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(duì)原油進(jìn)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(huì)在儲(chǔ)存,、運(yùn)輸,、加注和使用過程中,由于種種原因而混入水分,。水分會(huì)對(duì)石油產(chǎn)品的運(yùn)輸,、加工、使用等各個(gè)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(jìn)而,將對(duì)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行造成巨大影響,,嚴(yán)重時(shí)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(zhǔn)確測定,,對(duì)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(jìn)的,,可以對(duì)水分進(jìn)行特異性識(shí)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(zhǔn)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(dá)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(diǎn),使用過程中可以實(shí)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(shí)間通??梢钥刂圃?span>10分鐘左右甚至更短(測試時(shí)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(jìn)行水分測定時(shí),,VaporPro XL的控制面板可以實(shí)時(shí)顯示水分釋放的速率及總量(如圖3a,,3b),方便用戶根據(jù)實(shí)際情況對(duì)測試方法進(jìn)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(jìn)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(shí)現(xiàn)對(duì)水分和其他揮發(fā)性成分的區(qū)分,從而實(shí)現(xiàn)真實(shí)水分含量的測定,;
溫度,、水分測試的詳細(xì)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(gè)非常重要的技術(shù)參數(shù),,對(duì)原油開采,,儲(chǔ)運(yùn),脫水加工,,煉制等均具有指導(dǎo)意義,。同時(shí),水分含量還是原油貿(mào)易計(jì)價(jià)的重要依據(jù),,測量結(jié)果不準(zhǔn)確可能會(huì)引起貿(mào)易糾紛,。下表1為分別使用Vapor Pro XL和KF法對(duì)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(huì)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(yán)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(jī)械設(shè)備部件銹蝕,,使用壽命縮短。下表2為分別使用Vapor Pro XL和KF法對(duì)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(huì)使其冰點(diǎn)、結(jié)晶點(diǎn)升高,,導(dǎo)致油品低溫流動(dòng)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(yán)重事故,;水分還會(huì)加速燃油系統(tǒng)組件的腐蝕,促進(jìn)過濾器濾芯表面微生物生長,;此外,,水分含量過高還會(huì)阻礙燃油燃燒效率,增加能耗,。下表3為分別使用Vapor Pro XL和KF法對(duì)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(jìn)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(shí)間長,,測試準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性較差等,。
2. 卡爾·費(fèi)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(diǎn)是測試靈敏度和準(zhǔn)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(duì)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(fèi)休滴定法一致的水分測試結(jié)果,。
3. 相對(duì)于卡爾·費(fèi)休滴定法,Vapor Pro XL還具備其*的優(yōu)勢和亮點(diǎn):
卡爾·費(fèi)休滴定法在測定水分時(shí),,一般需要先使用卡氏試劑對(duì)樣品進(jìn)行溶解,,然后再進(jìn)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(shí),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(jìn)行水分測定時(shí),,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(jìn)行分析,在測試過程中無需使用任何有機(jī)化學(xué)試劑,,可以最大限度的減少對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的潛在風(fēng)險(xiǎn)以及對(duì)環(huán)境的污染,。
使用卡爾·費(fèi)休滴定法測定水分時(shí),電極與樣品直接接觸以指示點(diǎn)位的變化,。因此,,必須要經(jīng)常對(duì)電極進(jìn)行清潔維護(hù)及更換,以避免污染,,保持測試靈敏度和準(zhǔn)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(duì)測試準(zhǔn)確性產(chǎn)生負(fù)面影響,。
使用Vapor Pro XL,,在整個(gè)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(duì)傳感器的污染,,進(jìn)而減少儀器維護(hù)成本。同時(shí),,也可以避免石油產(chǎn)品中的雜質(zhì)或添加劑對(duì)測試的干擾,,從而獲得準(zhǔn)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(shí)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(fèi)休滴定法少,;
儀器維護(hù)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(duì)實(shí)驗(yàn)人員的潛在風(fēng)險(xiǎn)以及對(duì)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(zhǔn)確的水分測試解決方案。