近日，博士研究生孔繁格等人完成的研究论文“Molecular characterization and source analysis of excessive sediment in marine fuel”在Fuel期刊上发表。该研究基于高分辨质谱技术，系统分析了船用燃料油中过量沉积物的化学组成，揭示了其形成的关键分子机制。

船用燃料油沉积问题是制约船舶安全运行、延长设备使用寿命、提升燃烧效率的核心技术难题。国际海事组织（IMO）对燃料油稳定性设有严格限值，明确规定总沉积物含量不得超过 0.1%。深入解析沉积物分子组成，可为优化船燃产品质量提供关键数据支撑。

本研究面向生产企业船用燃料油总沉积物超标的实际问题，以渣油加氢脱硫（RDS）重油、催化裂化（FCC）油浆两类调和组分为研究对象，综合采用元素分析、SARA 分离与高分辨质谱等技术，对燃料油及沉积物开展全面表征。结果显示，两类调和组分组成差异显著：RDS重油以长侧链、低缩合度芳烃为主，杂原子化合物含量低、饱和分占比高；FCC油浆则以短侧链、高缩合度稠环芳烃为核心成分。同时，沉积物组成与对应油品中沥青质组分高度相似。

基于高分辨质谱的精准分析表明，尽管该船用燃料油主体为RDS重油，但其沥青质中60%以上来自FCC油浆，且富含杂原子化合物。与同工艺合格产品对比，不合格船燃所用RDS重油含有更多高缩合芳烃结构。结合RDS重油生产工艺推断，过量沉积物的形成与加氢处理过程中的副热反应密切相关：不合格样品所用加氢处理催化剂服役周期更长、催化活性降低，引发裂解反应加剧。一方面，长链芳烃侧链断裂生成小分子烃类，提升饱和烃含量；另一方面，缩合反应增强生成短侧链高缩合度芳烃，导致沥青质含量上升。上述组成变化破坏油品胶体体系稳定性，降低调和组分相容性，最终引发沉积物超标。

该工作由课题组与广州石油化工学院范钦臻教授合作完成。

 

论文信息如下：

英文标题：Molecular characterization and source analysis of excessive sediment in marine fuel

中文标题：船用燃料油沉积物分子组成及产生机制研究

作者：孔繁格，王婧，王源丰，周仁杰，张亚和，吴建勋，范钦臻，史权*

DOI：https://doi.org/10.1016/j.fuel.2026.139150

 

 

编辑：刘晓丽