X 射線熒光測硫儀在進口原油檢測中的應用

肖光勝(日照檢驗認證有限公司，山東 日照 276808)

0 引言

進口原油硫含量是原油中一項重要的理化參數，是衡量原油質量必不可少的指標。在原油加工過程中，需要依據硫含量而制定相應的加工方案。硫含量的高低不僅對裝置有較大的影響，而且會影響到產品質量，從而影響原油的價格。硫及其化合物的危害性會嚴重污染環境，在大氣中形成酸雨，腐蝕輸油、煉油設備儀器，造成催化劑中毒等。對于硫含量<0.5%的為低硫原油，含硫量在0.5%～2.0%之間的為硫原油，含硫量>2.0%的為高含硫原油[1]。目前，硫含量的測定允許使用的方法有燃燈法(GB/T 380)、微庫倫法(SH/T0253)、紫外熒光法(SH/T0253)、和X 射線能量色散熒光測硫法(GB/T11140，ASTMD 4294)等。

本文的X 熒光測硫儀憑借其快速便捷、穩定準確的優點成為行業中新一代的測定方法，保證和提高X 熒光測硫儀在測量石油產品中硫含量的準確度。本文根據X 熒光測硫儀的基本原理和測量影響因素的應用分析進行了探討，提出了部分參考結論。

1 X熒光測硫儀的基本原理

X 熒光測硫儀是基于能量色散X 熒光光譜法研制的儀器，其工作原理[2]是用X 射線管產生的原級X 射線照射到樣品上，所產生的特征X 射線(熒光)不用晶體分光，直接進入固體探測器，探測器輸出信號經放大進入多道脈沖高度分析器，在分析器內按入射X 射線的光子能量分類/存儲，然后輸入顯示單元，顯示出型號的脈沖幅度分布(即能譜)，每一個峰代表一個元素特征譜線的脈高分布。因此，通過探測每種元素的特征X 射線并識別器能量，就可以識別出被測樣品的哪些元素，器強度的大小與被測樣品中能發射該能量的熒光X 射線的元素含量成正比，通過制作特征X 射線的強度與相應元素的含量的標準曲線，就可以得出被測樣品中各元素的含量。一臺X 熒光測硫儀通常包括：激發系統、Si(Li)探測器和一整套信號處理系統。

2 測量影響因素

測量結果的誤差主要來源硬件和操作方面。在標準物質和儀器都使用正常的情況下，操作方面樣品的放入多少是主要因素。同時，一個樣品溫度的高低也是不可忽略的因素。

2.1 原油樣品厚度的影響

在儀器和標準物質都正常的前提下，依據測量樣品必須放入壓制好的樣品杯中，放入一定的量達到一定的厚度。因為X熒光射線照射樣品，激發元素產生特征X 射線，當樣品厚度不均時，會導致測量結果不準確。綜上所述，我們抽取了部分進口原油和部分標準油樣品，分別注入樣品杯不同厚度后，進行了測試結果如表1。

表1 厚度與硫含量的關系

由表1 實驗可知，隨著厚度的增加，硫含量的依次增加。當厚度當10000μm 以后基本變化不大，因此可以確定當樣品厚度達到10mm 或者以上，因厚度影響測量的誤差最小。

2.2 溫度的影響

測量進口原油時，樣品溫度的改變會導致樣品中化學組分的改變，因此，檢測過程中溫度的調節也是不可忽略的因素。現抽取嵐山口岸部分進口原油樣品以及標準油分別在10、20、30、40、50℃采用標準方法檢測表2 各種油品的硫含量，檢測結果見表2。

從表2 中分析得出，原油樣品的含硫量隨著樣品的溫度升高而遞增，而且含量越高的油品變化越明顯。因此，在原油檢測過程中，樣品溫度的控制也是一個重要的因素，對于減少實驗誤差和進出口企業的選擇都起著重要的作用。在實際的檢驗工作中應該建立曲線記錄做作為實驗室的標準溫度，選擇與標準一致的溫度進行檢測分析，對于含硫量的檢測結果影響降至最低。

表2 油品在不同溫度下含硫量的測量結果

3 結語

依據實驗數據標準在采用X 熒光測硫儀進行含硫量檢測時候，在儀器和標準物質都穩定的前提下，樣品的取樣量的多少、儀器分析時候的樣品溫度都是對檢驗結果有顯著的影響。此項結論對于X 射線熒光測量儀在安裝環境、操作、校準以及保養均有參考依據，對于進出口企業對于油品的選擇、生產、存貯、運輸等方面以及從事檢驗檢測的人員在試驗過程中提高準確度等所有各個注意的環節都是十分必要的。