生物柴油腐蚀性试验研究

１ 生 物 柴 油 铜 片 腐 蚀 试 验 及 分 析
影响作用很大 ， 以有 必要 对其进行 研究 分析 。表 １列举 了生 所 物柴油 Ａ（ 以地 沟油为原 料 ） 生物柴 油 Ｂ（ 、 以菜 籽油 为原料 ） 和 ０ 柴 油 的 部 分 理 化 性 质 。试 验 以这 三 种 油 样 为 测 试 对 象 ， 过 ＃ 通 系列试验对 比， 研究分 析生物柴 油的腐蚀 性。
样抽提物水溶液中有无 水溶性 酸或碱 。 试验结果 ： 两种生物柴油水溶性 酸 ｐ Ｈ值低 于 ０ 柴 油 ， 中 ＃ 其 生物柴油 Ａ水溶液呈弱酸性 ， 生物柴油 Ｂ水 溶液无酸碱性（ 见表 ４ 。水溶性酸碱对金 属有强 烈腐蚀 ， ） 因此 ， 在生物 柴油 的生产 、 储存和运输过程 中要严加控制。 生 物 柴 油 的 主要 成 分是 脂 肪 酸 甲酯 。 因此 ， 生 物 柴 油 的 在 生产过程中 ， 会产生一定量 的不饱和脂肪酸 ， 而其中的低级脂肪酸
３ｈ后 取出铜片 ， 经洗涤后 与腐蚀标 准色 板进行 比较 ， 确定 腐蚀
等级。
结果 ： 两种生物柴油的腐蚀等级均高于 ０ 柴油 ， 种生物柴 ＃ 两
油腐蚀等级也不相同 （ 见表 ２ 。其 中 ， 物柴油 Ａ的腐蚀 等级 ） 生 不符合国家规定标准 ； 生物 柴油 Ｂ腐蚀 等级满 足 国家 标准 。由
７０ ６ ） １０ ５
（ １长安 大 学汽 车学 院 ，陕西 西安
７０ ６ １０４；２陕 西延 长 中立新 能源股份 有 限公 司 ，陕西 西安
摘 要 ： 根据国标 Ｇ ／ ９ 铜片腐蚀试验法测定生物柴油的腐蚀等级， Ｔ Ｂ５ ６ ０ 并对主要腐蚀组分试验。测量生物柴油的硫含量和
水溶性 酸或碱 ， 再结合酸值 ， 分析造成腐蚀性主要原因 。结果表明 ： 生物 柴油的硫 含量 、 水溶性酸和酸值 因素都会对金属腐蚀有影 响 ，
ｍａｎ ｃ ｒｏ ｉｎ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｓｗｅ ｅｄｅｅ ｍｉ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｓ ｎ ｏ ｏ ｏ ｉ ｎ ｂ ｅ ｔｎ ｈ ｕ ｆ ｒｃ ｎｅ ｔａ ｄ ｗａｅ ｏｕ ｌ ｃｄ ｏ ｉ ｏ ｒ ｓｏ ｏ ｏ ｅ ｔ ｒ ｔｒ ｎ ｄ ｅ ｒ ａ ｏ ｆｃ ｒ ｓｏ ｙ ｔｓｉ ｇｔ ｅ ｓ ｌｕ ｏ ｔｎ ｎ ｔｒｓ ｌ ｂ ｅ ａ ｉ ｒ ａｋ ｌ，ｐ ｕｓｔ ｅ ａ ｉ ａｕｅ ｗｅ ｅ ａ ａｙ ｅ ． Ｉ ｕ ｎｅ ｕ ｈ ｔｔ ｅ ｓ ｌ ｏ ｔ ｎ ，ｗａ ｅ ｏｕ ｌ ｃ ｄ ａ ｄ ａ ｉ ａｕ ｎ ｌ— ｌ ａ ｉ ｌ ｈ ｃｄ ｖ ｌ ｒ ｎ ｌｚ ｄ ｔｔ ｒ ｄ ｏ ｔｔ ａ ｈ ｕ ｆ ｃ ｎ ｅ ｔ ｕｒ ｔｒ ｓ ｌ ｂ ｅ ａ ｉ ｎ ｃ ｄ ｖ ｌ ｅ ｉｆｕ
２Ｙ Ｚ ｅ ｎ ｒ ｏ ， ｔ． Ｓ ａｎ ｉ ｉａ １０ ５， ｈｎ ） Ｃ ＬＮ ｗ Ｅ ｅｇ Ｃ ． Ｌｄ ， ｈ ａｘ Ｘ ’ｎ７ ０ ６ Ｃ ｉａ ｙ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ＧＴ Ｂ ５ ９ ｔ ｅ ｃ ｒｏ ｉｎ ｇ ａ ｕ ｔ ｏ ｉ ｄ ｅ ｅ ｔ ｈ ｅ ｔ ｔ ｏ ｎ Ｃ ｏ ｒ ｓｏ ｎ ｅ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ／ ０ ６， ｈ ｏ ｒ ｓ ｒ ｄ ａ ｅ ｆ ｏ ｉｓ ｌ ｈ ｔ ｅ ｔｓ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｕ ｃ ｒ ｉｎ ａ ｄ ｔ ｏ ｂ ｗｉ ｏ ｈ
同样的方法将试样装 入第 二个灯 中 ； 标准 正庚烷 装入做 空 白 将 试验的第三个灯 中。往吸收器装人洗涤 过的玻璃 珠约达 ２３高 ／ 度， 准确的注入 ０ ３ ． ％碳酸钠溶液 １ Ｌ 注入蒸馏水 １ Ｌ ０ｍ ， ０ｍ 。开
动水流泵 ， 将所 有 灯 点燃 后 ， 后 放 在 各 烟 道 的 下 面 。待 试 样 燃 然 尽 后 将 灯 熄 灭 ， 上 灯 罩 ， 过 ３～５ｍ ｎ后 ， 闭 水 流 泵 。用 蒸 盖 经 ｉ 关
一
表 １ 生 物 柴 油与 ０ 柴油 性质 对 比 ＃
图 １ 铜 片腐 蚀 试 验 器
试验仪器 ： Ｙ ５ ９ Ａ型铜片腐蚀 试验器 ； Ｓ Ｄ一 ０ ６ 标准 紫铜试 片 （ 纯度 大 于 ９ ．％ ） 寸 规 格 ：５ｈ ×１． × ９９ 尺 ７ ｉ ｍ ２ ５ｍＥ ２ｍｍ； 析 纯 分 的石油醚 （０～１０ｏ ；５ ｍ（ ４ ９ ２ Ｃ） ６ ２０粒度 ） 化硅 砂 纸 ； 用脱 碳 药 脂棉 ； 标准 比色板 试验 过程 ： 按照 国标 Ｇ ／ ０ ６规 定试 验步 骤 ， Ｂ Ｔ５ ９ 打开 仪器 ， 将浴 液温度设 置在 ５ Ｏ℃ ， 加温浴液 。分别 量取一定体 积 的三种 油样放入标有 刻线 的特定 试管 中。将铜片 打磨 洗涤 后 ， 拭 干 擦 净浸 没在 油样 中 ， 带孔 胶塞堵 上试 管。 当浴 温达 到试 验规定 用
４ 结
Βιβλιοθήκη Baidu论
生物柴油在生产制 备过程 中都进 行 了脱硫 ， 但仍 会 留下 并 （） １ 生物柴油 对铜 片有腐蚀作用 ， 不同原料 的生物柴油 对铜 且生成一定 的硫元 素和硫 化物 ， 而这 些物 质都会 对铜等 金属 造 片 腐蚀 的 等 级 不 同 。 以 地 沟 油 为 原 料 的 生 物 柴 油 腐 蚀 等 级 为 成腐蚀 Ｊ 。因此 ， 一定要严格控制生 物柴油的生产 过程 ， 高工 提 ２， ａ 超过了国标 对生物柴 油铜 片腐蚀不 大于 １ 的要求 ； 级 以菜 籽 艺水平 ， 降低 硫 含 量 。 油为原料的生物柴油对铜 片腐蚀 为 １ ， 级 符合国家标准 。 虽然两种生物柴油 的硫 含量都低 于 ０ 柴油 ， ＃ 但腐蚀 等级 却 （） ２ 以地沟油和菜籽油 为原料 的两种 生物柴 油 的硫含 量都 高于 ０ 柴油 。因此 ， 元素及硫 化物虽然对金 属腐蚀有影 响 ， ＃ 硫 但
第４ ０卷第 １ ２期
２１ ０ ２年 ６月
广
州
化
工
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ２ １ ４ ．１
Ｇ ａ ｇ ｈ ｕ Ｃ ｅ ｃ ｌＩ ｄ ｓ ｙ ｕ ｎ ｚ ｏ ｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔ ｒ
Ｊｎ ．０２ ｕ ｅ２ １
生 物 柴 油 腐 蚀 性 试 验 研 究
张 腾 ，孙 志春 ，王 珉 ，金 盼 盼
图 ２ 硫含量测定仪
瓶 中 。 向 烧杯 中 注入 ３ ５ Ｌ抽 提 物 ， 极 进 入 深 度 为 １ ０— ０ｍ 电 ０～ １ ２ｍｍ， 按酸度 计使用要 求测定 ｐ Ｈ值 。根 据 ｐ Ｈ值范 围确定 试
试验仪器 ：Ｈ １７ ２石油产 品硫含 量测定 仪 ； Ｊ ０ ００ 分析 天平 ； 石 油醚 ： 分析纯 ； 标准正庚烷 ；％ 的碳 酸钠水 溶液 ；． ５ Ｎ的盐酸 ３ ０ ０ 溶液 ； 指示剂 ：．％ 溴甲酚绿 乙醇溶液和 ０ ２ 甲基红 乙醇溶液 ０２ ．％ （ 体积 比 ５： ） １ 混合溶液 ； 生物柴 油 Ａ； 生物柴油 Ｂ；＃ ０ 柴油 。 试 验过 程 ： 照 国标 Ｇ ／ ３０—７ 按 Ｂ Ｔ８ ７要 求 ， 试 样 ４～５ｍＬ 取 ， 注入清洁 、 干燥 的灯 中 ， 后调 整灯芯和火焰 高度 。随 后把灯熄 然 灭， 用灯罩将灯盖上 ， 在分析天平上 称量 ， 准至 ０ ０ ０ ； 照 称 ．０ ４ｇ 依
生 物 柴 油 与 矿 物 柴 油 理 化 性 质 接 近 ， 柴 油 机 上 具 有 良好 的 适 在 应性 ， 并且 能够有效 降低尾气 污染 物和碳 烟的排放 ， 是一 种高效 的 清 洁 能 源 。 生物柴 油 的 腐 蚀 性 是 主 要 指 生 物 柴 油 对 金 属 的 腐 蚀 作 用 Ｊ 。生物柴油 含有 一些 腐蚀 性 的成 分 ， 对发 动机 的金属 部件
图 ３ 水 溶 性 酸 及 碱试 验 器
试验仪器 ：Ｙ ２ ９型石油产品水溶 性酸及碱试验器 。 Ｓ Ｄ一 ５
试验步骤 ： 按照国标 Ｇ ／ ５ （ Ｂ Ｔ２ ９ 石油产品水溶性酸及碱测定
法 》 规 定 ， ５ Ｌ试 样 与 ５ Ｌ蒸 馏 水 放 入 分 液 漏 斗 ， 热 的 将 ０ｍ ０ｍ 加 至５ ６ ０— ０℃ 。将分液漏斗中的试验溶液 ， 轻轻地 摇动 ５ｍ ｎ 不 ｉ， 允许 乳 化 。放 出澄 清 后 下 部 的 水 层 经 滤 纸 过 滤 后 ， 入 锥 形 烧 滤
ｅ ｃ ｄ ｏ ｎ ａ ｏ ｒ ｓｏ ｎ ｅ ｎ ｍｅ ｔｌｃ ｒｏ ｉ ｎ，ａ ｄ ｓ ｏ ｔｃ ａｎ ｆｔｙ ａ ｉ ｓ ｉ ｉｄｉｓ ｌｗａ ｈｅ ｍａ ｎ ｃ ｕｓ ｆｍｅ ｔｌｃ ｒｏ ｉ ｎ ｎ ｈ ｒ ｈ ｉ ａｔ ｃｄ ｎ ｂ ｏ ｅ ｅ ｓｔ ｉ ａ ｅ ｏ ｎ ａ ｏ ｓｏ ．
试验可知 ， 生物柴 油具有 一定 的腐蚀 性。而生 物柴 油 中的硫元 素、 硫化物和脂肪酸等物质都会对金属 造成腐蚀 ， 以有 必要研 所 究 其 组 分 对 腐 蚀 性 的影 响 。 表 ２ 生物柴油与 ０ 柴油铜片腐蚀等级 ＃
３ 生 物 柴 油 水 溶 性 酸 碱 测 定
２ 生 物 柴 油 硫 含 量 测 定
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Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ：ｂ ｏ ｅ ｅ ；ｃ ｒｏ ｉ ｎ；ｓ ｌ ｏ ｔｎ ；ｆ ｔ ｃ ｄ ｄ ｉｄｉｓ ｌ ｏ ｒ ｓｏ ｕｆ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｔ ａ ｉ ｓ ｕｒ ｙ
随着石油的不断 开采 ， 源形 势变 得异 常严 峻。飞速 发展 能
的汽车产业对化石 能源 的需求 越来越 大 ， 车造成 的环境 的 问 汽 题也越来越受 到 人们 的关 注 ， 因此 ， 找汽 车代 用燃 料 势 在必 寻 行。生物柴油作为柴油的一种替代 能源 ， 到 了广泛 的关注 … 。 受
并且 生物柴油中的低级脂肪酸是造成金属腐蚀的主要原 因。
关键 词 ： 生物柴油 ； 腐蚀； 硫含量 ； 脂肪酸
中图分类 号 ：Ｅ８ Ｔ９８
文 献标识 码 ： Ａ
文章 编号 ： ０ —６７２１）２— １９ ０ １ １ ９７（０２１ ００ — ３ ０
Ｅｘ ｒｍ ｅ ｔ ｌＳ ｕ ｅ ｆＢｉ ｄ ｅ ｅ ｒ ｏ ｉ ｎ ｐｅ ｉ ｎ ａ ｔ ｄｉｓｏ ｏ ｓ ｌＣｏ ｒ ｓｏ ｉ
易溶于水 ， 也会使 生物柴油水溶液 ｐ Ｈ值降低 。另一个 用来衡 量
油 品 中酸 性物 质 含 量 的指 标 是 酸度 ， 它是 游 离 脂 肪酸 含 量 的标 志 。
生物柴油脂肪酸含量高 ， 酸值较大 （ 见表 １ ， 对金属产生腐蚀 。 ）会 所以， 生物柴油中的脂肪酸是造成金属腐蚀 的重要因素。
作者 简 介 ： 张腾 （ ９６一） 长安 大 学 在 读 研 究 生 ， 要 研 究 方 向 为 交 通新 能 源方 向 。 １８ ， 主
１０ １
广
州
化
工
２１ ０ ２年 ６月
时， 将装有油样和铜 片 的试管置 于 ５ Ｏ℃ 的浴箱 中。保持 浴 温 ，
表 ３ 生 物 柴油 与 ０ 柴油 硫 含 量 ＃
表 ４ 生 物 柴 油 与 ０ 柴 油 水 溶 性 酸 或 碱 ＃
馏水喷射洗涤液滴收集器 、 烟道及收集器上部 后 ， 其收集 于 曾 将 在 其 中用 ０ ３ 碳 酸 钠 溶 液 吸 收 二 氧 化 硫 的 吸 收 器 中 。在 吸 收 ．％ 器 中加 入 １ ～２滴指示剂 ， ０ ０ 以 ．５Ｎ的盐 酸溶液进 行滴定 ， 直至 溶 液变 红为止。用分 析天平称量燃 烧后灯 的质量 。最后 将测量 数 据代 入公 式计算试 样的硫含量 。 结果 ： 生物柴油 Ａ和生物柴油 Ｂ的硫 含量 均低 于国家标准 ， 并 且 两 种 生 物 柴 油 的 硫 含 量 都 比 ０ 柴 油要 低 （ 表 ３ 。 ＃ 见 ）