專利名稱：一種原油或餾分油中腐蝕性硫含量的測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種原油或餾分油中腐蝕性硫含量的測定方法，具體地說，是一種通過金屬粉末與硫化合物反應(yīng)來測定原油或餾分油中腐蝕性硫含量的方法。
背景技術(shù)：
原油或石油餾分中的硫在加工過程中不僅造成環(huán)境污染，而且會嚴重腐蝕加工設(shè)備。在長期的煉廠實踐中，科學(xué)工作者積累了豐富的防腐蝕經(jīng)驗，但在硫腐蝕預(yù)測方面，仍然未找到簡便、有效的測定方法。
目前，廣泛應(yīng)用的硫腐蝕預(yù)測方法是測定油樣中的總硫含量。但是，總硫含量并不能完全與裝置腐蝕率相關(guān)。有些硫含量低的原油，其腐蝕性比某些硫含量高的原油還強。
測定硫腐蝕速率的常規(guī)方法是掛片法，即將金屬掛片浸入樣品油中，通過測量腐蝕前后腐蝕掛片的失重情況，測定硫腐蝕速率。但是這種方法重復(fù)性差，掛片的處理過程十分煩瑣。
田松柏等在《石油化工腐蝕與防護》(2000，17(1)，39-42)撰文提出了一種硫腐蝕的測定方法。該法將銅粉置于餾分油樣品中，在保持餾分油沸騰的回流條件下反應(yīng)一段時間，然后根據(jù)反應(yīng)前后油樣中硫含量的變化，確定發(fā)生反應(yīng)的腐蝕性硫的含量。該方法操作簡單，但試驗在開放的系統(tǒng)中進行，實驗溫度不能隨意控制，只能在餾分油的沸點溫度進行實驗。由于餾分油的沸點不同，反應(yīng)的溫度也不一樣，因此，數(shù)據(jù)缺乏可比性。不能測定不同的餾分油在同一條件下的腐蝕性硫含量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種測定原油或餾分油中腐蝕性硫含量的方法，該方法操作簡便、可有效模擬現(xiàn)場操作條件測定樣品中腐蝕性硫的含量。
本發(fā)明提供的原油或餾分油中腐蝕性硫含量的測定方法，包括在密閉容器中使原油或餾分油在200～400℃、攪拌下與金屬粉末充分反應(yīng)，通過計算反應(yīng)前后原油或餾分油中硫含量的差值測定原油或餾分油中腐蝕性硫的含量，所述金屬粉末選自銅粉、碳鋼粉、鐵粉或鋅粉。
本發(fā)明使原油或餾分油與金屬粉末在高壓密閉的容器內(nèi)進行反應(yīng)，反應(yīng)溫度可以隨意控制，不受原油或餾分油沸點高低的限制，因而增加了測試數(shù)據(jù)的可比性，并可模擬現(xiàn)場操作條件對原油或餾分油中的腐蝕性硫含量進行準確測定。
具體實施例方式
原油或餾分油中的元素硫、硫化氫、硫醇硫等活性硫在一定的條件下，能直接與金屬發(fā)生反應(yīng)，生成不溶于水的沉淀。二硫化物、硫醚、噻吩類硫化物一般不直接與金屬發(fā)生反應(yīng)，但高溫下它們能發(fā)生分解生成活性硫，從而有腐蝕作用發(fā)生。這些腐蝕作用與溫度的高低密切相關(guān)，很多活性硫在200℃以上才發(fā)生腐蝕作用。當(dāng)腐蝕發(fā)生以后，形成的硫化物將與金屬粉末一起沉淀。取上層清液或者過濾后的濾液測定總硫含量，與未反應(yīng)前樣品的硫含量的差值即可視為已經(jīng)發(fā)生腐蝕的硫化合物中的硫含量。顯然，與金屬粉末發(fā)生反應(yīng)的硫的含量和金屬的腐蝕率直接相關(guān)。如果將反應(yīng)硫的含量與經(jīng)典的試驗室腐蝕試驗結(jié)果，甚至現(xiàn)場裝置的腐蝕數(shù)據(jù)相比較，即可預(yù)測加工含硫原油或餾分油對金屬設(shè)備的腐蝕情況。
本發(fā)明所述原油或餾分油與金屬粉末的反應(yīng)溫度優(yōu)選350～400℃，反應(yīng)時間為0.5～2.0小時，優(yōu)選0.5～1.0小時。
所述方法中加入的金屬粉應(yīng)適量，以使原油或餾分油中的腐蝕性硫化合物能夠全部反應(yīng)。所加入的金屬粉量應(yīng)占原油或餾分油質(zhì)量的5～35質(zhì)量％，優(yōu)選5～10質(zhì)量％。
本發(fā)明方法主要針對原油或餾分油的腐蝕性硫含量測定而建立。所述餾分油為餾程為15～550℃的餾分油、常壓渣油或減壓渣油。所述餾程為15～550℃的餾分油包括汽油、煤油、柴油或潤滑油餾分。
本發(fā)明采用密閉高壓釜作為測定腐蝕性硫含量的反應(yīng)器，可將反應(yīng)溫度控制在預(yù)定的數(shù)值，因此可以模擬現(xiàn)場的操作溫度進行腐蝕試驗，并可針對裝置中不同部位的材質(zhì)，在高壓釜中加入該種材質(zhì)的粉末進行試驗，從而可使設(shè)備硫腐蝕預(yù)測更加準確。
下面通過實例說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于此。
實例中原油或餾分油中硫含量采用能量色散X-射線熒光儀(美國ASOMA公司生產(chǎn)，型號200T)實例1在帶有攪拌和溫度、壓力控制器的密閉高壓釜內(nèi)引入30克餾程為15～350℃的餾分油樣品，樣品硫含量為4220ppm。加入5克鐵粉，攪拌下升溫至規(guī)定溫度反應(yīng)1小時。然后用空氣冷卻，使高壓釜內(nèi)溫度降至150℃，再用冷卻水將高壓釜冷卻到室溫，待釜內(nèi)外壓力相同時，開啟高壓釜，取出樣品過濾，將濾液靜置澄清，取上層清液測定硫含量，不同反應(yīng)溫度下的測定結(jié)果見表1。
從表1可知，在較低的反應(yīng)溫度下腐蝕性硫的含量較少，隨著溫度的升高，腐蝕性硫的數(shù)量逐漸增加，當(dāng)反應(yīng)溫度大于350℃時，腐蝕性硫的含量趨于穩(wěn)定。因此，測定腐蝕性硫含量的最佳反應(yīng)溫度為350～400℃。
實例2本實例考察反應(yīng)時間對測定結(jié)果的影響。
按實例1的方法測定餾分油中腐蝕性硫的含量，控制反應(yīng)溫度為350℃，不同反應(yīng)時間下測定的腐蝕性硫含量見表2。
由表2可知，鐵粉與油樣反應(yīng)時間過短，由于反應(yīng)不充分，致使測定結(jié)果偏低，當(dāng)反應(yīng)時間超過1.0小時后，延長反應(yīng)時間對于測定結(jié)果沒有明顯影響。因此適宜的反應(yīng)時間應(yīng)為1.0小時以上。
實例3本實例考察鐵粉加量對測定結(jié)果的影響。
按實例1的方法測定餾分油的腐蝕性硫含量，在餾分油中分別加入不同量的鐵粉，控制反應(yīng)溫度為350℃，時間為1小時，測定結(jié)果見表3。表3數(shù)據(jù)顯示，鐵粉的加入量為2～10克，也就是占餾分油樣品量的6.7質(zhì)量％以上時，對餾分油的腐蝕性硫含量測定無明顯影響。
實例4按實例1的方法測定餾分油的腐蝕性硫含量，在餾分油中分別加入5克不同材質(zhì)的金屬粉末，控制反應(yīng)溫度為350℃，時間為1小時，測定結(jié)果見表4。
從表4可以看出，除碳鋼粉外，采用其它金屬粉末測定的腐蝕性硫含量比較接近。從另一方面看，碳鋼粉比其它金屬粉末有較強的耐硫腐蝕能力。
實例5按實例1的方法測定勝利原油的腐蝕性硫含量，所述原油中硫含量為9770ppm，控制反應(yīng)溫度為350℃，時間為1小時，與鐵粉反應(yīng)后，取澄清濾液的上層清液測得硫含量為9596ppm，該原油中腐蝕性硫含量為184ppm，占總硫含量的1.88質(zhì)量％。
買例6按實例1的方法測定勝利原油常壓渣油(沸點＞350℃)的腐蝕性硫含量，所述常壓渣油中硫含量為11302ppm，控制反應(yīng)溫度為350℃，時間為1小時，與鐵粉反應(yīng)后，取澄清濾液的上層清液測得硫含量為10918ppm，該原油中腐蝕性硫含量為384ppm，占總硫含量的3.40質(zhì)量％。
表1

表2

表3

表4

權(quán)利要求
1.一種原油或餾分油中腐蝕性硫含量的測定方法，包括在密閉容器中使原油或餾分油在200～400℃、攪拌下與金屬粉末充分反應(yīng)，通過計算反應(yīng)前后原油或餾分油中硫含量的差值測定原油或餾分油中腐蝕性硫的含量，所述金屬粉末選自銅粉、碳鋼粉、鐵粉或鋅粉。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述原油或餾分油與金屬粉末的反應(yīng)溫度為350～400℃。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于原油或餾分油與金屬粉末反應(yīng)的時間為0.5～2.0小時。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的餾分油為餾程為15～550℃的餾分油、常壓渣油或減壓渣油。
5.按照權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于所述的餾分油為汽油、煤油、柴油或潤滑油。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于加入的金屬粉占原油或餾分油質(zhì)量的5～35質(zhì)量％。
全文摘要
一種原油或餾分油中腐蝕性硫含量的測定方法，包括在密閉容器中使原油或餾分油在200～400℃、攪拌下與金屬粉末充分反應(yīng)，通過計算反應(yīng)前后原油或餾分油中硫含量的差值測定原油或餾分油中腐蝕性硫的含量，所述金屬粉末選自銅粉、碳鋼粉、鐵粉或鋅粉。該法可有效測定原油或餾分油中的腐蝕性硫含量，數(shù)據(jù)具有可比性。
文檔編號G01N21/64GK1715911SQ20041004834
公開日2006年1月4日 申請日期2004年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者田松柏, 楊波 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院