灰份(ASH)是中、重质油品包括润滑油的规格指标之一。油品经燃烧后,油品中的不可燃物质所形成的残渣即称灰份,其重量占试样重量的百分比即为该油品的灰份含量。
燃料型石油产品中的灰份或是来自原油,或是由加工过程中引入,或来自外界杂质的污染。
正常情况下,原油经加工后,灰份主要集中于残渣燃料油等重质油品之中,中质油品中也可能少量存在。从组成看,构成灰份的主要是一些无机化合物。视油源的不同这些灰份可以包括铅、钙、铁、镁、镍、钠、硅、钒等的化合物,其它金属亦可能存在,但含量微不足道。
灰份对于燃料型油品有弊无利,如某些类型的灰份对于燃烧器喷嘴、泵部件、阀门以及精密的控制元件等有磨蚀作用;在高温高压下更对金属产生严重腐蚀。一些熔融态灰份,尤其是钠、钒的化合物会被炉内之多孔耐火材料表面所吸附而导致耐火材料的熔蚀崩裂,有些灰份更会积聚在锅炉加热管表面而致使传热恶化。对于玻璃及陶瓷工业,若所用之燃料中含有钒、铁等组份更会引致产品起麻点及变色。
另外,对于柴油燃料,灰份是造成发动机沉积及产生过度磨损的原因之一。
因此对于燃料型石油产品灰份愈少愈好,但润滑油的灰份则有所不同。对不加添加剂的润滑油,灰份表示基础油的精制及洁净程度,自然亦是愈少愈好;而对加有高灰份添加剂(如磺酸盐等)者,则灰份标示着添加剂加入量的多少而需控制一定数值以保证有足够的添加剂存在。因此,灰份的测定在润滑油中具有特殊重要的意义,它往往可充当品质“监视”的角色——在润滑油调配过程中可赖以观察有无异常现象发生;对于用过之润滑油可藉以判断是否还可使用抑需废弃更换等等。润滑油规格上尚广泛采用硫酸化灰份(Sulfated Ash)主要是令结果有更好的重复性,提高测定的准确度。
硫含量(SULFUR CONTENT),在石油的组分中除碳、氢外,硫是第三个主要组分,虽然在含量上远低于前两者,但是其含量仍然是很重要的一个指标。常见的原油其含硫量多在0.2%至5%之间,但也有极个别含硫量高达7%者,一般含硫低于1%者列为低硫原油,高于1%者为高硫石油。
石油中有游离态的硫存在,但大多以硫化物和硫化氢、硫酸、硫醚、二硫化物及环状硫化物等存在。原油经加工后,硫的分布随馏分的沸点而递增,因此轻质馏分中含硫少,原油中70~80%的硫均集中到较重馏分如柴油特别是残渣燃料油中。轻质馏分中硫多以硫醇、硫醚等存在,因此如航空燃料等的规格中除对总硫量有限制外尚规定了硫醇性硫的允许含量。
硫的存在是造成石油及其产品腐蚀设备的主要根源,随燃烧而生成的二氧化硫是污染大气的主要因素,同时硫亦是造成油品恶臭及变色的原因之一,此外尚易令石油加工中所用的催化剂中毒,影响润滑油添加剂的效果、令汽油的感铅性降低(即不易通过加铅提高其辛烷值)。因此脱硫精制已成为目前石油加工中的一项重要过程。
但并非任何情况下硫都是有害的,有些油品如双曲线齿轮油就规定了含硫量不低于1.5%,因发现某些硫化物能增强该润滑油油膜的坚固性,且还可充作抗腐蚀之添加剂。
总硫量的测定法很多,目前轻质馏分(如汽油、航空煤油、煤油)中的硫多采用燃灯法,近期更发展了X-射线光谱分析法及氢氧燃灯法,后者并可用于石油气,中质馏分油、燃料油等则多用石英管燃烧法(西方1976年起已不再继续使用)、氧弹法,而近期还广泛采用简易三角瓶燃烧法等。
水份及沉积物(WATER AND SEDIMENT),原油及中、重质油品质量指标之一,亦称BSW(Bottom Sediment And Water)。
原油中的水份及沉积物一般来源于运输过程以及钻井开采时所用之泥浆,而油品则主要来自储运及加工过程。
原油中的水分及沉积物往往为加工炼制带来麻烦,沉积物会堵塞、磨损甚至腐蚀设备,而水份的存在有时是引起蒸馏产生液泛(蒸馏塔冲油)的主要原因。而石油产品中的水份,轻则造成火焰的迸散、逆燃(Flash-Back