王培凌 王培群
摘要:石油產品硫含量是石油產品的一項重要質量控制指標,使用硫含量超標的石油產品,會使機械產生腐蝕,燃燒后會增加大氣污染,造成酸雨,危害人體健康。隨著人們環(huán)保意識的增強,嚴控石油產品硫含量,減少大氣污染已成為不可逆轉的發(fā)展趨勢。本文從我國石油產品硫含量檢測的實際出發(fā),對石油產品硫含量檢測方法進行了對比分析。
關鍵詞:石油產品;硫含量;檢測方法
油品中硫的存在會對煉油裝置、機械設備及存儲設備產生腐蝕,同時汽車尾氣中的硫化物會使尾氣處理催化器失去功能。同時,硫的存在會影響油品的安定性、抗氧化性、潤滑性等品質,例如高硫含量的汽油更容易產生膠質,降低存儲安定性。因此,石油產品中的硫含量控制和檢測日趨重要。
1 石油產品中硫含量的檢測方法重要性
石油產品中的硫含量是直接關系到產品的加工應用的最重要指標。提高石油產品硫含量檢測方法水平具有重要經濟價值和社會價值。石油產品所含的硫化物根據其化學性質可分為活性硫化物和非活性硫化物?;钚粤蚧锓植荚谳p質油品中,能降低燃料穩(wěn)定性,汽車尾氣排放物中的硫化物是大氣污染物的最主要來源,對大氣造成嚴重污染;由于硫易于氧化,容易產生膠質沉積,極易造成煉油裝置、機械部件、存儲設備的腐蝕,影響石油產品的安定性、抗氧化性、潤滑性等性能品質,我國對石油產品中的硫含量做出了嚴格限制;石油產品中的含有非活性硫化物的添加可以改善石油產品的性質,但受熱分解后會生成硫化氫會造成大氣的污染,并嚴重腐蝕機器設備。
2石油產品中硫含量檢測方法的選擇
由于石油產品的種類、生產工藝技術、來源各不相同,不同種類的石油產品采用的檢測方法具有各自的優(yōu)缺點和適用范圍。我國石油產品硫含量范圍較廣,采用不同分析方法形成的分析結果對產品等級確定形成的誤差較大, 因此要明確產品基本性質,通過檢測方法的研究,明確各方法的適用范圍,提高分析結果準確性,可操作性的指導企業(yè)的生產方案和技術實施。
2.1石油產品中硫含量檢測標準
國際上采用的石油硫含量檢測標準主要有 ASTMD3120、ASTM D4294[][]3[]、ASTM D1266,目前我國石油產品標準中溶劑油采用 GB/T 380 、SH/T 0253 標準方法分析;汽油采用 GB/T 380 、GB/T 17040 標準方法分析;柴油采用 GB/T 380 和 GB/T 17040 標準方法分析;噴氣燃料采用 GB/T 380標準方法分析。為進一步提高車用汽油質量,我國制定了新的石油標準,但仍與國外先進水平相比有較大的差距,我國要為改善環(huán)境空氣質量,保護人體健康而切實提高產品檢測及工藝技術提升,加速與國際先進國家接軌。
2.2硫含量的檢測方法
(1)燃燈法 GB/T 380
燃燈法 GB/T 380 適用于不高于 80kPa 的輕質石油產品( 汽油、煤油、柴油 )。烯燈法將石油產品在烯燈中燃燒,燃燒后使用 Na2CO3吸收 SO2 ,[]使用HCl標準溶液滴定剩余的堿,用鹽酸標準溶液返滴定過量的碳酸。此方法被規(guī)定為仲裁方法,單次實驗的 2 小時內如果,重點關注要求完全燃燒,燃燒后的空白樣和未燃燒的空白消耗 HCl 的數(shù)超過 0.05 毫升,則試驗無效。
(2)微庫倫法
微庫倫法主要是將樣品在裂解管汽化斷進行汽化,主要是利用—定的速度與氮氣或者是氦氣進行混合,在燃燒的時候,必須要與氧氣進行混合,裂解氧化,將燃化為二氧化硫,二氧化硫隨著氦氣或者是氮氣進入到滴定池內,與電解池的13-發(fā)生一系列的反應。參照電極的變化和給定的偏壓進行對比,之后還要將信號進行放大處理,將信號輸入到微庫倫儀放大器中,在放大之后,就要輸出電壓,將輸出的電壓加到電解電極中,最后利用所消耗的電能和硫的含量進行求值處理,這種力式速度比快、操作比較簡單、準確性高,這種方法在使用的過程中也是極為重要的。
(3) X射線熒光光譜法
X射線熒光光譜法有能量X射線(EDXPF)和波長X射線(WDXRF)兩種。其基本原理是:X射線源發(fā)出來的射線束對樣品中硫進行激發(fā),硫發(fā)生能量躍遷,釋放出硫Ka特征譜線,將標準譜線強度與標準樣品的強度曲線進行比對得到硫含量。在分析油品硫含量方面,具有不破壞試樣、操作簡單、分析速度快、效率高的特點。當前尤其在高硫含量油品檢測優(yōu)勢明顯,隨著技術的改進,越來越多的產品應用該方法。但分析的準確性與標樣的類型、濃度及校正曲線有關,而且設備一次性投入大。
(4)紫外熒光光譜法
這種方法與XFS方法比較類似,這種方法可以使用脈沖式紫外熒光進行檢測,在檢測的過程中,使用的方式主要是定量檢測,其首先將樣品在1000℃以上的高溫下完全氧化,使樣品中的硫大部分轉化為二氧化硫,再進入薄膜干燥器進行干燥,隨后進入能發(fā)射紫外熒光光源的檢測器,通過樣品中的硫能吸收能量而發(fā)射的紫外熒光強度,來測定樣品中硫的含量。這種方法與XFS法的最大的不同在于,紫外熒光光譜是將硫轉化為二氧化硫進行測定,而XFS法將試樣直接測定。由于在樣品的預處理中,存在硫的轉化問題,因此較XFS法準確性稍差。但是這種方法,沒有X射線的基質干擾問題,且較XFS法更為靈敏,因此在石油產品硫含量的測定也得到了較多的應用。
(5)管式爐法 GB/T 387
管式爐法適用于硫含量大于O.1%的深色石油產品,將產品樣品在空氣流中燃燒,用過氧化氫和硫酸溶液將生成的亞硫酸酐吸收,生成的硫酸用氫氧化鈉標準溶液進行滴定。該方法產品燃燒及吸收是否充分是檢測成功與否的關鍵,對試驗系統(tǒng)的密閉性要求嚴格,由于樣品的 SO2的檢測過程或氧化過程耗時較長。
(6)石油產品中硫含量檢測方法的選擇
石油產品硫含量的檢測方法選擇要綜合考慮石油產品種類及硫含量特點,燃燈法測定方法穩(wěn)定,被廣泛應用于輕質油品的分析;熒光法數(shù)據重復性好,自動化水平高,適宜分析硫含量較高的樣品;管式爐法適用于對重質或固體樣品的分析;電量法方法適用于低硫樣品的大批量檢測。我們應針對實際工作中樣品來源和需求不同,選擇適應的分析方法來滿足不同的需求。
3結束語
綜上所述,為滿足石油產品質量提高的要求,應根據石油產品種類、硫含量、測量范圍、抗干擾性等因素,選擇合適的硫含量檢測方法,綜合分析石油產品的硫含量情況及硫含量分析方法的整體性能情況,實施新技術改造,推進低硫化科技手段創(chuàng)新,實現(xiàn)石油產品質量升級,為市場提供清潔環(huán)保的石油產品。
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(作者單位:中航飛機股份有限公司漢中飛機分公司)