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成品油全链条质量缺陷可追溯控制措施

2024-04-11白亚昊赵伟梦翟中华夏攀登邹惠玲

中国标准化 2024年7期
关键词:质量缺陷成品油控制措施

白亚昊 赵伟梦 翟中华 夏攀登 邹惠玲

摘 要:成品油在国民经济发展中起着举足轻重的作用,其质量直接影响生态环境和人民生活高质量发展,一直是各级政府重点监管的对象。通过对成品油行业生产原料、生产过程、储存环节、运输过程、销售环节、使用环节、政府监管等环节进行分析,提出有效的可追溯控制措施以及监管建议,形成全链条、闭环式监管合力,能够化解成品油潜在风险,既能规范企业成品油经营行为,推动成品油流通行业高质量发展,又能服务群众、便利群众生活,全力筑牢涉危化品成品油事故防线。

关键词:成品油,质量缺陷,控制措施

DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2024.07.029

0 引 言

成品油是由原油生产加工而成,包括汽油、柴油、煤油和其他符合国家产品质量标准、具有同样用途的乙醇汽油和生物柴油等替代燃料,主要应用于交通运输和工业等行业,在国民经济发展中起着举足轻重的作用。成品油质量直接影响生态环境和人民生活高质量发展,一直是各级政府重点监管的对象。

成品油行业产业链包括三个主要部分:(1)上游油田的勘探与开采以及原油进口;(2)中游为石油炼化加工为成品油;(3)成品油流通渠道及消费者。本文对成品油行业产业链的各个环节提出有效的可追溯控制措施以及监管建议,从而形成全链条、闭环式监管合力,推动成品油流通行业高质量发展。

1 生產原料质量控制

(1)生产企业根据装置和成品油生产的需求,制定原料的控制指标对其进行质量监管,对不符合内控标准原料实行退货或让步放行,并根据企业实际情况建立原料让步放行标准,并对让步放行原料进行生产控制方案调配设计、测算验证,确保产品质量不受影响。成品油生产车间严格执行验收流程,建立让步放行原料统计台账清单,跟踪关注本批原料加工过程产品质量至合格,形成闭环管理。

(2)企业采购部门应按生产部门要求技术标准,采购符合生产需求的原料,如进厂原料不符合合同要求立即跟生产部门沟通是否可用,生产部门根据方案测算可使用的,按让步原则入库验收,不可使用立即进行退货处理。

2 生产过程质量控制

(1)生产企业制定质量考核制度,定期进行质量风险点识别(例如阀门、换热器内漏、仪表失灵等影响产品质量的控制点)。

(2)对成品油生产过程中每种组分油的进罐量、进罐时间、进罐顺序进行统计,并建立记录台账。加强对非自产原料的质量风险分析与管控,制定产品质量稳定保障措施,避免因质量变动引起的购买方不满。

(3)油品的添加剂(例如抗磨剂、十六烷值改进剂、清净剂、降凝剂等)经技术研究确定加注量后要严格按其执行,并记录每批次的加注量。

(4)对于容易产生质量波动或质量衰减的指标,如氧化安定性、蒸气压、馏程等,在生产时要为这些指标留出富余,降低因运输过程出现质量波动或衰减导致不合格的概率。

(5)我国大部分原油含蜡量较多,其直馏柴油的凝点一般都较高。改善车用柴油低温流动性能的主要途径有[1]:

1)脱蜡。柴油脱蜡成本高而且收率低,在特殊情况下才采用。

2)调入二次加工柴油。如通过加氢异构可以获得低凝点的柴油馏分。

3)添加低温流动改进剂。可防止、延缓石蜡形成网状结构,从而使柴油凝点降低。此种方法较经济且简便,采用较多。

(6)不同基础原油中的直馏汽油馏分由于化学组成不同,其研究法辛烷值(RON)有较大差别[2]。例如,石蜡基大庆原油的直馏汽油馏分由于其中正构烷烃的含量较高,其辛烷值很低,RON只有37左右;而环烷基欢喜岭原油的直馏汽油馏分由于含异构烷烃和环烷烃较多,其辛烷值就较高,RON为60左右。目前我国车用汽油的主要组分是催化裂化汽油,它因含有较多的芳烃、异构烷烃和烯烃,所以抗爆性较好,其RON达到90左右[3]。为改善汽油的抗爆性,还可用添加抗爆剂的方法来提高其辛烷值[4]。最初,人们最常用的抗爆剂是四乙基铅(TEL),但四乙基铅是剧毒物质,能通过呼吸和接触使人中毒,加铅汽油中的铅随燃烧后的废气排入大气,会污染环境、危害人体。因此,现行GB17930—2016标准中严禁添加四乙基铅。由于金属类抗爆添加剂所产生的颗粒不但污染环境,而且对发动机造成危害,因此目前国家标准(GB 17930—2016)中已经严禁人为加入含铅、含铁和含锰添加剂。

(7)对于馏程、蒸气压、闪点等蒸发性能出现不合格的油品,要及时根据原油性质,调节反应温度、压力和馏分切割方案,保证油品在车辆使用过程中的安全性。

(8)油品的有些性质通过选择合适的加工工艺及操作条件无法满足标准要求,需要进行调和,原油组成比较复杂,其性质大都不符合加和性规律,属于非线性调和,主要性质可参考以下方法估算进行调和:

1)车用汽油辛烷值

式中: 为调和后的辛烷值; 为基础组分的辛烷值; 为调和汽油的辛烷值; 为调和组分体积分数,%。

有资料介绍[5],某催化裂化汽油调入直馏汽油中,其马达法调和辛烷值大于净辛烷值,而研究法辛烷值则相反;调入重整全馏分汽油或重整重馏分汽油中,两者均低于净辛烷值;调入重整轻馏分汽油中则均高于净辛烷值;调入烷基化汽油中,马达法调和辛烷值小于净辛烷值,而研究法辛烷值则基本相同。

2)车用汽油蒸气压

3)柴油十六烷值

调和柴油的十六烷值可由烷烃、环烷烃、芳烃的百分含量P、N、A用线性加和关系进行估算:

十六烷值=0.85P+0.1N -0.2A (3)

4)柴油凝点

调和柴油的凝点估算可采用引入凝点换算因子T的方法。

当凝点SP≤11℃时:

SP =9.4656T 3-57.0821T 2+129.075T- 99.2741 (4)

当凝点SP>11℃时:

SP =-0.0105T 3-0.864T 2+13.811T-16.2033 (5)

先用加和关系算出调和组分的凝点,通过资料查出与之对应的凝点换算因子,再代入上式计算。在实际应用中发现此法尚有一定的误差。使用时应根据原油性质、加工方法、调和比例等实际情况对换算因子作适当的修正。

5)黏度

该式为目前通用的油品调和黏度计算公式。

6)闪点

油品的闪点指数和闪点的经验关系式为:

闪点指数按下式估算:

先计算出各单一油品的闪点指数,估算出调和油品的闪点指数,再去估算调和油品的闪点。

3 储存环节质量控制

为避免油品储存环节污染,应对储罐进油前、产品交罐、发油(前/中/后)等环节进行质量风险点识别,并制定管控措施。

(1)不同品种、牌号、质量等级的油品,应实行专线输送和专罐储存。油罐、管线等容器换装不同品种或规格的油品时,应按规定流程进行清洗、置换。进油过程建立台账,确保按质按量入库。

(2)储油罐静止时间达到规定时间以及发油前对储罐检水高,根据水高位置进行切水作业,切水口处必须无明水。记录储罐号、水高、液位、温度、时间、操作人。

(3)成品罐静止后,为保证油品均匀不分層,密度检测点不应少于3个(1/6处、1/2处、5/6处),相对差值控制在0.5%以内,建立记录台账。

(4)封罐后静止达到取样条件后,由取样员按照GB/T 4756—2015进行样品采集,采集容器必须保持清洁、专用,取样前先用油样冲洗取样器和容器2~3次。建立样品采集记录表,记录储罐的位号、取样位置、油高、时间、操作人等。对上、中、下部分别取样进行全项检测,取样后及时关闭取样口,以防雨水由取样口进入油罐影响油品质量。个别项目对取样条件有特殊要求(如车用汽油的蒸气压),要严格按照试验方法中规定的取样条件执行。检测合格后按生产许可证相关要求进行标识,包括介质名称、合格状态等信息。避免影响产品质量的操作,否则重新进行分析。发油前确认该罐产品所有质量指标的合格信息,禁止边进油边发油。

4 装车、运输、卸车过程质量控制

(1)装油车辆应尽可能专车专用,罐内残液不能污染本批次运输产品的质量,否则应对车辆蒸罐或洗罐处理,并留有洗罐单据存档,确保罐内清洁无水、无杂质方可装车。

(2)传递客户订单信息要准确,需要对客户订单进行复核确认,如需修改订单时,应及时在司机车辆进厂前将修改信息传递给装车人员,避免装错产品。

(3)装车过程中进行单车管线封样,封样量至少2 L,分为两份,现场按标准封存留样,由运输方和装油员共同签字确认,可由客户带走一份,另一份作为留样及仲裁依据。仲裁样不得单方拆封。留样瓶标签标识内容包括样品名称等级、留样编号或发油罐号、油罐车号牌、留样时间、留样量、留样人,留样时间应不少于30天,产生质量争议时留样作为溯源依据。

(4)装车完成静止后,从装油车底部取样,确认油品外观是否正常,有无可见水和杂质,并建立登记台账。若现场目测样品质量有异常,不得出厂,通知企业质量部门查找原因,作出处理。符合要求后对装油口和卸油口进行全面检查并铅封。

(5)企业销售部门应对同种油品按照封罐时间先封罐先发货的原则发油。避免长期存储油品发生变化,尽量缩短油品销售周期。存储时间过长的油品,要通知化验室重新检测后再进行销售。

(6)运输油品车辆司机严格检查罐体阀门或顶盖密封性,防止轻组分挥发或异物进入。

(7)运输车辆必须安装全方位监控设施,如GPS跟踪器、车载视频监控系统等全程跟踪监督,并严格遵守管理规定,严禁驾驶员拔线、安置开关等作弊行为。押运员负责监督驾驶员严格按规定的路线、距离、方向、运输时间抵达目的地,如超出规定运输时间需要向收货方说明延迟原因,轨迹数据至少保存6个月,通过在途监管、轨迹溯源,从人防和技防两方面最大限度降低运输环节人为主观因素带来的质量风险。

(8)运输车辆到达目的地后,驾驶员与卸油员核对罐车油品交运单记载的送货单的种类、品名、数量及运输车辆铅封完好,确保准确无误。油罐车应静置至少15分钟,方可卸油。司机跟站点做好油品取样封存,对封存留样避光妥善保管,保持签封完整无损。同一罐车油品双仓或分站卸,第一个站点铅封开启,卸车完成后应在监控下重新打铅封,方可开往另一站点。

(9)严禁边卸油边发售,卸油停止后,必须稳油至少30分钟,稳油后重新计量水高,待油罐取样目测无异常,符合加油站发油要求时方可发油,并做好记录台账。

5 加油站销售环节质量控制

(1)各类油品储存应专罐专用,强化油品储存环节的质量管理,防止入罐油品被污染。

(2)加油站应根据销售量的大小,合理调节库存,尽量缩短油品储存周期,避免长期储存使油品质量发生变化,制定加油站油品质量预警机制,每2个月进行送检。跟踪送检结果,建立送检台账。

(3)季节更换油品标号或不同种类储罐更换时,特别是秋天0#更换-10#,应提前进行储罐及油路管线置换,确保合格。

(4)每月对加油机过滤网进行检查并清洗,并根据滤网的清洁程度进行更换,确保过滤网正常有效,并建立台账记录清洗、更换时间;每月对液位仪水高与手工检尺进行计量比对,误差超过国标限值时应对液位仪进行修正。

(5)每天应检查储罐水分、杂质情况,尤其是遇到雨雪等极端天气,确保水分、杂质不超限值,一旦超过限值应立即停止售油,进行排水、除杂作业,建立储罐检查水高记录台账。雨雪季期间,罐口密封一定要防渗水、防进水,油罐区要能有效排水,雨停后应立即测量油罐内的水高,如发现异常,停止发油,将罐内积水清理完毕,方可发油,储罐水高记录台账。

(6)加油站应根据储罐实际使用情况定期对储罐进行清洗,每月检查储罐底部杂质情况,超出站上标准要求应及时进行清罐处理,并做好记录。加油站新储罐投用、旧储罐改造及长时间未使用储罐等投用时,应置换后将产品送检全分析合格后,方可外售。

(7)加油站做好油气回收处理过程质量管控,根据国家《加油站大气污染物排放标准》《加油站油气排放控制和限值》,进行油气回收处理,加油站按《油气回收管理制度》每日对加油站油气回收系统进行巡检,并将卸油油气回收、加油油气回收等按标准回收到对应品类储罐,避免回收处理混淆,造成污染,建立油气回收记录台账,填写油气回收系统巡检记录。

(8)对售卖车用乙醇汽油的加油站,加强防潮、防水质量监管,储罐呼吸阀应加注干燥剂,储罐含水每天检测以免分层。对未售完车用乙醇汽油,半月进行加油机、管线、储罐油品循环,避免油品质量发生变化。

6 使用环节对油品的选择

(1)在购买车用汽油和车用柴油产品时,消费者应选择到证照齐全、有信誉的商家购买。加完油后要及时索要发票,以便出现质量问题时可以维护自己的合法权益。遇到经营非国Ⅵ油品的加油站或“黑加油点”,应向市场监督管理部门举报。

(2)遇到刺鼻、恶臭或致人头晕胸闷的油品时,很可能是用化工产品非法调和的油品,应及时举报或到检验机构检测。

(3)在日常使用过程中汽油机是否发生爆震燃烧,除取决于车用汽油的抗爆性外,同时也与汽油机的压缩比有密切关系。汽油机的压缩比越大,压缩过程结束后气缸内混合气的压力和温度就越高[6],这就加快了未燃烧的混合气中过氧化物的产生和聚积,使其更容易自燃,因而爆震的倾向增强。所以,对于压缩比越大的汽油机就应该选用抗爆性越好的汽油,以防止产生爆震燃烧。也就是说,在压缩比较大的汽油机中需要用辛烷值较高的汽油。消费者在选择牌号时,不要简单追求高牌号,应该选择车辆使用手册中建议的牌号。

(4)当车辆尾气排放超标时,可适当加入油品清净剂(燃油宝)或加注乙醇汽油,但要选择正规品牌的油品清净剂。合格的油品清净剂可有效清洗车辆发动机燃油喷嘴以及进气阀等处形成的沉积物[7],保证油路的清洁,不合格的油品清净剂不但没有清洁效果,有的甚至还会增加沉积物。

7 政府监管的建议

通过长期的成品油质量监督抽查,国内生产企业的产品质量一直稳定提升,但流通领域的成品油质量错综复杂还要加强监管。成品油作为危险化学品和重要的尾气排放来源,应对其建立长期监管机制。

(1)进一步强化成品油生产源头管理,继续保持对“非法调和”成品油行为严厉打击的高压态势。对非法使用化工原料“非法调和”成品油的,要立即查封,并予以拆除。

(2)加强关键性能指标和非法添加物的检测。在成品油的生产、流通和销售环节中,由于经济利益驱动采用了非常规油品调和组分、非常规油品添加剂、物流环节污染和管理错乱等原因,导致油品中含有了一些对人体或车辆有毒、有害的元素或组分,从而对人体的健康产生危害,或对汽车系统的运行带来危害。这些关键性能指标不合格同样会对环境造成影响,如汽油的抗爆性不满足使用要求,会使汽油燃烧不完全,造成发动机功率下降,排放恶化等。同时含硅、含磷、含氯、苯胺类、甲缩醛等一系列违禁添加物的加入也给我国的能源安全带来较大的隐患,可在今后的监督检查中增加关键性能指标和违禁添加物检测项目,能够更真实准确地反映质量状况、发现质量问题。

(3)加快油品质量快速检测能力建设。目前的监管周期远远长于销售周期,经常会造成检验结果出来后,所抽查产品特别是不合格产品已销售完的情况。成品油快速检验可解决监管周期长、经费投入大等问题,极大提高了成品油质量的市场监管效力,滿足政府“即抽、即检、即报告”的新理念。

(4)加强对成品油销售企业负责人的法律法规和技术培训。在日常抽检中发现很多加油站存在标识不规范、进货台账不齐全等问题,这与加油站负责任人对质量和技术的忽视有很大关系。一方面大力宣传《中华人民共和国产品质量法》《中华人民共和国标准化法》《中华人民共和国消费者权益保护法》等法律法规,提高企业负责人的法律意识,画出违法红线;针对产品标准宣贯、油品储存和加油等环节提供质量控制知识培训,提升企业质量管理人员的质量管理能力;引导相关经销企业健全进货检查验收,把好质量关。另一方面加强对企业负责人质量意识、质量管控能力、标准技术内容、标识标注要求等技术培训,督促、引导企业做好进货把关,避免不合格产品流入市场。

8 结 语

本文通过对成品油行业生产原料、生产过程、储存、运输过程、销售、使用、政府监管等环节进行分析,提出有效的可追溯控制措施以及监管建议,明确各环节主体的责任,形成全链条、闭环式监管合力,能够化解成品油潜在风险,既能规范企业成品油经营行为,推动成品油流通行业高质量发展,又能服务群众、便利群众生活,全力筑牢涉危化品成品油事故防线。

参考文献

[1]曾燕真,黄娜茹,谢辉英.生物柴油低温流动性及改进方法研究进展[J].山西化工,2022,42(1):32-33+39.

[2]王凯肖.中捷石化汽油脱硫工艺的应用[D].天津:天津大学,2016.

[3]赵笑男.对氨基苯甲醚工业品精制工艺的研究[D].西安:西安石油大学,2018.

[4]苑金岐.汽油抗爆增标剂市场调研报告[J].化工科技市场,2004(4):34-37.

[5]王宏,赵峰.汽油调和是保障油品质量和增加效益的重要途径[J].炼油与化工,2016,27(6):12-15.

[6]丁润冬,吴明晖,周围.质量比改变压缩比的辛烷值测定机[J].软件,2020,41(3):133-136.

[7]董红霞,刘玉峰,张春光.汽油清净剂对发动机性能的影响[J].石油化工应用,2021,40(11):117-120.

作者简介

白亚昊,本科,高级工程师,研究方向为石油化工检测技术及标准化。

邹惠玲,通信作者,本科,研究员,研究方向为石油化工检测技术及标准化。

(责任编辑:袁文静)

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