一、引言
石油行业作为能源供应的核心部分,在经济发展中起着举足轻重的作用。然而,石油产品中硫含量的大小直接影响到产品质量、环境污染和设备的腐蚀等多个方面。因此,精确、快速地测定石油产品中的硫含量显得至关重要。紫外荧光测硫仪作为一种高效、准确的检测仪器,在石油行业中得到了广泛应用。
二、基本原理
紫外荧光测硫仪是一种利用紫外荧光法原理与计算机控制技术相结合的分析仪器。其工作原理主要基于以下几个步骤:
样品引入与裂解:待测样品被引入到高温裂解炉中,在1050℃左右的高温下,样品发生裂解氧化反应,被气化并发生氧化裂解,其中的硫化物定量地转化为二氧化硫。
气体处理与传输:反应气体由载气携带,经过膜式干燥器脱去其中的水分,进入反应室。
紫外激发与荧光检测:二氧化硫在特定波长的紫外线照射下,吸收射线使一些电子转向高能轨道。当电子退回到它们的原轨道时,过量的能量以光的形式释放出来,并被特定波长的光电倍增管检测和接收。发射的荧光针对硫,并且与原始样品中的硫含量成正比。
信号转换与数据处理:检测到的荧光信号经过微电流放大器放大,并由计算机进行处理,转换成与光强度成正比的电信号。通过测量电信号的大小,可以计算出相应样品的硫含量。
三、紫外荧光测硫仪在石油行业中的重要性
1、环境污染控制
石油加工过程中产生的H2S和低分子硫醇是具有恶臭气味的有毒气体,这些气体会造成环境污染,危害人体健康。紫外荧光测硫仪能够准确快速地测定石油产品中的硫含量,从而帮助企业及时采取措施,减少有害气体的排放,保护环境。例如,在炼油过程中,通过实时监测原料油和产品中的硫含量,可以调整脱硫工艺参数,确保排放的废气符合环保标准。
2、设备腐蚀防护
在石油加工过程中,各种硫化合物在高温作用下可分解生成H2S。当H2S与水共存时,会对金属设备造成腐蚀。腐蚀不仅缩短了设备的使用寿命,还增加了维护成本和安全风险。通过紫外荧光测硫仪测定原料和产品中的硫含量,可以制定合理的防腐措施,如选用耐腐蚀材料、注入防腐剂等,保护设备免受腐蚀。
3、产品质量保证
硫化合物的存在会影响油料的储存稳定性,加速成品油的氧化变质,产生粘性沉淀物。同时,硫化物还可使石油炼制过程中的重整装置和汽车尾气净化装置中的催化剂中毒而失去活性。它的高精度和快速检测能力,能够及时发现和控制硫含量,保证石油产品的质量和性能。例如,在润滑油的生产过程中,通过监测硫含量,可以调整配方和工艺参数,确保润滑油的抗氧化性能和极压抗磨性能。
四、紫外荧光测硫仪在石油行业中的应用实例
1、原油硫含量检测
原油是石油加工的基础原料,其硫含量直接影响到后续的加工过程和产品质量。通过紫外荧光测硫仪,可以迅速准确地测定原油中的硫含量,为炼油厂制定合理的加工工艺和产品质量控制提供依据。例如,某炼油厂通过该仪器检测发现,一批原油的硫含量较高,超过了装置的脱硫能力。于是,炼油厂及时调整了原料配比,采用了更加有效的脱硫工艺,确保了后续加工过程的顺利进行和产品的硫含量达标。
2、汽油和柴油硫含量检测
汽油和柴油是常用的燃料油,其硫含量的大小直接影响到汽车的尾气排放和大气污染。近年来,随着环保法规的日益严格,对汽油和柴油的硫含量要求也越来越高。紫外荧光测硫仪能够快速准确地测定汽油和柴油中的硫含量,帮助炼油厂和加油站严格控制产品质量,满足环保要求。例如,某加油站通过检测发现,一批柴油的硫含量超标。于是,加油站立即停止了该批柴油的销售,并与供应商进行了沟通,确保了后续供应的柴油符合环保标准。
3、石油气硫含量检测
石油气是炼油过程中产生的一种重要副产品,其硫含量的大小直接影响到石油气的利用价值和安全性。通过紫外荧光测硫仪,可以准确测定石油气中的硫含量,为石油气的加工和利用提供依据。例如,某炼油厂通过检测发现,一批石油气的硫含量较高,无法直接用作民用燃料。于是,炼油厂采取了脱硫措施,将石油气中的硫含量降低到安全范围内,然后将其作为化工原料出售,实现了资源的合理利用。
4、润滑油硫含量检测
润滑油是机械设备的重要润滑剂,其硫含量的大小直接影响到润滑油的抗氧化性能和极压抗磨性能。通过紫外荧光测硫仪,可以快速准确地测定润滑油中的硫含量,帮助润滑油生产企业和用户控制产品质量,确保机械设备的正常运行。例如,某润滑油生产企业通过检测发现,一批润滑油的硫含量偏低,无法满足极压抗磨性能的要求。于是,生产企业调整了配方,增加了含硫添加剂的用量,提高了润滑油的极压抗磨性能,满足了用户的使用需求。
5、石化产品硫含量检测
石化产品是石油加工过程中产生的一类重要化学品,其硫含量的大小直接影响到产品的质量和用途。通过紫外荧光测硫仪,可以准确测定石化产品中的硫含量,为石化产品的生产和质量控制提供依据。例如,某石化企业通过检测发现,一批聚乙烯树脂的硫含量超标。于是,石化企业立即停止了该批聚乙烯树脂的生产,并查找了原因,发现是由于原料中的硫含量过高导致的。于是,石化企业调整了原料采购标准,加强了对原料的检测和控制,确保了后续生产的聚乙烯树脂符合质量要求。