關(guān)鍵詞:硫,含量分析
概述:本應(yīng)用案例是基于能量色散 X 射線熒光光譜的測(cè)量原理,進(jìn)行原油中硫含量測(cè)定的,與傳統(tǒng)色譜法相比,在實(shí)際應(yīng)用中具有簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、快捷的特點(diǎn)。用能量色散X射線熒光光譜儀代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燈硫法 (GB/T380 - 88)和管硫法 (GB/T387- 90 )測(cè)定石油產(chǎn)品硫含量 ,取得了與傳統(tǒng)方法相一致的分析準(zhǔn)確性和重復(fù)性.該方法具有快速,經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn) ,是一種比較理想的測(cè)定石油產(chǎn)品中硫含量的設(shè)備。
1. 背景與簡(jiǎn)介
過(guò)去幾年國(guó)內(nèi)多個(gè)重點(diǎn)城市出現(xiàn)嚴(yán)重的霧霾天氣,引發(fā)了對(duì)中國(guó)油品質(zhì)量的廣泛質(zhì)疑。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視和民眾對(duì)公共健康意識(shí)的提高,對(duì)降低車用燃油、船用和鍋爐用燃油、航空煤油中的硫含量提出了更高的要求。石油產(chǎn)品中的多種硫化物是導(dǎo)致空氣污染的重要因素;而在PM2.5監(jiān)測(cè)中,硫化物也是一個(gè)組成部分。加強(qiáng)對(duì)石油產(chǎn)品中含硫量的嚴(yán)格控制,空氣中PM2.5微顆粒的濃度會(huì)相應(yīng)降低。
對(duì)車用燃油中硫含量控制,是減少城市空氣污染的主要舉措之一。國(guó)家自2011年7月1日開(kāi)始實(shí)施輕型汽油車排放的國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn),并將于2014年1月1日在國(guó)內(nèi)實(shí)施相應(yīng)的國(guó)IV標(biāo)號(hào)汽油。目前,北京、上海、廣州等大城市已經(jīng)在使用國(guó)IV標(biāo)號(hào)汽油,并開(kāi)始著手準(zhǔn)備使用國(guó)V標(biāo)號(hào)的汽油。國(guó)V標(biāo)號(hào)的汽油硫含量小于10mg/kg。
能量色散型X射線熒光光譜儀已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于石油煉化企業(yè)、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)察、環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)察和檢測(cè)公司分析實(shí)驗(yàn)室,做為油品中硫含量的快速分析工具
本應(yīng)用方案展示了能量色散X射線熒光光譜法Compass4294測(cè)定石油產(chǎn)品中硫含量.結(jié)果表明,該方法不僅快速,簡(jiǎn)便,而且準(zhǔn)確度和精密度較好.適用于測(cè)定包括石腦油,中間餾分漬,燃料油,渣油,潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油和無(wú)鉛汽油在內(nèi)的碳?xì)浠衔镏械牧蚝?/span>.濃度范圍從2ppm到5%
2. 儀器參數(shù)
為硫分析設(shè)定了工廠優(yōu)化的測(cè)試條件??蛻魺o(wú)需標(biāo)定設(shè)備即可即時(shí)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)樣品。
該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)低檢測(cè)限和高精度,而無(wú)需消耗氦氣,真空泵。也無(wú)需復(fù)雜而耗時(shí)的化學(xué)樣品制備。只需將樣品放入樣品杯中,即可上機(jī)測(cè)試,整個(gè)測(cè)試過(guò)程*無(wú)損,測(cè)試時(shí)間僅需130秒,且結(jié)果準(zhǔn)確。
3. 準(zhǔn)確性研究
為了研究Compass 4294的準(zhǔn)確性,對(duì)市售的含50 ppm硫的燃油參考材料進(jìn)行了十次測(cè)量。
連續(xù)進(jìn)行20次50 ppm的測(cè)試,測(cè)試值顯示在下面的報(bào)告中。
> 50 ppm硫的測(cè)試性能
Unit:單位 | ppm | 測(cè)試時(shí)間Test Time: 130 seconds | |||||
Test Number測(cè)量次數(shù) | Calibration Curve 標(biāo)定曲線 | Sulfur (ppm) | |||||
1 | Fuel Oil汽油 | 51.64 | |||||
2 | Fuel Oil汽油 | 52.26 | |||||
3 | Fuel Oil汽油 | 48.96 | |||||
4 | Fuel Oil汽油 | 51.75 | |||||
5 | Fuel Oil汽油 | 50.29 | |||||
6 | Fuel Oil汽油 | 45.20 | |||||
7 | Fuel Oil汽油 | 49.99 | |||||
8 | Fuel Oil汽油 | 52.28 | |||||
9 | Fuel Oil汽油 | 52.99 | |||||
10 | Fuel Oil汽油 | 51.64 | |||||
11 | Fuel Oil汽油 | 50.44 | |||||
12 | Fuel Oil汽油 | 50.67 | |||||
13 | Fuel Oil汽油 | 53.48 | |||||
14 | Fuel Oil汽油 | 53.34 | |||||
15 | Fuel Oil汽油 | 54.95 | |||||
16 | Fuel Oil汽油 | 52.55 | |||||
17 | Fuel Oil汽油 | 53.65 | |||||
18 | Fuel Oil汽油 | 51.94 | |||||
19 | Fuel Oil汽油 | 53.00 | |||||
20 | Fuel Oil汽油 | 51.45 | |||||
Certified Standard Sulfur Value標(biāo)準(zhǔn)值 | 50.00 ppm | ||||||
Average Test Sulfur Value by Compass4294 測(cè)試值 | 51.62 ppm | ||||||
4. 精密度研究
為了研究Compass 4294的精度,分析了兩個(gè)含硫量分別為0.1%和1%的標(biāo)準(zhǔn)原油樣品。下面顯示的結(jié)果表明,指南針4294可對(duì)各種石油樣品進(jìn)行精確測(cè)量。
XRF設(shè)備的另一個(gè)重要參數(shù)是分析的可重復(fù)性。
> 0.1%和1%硫的測(cè)試性能
Unit:單位 | % | 測(cè)量時(shí)間Test Time: 130 seconds | |
No. | Calibration Curve標(biāo)定曲線 | Sulfur | Sulfur |
1 | Crude Oil原油 | 0.106 | 1.071 |
2 | Crude Oil原油 | 0.106 | 1.083 |
3 | Crude Oil原油 | 0.108 | 1.078 |
4 | Crude Oil原油 | 0.106 | 1.074 |
5 | Crude Oil原油 | 0.104 | 1.061 |
Certified Standard Sulfur Value(%)標(biāo)準(zhǔn)值 | 0.100 | 1.000 | |
Test Sulfur Value by Compass4294(%)測(cè)試值 | 0.106 | 1.073 | |
Sn (Standard Deviation)標(biāo)準(zhǔn)偏差 | 0.001 | 0.008 | |
Error (百分比)誤差值 | 0.006 | 0.073 | |
RSD (Relevant standard deviation) 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 | 1.33% | 0.77% |
5.測(cè)試程序和校準(zhǔn)演示
一系列進(jìn)口石油標(biāo)準(zhǔn)品已在工廠用于標(biāo)定EDXRF熒光光譜儀Compass4294??蛻艨梢赃\(yùn)行樣品測(cè)試,而無(wú)需在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行任何進(jìn)一步的校準(zhǔn)過(guò)程。
只需執(zhí)行四個(gè)步驟即可進(jìn)行測(cè)量。如下圖所示,了解如何準(zhǔn)備和放置樣品進(jìn)行分析的圖片
1-1 1-2
1-1,準(zhǔn)備樣品杯。用6 um聚酯薄膜薄膜在分析側(cè)將樣品杯蓋好。在保護(hù)測(cè)試窗口平臺(tái)上還預(yù)先設(shè)置了相同的聚酯薄膜,以避免任何意外樣品泄漏到分析儀中。
1-2,通常將來(lái)自每種標(biāo)準(zhǔn)品的3-5毫升油倒入分析儀的杯子中直至加注線。
1-3,將樣品杯放在指南針XRF樣品裝載器上,它*適合樣品杯尺寸。
1-4,單擊“開(kāi)始”按鈕以運(yùn)行分析。結(jié)果將在130秒后顯示。
使用一組已知硫濃度的市售重質(zhì)燃油標(biāo)準(zhǔn)品來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。
下面的圖2-2顯示了百分比水平下高濃度范圍的油中硫的相關(guān)曲線。
用線性函數(shù)近似該數(shù)據(jù)。 R2是確定系數(shù)。理想的相關(guān)性的R2值為1。
5. 結(jié)論
本應(yīng)用案例介紹了一種新型分析儀表Compass4294 ---X射線熒光光譜儀在原油及汽車用油中硫量監(jiān)測(cè)的應(yīng)用。它是基于能量色散 X 射線熒光光譜的測(cè)量原理,進(jìn)行原油中硫含量測(cè)定的,與傳統(tǒng)色譜法相比,在實(shí)際應(yīng)用中具有簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、快捷的特點(diǎn)
用能量色散X射線熒光光譜儀Compass4294代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燈硫法 (GB/T380 - 88)和管硫法 (GB/T387- 90 )測(cè)定石油產(chǎn)品硫含量 ,取得了與傳統(tǒng)方法相一致的分析準(zhǔn)確性和重復(fù)性.該方法具有快速,經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn) ,是一種比較理想的測(cè)定石油產(chǎn)品中硫含量的光譜儀
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