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石化行業(yè)的原油及各類油品水分含量測定

更新時間:2021-11-18點擊次數(shù):2795

第一:背 景

石油,是一種粘稠的深褐色液體,其主成分包括各種烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等,有 工業(yè)血液"之稱。通過對原油進行煉制及加工,可以獲得各種不同用途的油品,如:汽油,柴油,煤油,航空煤油,潤滑油等。水分是原油及各類油品中常見的雜質(zhì),主要以懸浮態(tài)、游離態(tài)和溶解態(tài)三種形式存在。石油產(chǎn)品具有一定程度的吸水性,會在儲存、運輸、加注和使用過程中,由于種種原因而混入水分。水分會對石油產(chǎn)品的運輸、加工、使用等各個方面造成一系列危害:首先,直接影響油品質(zhì)量及其使用性能;進而,將對機械設(shè)備的正常運行造成巨大影響,嚴重時甚至釀成重大事故,危及設(shè)備和人員安全。因此,水分含量的準確測定,對于石油化工行業(yè)具有非常重要的意義。

第二:測試儀器及原理

本文介紹一種先進的,可以對水分進行特異性識別的新一代水分分析儀Vapor Pro XL(如圖1所示),為石油化工行業(yè)提供快速且準確的水分測試數(shù)據(jù)。Vapor Pro XL采用傳感器技術(shù)檢測水分,測試過程中無需使用任何化學(xué)試劑,測試靈敏度可達0.1ppm,測試上限為100%Vapor Pro XL的操作十分簡單易懂,僅需簡單培訓(xùn),使用人員便可輕松掌握操作要點,使用過程中可以實現(xiàn)無人值守。使用VaporPro XL,僅需很少量的樣品即可完成測試,測試時間通常可以控制在10分鐘左右甚至更短(測試時間與樣品量及水分含量有一定關(guān)聯(lián)),可有效提高測試效率;

在進行水分測定時,VaporPro XL的控制面板可以實時顯示水分釋放的速率及總量(如圖3a3b),方便用戶根據(jù)實際情況對測試方法進行合理的優(yōu)化。

Vapor Pro XL的測試原理如圖2所示:

第三:測試方法

攜帶少量樣品(樣品量約為0.01g-8g左右,具體視樣品水分含量而定)的玻璃樣品瓶由輸送部件導(dǎo)入至環(huán)形加熱腔內(nèi)(該加熱腔可*包裹樣品瓶,以提升加熱效率,及測試過程中的溫度穩(wěn)定性);傳感器模塊上的穿刺針刺穿瓶蓋上的密封隔墊,穿刺針的作用是將干燥空氣注入樣品瓶,并將高溫條件下蒸發(fā)出來的水分及其他一些易揮發(fā)的成分輸送至傳感器模塊中進行分析;

Vapor Pro XL采用聚合物電容傳感器尖duan技術(shù),通過電容的變化及介電常數(shù)等參數(shù),實現(xiàn)對水分和其他揮發(fā)性成分的區(qū)分,從而實現(xiàn)真實水分含量的測定;

溫度、水分測試的詳細數(shù)據(jù)最終被傳輸至儀器控制面板上。

第四:樣品測試

1. 原油水分含量測定

原油含水量是石油化工行業(yè)中一個非常重要的技術(shù)參數(shù),對原油開采,儲運,脫水加工,煉制等均具有指導(dǎo)意義。同時,水分含量還是原油貿(mào)易計價的重要依據(jù),測量結(jié)果不準確可能會引起貿(mào)易糾紛。下表1為分別使用Vapor Pro XLKF法對四種原油水分含量測試結(jié)果的比較情況。

2. 潤滑油水分含量測定

潤滑油中的水分會促使油品乳化,加速油品的氧化變質(zhì),水解其中的添加劑導(dǎo)致其失效,嚴重影響油品質(zhì)量,潤滑效果,加速設(shè)備的磨損;另外,水分還能使鋼鐵部件產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,造成機械設(shè)備部件銹蝕,使用壽命縮短。下表2為分別使用Vapor Pro XLKF法對幾種潤滑油產(chǎn)品水分含量測試結(jié)果的比較情況。

3. 燃料油水分測定

燃油中含有水分,會使其冰點、結(jié)晶點升高,導(dǎo)致油品低溫流動性差,因冰粒析出而堵塞過濾器及輸油管道,最終造成供油中斷,釀成嚴重事故;水分還會加速燃油系統(tǒng)組件的腐蝕,促進過濾器濾芯表面微生物生長;此外,水分含量過高還會阻礙燃油燃燒效率,增加能耗。下表3為分別使用Vapor Pro XLKF法對幾種燃料油產(chǎn)品水分含量測試結(jié)果的比較情況。

第五、結(jié)果與分析

1. 使用Vapor Pro XL進行石油產(chǎn)品水分測試,可以克服傳統(tǒng)溶劑回流法的諸多弊端,如:甲苯、二甲苯等有毒化學(xué)試劑的大量使用,操作過程繁瑣,樣品需求量大,測試時間長,測試準確性和重現(xiàn)性較差等。

2. 卡爾·費休滴定法是一種廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè)水分測試的方法,其優(yōu)點是測試靈敏度和準確度較高,既可以用于常量水分分析,也可以滿足痕量分析的需求。對上述各類原油及油品中水分含量的分析結(jié)果表明,使用Vapor Pro XL可以獲得與卡爾·費休滴定法一致的水分測試結(jié)果。

3. 相對于卡爾·費休滴定法,Vapor Pro XL還具備其*的優(yōu)勢和亮點:

卡爾·費休滴定法在測定水分時,一般需要先使用卡氏試劑對樣品進行溶解,然后再進行滴定測試,在測試稠油或其他在卡氏試劑中溶解度有限的油品時,經(jīng)常需要添加額外的助溶劑以提升樣品溶解性。

使用Vapor Pro XL進行水分測定時,樣品中的水分經(jīng)加熱蒸發(fā)后由干燥空氣攜帶至傳感器中進行分析,在測試過程中無需使用任何有機化學(xué)試劑,可以最大限度的減少對實驗人員的潛在風(fēng)險以及對環(huán)境的污染。

使用卡爾·費休滴定法測定水分時,電極與樣品直接接觸以指示點位的變化。因此,必須要經(jīng)常對電極進行清潔維護及更換,以避免污染,保持測試靈敏度和準確度。

通常,石油產(chǎn)品中的成分比較復(fù)雜,如:原油中可能含有還原性的含硫化合物;潤滑油中可能含有磷酸酯基阻燃劑及其他一些特定的添加劑,這些物質(zhì)都可能對測試準確性產(chǎn)生負面影響。

使用Vapor Pro XL,在整個測試過程中傳感器與樣品不需要直接接觸,可有效避免樣品對傳感器的污染,進而減少儀器維護成本。同時,也可以避免石油產(chǎn)品中的雜質(zhì)或添加劑對測試的干擾,從而獲得準確的測量結(jié)果。

六、結(jié)論

Vapor Pro XL水分分析儀*的傳感器技術(shù),可以測試石油產(chǎn)品中的真實水分含量。

具有良好的測試適應(yīng)性,測試干擾因素較卡爾·費休滴定法少;

儀器維護成本低,可有效節(jié)約使用成本;

測試過程中無需使用化學(xué)試劑,可避免對實驗人員的潛在風(fēng)險以及對環(huán)境的污染;

操作簡單,易于掌握,可以為石油化工行業(yè)提供快速且準確的水分測試解決方案。

 


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