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摘要:石油产品硫含量是石油产品的一项重要质量控制指标,使用硫含量超标的石油产品,会使机械产生腐蚀,燃烧后会增加大气污染,造成酸雨,危害人体健康。随着人们环保意识的增强,严控石油产品硫含量,减少大气污染已成为不可逆转的发展趋势。本文从我国石油产品硫含量检测的实际出发,对石油产品硫含量检测方法进行了对比分析。
关键词:石油产品;硫含量;检测方法
油品中硫的存在会对炼油装置、机械设备及存储设备产生腐蚀,同时汽车尾气中的硫化物会使尾气处理催化器失去功能。同时,硫的存在会影响油品的安定性、抗氧化性、润滑性等品质,例如高硫含量的汽油更容易产生胶质,降低存储安定性。因此,石油产品中的硫含量控制和检测日趋重要。
1 石油产品中硫含量的检测方法重要性
石油产品中的硫含量是直接关系到产品的加工应用的最重要指标。提高石油产品硫含量检测方法水平具有重要经济价值和社会价值。石油产品所含的硫化物根据其化学性质可分为活性硫化物和非活性硫化物。活性硫化物分布在轻质油品中,能降低燃料稳定性,汽车尾气排放物中的硫化物是大气污染物的最主要来源,对大气造成严重污染;由于硫易于氧化,容易产生胶质沉积,极易造成炼油装置、机械部件、存储设备的腐蚀,影响石油产品的安定性、抗氧化性、润滑性等性能品质,我国对石油产品中的硫含量做出了严格限制;石油产品中的含有非活性硫化物的添加可以改善石油产品的性质,但受热分解后会生成硫化氢会造成大气的污染,并严重腐蚀机器设备。
2石油产品中硫含量检测方法的选择
由于石油产品的种类、生产工艺技术、来源各不相同,不同种类的石油产品采用的检测方法具有各自的优缺点和适用范围。我国石油产品硫含量范围较广,采用不同分析方法形成的分析结果对产品等级确定形成的误差较大, 因此要明确产品基本性质,通过检测方法的研究,明确各方法的适用范围,提高分析结果准确性,可操作性的指导企业的生产方案和技术实施。
2.1石油产品中硫含量检测标准
国际上采用的石油硫含量检测标准主要有 ASTMD3120、ASTM D4294[][]3[]、ASTM D1266,目前我国石油产品标准中溶剂油采用 GB/T 380 、SH/T 0253 标准方法分析;汽油采用 GB/T 380 、GB/T 17040 标准方法分析;柴油采用 GB/T 380 和 GB/T 17040 标准方法分析;喷气燃料采用 GB/T 380标准方法分析。为进一步提高车用汽油质量,我国制定了新的石油标准,但仍与国外先进水平相比有较大的差距,我国要为改善环境空气质量,保护人体健康而切实提高产品检测及工艺技术提升,加速与国际先进国家接轨。
2.2硫含量的检测方法
(1)燃灯法 GB/T 380
燃灯法 GB/T 380 适用于不高于 80kPa 的轻质石油产品( 汽油、煤油、柴油 )。烯灯法将石油产品在烯灯中燃烧,燃烧后使用 Na2CO3吸收 SO2 ,[]使用HCl标准溶液滴定剩余的碱,用盐酸标准溶液返滴定过量的碳酸。此方法被规定为仲裁方法,单次实验的 2 小时内如果,重点关注要求完全燃烧,燃烧后的空白样和未燃烧的空白消耗 HCl 的数超过 0.05 毫升,则试验无效。
(2)微库伦法
微库伦法主要是将样品在裂解管汽化断进行汽化,主要是利用—定的速度与氮气或者是氦气进行混合,在燃烧的时候,必须要与氧气进行混合,裂解氧化,将燃化为二氧化硫,二氧化硫随着氦气或者是氮气进入到滴定池内,与电解池的13-发生一系列的反应。参照电极的变化和给定的偏压进行对比,之后还要将信号进行放大处理,将信号输入到微库伦仪放大器中,在放大之后,就要输出电压,将输出的电压加到电解电极中,最后利用所消耗的电能和硫的含量进行求值处理,这种力式速度比快、操作比较简单、准确性高,这种方法在使用的过程中也是极为重要的。
(3) X射线荧光光谱法
X射线荧光光谱法有能量X射线(EDXPF)和波长X射线(WDXRF)两种。其基本原理是:X射线源发出来的射线束对样品中硫进行激发,硫发生能量跃迁,释放出硫Ka特征谱线,将标准谱线强度与标准样品的强度曲线进行比对得到硫含量。在分析油品硫含量方面,具有不破坏试样、操作简单、分析速度快、效率高的特点。当前尤其在高硫含量油品检测优势明显,随着技术的改进,越来越多的产品应用该方法。但分析的准确性与标样的类型、浓度及校正曲线有关,而且设备一次性投入大。
(4)紫外荧光光谱法
这种方法与XFS方法比较类似,这种方法可以使用脉冲式紫外荧光进行检测,在检测的过程中,使用的方式主要是定量检测,其首先将样品在1000℃以上的高温下完全氧化,使样品中的硫大部分转化为二氧化硫,再进入薄膜干燥器进行干燥,随后进入能发射紫外荧光光源的检测器,通过样品中的硫能吸收能量而发射的紫外荧光强度,来测定样品中硫的含量。这种方法与XFS法的最大的不同在于,紫外荧光光谱是将硫转化为二氧化硫进行测定,而XFS法将试样直接测定。由于在样品的预处理中,存在硫的转化问题,因此较XFS法准确性稍差。但是这种方法,没有X射线的基质干扰问题,且较XFS法更为灵敏,因此在石油产品硫含量的测定也得到了较多的应用。
(5)管式炉法 GB/T 387
管式炉法适用于硫含量大于O.1%的深色石油产品,将产品样品在空气流中燃烧,用过氧化氢和硫酸溶液将生成的亚硫酸酐吸收,生成的硫酸用氢氧化钠标准溶液进行滴定。该方法产品燃烧及吸收是否充分是检测成功与否的关键,对试验系统的密闭性要求严格,由于样品的 SO2的检测过程或氧化过程耗时较长。
(6)石油产品中硫含量检测方法的选择
石油产品硫含量的检测方法选择要综合考虑石油产品种类及硫含量特点,燃灯法测定方法稳定,被广泛应用于轻质油品的分析;荧光法数据重复性好,自动化水平高,适宜分析硫含量较高的样品;管式炉法适用于对重质或固体样品的分析;电量法方法适用于低硫样品的大批量检测。我们应针对实际工作中样品来源和需求不同,选择适应的分析方法来满足不同的需求。
3结束语
综上所述,为满足石油产品质量提高的要求,应根据石油产品种类、硫含量、测量范围、抗干扰性等因素,选择合适的硫含量检测方法,综合分析石油产品的硫含量情况及硫含量分析方法的整体性能情况,实施新技术改造,推进低硫化科技手段创新,實现石油产品质量升级,为市场提供清洁环保的石油产品。
参考文献:
[1] 耿孝通. 浅析库伦测定硫含量不同浓度KI的差异[J]. 山东工业技术. 2017(07).
[2] 黄风林,王迪,李荣春. 石油产品酸含量测定标准的有效性研究[J]. 石油与天然气化工. 2017(02).
[3] 周志琴. 影响石油产品运动黏度测量准确性的因素及改进措施[J]. 全面腐蚀控制. 2017(09).
(作者单位:中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司)
关键词:石油产品;硫含量;检测方法
油品中硫的存在会对炼油装置、机械设备及存储设备产生腐蚀,同时汽车尾气中的硫化物会使尾气处理催化器失去功能。同时,硫的存在会影响油品的安定性、抗氧化性、润滑性等品质,例如高硫含量的汽油更容易产生胶质,降低存储安定性。因此,石油产品中的硫含量控制和检测日趋重要。
1 石油产品中硫含量的检测方法重要性
石油产品中的硫含量是直接关系到产品的加工应用的最重要指标。提高石油产品硫含量检测方法水平具有重要经济价值和社会价值。石油产品所含的硫化物根据其化学性质可分为活性硫化物和非活性硫化物。活性硫化物分布在轻质油品中,能降低燃料稳定性,汽车尾气排放物中的硫化物是大气污染物的最主要来源,对大气造成严重污染;由于硫易于氧化,容易产生胶质沉积,极易造成炼油装置、机械部件、存储设备的腐蚀,影响石油产品的安定性、抗氧化性、润滑性等性能品质,我国对石油产品中的硫含量做出了严格限制;石油产品中的含有非活性硫化物的添加可以改善石油产品的性质,但受热分解后会生成硫化氢会造成大气的污染,并严重腐蚀机器设备。
2石油产品中硫含量检测方法的选择
由于石油产品的种类、生产工艺技术、来源各不相同,不同种类的石油产品采用的检测方法具有各自的优缺点和适用范围。我国石油产品硫含量范围较广,采用不同分析方法形成的分析结果对产品等级确定形成的误差较大, 因此要明确产品基本性质,通过检测方法的研究,明确各方法的适用范围,提高分析结果准确性,可操作性的指导企业的生产方案和技术实施。
2.1石油产品中硫含量检测标准
国际上采用的石油硫含量检测标准主要有 ASTMD3120、ASTM D4294[][]3[]、ASTM D1266,目前我国石油产品标准中溶剂油采用 GB/T 380 、SH/T 0253 标准方法分析;汽油采用 GB/T 380 、GB/T 17040 标准方法分析;柴油采用 GB/T 380 和 GB/T 17040 标准方法分析;喷气燃料采用 GB/T 380标准方法分析。为进一步提高车用汽油质量,我国制定了新的石油标准,但仍与国外先进水平相比有较大的差距,我国要为改善环境空气质量,保护人体健康而切实提高产品检测及工艺技术提升,加速与国际先进国家接轨。
2.2硫含量的检测方法
(1)燃灯法 GB/T 380
燃灯法 GB/T 380 适用于不高于 80kPa 的轻质石油产品( 汽油、煤油、柴油 )。烯灯法将石油产品在烯灯中燃烧,燃烧后使用 Na2CO3吸收 SO2 ,[]使用HCl标准溶液滴定剩余的碱,用盐酸标准溶液返滴定过量的碳酸。此方法被规定为仲裁方法,单次实验的 2 小时内如果,重点关注要求完全燃烧,燃烧后的空白样和未燃烧的空白消耗 HCl 的数超过 0.05 毫升,则试验无效。
(2)微库伦法
微库伦法主要是将样品在裂解管汽化断进行汽化,主要是利用—定的速度与氮气或者是氦气进行混合,在燃烧的时候,必须要与氧气进行混合,裂解氧化,将燃化为二氧化硫,二氧化硫随着氦气或者是氮气进入到滴定池内,与电解池的13-发生一系列的反应。参照电极的变化和给定的偏压进行对比,之后还要将信号进行放大处理,将信号输入到微库伦仪放大器中,在放大之后,就要输出电压,将输出的电压加到电解电极中,最后利用所消耗的电能和硫的含量进行求值处理,这种力式速度比快、操作比较简单、准确性高,这种方法在使用的过程中也是极为重要的。
(3) X射线荧光光谱法
X射线荧光光谱法有能量X射线(EDXPF)和波长X射线(WDXRF)两种。其基本原理是:X射线源发出来的射线束对样品中硫进行激发,硫发生能量跃迁,释放出硫Ka特征谱线,将标准谱线强度与标准样品的强度曲线进行比对得到硫含量。在分析油品硫含量方面,具有不破坏试样、操作简单、分析速度快、效率高的特点。当前尤其在高硫含量油品检测优势明显,随着技术的改进,越来越多的产品应用该方法。但分析的准确性与标样的类型、浓度及校正曲线有关,而且设备一次性投入大。
(4)紫外荧光光谱法
这种方法与XFS方法比较类似,这种方法可以使用脉冲式紫外荧光进行检测,在检测的过程中,使用的方式主要是定量检测,其首先将样品在1000℃以上的高温下完全氧化,使样品中的硫大部分转化为二氧化硫,再进入薄膜干燥器进行干燥,随后进入能发射紫外荧光光源的检测器,通过样品中的硫能吸收能量而发射的紫外荧光强度,来测定样品中硫的含量。这种方法与XFS法的最大的不同在于,紫外荧光光谱是将硫转化为二氧化硫进行测定,而XFS法将试样直接测定。由于在样品的预处理中,存在硫的转化问题,因此较XFS法准确性稍差。但是这种方法,没有X射线的基质干扰问题,且较XFS法更为灵敏,因此在石油产品硫含量的测定也得到了较多的应用。
(5)管式炉法 GB/T 387
管式炉法适用于硫含量大于O.1%的深色石油产品,将产品样品在空气流中燃烧,用过氧化氢和硫酸溶液将生成的亚硫酸酐吸收,生成的硫酸用氢氧化钠标准溶液进行滴定。该方法产品燃烧及吸收是否充分是检测成功与否的关键,对试验系统的密闭性要求严格,由于样品的 SO2的检测过程或氧化过程耗时较长。
(6)石油产品中硫含量检测方法的选择
石油产品硫含量的检测方法选择要综合考虑石油产品种类及硫含量特点,燃灯法测定方法稳定,被广泛应用于轻质油品的分析;荧光法数据重复性好,自动化水平高,适宜分析硫含量较高的样品;管式炉法适用于对重质或固体样品的分析;电量法方法适用于低硫样品的大批量检测。我们应针对实际工作中样品来源和需求不同,选择适应的分析方法来满足不同的需求。
3结束语
综上所述,为满足石油产品质量提高的要求,应根据石油产品种类、硫含量、测量范围、抗干扰性等因素,选择合适的硫含量检测方法,综合分析石油产品的硫含量情况及硫含量分析方法的整体性能情况,实施新技术改造,推进低硫化科技手段创新,實现石油产品质量升级,为市场提供清洁环保的石油产品。
参考文献:
[1] 耿孝通. 浅析库伦测定硫含量不同浓度KI的差异[J]. 山东工业技术. 2017(07).
[2] 黄风林,王迪,李荣春. 石油产品酸含量测定标准的有效性研究[J]. 石油与天然气化工. 2017(02).
[3] 周志琴. 影响石油产品运动黏度测量准确性的因素及改进措施[J]. 全面腐蚀控制. 2017(09).
(作者单位:中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司)