旦增格桑(西藏自治區產品質量監督檢驗所, 西藏 拉薩 850000)
汽油中硫含量檢測處理分析
旦增格桑(西藏自治區產品質量監督檢驗所, 西藏 拉薩 850000)
汽油中的硫在燃燒過程中產生的化合物嚴重影響了人類健康,汽油中硫含量是決定油品質量的主要因素,對其檢測處理也需要加強研究。本文主要分析了汽油中硫的構成,油中硫含量檢測方法,汽油中硫含量檢測的影響及處理。
汽油;硫含量;檢測處理
汽油是一種混合物,一般包括了各族烴類,此外還含有少量雜質:鉛、鐵、硫等。中國汽油75%~80%成分總量來自催化裂化裝置,辛烷值大概超過90%,需要調和重整汽油、異構化汽油等組分才可以達到對應的標號以及清潔要求。由于這些調和組分汽油含硫量十分低,價值比例很小,所以國內市場上的汽油很多硫化物全部來自于催化汽油。催化汽油中包括無機物與有機物兩類含硫化物,具體包括元素硫、硫化氫、硫醇、硫醚等,具體表現為下列特點:極高沸點的餾分中主要是噻吩類化合物;較低沸點的餾分中主要是硫醇累硫。二者總和在含硫總量中的比例超過85%。
(1)燃燈法 燃燈法是對液態石油產品含硫量進行分析的主要方法,通過實際應用可知,影響燃燈法的因素很多,由于容易揮發,在對火焰高度分析時很難控制,容易形成不完全燃燒,產生了較大誤差。另外,分析燃燈法的時間比較差,對操作形成了極高的要求,重復性極差。
(2)X射線熒光光譜法 分析油品含硫量的X射線熒光法包括能量色散X射線熒光法和波長色散X射線熒光法。能量色散方法檢測含量質量分數范圍在0.05%~5%,這一方法把試樣放置在從X射線源發射出的射線束中,可以從放射性源或X射線管獲得激發能量,檢測能量為2.3KeV的硫特性譜線強度,并且比較積累強度和預先制備好的校準試樣強度,進一步得到質量分數表示的硫含量。
(3)氧化微庫侖法 氧化微庫侖法經常使用的檢測低硫含量樣式的方法,檢測操作的具體過程是:通過液體進樣器的試樣由載氣攜帶進入高溫石英裂解管中,硫化物在試樣中轉化為少量的SO3和SO2,并且在滴定池中帶入載氣,與池中的I3出現反應,對照測量電機對這一變化進行指示,利用微庫侖儀放大信號,最終結合法拉第電解定律獲得硫含量,利用標準樣進行校正。
(4)紫外熒光法 紫外熒光定硫是將脈沖式紫外熒光檢測作為基礎的含量總硫分析儀,利用高溫燃燒管的試樣,把S轉化為SO2,當紫外線照射SO2分子以后,其正處激發態時發射熒光,以光電倍增光檢測,熒光強度和SO2體現出線性關系,進一步檢測出硫含量。
(1)裂解溫度對檢測影響及處理 選擇固定的硫標樣,在不同溫度下采取紫外熒光分析儀和單波長X射線熒光定硫儀檢測硫標樣的回收率,可以發現當把裂解溫度控制在900~1000℃之間時,回收標樣效率體現出不斷提升的趨勢,同時日益靠近100%,也可以理解為在此條件下,永遠不能達到100%,也就是在這一裂解溫度下,SO2氣體中的硫元素始終不會存在于標樣中,同時由于溫度的降低,沒有轉化的硫元素也會更多;當把裂解溫度控制在1000~1050℃時,回收標樣率日益靠近100%,在這一條件下有機硫基本上能夠充分燃燒,通過成功分離SO2氣體標樣;若對裂解溫度逐步提升就會發現回收率依然會降低,具體原因是極高的溫度,產生的SO3超越了紫外熒光法的檢測范圍,所以在對汽油硫含量檢測過程中需要嚴格控制裂解溫度。
(2)裂解氣和載氣流量對檢測影響及處理 影響汽油中硫含量的因素分別是裂解氣與載氣流量,氧氣便是裂解氣,大量的氧氣會促使SO2轉變為SO3,降低檢測硫含量結果,而氧氣流量較小,又會造成氧化硫元素形成積碳,也會導致檢測結果比正常檢測數值小;而氬氣便是載氣,氬氣流量比硫元素小則導致其憑借極快的速度直接轉化為SO3,相較于真實的硫含量檢測結果要明顯小,而較大的氬氣流量將會威脅檢測結果的穩定性,無法準確讀出硫含量,喪失了檢測價值,隨意在檢測硫含量過程中需要精準稱取氧氣與氬氣量,準確計算。
(3)進樣量對檢測影響及處理 在缺少以上條件不改變的前提下,對進樣量影響檢測硫含量的現象認真分析,可以發現,在采取紫外熒光法的情況25mg/L進樣量的硫標樣更加符合實際情況,而采取10進4和20進7.5的檢測結果缺乏準確性,關于50mg/L的硫標樣只有在50進20的進樣量情況下才可以獲得真實的檢測結果,在采取波長色散X射線熒光普法下25mg/L的硫標樣不能體現出真實性,但是50進20的50mg/L的硫標樣依然能夠與真實情況靠近,由此可知波長色散X射線熒光光譜與濃度較高的硫標樣適用于檢測較大進樣量,而紫外熒光法的條件則相對寬松,在此操作中含硫量較低的樣品可以增加一定的進樣量。
(4)選擇標準曲線對檢測影響及處理 選取濃度分別是25mg/L和40mg/L的硫標樣組織檢測,確定兩種曲線標準0-30-50和0-50-100認真觀察,可以了解到采取紫外熒光法0-50-100標準曲線形成的硫標樣與真實性相差較大,而在0-30-50標準曲線中二者更加靠近真實,這樣的結果也表現在波長色散X射線熒光光譜實現中,所以不論采取哪一種方法對硫含量進行檢測,都選擇設計0-30-50標準曲線。
[1]殷長龍,夏道宏.催化裂化汽油中類型硫含量分布[J].燃料化學學報,2012(3).
[2]張金平,王福江,趙四海,等.車用汽油中硫含量測試方法的適用性[J].石化技術,2014(1).
旦增格桑(1985- ),男,云南德慶人,助理工程師,大專,主要研究方向: 質檢。