抗燃油酸值过高的分析处理

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1、抗燃油酸值过高的分析处理何文波(湖南华电长沙发电有限公司，长沙410203)摘要:针对某电厂#1机组抗燃油酸值异常升高的现象，分析了酸值升高的原因，提出了防止抗燃油水解导致酸值升高的具体措施。关键词:抗燃油;酸值;超标;水解中图分类号:TM621．4文献标志码:B文章编号:1674－1951(2014)10－0038－021设备概况某电厂一期工程2×600MW超临界机组#1，#23EH油酸值升高的原因EH油属于三芳基磷酸酯抗燃油，工业制取三芳基磷酸酯通采常用酚类(或醇类)为原料，一般将酚和POCl3以3∶1的质量比投料进行反应制得成品磷酸酯。三芳基磷酸酯是酯类，故在一定条件下易水解产生酸

2、;由于其结构含有大量烃类分子，故在一定条件下可发生烃类自由基的连锁反应而产生酸。汽轮机为引进日立技术生产制造的N600－24．2/566/566型超临界压力汽轮机。汽轮机抗燃(EH)油站采用HPU－V150/B型汽轮机EH油站系统，工作介质为磷酸酯EH油，EH油再生装置由硅藻土过滤器和精密过滤器(即波纹纤维过滤器)组成。2问题的提出自2011年以来，#1机组EH油油质虽在合格3．1磷酸酯抗燃油的水解酯类在酸、碱及盐催化条件下易水解，磷酸酯水解是自动催化降解的过程，即水解产物加速水解的进程。当水存在于以磷酸酯为主要成分的EH油中时，会慢慢地与磷酸酯反应，形成醇和二烷基酯酸或二芳基酯酸，这种

3、酸性组分催化其他的磷酸酯水解，加速了磷酸酯的水解，从而导致酸值不断升高。范围内，但含水量及酸值呈逐年上升趋势，在2013年12月进行的例行检测中发现#1机组EH油酸值超标，由11月月检酸值0．121mg/g(以KOH的质量浓度计，下同)上升至0．320mg/g。2013年度#1机组EH油油质分析见表1。2013年度#1机组EH油油质分析表1检测日期项目标准01－1002－1803－1404－1107－1507－1908－1209－1610－1311－0512－09机械杂质无无无无外观颜色透明透明淡橙透明浅棕透明淡橙含水量/(mg·L－1)≤1000．0813．5763．6803．9842

4、．4997．4970．9943．81033．6995．0983．2912．6酸值/(mg·g－1)≤0．1500．1140．1150．1090．1410．1300．1350．1330．1410．1120．1210．320洁净度/级≤621232—11101电阻率(20°)/(Ω·cm)≥6．00×1091．44×1010备注月检月检季检月检月检跟踪月检季检月检月检年报3．2磷酸酯抗燃油的烃类氧化有关试验结果表明，磷酸酯EH油的劣化发生收稿日期:2014－02－11;修回日期:2014－08－20第10期何文波:抗燃油酸值过高的分析处理·39·有更换过。2013－12－17，将硅藻土过滤器

5、和精密过滤器全部更换后投入再生装置，酸值开始缓慢下降。2013－12－30，经混油试验合格后投入西安热工研究院有限公司生产的KZTZ－2型EH油在线再生脱水净化装置。2013－12－31，酸值降至0．15mg/g的合格值，具体数值见表2。在芳环上的烃类取代基上，磷酸酯EH油的劣化机制可以用烃类链锁反应来分析。ＲH键受光、热或催∶化剂的作用而断裂，生成带有未成对电子的游离基Ｒ·和H·，这些游离基具有较高的能量，化学性质非常活泼，游离基Ｒ·先与O2作用，后又与烃ＲH作用，最后除生成ＲOOH外，还生成新的烃游离基ＲOO·，所生成的Ｒ·又可按照上述方式继续与O2和ＲH作用。这样自动连续进行下去，

6、就形成了氧化反应链，不断产生酸性成分，从而导致酸值升高。#由以上处置措施及处置效果可以推测，1机组EH油中含水量虽合格，但接近合格限值的边缘且长期偏高，导致磷酸酯发生水解，酯的水解反应为吸热反应，电加热设备的投入虽然没有使烃类氧化，但加速了磷酸酯的水解，酸性产物增加又进一步加速水解进程。硅藻土吸附酸性物质的能力有限，加之维护不到位使再生效果变差，酸值超限后虽然更换了新滤芯，但吸附缓慢，很难将超标的酸性物质吸收至合格，同时硅藻土过滤器不具备吸附水的功能，不能抑制水解。而采用KZTZ－2型EH油在线再生脱水净化装置滤油后，其极性分子吸附剂吸酸速度是硅藻土11．3倍，同时还配有脱水器，可以除水

7、，在除酸的同时进一步抑制磷酸酯水解，故而对消除水解型酸值过高有良好效果。为验证上述推测，2014－01－09，化验#1机组EH油酸值为0．113mg/g，含水量62．2mg/L，停运KZTZ－2型油净化装置，保留EH油箱电加热联锁自动投入，观察油质变化情况，油质跟踪情况见表3。在将EH油中的水滤除至不足100mg/L的情况下保持油箱电加热随油温自动投入，经过1个月运行，#1机组EH油酸值稳定保持在合格范围内。进一步检查发现，#1机组