微庫侖法測(cè)定原油鹽含量的影響因素

楊利娟

摘要：在對(duì)微庫倫法測(cè)定原油實(shí)驗(yàn)中，主要介紹實(shí)驗(yàn)原理、方法、儀器、試劑，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程加以介紹，并對(duì)結(jié)果展開分析。

關(guān)鍵詞：微庫倫法;原油;鹽含量;測(cè)定

引言：使用微庫倫法對(duì)于原油內(nèi)鹽含量展開測(cè)定，樣品需求量少、測(cè)定速度快、結(jié)果準(zhǔn)確度高，能夠探測(cè)出碳酸鹽、硫酸鹽、硫化物等對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，因此適合應(yīng)用在原油加工環(huán)節(jié)脫鹽工藝的應(yīng)用。

一、實(shí)驗(yàn)原理和方法介紹

（一）原理

使用微庫倫法對(duì)原油含鹽量進(jìn)行測(cè)定，原理為測(cè)量原油中各種無機(jī)氯鹽，如：氯化鈉、氯化銀和氯化鈣等。除氯鹽之外，原油內(nèi)還含有少量硫化物以及其他鹽類，如碳酸鹽和硫酸鹽等，能夠和銀離子發(fā)生反應(yīng)，生成沉淀，可能對(duì)氯離子的測(cè)量產(chǎn)生干擾。

（二）方法

選擇1g樣品原油，使用二甲苯進(jìn)行稀釋、加熱等，之后利用乙醇將鹽抽提出去，經(jīng)離心之后，使用注射器對(duì)抽提液適量提取，之后注入適量含有Ag+的冰醋酸電解液，由電極補(bǔ)充Ag+，使用微庫倫儀測(cè)定消耗電量，測(cè)得原油內(nèi)含鹽量。

（三）儀器

選擇LC-4型號(hào)的微庫倫儀、振蕩器離心式管（10mL），容量瓶2個(gè)（容量分別為1000mL和2000mL）、注射器（1mL）、微量注射器2個(gè)（容積分別為50L和100L）、封閉針頭1個(gè)（6號(hào)、長(zhǎng)度為100mm）、溫度為70℃～80℃的水浴[1]。

（四）試劑

標(biāo)準(zhǔn)液中：含鹽量分別為0.20mg/L、2.0mg/L、10mg/L、50mg/L、100mg/L;電解液：使用濃度為70%冰醋酸的水溶液;抽提液為95%的乙醇，和水的體積比為1：3;選擇無水碳酸鈉的基準(zhǔn)試劑;無水硫酸鈉、過氧化氫（30%）、二甲苯等使用分析純。

二、實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果分析

（一）實(shí)驗(yàn)過程

測(cè)定<3mg/L樣品時(shí)，選擇1檔電流50A;測(cè)定3～100mg/L樣品時(shí)，選擇2檔電流100A;測(cè)定>100mg/L樣品選擇3檔電流300A。微庫倫儀終點(diǎn)電位處于230～250mV，當(dāng)電解池處于平衡狀態(tài)時(shí)，處于240mV位置，此時(shí)可適當(dāng)控制滴定速度，控制銀離子濃度。實(shí)驗(yàn)過程將電壓250mV逐次降低5mV，最后至230mV，基線較穩(wěn)定，終點(diǎn)電位選擇230mV。

（二）結(jié)果分析

1.碳酸鹽因素影響

根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分別配置濃度為50mL、500mL、1000mL和3000mLNa2SO4溶液，其中氯離子含量低于0.001%，分析對(duì)原油氯鹽的測(cè)定結(jié)果影響。

結(jié)果為濃度為50mg/L的Na2SO4溶液中，含鹽量為0.2mg/L;濃度為500mg/L的Na2SO4溶液中，含鹽量為0.25mg/L;濃度為1000mg/L的Na2SO4溶液中，含鹽量為0.35mg/L;濃度為3000mg/L的Na2SO4溶液中，含鹽量為0.45mg/L，所有的測(cè)定結(jié)果<0.5mg/L，可忽略不計(jì)，因此可以得出，原油當(dāng)中碳酸根對(duì)含鹽量不會(huì)產(chǎn)生影響。

2.硫酸鹽因素影響

根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，若存在硫酸鹽，可能影響氯鹽測(cè)定結(jié)果。實(shí)驗(yàn)過程分別配置濃度為50mg/L、500mg/L、1000mg/L、3000mg/L的Na2SO4溶液（其中氯離子濃度<0.01%），測(cè)定結(jié)果為50mg/L溶液中，含鹽量<0.5mg/L，500mg/L溶液中，含鹽量<0.5mg/L;1000mg/L溶液中，含鹽量為11.6mg/L，3000mg/L溶液中，含鹽量28.5mg/L。

為深入探究硫酸鹽對(duì)氯鹽結(jié)果的影響，分別將濃度為10mL、20mL、50mL、100mL的NaCl標(biāo)準(zhǔn)液和濃度為3000mLNa2SO4溶液進(jìn)行混合，之后測(cè)定出NaCl回收率。

結(jié)果為濃度為10mL加標(biāo)液氯化鈉的回收率為94.3%、20mL加標(biāo)液氯化鈉的回收率為98.5%、50mL加標(biāo)液氯化鈉的回收率為96.2%、100mL加標(biāo)液氯化鈉的回收率為97.6%，符合SY/T0536-2008標(biāo)準(zhǔn)對(duì)中回收率為100%±10%的要求，因此，當(dāng)原油當(dāng)中含有較高濃度的硫酸鹽時(shí)，對(duì)氯鹽測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生的影響較小。

3.硫化物影響因素

原油中含有硫化物，含量約為1%～5%。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，當(dāng)硫化物存在時(shí)，可能對(duì)測(cè)定結(jié)果造成影響。實(shí)驗(yàn)過程，按照SY/T0536標(biāo)準(zhǔn)，分別配置濃度為10mg/L和50mg/L硫化鈉溶液。

測(cè)定結(jié)果為濃度10mg/L的硫化鈉溶液中鹽含量為2.46mg/L;濃度50mg/L的硫化鈉溶液中鹽含量為10.32mg/L。可以看出，當(dāng)硫化物濃度較低時(shí)，對(duì)于測(cè)定結(jié)果的影響較大，所以，測(cè)定原油含鹽量之前，需要將其中的硫離子去除，排除干擾[2]。

當(dāng)反應(yīng)生成的鹽類難溶解時(shí)，利于反應(yīng)進(jìn)行。氯化銀在水中溶解度高于在醋酸中的溶解度，實(shí)驗(yàn)過程常使用70%的醋酸作為電解液，減少AgCl溶解量。

通常，銀離子和硫離子容易反應(yīng)，能生成硫化銀，影響結(jié)果。硫酸根的Pksp低于氯化銀，因此銀離子易于和氯離子發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)硫酸鹽含量較低時(shí)，對(duì)測(cè)定結(jié)果影響較小。碳酸銀的Pksp高于氯化銀，但反應(yīng)處于酸性環(huán)境當(dāng)中，醋酸酸性高于碳酸，此時(shí)根據(jù)反應(yīng)原理，可知，碳酸鹽存在與否不影響測(cè)定結(jié)果。

原油組成成分中，氯鹽占據(jù)大部分的無機(jī)鹽含量，微庫倫法進(jìn)行鹽測(cè)定時(shí)，不受硫酸鹽、碳酸鹽等影響。但是硫離子的存在，對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響，因此，在測(cè)定之前，需要將其考慮其中。測(cè)定時(shí)，可向試液中滴加適量濃度為30%的雙氧水，將硫離子氧化成硫單質(zhì)，排除硫離子干擾。

4.抽提液影響因素

分析原油內(nèi)的含鹽量時(shí)，使用乙醇（1：3）作為抽提液，按照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定過程未考慮實(shí)際影響因素，但是具體分析時(shí)，更換乙醇可能導(dǎo)致結(jié)果波動(dòng)，對(duì)于脫后原油分析產(chǎn)生影響。實(shí)驗(yàn)過程選擇2個(gè)廠家提供的乙醇，對(duì)試劑空白值展開測(cè)定，第一個(gè)廠家中試劑測(cè)定結(jié)果分別為0.11mg/L、0.13mg/L、0.11mg/L、0.09mg/L，均值為0.11mg/L;第二個(gè)廠家中試劑測(cè)定結(jié)果為1.26mg/L、1.23mg/L、1.30mg/L、1.25mg/L，均值為1.26mg/L，因此可以看出第一個(gè)廠家乙醇實(shí)際空白值較小，若實(shí)驗(yàn)過程使用第二廠家的試劑，分析時(shí)將空白值減去，保證少含量樣品結(jié)果的準(zhǔn)確性。

結(jié)束語：總之，使用微庫倫法對(duì)原油中鹽含量測(cè)定時(shí)，需要對(duì)電解電流、終點(diǎn)電壓合理選擇，保證結(jié)果精準(zhǔn)性，排除硫離子的干擾，關(guān)注樣品處理和儀器調(diào)節(jié)等實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，加工原油過程提供數(shù)據(jù)保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]秦君霞，劉月萍，李曉迎.微庫侖法測(cè)定原油鹽含量的影響因素[J].河南化工，2017，34（05）：50-52.

[2]李穎.微庫侖法測(cè)定原油鹽含量的分析與討論[J].當(dāng)代化工，2016，45（12）：2913-2915.