俄羅斯進口原油中硫含量檢驗標準的比對研究

劉名揚，楊鐸，郭慧慧，車如心

(1.大連交通大學 環境科學與工程學院，遼寧 大連 116028;2.遼寧出入境檢驗檢疫局 技術中心，遼寧大連116001)*

俄羅斯進口原油中硫含量檢驗標準的比對研究

劉名揚1，2，楊鐸1，郭慧慧1，車如心1

(1.大連交通大學 環境科學與工程學院，遼寧 大連 116028;2.遼寧出入境檢驗檢疫局 技術中心，遼寧大連116001)*

通過比對原油檢驗的俄羅斯GOST標準、ISO標準和ASTM標準，并結合我國原油GB標準，對原油中硫含量檢驗標準進行了深入的比對研究.根據標準規定的方法通過對比試驗，發現采用GОSТ和GB標準的結果明顯存在偏差，為國際原油貿易談判和爭端的解決提供了實驗依據.

原油;檢驗標準;硫含量;比對

0 引言

隨著經濟的高速發展，石油及石油產品消費大幅增加，自1993年中國大陸成為石油凈進口國開始，2011年的進口量已達到2.18億噸，在世界上排第二位［1］.目前我國進口石油主要來自于中東、非洲、東南亞地區.2009年2月17日，中俄簽署了能源合作協議，中國國家開發銀行將分別向俄羅斯石油公司和俄羅斯石油管道運輸公司提供150億和100億美元貸款，俄方則承諾在未來20年內向中國提供3億噸原油供應.2011年1月1日，中俄原油(漠河)管道正式投入運行，標志著中國東北方向的原油進口戰略要道貫通，每年1 500萬噸、期限20年的中俄原油管道輸油合同開始履行.同時，哈薩克斯坦通過新疆阿拉山口原油管道，向中國每年輸入2 000萬噸的中亞地區原油.俄羅斯和哈薩克斯坦均采用前蘇聯的GOST原油檢驗標準［1］.

但是在進口原油的檢驗鑒定與品質驗收上，中國GB標準與GOST標準存在有諸多差異，造成了雙方原油貿易爭端，如短重、品質檢驗結果認定不統一等［2］.其中，原油含硫量通常作為評價原油質量的一項重要指標，也是決定商品原油價格的主要因素［3］.國際上普遍使用一種計算原油價格的方法是:以34°API(密度0.855 g/cm3)的阿拉伯輕油為基準油計算油價，原油含硫量同時是海關上稅稅率的依據.本文通過對現行標準的原理及檢測手段等方面進行比對研究，并從實驗上找出原油硫含量的具體差異.

1 實驗原理

原油硫含量是指存在于原油中的硫及其衍生物(硫化氫、硫醇、二硫化物等)的含量.原油中的硫，包括元素硫和活性硫化物，如:硫化氫、硫醇、二氧化硫、磺酸、酸性硫酸酯等;還有非活性硫化物，如:硫醚、二硫化物、噻吩等［4］.硫化合物不僅影響石油產品質量，腐蝕煉油設備，而且對環境危害極大［5］.

國內外檢驗石油和石油產品中硫含量所采用的方法大致可分為3類:一是將硫元素氧化為SO2，通過檢測 SO2的量或將 SO2氧化后檢測SO42－的量，得到試樣的總硫含量;二是將硫元素還原為H2S，通過檢測H2S的量得到試樣的總硫含量;三是直接測定硫原子的X射線熒光強度的方法［4］.

第一類方法，根據燃燒方式或檢測方式的不同，可進一步劃分為氧彈法、燃燈法、管式爐法、高溫法、微庫倫法、紫外熒光法和電檢測等若干種方法;

第二類方法有:鎳還原－容量法，鎳還原－比色法，氫解-比色法;

第三類方法有:能量色散X射線熒光光譜法和波長色散X射線熒光光譜法.

由于從俄羅斯和哈薩克斯坦每年管輸原油近4 000萬噸，原油含硫量通常作為評價原油質量的一項重要指標，也是決定商品原油價格的主要因素，而俄羅斯原油GOST P 51858－2002只規定2種硫含量測定法:能量色散X射線熒光光譜法和管式爐法，因此，進行GOST與GB關于測定原油含硫量的標準比對具有重要意義.

(1)能量色散X射線熒光光譜法

將試樣放在X射線源發出的射線束中，測量硫的特征X射線譜線強度，并將累計的譜線強度與預先制備好的標準樣品的譜線強度相比較，從而得到硫含量.該方法是仲裁方法，測量范圍較寬，適用對象寬廣，分析快速、準確.

(2)管式爐法

試樣在空氣流中燃燒，用過氧化氫和硫酸溶液將生成的亞硫酸酐吸收，生成的硫酸用氫氧化鈉標準溶液滴定.該方法是經典方法，但測量范圍較窄，干擾因素較多，費時費力.

2 國內外標準

國內外檢驗原油中硫含量的相關標準［4，6-7］:

(1)俄羅斯標準

GOST 1437－75《深色石油產品硫含量快速測定法》;

GOST P 51947－2002《石油和石油產品 能量色散X射線熒光光譜法測定硫含量》.

(2)中國標準

GB/T 387－90《深色石油產品硫含量測定法(管式爐法)》;

GB/T 17606－2009《原油中硫含量的測定能量色散X射線熒光光譜法》.

(3)ASTM標準

ASTM D4294－2008a《用能量擴散X-射線熒光光度法測定石油和石油產品中硫含量的標準試驗方法》.

(4)ISO標準

ISO 8754:2003《石油產品硫含量的測定 能量色散X射線熒光光譜法》.

3 標準比對

3.1 能量色散X射線熒光光譜法比對

俄羅斯國家標準GOST P 51947－2002《石油和石油產品能量色散X射線熒光光譜法測定硫含量》(等同采用 ASTM D4294－98)是 GOST P51858－2002規定的出口原油硫含量測定方法之一，與之同類的標準有GOST P 50442－92《石油及石油產品X射線熒光法測定硫含量》、我國國家標準GB/T 17606－2009《原油中硫含量的測定能量色散X射線熒光光譜法》(修改采用ASTM D4294－2003)、ASTM D4294－2008a《用能量擴散X射線熒光光度法測定石油和石油產品中硫含量的標準試驗方法》和ISO8754－2003《石油產品硫含量的測定能量色散X射線熒光光譜法》，具體內容詳見表1.

表1 原油硫含量試驗方法標準(能量色散X射線熒光光譜法)比對表

表1 原油硫含量試驗方法標準(能量色散X射線熒光光譜法)比對表(續表)

比對:這幾項標準原理上是相同的，都是用X射線照射樣品，激發樣品中的硫放出熒光，測定熒光強度，并與標準樣品的熒光強度相比，從而得到硫含量.從適用范圍上講，除ISO 8754:2003只適用于石油產品外，其他四項標準均適用于原油.

由于GOST P 51947－2002標準等同采用ASTM D4294－98，GB/T 17606－2009標準修改采用ASTM D4294－2003，不是等同采用，因此，兩項標準的實驗結果可能存在差異.

表2 原油硫含量試驗方法標準(管式爐法)比對表

3.2 管式爐法測定方法比對

與俄羅斯國家標準GOST 1437－75《深色石油產品測定硫含量的方法(快速法)》同類的標準只有我國國家標準GB/T 387－1990《深色石油產品硫含量測定法(管式爐法)》，ISO和ASTM均沒有相對應的標準，具體內容詳見表2.

比對:GB/T387－90與GOST 1437－75兩個標準在方法原理、實驗儀器、操作步驟、和計算公式方面，均相同，由于GB/T387－90是參照采用GOST 1437－75，不是等同采用，因此，兩項標準的實驗結果可能存在差異.

4 實驗方法

(1)原油取樣、制樣

到原油貿易口岸局進行調研和取樣，原油取樣依據中國國家標準進行取樣、制樣，取樣按取樣方式分為手動取樣和自動取樣兩種，按照運輸和存儲方式分岸罐取樣、槽車取樣和管線取樣;分別對所取的原油樣品制樣.

(2)對原油樣品進行硫含量的檢測

同一原油樣品，分別按照GOST P51947－2002與GB/T 17606－2009標準規定的方法檢測硫含量，其中每個標準方法對31個不同批次樣品進行檢測.每個不同批次樣品按GB/T 17606－2009規定測量三次取平均值，按GOST P51947－2002規定分別測量2次取平均值.

5 實驗結果與討論

(1)硫含量的比對實驗結果

31個不同批次原油樣品硫含量的比對實驗結果見表3:

表3 原油硫含量比對表

(2)原油硫含量結果差異分析

表3中數據表明，對31個不同批次的俄羅斯原油樣品采用GOST標準檢測硫含量結果明顯小于使用GB/T標準，即中方比俄方硫含量高.在實際原油貿易結算中，每年外匯損失達數億美元.

6 結論

為了解決GOST標準和GB標準在實際檢驗中的系統偏差，解決目前進口原油的國際貿易爭端，減少每年數億美元的外匯損失，建議:第一、盡快制訂《進口原油硫含量檢驗的國家標準》，或者制定《進口原油硫含量的出入境檢驗行業標準》;第二、對于GOST和GB標準在實際檢驗中的系統偏差，雙方應該約定原油硫含量檢驗的仲裁方法.

［1］劉名揚，歐陽昌俊，劉衛東，等.俄羅斯、哈薩克斯坦進口原油蠟含量測定標準的研究［J］.檢驗檢疫學刊，2010，20(3):44-46.

［2］劉名揚，歐陽昌俊，王長文，等.俄羅斯、哈薩克斯坦進口原油餾分測定標準的比對研究［J］.光譜實驗室，2011，28(2):591-594.

［3］陳義才，沈忠民，羅小平.石油與天然氣有機地球化學［M］.北京:科學出版社，2007:141-142.

［4］程玉明，方家樂.油品分析［M］.北京:中國石化出版社，1993:219-247.

［5］侯祥麟.中國煉油技術［M］.北京:中國石化出版社，1991:699-703.

［6］石油產品標準化技術歸口單位編.石油和石油產品試驗方法國家標準匯編(上)［M］.北京:中國標準出版社，1998:112-116.

［7］原油、輕烴、液化石油氣質量檢驗編寫組.原油、輕烴、液化石油氣質量檢驗［M］.北京:石油工業出版社，2001:82-93.

Contrastive Study of Standard Test Method of Sulfur Content in Crude Oil Imported from Russia

LIU Min-yang1，2，YANG Duo1，GUO Hui-hui1，CHE Ru-xin1

(1.School of Environmental and Chemical Engineering，Dalian Jiaotong University，Dalian 116028，China;2.Centre of Technique，Liaoning Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Dalian 116001，China)

Standard test method of sulfur content of crude oil imported from Russia is studied，and compared the difference of sulfur content in GOST，GB，ISO and ASTM standards.Constituting GB/T standard test method of sulfur content of the imported crude oil is proposed.

crude oil;standard test method;sulfur content;contrastive

A

10.13291/j.cnki.djdxac.2014.03.022

1673-9590(2014)03-0092-05

2013-08-20

國家自然科學基金資助項目(21175017);科技部質檢公益資助項目(201210041-4);國家質檢總局項目(2011IK034)

劉名揚(1968－)，男，教授，博士，主要從事進出口石油檢測和環境工程方面的研究

E-mail:liumy@mail.tsinghua.edu.cn .