X射线荧光分析法测定石油及石油产品中的硫含量分析

X射线荧光分析法测定石油及石油产品中的硫含量分析

覃军

中国检验认证集团广西有限公司 广西钦州

摘要：本文采用X射线荧光分析法（XRF），对石油及石油产品当中的硫含量进行测定。此方法在各种石油产品当中，表现出较好的灵敏度、再现性与重复性，因而能够较好的满足生产中各种石油产品当中的硫含量的实际测定需要，在此领域中有着不错的应用价值。

关键词：石油；石油产品；X射线荧光分析法

当前，业内越发重视油品当中的硫含量，尤其是汽、柴油产品，在政府相关部门修订国家标准后，对硫含量指标有了明显降低。在对某个油品当中的硫含量进行分析时，传统方法需3小时，因而有着比较低的分析效率；而伴随检测技术的日渐成熟与完善，能量色散X荧光分析技术（XRF）在油品硫含量分析当中的优势日渐凸显，其分析单个油品的时间仅需200秒，因而使分析效率得到大幅提高，并且劳动强度得到降低。本文结合当前实况，就此技术在分析石油及石油产品当中硫含量的具体方法及效果作一探讨。

1.仪器与方法

1.1仪器与试剂

采用Spectro公司生产的X荧光分析仪，Chemplex公司产的样品分析盒，日本Canon公司产的真空泵。而在汽柴油硫标样方面，即50~1000mg/kg，而重油硫标样的质量分数是1000mg/kg。

1.2建立油品硫分析方法

（1）仪器工作条件。在试验中，选择如下测量条件：管电压为25kV；特征能量为2.3keV，管电流为1.0mA，分析元素S；靶Hopg，分析时间为200秒。（2）制定硫标准校正曲线。开展油品硫分析，用作等待检测的多个标样（如重油、柴油与汽油），依据其硫含量与经测定所得到的X射线荧光强度之间所存在的关联性，进行曲线的制作与校正；后对未知样品的X射线荧光强度进行测定，最后用校正曲线，对其硫含量加以明确。从曲线中可知，伴随硫标样浓度的不断增大，地脉冲值也会呈现出随之增大的倾向。因此，脉冲值与硫浓度之间存在着比较好的线性关系。

2.结果与分析

2.1结果伴随样品温度所呈现出的变化情况

通过进行实验得知，将样品的温度予以改变，那么被测样品在具体的测试结果上，也会随之而发生变化；大多样品所对应的测试结果均伴随样品温度的持续升高而随之变大。仅有一小部分的样品在测试结果上，伴随样品温度的升高而随之变小或者不变。

2.2样品温度对测试结果所具有的影响

对大部分样品而言，样品的温度与硫含量测试结果之间，存在着比较紧密的正相关性，也就是伴随样品温度的不断升高，硫含量在具体的测试结果上，呈随之增大的趋向。而针对汽油样品以及重油样品来讲，其温度与测试结果之间，存在着明显的负相关性，也就是说，当样品当中有着比较低的硫含量时，受多因素影响（比如所测结果具有重复性等），样品温度会影响到测试结果，而且原因也比较复杂。需要指出的是，对测试结果造成影响的因素比较多，在本文当中所开展的相关实验当中，主要围绕两方面来进行分析：其一，样品当中轻组分的实际含量所造成的影响，在整个原油样品架构当中，轻组分与其它原油样品相比较，伴随温度的持续升高，样品当中的活性有机硫，在实际测试检验中，可能会随着轻组分而不断的被会发，究其原因，可能因为重油样品当中所含有的硫，伴随温度的升高而随之减少有关；而在汽油样品但各种所含有的轻组分来讲，其则有比较高的比重，受此影响，在实际测试时，无论是活性有机硫，还是轻组分，均有着比较大的挥发波动，因此，在进行重复性测试过程中，样品温度与测试结果之间，通常会呈现出明显的负相关性。其二，测试结果的重复性所造成的影响。不管是汽油样品，还是原油样品，在测试过程中，均有着比较差的重复性，在此影响与驱动下，势必会造成二者在样品温度与测试结果之间关系的不稳定。

2.3测试结果的重复性分析

选择硫含量不同的重油样品，均采用X荧光法进行连续5次的检测，以此从中对重油中硫分析方法的重新性进行深入考察。结果得知，计算极差的区间值为0.01~0.04%，与国家标准规定当中的允许偏差相比，明显偏低。证实采用X荧光分析方法对重油当中的硫含量进行检测，可获得比较好的重复性。

2.4微库仑法与荧光法比较与分析

分别选取浓度不同的柴油与汽油样品，均用荧光法与微库仑法对其中的硫含量进行测定。最终结果发现，采用微库仑法对柴油当中的硫含量进行分析，在具体的结果偏差上，仅为0.003~0.007%，而对重油当中的硫含量进行测定时，其结果偏差的区间值为0.01~0.02%；当采用荧光法对汽油、柴油样品当中的硫含量进行分析时，其结果偏差的区间值为0.01~0.02%，而对重油当中的硫含量进行测定时，其结果偏差的区间值为0.006~0.008%。从中可知，采用微库仑分析法对汽柴油当中的硫含量进行测定，其更为精确且可靠，而采用X荧光分析法对硫含量较高的样品或者是重油进行测定，优势更为明显。

3.结论

综上，用荧光光谱仪测定重油中的硫含量，在具体的精密度上，能够满足相关需要，结果更为可靠与准确。而对于XRF而言，其速度快、效率高，而且操作也比较简便，在对某一种样品进行分析时，检测时间能从之前的3小时降至200秒，因而可是检测效果得到大幅提升。需要指出的是，石油及其产品的样品温度，较大程度影响着XRF测试结果，无论是大多含硫的样品，还是高硫石油及其产品的样品，其温度对XRF结果所造成的影响，呈现明显的正相关，另外，对于低硫石油产品，或者是低硫石油，其样品温度对测试结果所造成的影响，往往具有一定的波动性。因此，建议在对能量色散X 射线荧光光谱法测定仪进行实际生产时，可以将温度控制装置安装在上面，并且还需要对样品温度自动校正曲线进行适当的改进，这样一来，便能够较好的控制样品温度，使其在影响XRF测试结果方面更为固定，最终便可达到提高准确度的目的。另外，还需说明的是，在分析汽、柴油当中的硫含量时，XRF在精密度上，不及微库仑法。

参考文献：

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作者简介：覃军（1987-10），男，壮族，籍贯：广西贵港市，当前职务：化验员，学历：大学专科，研究方向：石油化工煤炭化验方面。