为何低温流动性指标至关重要
生物柴油在温度下降时可能发生结晶,这些晶体可相互聚集并堵塞燃油滤清器,最终导致发动机或燃烧器无法正常运行。深入理解各项低温流动性测量指标的区别,浊点、冷滤点(CFPP)以及冷浸过滤性,有助于操作人员正确解读质量证书、设定储存温度裕量,并选择适当的调和或添加剂方案。
浊点测量
浊点是指在对燃油样品进行系统性冷却时,肉眼首次可观察到细小固态晶体出现时的温度。该指标依据ASTM D2500进行测量,或采用自动化光学替代方法ASTM D5773进行测量,后者使用珀耳帖冷却装置并配合连续光学检测。对于B100,ASTM D6751未设置合格/不合格限值,仅要求将该数值报告给客户。这一报告要求反映了如下事实:浊点因原料组成不同而存在相当大的差异,所测得的浊点取决于实际燃料本身,因此通用的原料范围并非验收限值。
冷滤点
冷滤点通过规定的冷却、过滤及终点判定程序来表征低温过滤性。所报告的温度是测试结果,而非对所有燃油系统最低运行温度的保证。该指标在评估低温流动改进剂添加剂的效果方面尤为有用,此类添加剂可降低冷滤点及相关低温流动测试(LTFT)结果,而不会对浊点产生显著影响。因此,对于经添加剂处理的生物柴油调和燃料而言,冷滤点或低温流动测试结果或许比单独的浊点更能预测实际低温使用性能。NREL指南描述了针对B100进行添加剂处理的局限性,性能表现需通过实际燃料与添加剂的组合加以确认,而不应从稀释调和物的测试结果中进行推断。
冷浸过滤性
冷浸过滤性被纳入ASTM D6751,源于相关数据表明:部分B100在以最高B20比例调和至柴油时,可能在成品调和燃料浊点以上的温度形成沉淀物。冷浸要求在规定测试条件下对这一过滤性问题进行筛查,通过测试并不保证在所有未来储存或使用条件下均不会出现沉淀。根据AFDC对ASTM D6751的概述,1-B级最大值为200秒,2-B级最大值为360秒(依据D7501测量)。1-B级还附有全年适用的单甘酯限值,旨在将导致低温沉淀形成的微量组分降至最低。当前规格值应以ASTM D6751最新版本为准进行确认。
综合解读各项测试
上述三项测量指标针对不同的失效机制。浊点标志着结晶的起始。冷滤点与低温流动测试采用不同的标准化冷却和过滤程序。其与现场使用性能的关系取决于实际燃油系统、运行条件及所用添加剂。冷浸过滤性针对的是一种不同的现象:某些组分在调和燃料浊点以上的温度发生沉淀。因此,全面的低温评估需综合运用所有相关指标。ASTM D975及ASTM D7467附录就如何结合区域十分位最低环境温度解读上述测试结果提供了指导。
操作人员实用指南
储存和转运方案应根据实际燃料的测定低温流动性指标及预期条件进行评估。通用的温度裕量或储罐位于地下这一事实,并不能保证可靠运行。将燃料与具有较低浊点的适宜石油燃料调和,或使用相容性添加剂,可改变低温流动性表现,但结果取决于各组分、调和比例及处理方式。应采用适合预期应用的方法对成品调和燃料进行测试,并应将实验室测试结果与对每一个滤清器、管道、储罐或发动机的性能保证加以区分。