柴油的安定性

1.质量要求

与汽油相似，影响柴油安定性的主要原因同样是油品中的不饱和烃（如烯烃、二烯烃）以及含硫、氮化合物等不安定组分。安定性差的柴油，长期储存，颜色会变深，易在油罐或油箱底部、油库管线内及发动机燃油系统生成胶质和沉渣。在使用过程中，油箱温度可达60-80℃，由于剧烈震荡，油品中的溶解氧可达到饱和程度。进入燃油系统后，温度继续升高，在金属的催化作用下，不安定组分会急剧氧化生成胶质。这些胶质堵塞滤清器，会影响供油；沉积在喷嘴上，会影响雾化质量，导致不*燃烧，甚至中断供油；沉积在燃烧室壁，会形成积碳，加剧设备磨损。车用柴油要求安定性好，阻碍储存时生成胶质及燃烧后形成积碳倾向要小。  

2.评定指标及意义

评价轻柴油和车用柴油安定性的指标主要有总不溶物和10%蒸余物残炭。 

（1）总不溶物    总不溶物是评价车用柴油固有安定性的指标。所谓固有安定性是在没有水、及活性金属表面及污物存在的情况下，试样暴露于大气中的抗氧化能力。

柴油是复杂的有机混合物，其中也有以聚集状态存在的胶体化合物，在大量溶剂的稀释下，其固有的胶体稳定性被破坏，使胶体凝集而沉降下来，此即为不溶物。不溶物量与溶剂的相对分子质量密切相关，因此得到的结果需注明是什么溶剂的不溶物。通常，溶剂用量为试样量的30-40倍。

总不溶物包括黏附性不溶物和可过滤不溶物两部分。其中，黏附性不溶物是试验条件下，试样在氧化过程中产生的，黏附在氧化管壁上，且不溶于异辛烷的物质。可过滤不溶物是试验条件下，试样在氧化过程中产生的能过滤分离出来的物质，它包括氧化后在试样中悬浮的物质和在管壁上易于用异辛烷洗涤下来的物质。

我国轻柴油和车用柴油均要求总不溶物含量不大于2.5㎎／100ml。

（2）10%蒸余物残炭    油品在规定的仪器中隔绝空气加热，使其蒸发、裂解及缩合所形成的残留物，称为残炭。残炭是评价油品在高温条件下生成焦炭倾向的指标。

由于车用柴油馏分轻，直接测定残炭值很低，误差较大，故规定测定10%蒸余物残炭。车用柴油10%蒸余物残炭反映油品的精致深度或油质的好坏。10%蒸余物残炭值大的柴油在使用中会在汽缸内形成积碳，导致散热不良，机件磨损加剧，缩短发动机使用寿命。

轻柴油和车用柴油均要求10%蒸余物残炭值不大于0.3%

3.测定方法

（1）总不溶物  总不溶物的测定按SH/T 0175-94 《馏分燃料油氧化安定性测定法（加速法）》进行。该标准试验方法适用于评定初馏点不低于175℃，90%点温度不高于370℃的中间馏分燃料油的固有安定性。但不适用于含渣油的燃料油以及主要组分为非石油成分的合成燃料油；不能准确预测中间馏分燃料油在储存一定时间后生成的总不溶物量。

测定时，将以过滤是350ml试样注入氧化管中，通进氧气，速度为50ml／min。在95℃的温度条件下氧化16h;然后将氧化后的试样冷却到室温，过滤，得到可过滤的不溶物；用三合剂（等体积混合的分析纯丙酮、甲醇和甲苯液体）把黏附性不溶物从氧化管上洗下来，蒸发除去三合剂后，既得黏附性不溶物；可过滤的不溶物与黏附性不溶物之和即为总不溶物量，以㎎／100ml表示。

（2）10%蒸余物残炭    车用柴油10%蒸余物残炭在测定前先按GB/T 6536-1977《石油产品蒸馏测定法》对200ml试样进行蒸馏，收集10%残余物作为试样；也可用GB/T 255-77（88）《石油产品蒸馏测定法》获取10%残余物，由于该法采用100ml蒸馏烧瓶，因此需进行不少于两次的蒸馏，收集10%蒸余物作为试样。再按康氏法测定残炭。

      康氏法残炭按CB/T268-87《石油产品残炭测定方法（康氏法）》进行。该方法参照采用ISO6615-1983,是普遍应用的一种标准试验方法，康氏法残炭一般用于常压蒸馏时易分解、相对易挥发的石油产品，

测定时，用恒重好的瓷坩堝按规定称取试样，将盛有试样的瓷坩堝放入内铁坩堝中，再将内铁坩堝放在外铁坩堝内（内外铁坩堝之间装有细砂），然后再将全部套坩堝放在镍铬丝三角架上，使外铁坩堝置于遮焰体中心，用圆铁罩罩好。用强火焰的煤气喷灯加热，使试样蒸发、燃烧，生成残留物，冷却40min后称量，计算残炭占试样的质量分数，即为康氏法残炭值。

     加热过程分预热期、燃烧期和强热期三个阶段，测定时，要严格执行标准，以确保测定结果的有效性。

4.影响测定的主要原因

（1）总不溶物

①试样的贮存与保管。试样的贮存与保管条件应不致引起总不溶物增多，按要求试样应装在金属桶或棕，色瓶中避光保存，不得用塑料容器或软质玻璃材料容器存放。如果不能立即试验，应用氮气加以保护，储存温度不应高于10℃，储存时间不得超过一周。

②试验条件的保证。试验必须在没有水、活性金属表面及污物存在的规定条件下进行，同时避免光照，否则可导致测定结果偏高。

（2）10%蒸余物残碳

① 量取温度。为了得到较准确的10%余物，蒸馏时应设法使馏出物温度与装样温度一致。

② 仪器的安装。全套坩埚放在镍铬丝三脚架上，须将外铁坩埚放在遮焰体的正中心，不能倾斜。全套坩埚用圆铁罩罩上。必须受热均匀，否则将影响测定结果。

③ 加热强度控制。预热期的加热应自始自终保持均匀，如果加热强度过大，试样会溅出瓷坩埚外，使测定结果偏低；如果加热强度小，会使燃烧期延长，溅出残炭的可能性加大，同样使测定结果偏低。燃烧期要控制火焰不超过火桥，否则测定结果偏低。强热期必须保证7min若加热强度不够，会影响到残炭的形成使其无光泽，并不成鱼鳞片状，造成结果偏大。

④ 坩埚冷却和称量。按规定，强热期过后，移开喷灯，使仪器冷却到不见烟（约15min）再移去圆铁罩和外内铁坩埚盖，用热坩埚坩将瓷坩埚移入干燥器内，冷却40min，称量。如果取出坩埚过早，新鲜空气进入瓷坩埚，在高温下残炭发生燃烧，会使测定结果偏小；反之、超时未取出，由于温度降低，可能引起瓷坩埚吸收空气中的水分，使测定结果偏高。