石油產(chǎn)品中硫含量的檢測(cè)方法淺析

王培凌 王培群

摘要：石油產(chǎn)品硫含量是石油產(chǎn)品的一項(xiàng)重要質(zhì)量控制指標(biāo)，使用硫含量超標(biāo)的石油產(chǎn)品，會(huì)使機(jī)械產(chǎn)生腐蝕，燃燒后會(huì)增加大氣污染，造成酸雨，危害人體健康。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，嚴(yán)控石油產(chǎn)品硫含量，減少大氣污染已成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。本文從我國(guó)石油產(chǎn)品硫含量檢測(cè)的實(shí)際出發(fā)，對(duì)石油產(chǎn)品硫含量檢測(cè)方法進(jìn)行了對(duì)比分析。

關(guān)鍵詞：石油產(chǎn)品；硫含量；檢測(cè)方法

油品中硫的存在會(huì)對(duì)煉油裝置、機(jī)械設(shè)備及存儲(chǔ)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，同時(shí)汽車尾氣中的硫化物會(huì)使尾氣處理催化器失去功能。同時(shí)，硫的存在會(huì)影響油品的安定性、抗氧化性、潤(rùn)滑性等品質(zhì)，例如高硫含量的汽油更容易產(chǎn)生膠質(zhì)，降低存儲(chǔ)安定性。因此，石油產(chǎn)品中的硫含量控制和檢測(cè)日趨重要。

1 石油產(chǎn)品中硫含量的檢測(cè)方法重要性

石油產(chǎn)品中的硫含量是直接關(guān)系到產(chǎn)品的加工應(yīng)用的最重要指標(biāo)。提高石油產(chǎn)品硫含量檢測(cè)方法水平具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。石油產(chǎn)品所含的硫化物根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)可分為活性硫化物和非活性硫化物。活性硫化物分布在輕質(zhì)油品中，能降低燃料穩(wěn)定性，汽車尾氣排放物中的硫化物是大氣污染物的最主要來源，對(duì)大氣造成嚴(yán)重污染；由于硫易于氧化，容易產(chǎn)生膠質(zhì)沉積，極易造成煉油裝置、機(jī)械部件、存儲(chǔ)設(shè)備的腐蝕，影響石油產(chǎn)品的安定性、抗氧化性、潤(rùn)滑性等性能品質(zhì)，我國(guó)對(duì)石油產(chǎn)品中的硫含量做出了嚴(yán)格限制；石油產(chǎn)品中的含有非活性硫化物的添加可以改善石油產(chǎn)品的性質(zhì)，但受熱分解后會(huì)生成硫化氫會(huì)造成大氣的污染，并嚴(yán)重腐蝕機(jī)器設(shè)備。

2石油產(chǎn)品中硫含量檢測(cè)方法的選擇

由于石油產(chǎn)品的種類、生產(chǎn)工藝技術(shù)、來源各不相同，不同種類的石油產(chǎn)品采用的檢測(cè)方法具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。我國(guó)石油產(chǎn)品硫含量范圍較廣，采用不同分析方法形成的分析結(jié)果對(duì)產(chǎn)品等級(jí)確定形成的誤差較大， 因此要明確產(chǎn)品基本性質(zhì)，通過檢測(cè)方法的研究，明確各方法的適用范圍，提高分析結(jié)果準(zhǔn)確性，可操作性的指導(dǎo)企業(yè)的生產(chǎn)方案和技術(shù)實(shí)施。

2.1石油產(chǎn)品中硫含量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)際上采用的石油硫含量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要有 ASTMD3120、ASTM D4294[][]3[]、ASTM D1266，目前我國(guó)石油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中溶劑油采用 GB/T 380 、SH/T 0253 標(biāo)準(zhǔn)方法分析；汽油采用 GB/T 380 、GB/T 17040 標(biāo)準(zhǔn)方法分析；柴油采用 GB/T 380 和 GB/T 17040 標(biāo)準(zhǔn)方法分析；噴氣燃料采用 GB/T 380標(biāo)準(zhǔn)方法分析。為進(jìn)一步提高車用汽油質(zhì)量，我國(guó)制定了新的石油標(biāo)準(zhǔn)，但仍與國(guó)外先進(jìn)水平相比有較大的差距，我國(guó)要為改善環(huán)境空氣質(zhì)量，保護(hù)人體健康而切實(shí)提高產(chǎn)品檢測(cè)及工藝技術(shù)提升，加速與國(guó)際先進(jìn)國(guó)家接軌。

2.2硫含量的檢測(cè)方法

（1）燃燈法 GB/T 380

燃燈法 GB/T 380 適用于不高于 80kPa 的輕質(zhì)石油產(chǎn)品（ 汽油、煤油、柴油 ）。烯燈法將石油產(chǎn)品在烯燈中燃燒，燃燒后使用 Na2CO3吸收 SO2 ，[]使用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的堿，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定過量的碳酸。此方法被規(guī)定為仲裁方法，單次實(shí)驗(yàn)的 2 小時(shí)內(nèi)如果，重點(diǎn)關(guān)注要求完全燃燒，燃燒后的空白樣和未燃燒的空白消耗 HCl 的數(shù)超過 0.05 毫升，則試驗(yàn)無效。

（2）微庫(kù)倫法

微庫(kù)倫法主要是將樣品在裂解管汽化斷進(jìn)行汽化，主要是利用—定的速度與氮?dú)饣蛘呤呛膺M(jìn)行混合，在燃燒的時(shí)候，必須要與氧氣進(jìn)行混合，裂解氧化，將燃化為二氧化硫，二氧化硫隨著氦氣或者是氮?dú)膺M(jìn)入到滴定池內(nèi)，與電解池的13-發(fā)生一系列的反應(yīng)。參照電極的變化和給定的偏壓進(jìn)行對(duì)比，之后還要將信號(hào)進(jìn)行放大處理，將信號(hào)輸入到微庫(kù)倫儀放大器中，在放大之后，就要輸出電壓，將輸出的電壓加到電解電極中，最后利用所消耗的電能和硫的含量進(jìn)行求值處理，這種力式速度比快、操作比較簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確性高，這種方法在使用的過程中也是極為重要的。

（3） X射線熒光光譜法

X射線熒光光譜法有能量X射線（EDXPF）和波長(zhǎng)X射線（WDXRF）兩種。其基本原理是：X射線源發(fā)出來的射線束對(duì)樣品中硫進(jìn)行激發(fā)，硫發(fā)生能量躍遷，釋放出硫Ka特征譜線，將標(biāo)準(zhǔn)譜線強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)樣品的強(qiáng)度曲線進(jìn)行比對(duì)得到硫含量。在分析油品硫含量方面，具有不破壞試樣、操作簡(jiǎn)單、分析速度快、效率高的特點(diǎn)。當(dāng)前尤其在高硫含量油品檢測(cè)優(yōu)勢(shì)明顯，隨著技術(shù)的改進(jìn)，越來越多的產(chǎn)品應(yīng)用該方法。但分析的準(zhǔn)確性與標(biāo)樣的類型、濃度及校正曲線有關(guān)，而且設(shè)備一次性投入大。

（4）紫外熒光光譜法

這種方法與XFS方法比較類似，這種方法可以使用脈沖式紫外熒光進(jìn)行檢測(cè)，在檢測(cè)的過程中，使用的方式主要是定量檢測(cè)，其首先將樣品在1000℃以上的高溫下完全氧化，使樣品中的硫大部分轉(zhuǎn)化為二氧化硫，再進(jìn)入薄膜干燥器進(jìn)行干燥，隨后進(jìn)入能發(fā)射紫外熒光光源的檢測(cè)器，通過樣品中的硫能吸收能量而發(fā)射的紫外熒光強(qiáng)度，來測(cè)定樣品中硫的含量。這種方法與XFS法的最大的不同在于，紫外熒光光譜是將硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫進(jìn)行測(cè)定，而XFS法將試樣直接測(cè)定。由于在樣品的預(yù)處理中，存在硫的轉(zhuǎn)化問題，因此較XFS法準(zhǔn)確性稍差。但是這種方法，沒有X射線的基質(zhì)干擾問題，且較XFS法更為靈敏，因此在石油產(chǎn)品硫含量的測(cè)定也得到了較多的應(yīng)用。

（5）管式爐法 GB/T 387

管式爐法適用于硫含量大于O.1%的深色石油產(chǎn)品，將產(chǎn)品樣品在空氣流中燃燒，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(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。該方法產(chǎn)品燃燒及吸收是否充分是檢測(cè)成功與否的關(guān)鍵，對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)的密閉性要求嚴(yán)格，由于樣品的 SO2的檢測(cè)過程或氧化過程耗時(shí)較長(zhǎng)。

（6）石油產(chǎn)品中硫含量檢測(cè)方法的選擇

石油產(chǎn)品硫含量的檢測(cè)方法選擇要綜合考慮石油產(chǎn)品種類及硫含量特點(diǎn)，燃燈法測(cè)定方法穩(wěn)定，被廣泛應(yīng)用于輕質(zhì)油品的分析；熒光法數(shù)據(jù)重復(fù)性好，自動(dòng)化水平高，適宜分析硫含量較高的樣品；管式爐法適用于對(duì)重質(zhì)或固體樣品的分析；電量法方法適用于低硫樣品的大批量檢測(cè)。我們應(yīng)針對(duì)實(shí)際工作中樣品來源和需求不同，選擇適應(yīng)的分析方法來滿足不同的需求。

3結(jié)束語

綜上所述，為滿足石油產(chǎn)品質(zhì)量提高的要求，應(yīng)根據(jù)石油產(chǎn)品種類、硫含量、測(cè)量范圍、抗干擾性等因素，選擇合適的硫含量檢測(cè)方法，綜合分析石油產(chǎn)品的硫含量情況及硫含量分析方法的整體性能情況，實(shí)施新技術(shù)改造，推進(jìn)低硫化科技手段創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)石油產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)，為市場(chǎng)提供清潔環(huán)保的石油產(chǎn)品。

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（作者單位：中航飛機(jī)股份有限公司漢中飛機(jī)分公司）