摘要:中國石油天然氣股份有限公司大港石化分公司(簡稱大港石化)質(zhì)量檢驗中心經(jīng)過多方調(diào)研后,購買了PXSJ216F型離子計(簡稱離子計),將其用于測定生產(chǎn)裝置特定有機樣品中的鈉(Na)離子含量。經(jīng)過一系列實驗探索,確定了該儀器的最佳使用條件,同時對該方法的精密度進行了考察。最終驗證表明,該方法精密度和準(zhǔn)確性較好,且實驗操作簡單,為生產(chǎn)裝置所需數(shù)據(jù)高效準(zhǔn)確的獲取提供了必要保障。
關(guān)鍵詞:Na離子含量;PXSJ216F型離子計;精密度
中國石油天然氣股份有限公司大港石化分公司(簡稱大港石化)由于生產(chǎn)實際需要,要求對生產(chǎn)裝置多類型樣品中的Na離子含量進行定量分析。目前大港石化質(zhì)量檢驗中心主要采用ICPE-OES法來完成該項化驗分析,此方法精密度高,元素分析線性范圍較寬,檢測靈敏度高,檢出限低。然而在實際應(yīng)用過程中也暴露出如下問題:(1)分析樣品僅適用于無機水相樣品;(2)對個別成分復(fù)雜的樣品,容易引起電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀產(chǎn)生霧化系統(tǒng)堵塞、矩管老化加速等問題;(3)Na離子本身不穩(wěn)定,所配制Na標(biāo)準(zhǔn)溶液儲存條件苛刻,且配制標(biāo)準(zhǔn)溶液過程繁瑣,易造成試劑浪費和人力資源消耗。經(jīng)過多方調(diào)研,參照GB/T 14640—2017《工業(yè)循環(huán)水及冷卻水中鉀、鈉含量的測定》中提到的靜態(tài)法,大港石化質(zhì)量檢驗中心購買了PXSJ216F型離子計(簡稱離子計),進行了一系列實驗探索,驗證了該方法測定生產(chǎn)實際樣品中的Na離子含量的可行性[1]。
1實驗儀器與試劑
主要儀器:PXSJ216F型離子計,上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司;所用電極為701型鈉離子復(fù)合電極。
試劑:N甲基二乙醇胺、Na標(biāo)樣(100 mg/L),GBW(E)080260,中國計量科學(xué)院。
2離子計鈉離子濃度校準(zhǔn)
本離子計針對Na離子質(zhì)量濃度測量范圍為2 300.000~0.023 mg/L,相應(yīng)的pNa值區(qū)間為1~6,校準(zhǔn)后對應(yīng)的Na離子的濃度和質(zhì)量濃度如表1所示。
結(jié)合實際需求,選取Na離子標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度對應(yīng)的pNa值為1、2、3、4的4個點作4點斜率校準(zhǔn)曲線。
3PXSJ216F型離子計測定水相樣品的實驗探索
3.1PXSJ216F型離子計測定水相質(zhì)控樣品的實驗探索
用已經(jīng)校準(zhǔn)好的離子計測量pNa值為1、2、3、4的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控樣品,結(jié)果如表2所示。
由表2可知,校準(zhǔn)好的離子計測量pNa值為1~4的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控樣品時,測量值與標(biāo)準(zhǔn)值的相對誤差范圍在±2%以內(nèi)。
3.2PXSJ216F型離子計測定實際水相樣品的實驗探索
選取烷基化裝置的水洗塔C203和C204底部的2個實際水樣,分別用已經(jīng)校準(zhǔn)好的離子計以及ICP儀器測定水樣中Na離子的含量,得到數(shù)據(jù)。在校準(zhǔn)好的離子計測量實際水樣中的Na離子含量時,以ICP儀器所得數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)值作為參考,得出測量值與標(biāo)準(zhǔn)值的相對誤差范圍在±5%以內(nèi)。GB/T 14640—2017《工業(yè)循環(huán)水及冷卻水中鉀、鈉含量的測定》中并未對數(shù)值的精密度加以規(guī)定,結(jié)合日常環(huán)境監(jiān)測實際工作經(jīng)驗,在測定水相樣品時,該方法的相對誤差范圍在±5%以內(nèi),滿足實際生產(chǎn)對于數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的要求。
4PXSJ216F型離子計測定有機胺液的實驗探索
依據(jù)GB/T 14640—2017《工業(yè)循環(huán)水及冷卻水中鉀、鈉含量的測定》中靜態(tài)法的相關(guān)規(guī)定,離子計僅適用于測定水樣中Na離子含量。而大港石化實際生產(chǎn)對快速準(zhǔn)確測定溶劑再生系統(tǒng)中的胺液的Na離子含量提出了要求,為此開展了一系列實驗探索,以驗證此方法是否適用于胺液這種有機樣品。選取一段時間內(nèi)大溶劑貧胺液和外送貧胺液2種樣品進行了實驗分析,與ICP儀器測定結(jié)果進行對比,得到數(shù)據(jù)。可知,對于本公司溶劑再生裝置的有機胺液,在胺液稀釋3倍的情況下所得的Na離子含量數(shù)值與ICE-OES法所得結(jié)果誤差最小,且均能滿足相對誤差范圍要求。
5PXSJ216F型離子計測定質(zhì)控樣品時的精密度考察
大港石化溶劑再生胺液是由20%的N甲基二乙醇胺和80%的水(裝置用水)配制而成。用20%的N甲基二乙醇胺加上80%的蒸餾水作為基礎(chǔ)質(zhì)控樣品,同時向基礎(chǔ)質(zhì)控樣品里面添加80% pNa 1對應(yīng)的Na離子含量(1 830 mg/L),對所得的加標(biāo)質(zhì)控樣品進行實驗分析,測定過程中同樣對樣品稀釋3倍,用離子計測定并獲取數(shù)據(jù)??傻茫|(zhì)控樣稀釋3倍時,對該樣品重復(fù)測定3次,PXSJ216F型離子計測定結(jié)果與理論值相對誤差范圍均在±5%以內(nèi),3次結(jié)果計算所得標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.87,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD小于1%,滿足大部分儀器的精密度要求,證明該方法可用于測量大港石化溶劑再生系統(tǒng)胺液中的Na離子含量。
6結(jié)論
大港石化質(zhì)量檢驗中心參照GB/T 14640—2017《工業(yè)循環(huán)水及冷卻水中鉀、鈉含量的測定》中靜態(tài)法的相關(guān)說明,創(chuàng)新性地探索將該方法應(yīng)用于測定溶劑再生系統(tǒng)有機胺液中Na離子含量的可行性。實驗所得數(shù)據(jù)與理論值的相對誤差范圍在±5%以內(nèi),相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD小于1%,滿足大部分儀器的精密度要求,證明將該方法可替代ICPE-OES法用于測量溶劑再生系統(tǒng)胺液中的Na離子含量。
參考文獻:
[1]龐騰.ADC廢水尿素富集、水解規(guī)律及物性模擬研究[D].天津:天津科技大學(xué),2016.
作者簡介:陳楠,女,四川南充人,副高職稱,碩士研究生,研究方向:石油化工。