喷气燃料银片腐蚀问题研究

喷气燃料银片腐蚀问题研究
喷气式飞机发动机的燃料系统采用铜、铝和镁等合金材料，高压油泵采用镀银部件，当喷气燃料中含有硫化物时，会与合金材料中的金属元素反应，从而发生硫化腐蚀。

为了飞行安全，GB6537-94规定3#喷气燃料必须进行银片腐蚀试验，且银片腐蚀试验级别不大于1级。

然而，在喷气燃料生产过程中，由于原油的劣质化使得喷气燃料银片腐蚀试验不合格问题越来越突出。

此外，喷气燃料在运输和存放过程中，罐体本身的硫及微生物的污染（主要为硫酸盐还原菌）也会导致银片腐蚀试验不合格。

针对以上问题，我们通过对喷气燃料银片腐蚀产生机理分析，找出银片腐蚀不合格原因，提出了解决措施。

1.银片腐蚀机理分析
1.1分析方法
银片腐蚀，采用喷气燃料银片腐蚀试验法测定，SH/T0023-90硫化氢、低分子硫醇，采用GC-AED测定，检测低限元素硫，采用气相色谱法测定催化裂化汽油中的元素硫。

该法采用三苯磷分析纯试剂将汽油中元素硫转变为三苯磷硫化物，用磷脂三苯脂作内标，然后用带有磷滤光片的火焰光度检测毛细管气相色谱，采用内标法对元素硫进行定量，检测范围。

1.2银片腐蚀产生机理分析
在加氢反应脱除原料中有机硫的过程中，产生了含有腐蚀性的硫化氢。

喷气燃料中含有即使是微量的硫化氢或硫，与空气接触都会产生银片腐蚀。

具体反应方程式为：
分别向银片腐蚀1级的合格喷气燃料（含有各种硫醇、二硫化物、硫醚等硫化物，但不含硫化氢、元素硫）中添加一定量的硫化氢、元素硫和已知种类的硫醇、二硫化物等进行银片腐蚀试验，结果证明：只有加入硫化氢、元素硫的喷气燃料才会出现银片腐蚀不合格的现象。

对于银片腐蚀不合格的喷气燃料馏分，虽然银片腐蚀级别不同，表现各异，但加入足量汞滴脱除元素硫后，银片腐蚀均可降为1级。

因此加氢精制生产的喷气燃料产生银片腐蚀的主要影响因素是微量硫化氢和单质硫，其他活性硫化物与单质硫共存时会加剧硫与银的反应。

喷气燃料含左右的硫化氢或元素硫时，其银片腐蚀试验就不合格。

另外，其他腐蚀性物质（如环烷酸以及细菌）也可造成银片腐蚀的不合格。

细菌主要为厌氧细菌（食硫酸盐菌）和好氧真菌，均在水环境下生成。

厌氧细菌吃掉硫化物，释放出硫化氢，导致银片腐蚀；好氧真菌的生命活动分离出有机酸，引起生化腐蚀，造成银片腐蚀不合格。

因此，造成银片腐蚀的硫，其主要前身物为硫化氢要彻底解决银片腐蚀问题，关键是将反应所产生的硫化氢汽提干净。

2.解决方案
加氢精制喷气燃料生产中，银片腐蚀不合格问题主要是由于喷气燃料中微量元素硫和硫化氢引起的。

硫化氢含量主要是通过调节汽提塔和分馏塔参数如汽提塔蒸汽量、塔顶温度和再沸炉温度等来控制。

但当硫化氢含量是微量时，分馏塔也无能为力。

溶解在喷气燃料中的元素硫是很难用汽提法除去的。

因此，要控制元素硫的生成。

要解决喷气燃料加氢精制银片腐蚀不合格问题，必须脱除喷气燃料中微量元素硫和硫化氢。

根据化学工程原理，脱除微量元素硫和硫化氢只有通
过固体化学吸附反应法来解决，关键在于有效的脱硫剂。

针对喷气燃料银片腐蚀的特点，工业上普遍采用补充精制的办法解决。

中国石化石油化工科学研究院的吴明清等根据中国石化长庆炼油化工总厂3#喷气燃料在白土精制后出现的银片腐蚀问题，在实验室采用RB-01特种吸附剂进行模拟补充精制试验。

试验结果表明，经RB-01型特种吸附剂精制后，银片腐蚀问题得到根本解决，油品的其他相关性能不变。

中国石油石家庄炼化公司和中国石化洛阳石化总厂的工业应用结果也证明了RB-01特种吸附剂可彻底解决喷气燃料的银片腐蚀问题，同时延长白土的使用寿命。

有关文献报道了中国石化齐鲁分公司炼油厂解决加氢裂化生产喷气燃料时出现的银片腐蚀问题。

石油大学建议使用自主开发的活性炭脱硫剂。

首先在实验室空速6h-1、8h-1、10h-1和12h-1条件下，进行活性炭吸附喷气燃料中微量单质硫的实验，试验结果表明，空速在10h-1以下时，活性炭可将喷气燃料的银片腐蚀从1-2级降至0级，而高空速12h-1则难以保证吸附效果。

综合实验数据及现场条件，在产品出装置前增设吸附罐，体积空速为8h-1。

工业应用证明，经活性炭精制后，喷气燃料银片腐蚀都达到0级，解决了困扰军用喷气燃料生产的难题。

加氢精制装置银片腐蚀多为H2S引起，部分炼厂通过对工艺参数，特别是汽提塔汽提量的调整，加强脱水等手段，对解决航煤的银片腐蚀也有一定的效果。

3.结束语
造成喷气燃料银片腐蚀试验不合格的原因多数人认为是活性硫化物，主要是单质硫和硫化氢；硫醇和二硫化物在低温下单独存在时，不会产生银片腐蚀，但硫醇能促进元素硫和硫化氢的腐蚀。

采用活性炭和氧化锌等补充精制工艺，可以彻底解决喷气燃料的银片腐蚀问题，对喷气燃料的其他相关性能没有影响。