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技術(shù)文章
庫(kù)侖法及化學(xué)熒光法測(cè)定石油產(chǎn)品中總硫含量的對(duì)比
點(diǎn)擊次數(shù)：584 發(fā)布時(shí)間：2014-11-14
供稿：王新軍
針對(duì)測(cè)定石油產(chǎn)品中總硫的兩種不同方法，即熒光法測(cè)硫含量、微庫(kù)侖法測(cè)硫含量，比較兩種方法相近、不同之處，以便選擇zui有效、、zui環(huán)保的試驗(yàn)方法。
在煉油裝置重整工藝中;化學(xué)熒光法;硫含量，硫能抑制鉑催化劑的脫氫活性，促進(jìn)加氫裂化活性，影響產(chǎn)品質(zhì)量，使產(chǎn)品辛烷值下降，長(zhǎng)期存在過(guò)量硫?qū)?huì)造成催化劑*性中毒，硫中毒會(huì)使重整三個(gè)反應(yīng)器同時(shí)失去活性，因此測(cè)量石油產(chǎn)品中硫含量對(duì)于控制工藝有非常重要的意義。本文對(duì)采用微庫(kù)侖法及化學(xué)熒光法測(cè)定石油產(chǎn)品中總硫含量進(jìn)行了對(duì)比。
1 儀器設(shè)備
1.1 微庫(kù)侖法
該方法在國(guó)內(nèi)大多數(shù)煉化企業(yè)中所用儀器都是
微庫(kù)侖分析儀，能測(cè)量指示一參比電極對(duì)之間的電位差，具有抵消這個(gè)電位差的偏置電壓，有可以調(diào)節(jié)的放大控制系統(tǒng)，放大此電位差，輸出放大電壓信號(hào)加到電解電極對(duì)，其他設(shè)備有裂解爐、裂解管、滴定池、電磁攪拌器、自動(dòng)進(jìn)樣器及氣體流量計(jì)川。
1.2 化學(xué)熒光法
該方法所用儀器為熒光定硫儀，進(jìn)樣器，其他設(shè)備有裂解管、膜干燥器
2 方法原理
2.1 微庫(kù)侖法
試樣在裂解管氣化段氣化并與載氣氮?dú)饣旌线M(jìn)人燃燒段，在此與氧氣混合，試樣裂解氧化，硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫，隨載氣一并進(jìn)人滴定池，與電解液中的三碘離子發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)式為: +5 0: +H20一503+31一+ZH十
滴定池中三碘離子濃度降低，指示一參比電極對(duì)指示出這一變化并和給定的偏壓相比較，然后將該信號(hào)輸人微庫(kù)侖放大器，經(jīng)放大后輸出電壓加到電解電極，電解陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng):31 -一 1至+Ze被消耗 的 三碘離子得到補(bǔ)充，消耗的電量就是電解電流對(duì)時(shí)間的微積分，根據(jù)法拉第電解定律即可求出試樣的硫含量。
2.2 化學(xué)熒光法
樣品氣化后在高溫下與氧氣結(jié)合，樣品中硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫，燃燒后的氣體經(jīng)過(guò)膜干燥器后除去了水分，在硫檢測(cè)器內(nèi)，二氧化硫接受特定波長(zhǎng)的紫外光照射，二氧化硫吸收輻射后，導(dǎo)致某些電子躍遷到高能量軌道，當(dāng)這些電子返回到原始軌道時(shí)，釋放出能量，過(guò)剩的能量以光的形式釋放出來(lái)，并在特定波長(zhǎng)下，被光電倍增管檢測(cè)，這種熒光專屬于硫，并與樣品中的硫含量成正比，反應(yīng)方程式為:
R一 5 + 0 2一 C02+H20+502+Mox
3 實(shí)驗(yàn)方法
3.1 微庫(kù)侖法
調(diào)整好參數(shù)，操作庫(kù)侖儀。
3.2 化學(xué)熒光法
與微庫(kù)侖法所用樣品相同，操作熒光定硫儀
4 結(jié)果與討論
4.1 儀器比較
微庫(kù)侖儀主要由進(jìn)樣器、裂解管和裂解爐、滴定池、放大器及積分儀和記錄儀等幾部分組成，利用氧化法測(cè)樣品中硫含量，在結(jié)構(gòu)上有三個(gè)
特點(diǎn):一是配有進(jìn)樣器;二是裂解爐分為人口段、裂解段、出口段三段控溫，每段溫度可獨(dú)自調(diào)節(jié);三是氣體流量采用自動(dòng)式小流量控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)。
熒光定硫儀主要由進(jìn)樣器、裂解管和裂解爐、硫檢測(cè)器及積分儀、記錄儀等幾部分組成，利用化學(xué)熒光法測(cè)樣品中硫含量，該儀器在結(jié)構(gòu)上有三個(gè)特點(diǎn):一是進(jìn)樣程序在儀器上直接設(shè)定*自動(dòng)進(jìn)樣;二是裂解管恒溫1050 ℃，溫度可調(diào);三是利用光電倍增管檢測(cè)激發(fā)態(tài)502*返回基態(tài)釋放出的光子來(lái)測(cè)定硫含量。這兩臺(tái) 儀 器操作起來(lái)都很簡(jiǎn)單、方便，在分析過(guò)程中對(duì)儀器的操作參數(shù)要求也都較嚴(yán)格，但在準(zhǔn)備工作上大不相同。
庫(kù)侖儀儀器的準(zhǔn)備工作主要是回收率的測(cè)定，因?yàn)樵谘趸y(cè)硫中總有一部分
三氧化硫生成，而不能將樣品中的硫化物roo%的轉(zhuǎn)化為二氧化硫，所以通過(guò)測(cè)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率了解儀器的分析準(zhǔn)確率。
熒光定硫儀儀器的準(zhǔn)備
工作主要是標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作，利用標(biāo)樣來(lái)完成對(duì)儀器的校正工作。兩臺(tái)儀器具有操作簡(jiǎn)單、分析速度快等相同點(diǎn)，但由于微庫(kù)侖儀的滴定池比較敏感，易受多種因素的干擾，所以做樣時(shí)需要較長(zhǎng)時(shí)間調(diào)整各參數(shù)使分析達(dá)到*狀態(tài)。
4.2 測(cè)量范圍比較
微庫(kù)侖法測(cè)硫適用于沸點(diǎn)為04一301℃的輕質(zhì)石油產(chǎn)品，硫含量測(cè)定范圍為0.5一l00m歲L，硫含量大于loom歲L的試樣可通過(guò)稀釋后測(cè)定。
不適用于鹵素含量大于10倍硫含量，總氮含量大于ro%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），重金屬含量超過(guò)500m歲L的石油產(chǎn)品。試驗(yàn)表明，在有過(guò)量氧存在的情況下，樣品
中氯燃燒生成的少量次氯酸和氯氣可以氧化電解液中的碘離子，樣品中的氮燃燒后生成的氧化物也可將1一氧化為1:，干擾硫的測(cè)定，重金屬燃燒后生成
的氧化物可與50:反應(yīng)，影響502/503的平衡，導(dǎo)致硫的測(cè)定值偏低，加入*可防止氯、氮的干擾，但不能克服的干擾?；瘜W(xué)熒 光 法適用于測(cè)定沸點(diǎn)05一40℃，一般不存在干擾物質(zhì)，但對(duì)裂解氧流量一定要控制好，太少會(huì)造成硫不能*轉(zhuǎn)化為50:，致使轉(zhuǎn)化率和測(cè)量結(jié)果偏低，太高又會(huì)使502轉(zhuǎn)生成為503，也造成轉(zhuǎn)化率和測(cè)量結(jié)果偏低。
4.3 準(zhǔn)確度和精密度比較
微庫(kù)侖法的靈敏度和準(zhǔn)確度都很高，因?yàn)樗且噪娏孔鳛槎糠治龅幕A(chǔ)，但由于儀器的電子部件、內(nèi)部電路及滴定池、電極制作不夠精密，所以造成測(cè)量所得的結(jié)果的精密度與準(zhǔn)確度都比較低;化學(xué)熒光法測(cè)硫是以光電倍增管檢測(cè)出的光子轉(zhuǎn)化為電量作為定量分析的基礎(chǔ)，靈敏度和準(zhǔn)確度都較高，又不易受干擾而影響測(cè)量結(jié)果。如果單從儀器的工作原理上考慮，兩臺(tái)儀器靈敏度和準(zhǔn)確度都很高，但在實(shí)際分析中，庫(kù)侖儀數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，儀器不夠穩(wěn)定，造成準(zhǔn)確度與精密度不如熒光定硫儀
5 結(jié)論
以上 主 要 對(duì)測(cè)硫的兩種方法以及對(duì)應(yīng)的儀器的工作原理、適用范圍、準(zhǔn)確度和精密度作以比較。用微庫(kù)侖法儀器分析樣品時(shí)，不易將儀器調(diào)節(jié)至*狀態(tài)，影響因素較多，儀器穩(wěn)定性不太好，但操作簡(jiǎn)單、分析速度快，在各項(xiàng)操作狀態(tài)調(diào)整至*狀態(tài)下，測(cè)量準(zhǔn)確度和精密度較高。
用化學(xué)熒光法儀器分析樣品干擾因素較少，結(jié)果準(zhǔn)確度高，平行性好，操作簡(jiǎn)單、分析速度也很快，而且該儀器zui大的優(yōu)點(diǎn)是能將樣品中的硫含量和氮含量同時(shí)檢測(cè)出來(lái)，大大縮短了分析時(shí)間，提高了工作效率;另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需電解液，不需接觸*等有毒試劑，因此用化學(xué)熒光法測(cè)硫含量更、更環(huán)保、更*。
分析儀器廠主要產(chǎn)品：硫氮測(cè)定儀;微機(jī)硫氯分析儀;熒光硫測(cè)定儀;化學(xué)發(fā)光定氮儀;硫含量測(cè)定儀;鹽含量測(cè)定儀;溴價(jià)溴指數(shù)測(cè)定儀;硫醇硫測(cè)定儀;堿性氮測(cè)定儀;破乳劑及電脫水性能試驗(yàn)儀;總氯分析儀;總硫分析儀;砷測(cè)定儀; 總氮分析儀;熒光硫氮分析儀;硫氮分析儀;硫氯含量測(cè)定儀;庫(kù)侖測(cè)硫儀;庫(kù)侖測(cè)氯儀;微量水分儀;硫測(cè)定儀;發(fā)光定氮分析儀;硫化氫全自動(dòng)分析儀;脫鹽試驗(yàn)裝置;快速比色COD（Cr）測(cè)定儀;BOD5測(cè)定儀;標(biāo)準(zhǔn)COD消解器等
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