站出现加油机滤芯堵塞，更换滤芯后加油机加油1～2万L又出现滤芯堵塞现象。此外，加油站供货单位称，输送到油库的汽柴油，均在管线中加入约15μL/L的减阻剂。

加油机堵塞滤芯照片见图1。

图1 附着白色粉末的加油机滤芯

1 检测分析

1.1 滤芯上粉末的检测分析

取滤芯上粉末进行实验，该粉末可溶于水，呈碱性，遇到硝酸银、氯化钡、氯化铜试剂出现白色沉淀。加油站供货单位立即将粉末送往石科院，运用扫描电镜及能谱、热重质谱联用技术(TG-MS)和X-射线衍射法对粉末进行形貌和组成分析。粉末大部分为针状结晶物，主要组成元素为Na、C和O；TG-MS分析结果表明，粉末在100～150℃下释放出大量CO2和H2O，对应为NaHCO3的热分解；X-射线衍射结果表明粉末主要为NaHCO3和Na2CO3的混晶。

分析结果证实该粉末为碳酸氢钠和碳酸钠的混合物，并且碳酸氢钠的含量略高。同时，将滤芯上的粉末送往中国科学技术大学进行电感耦合等离子发射光谱法(ICP)分析检测，粉末含有钠、铁、钙、硅元素，且钠元素的质量分数达17.4 %。

粉末电镜照片见图2，粉末TG-MS分析结果见图3，粉末X-射线衍射谱图见图4。

图2 粉末物质电镜扫描图

图4 粉末物质的 X-射线衍射谱图

1.2 车用乙醇汽油样品检测分析

选取被投诉的两个加油站的93号、97号车用乙醇汽油，依据GB 18351《车用乙醇汽油》产品标准进行取样检验，所有项目全部合格，且罐车留样与油库罐存油品组分相同，排除了油料在运输环节被偷换的可能性。此外，加油站供货单位对所有加油站汽油进行抽样检查，检测结果表示所供汽油质量合格。93号、97号车用乙醇汽油检测数据见表1。

表1 93号、97号车用乙醇汽油检测数据

续表1

1.3 减阻剂的检测分析

在咨询减阻剂生产单位获知减阻剂不溶于乙醇时，加油站供货单位立即由质检中心配置了高于5～10倍减阻剂加入量的乙醇、组分油和车用乙醇汽油，与加油站的车用乙醇汽油一起静置观察实验现象。经过10 h以上的静置，减阻剂溶于组分油，不溶于乙醇，配置的车用乙醇汽油和加油站的车用乙醇汽油样品底部有絮状物析出。根据这一现象，怀疑加油机滤芯上的粉末系减阻剂造成。同时，将减阻剂送往中国科学技术大学进行ICP分析检测，减阻剂中4种元素含量在十几到几十μg/g之间，但与粉末中的钠含量结果不吻合。通过了解，减阻剂中通常含有微量的Ca、Si元素，Si、Ca元素也可分别由消泡剂中隔离分散剂带入，减阻剂中一般不含有Na元素，和检测结果较为一致。因此，Ca、Si两种元素疑为减阻剂带入，Na元素含量较大，应该由其他渠道带入。

1.4 样品中金属元素的检测分析

由于粉末中钠含量较高，为了解粉末中钠含量的来源，对不同时期的组分油、变性燃料乙醇和减阻剂进行钠含量检测分析(表2)。结果表明，炼厂生产配送的调和组分油在生产工艺调整前后的钠含量无明显变化，投诉期使用的减阻剂和出现异常现象前使用的减阻剂钠含量相近。而投诉期间变性燃料乙醇样品中钠的质量浓度平均值为36 mg/L，是异常现象前变性燃料乙醇样品钠含量的5倍。因此，初步推断异常现象与投诉期间变性燃料乙醇相关。

表2 不同时期样品钠含量检测结果

1.5 变性燃料乙醇的检测分析

从外观看，燃料乙醇生产厂家送达的5批次变性燃料乙醇样品目测均为清澈透明溶液，无明显区别。将其中4批变性燃料乙醇浓缩，可见3个投诉期变性燃料乙醇浓缩样品(图5中左1至左3样品)明显浑浊，静置后容器底部有白色絮状沉淀，而出现异常现象前的变性燃料浓缩样品(图5中右1样品)清澈透明，静置后无明显变化。将投诉期变性燃料乙醇浓缩样品浑浊溶液进行过滤，滤纸上有明显滤出物。将滤出物进行扫描电镜与能谱分析，发现该滤出物存在结晶物质，其主要组成元素为Na、C和O；TG-MS分析结果表明存在NaHCO3。由此初步断定堵塞加油机滤芯的物质来源于变性燃料乙醇。