油品分析影響因素的簡述

王超君

（中海油惠州石化有限公司，廣東 惠州 516086）

0 引言

油品檢測工作在油品生產(chǎn)過程中起到十分關(guān)鍵的作用，要不定時檢測油品中是否含有其他雜質(zhì)或是否具備很好的性能等。我們只有抓好石油產(chǎn)品生產(chǎn)的過程，才能確保油品的質(zhì)量。石油是不可再生能源，所以必須使利用效率最大化。要想保證油品的質(zhì)量，化驗工作是必不可少的，我們只有重視化驗工作，提高化驗工作的準(zhǔn)確性，才能確保石油能夠更好地進(jìn)行生產(chǎn)，減少對石油資源的浪費。

1 油品檢測工作的概述

石油是我國能源體系中的重要成員，為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)[1]。在生產(chǎn)效率逐漸提升以及生產(chǎn)質(zhì)量逐漸改進(jìn)的過程中，油品檢驗環(huán)節(jié)的問題，成為企業(yè)無法完美把控油品生產(chǎn)的重要原因。油品檢測是石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中一個非常重要的環(huán)節(jié)，這就需要分析人員有著扎實的理論基礎(chǔ)以及豐富的工作經(jīng)驗。在檢驗過程中精益求精，才能得到精確的數(shù)值，為生產(chǎn)提供可靠的參考依據(jù)。

對于石油化工產(chǎn)業(yè)而言，主要是關(guān)注油品的密度、硫含量、粘度等指標(biāo)。首先，密度不僅是一項判定油品是否合格的重要指標(biāo)而且是現(xiàn)用的一種有效的計量手段，所以在化驗階段，油品的密度是首要測量項目。以原油為例，因為原油是各種烴類的混合物，其成分復(fù)雜，其中某些輕組分的揮發(fā)會對原油的密度會有直接影響，要確保運輸、存儲環(huán)節(jié)中不出現(xiàn)差錯，就要結(jié)合相關(guān)化驗技術(shù)，對原油的密度進(jìn)行檢測。其次，在判定油品性能的標(biāo)準(zhǔn)中，粘度的測定結(jié)果也是重要的判定指標(biāo)。從測定結(jié)果上來看，運動粘度能夠直接影響到流動性、霧化效果等重要指標(biāo)。以燃料油為例，在燃料油正常使用的過程中，若油品的粘度相對高一些，霧化效果就可能出現(xiàn)偏差、燃燒不充分等問題，這不僅無法合理利用資源，還會對環(huán)境造成損害。因此，掌握了油品檢測的影響因素，如何提高油品檢測的準(zhǔn)確性，是化驗工作的重要任務(wù)。

2 油品檢測的影響因素

2.1 密度的影響因素

油品的密度是判斷油品品質(zhì)是否合格的重要標(biāo)志，所以在油品檢驗過程中是一項最基本且非常重要的指標(biāo)，在測量過程中也最容易受到其他因素的影響，其主要的影響因素有油品的不均勻性、油品的溫度、油品的揮發(fā)性等。

2.1.1 不均勻性對油品密度的影響

要想準(zhǔn)確測量油品的密度，樣品是否具有代表性也是非常重要的一點。油品的儲存是以儲罐的形式大量存在，這就可能存在不均勻的情況，如果要對不均勻油品進(jìn)行取樣 , 應(yīng)按《 GB 4 756～1 998 石油液體手工取樣法》中的有關(guān)規(guī)定確定合理的取樣方案 , 保證所取樣品具有代表性[2]。

2.1.2 揮發(fā)性對油品密度的影響

要想準(zhǔn)確測量油品的密度，特別是組分較多的重油的密度是一項困難的工作，這是由于重油的組分多，不同的組分組合就可以形成不同的重油，其性質(zhì)也就各不相同。重油中所含的輕組分不穩(wěn)定，室溫下很容易揮發(fā)，所以樣品本身或者環(huán)境溫度越高，樣品放置時間越久，輕組分揮發(fā)性越大，對密度測定的準(zhǔn)確性影響也越大。

2.1.3 溫度對油品密度的影響

由于石油及液體石油產(chǎn)品的體積都會隨著溫度的變化而變化 ,所以其密度也會相應(yīng)的發(fā)生變化。因此，石油產(chǎn)品密度的測定結(jié)果必須注明測定溫度。

2.2 硫含量的影響因素

硫含量是油品測量指標(biāo)的主要參考指標(biāo)，含硫高的油品在燃燒時產(chǎn)生的酸性油泥和廢氣微粒都會融入到機油中，導(dǎo)致機油酸化，侵蝕發(fā)動機表面金屬。且油品含硫超標(biāo)，會增加機動車尾氣匯總PM2.5、氮氧化物等污染物的排放，產(chǎn)生更多的尾氣，污染環(huán)境?，F(xiàn)用紫外熒光法測定硫含量時主要的影響因素有石英管積碳、裂解溫度、注射針針頭長度等。

2.2.1 石英管積碳對油品硫含量的影響

產(chǎn)生積碳的情況分為兩種，一種是石英管管口處，產(chǎn)生積碳，這是由于樣品沒有完全進(jìn)入到石英管中進(jìn)行汽化，小部分殘留在管口處產(chǎn)生積碳，第二種是裂解爐溫度不夠，樣品不能完全燃燒，產(chǎn)生積碳。積碳會使檢測信號降低，造成測定結(jié)果偏低。

2.2.2 裂解爐溫度對硫含量的影響

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中要求的900℃設(shè)定好的溫度測定硫含量時，由于硫含量測定儀本身的構(gòu)造問題，石英管不能被加熱爐完全包裹，造成裂解管中間溫度高，兩邊溫度低，汽化端溫度達(dá)不到，樣品不能被完全汽化，造成測定結(jié)果偏低。根據(jù)多次試驗表明，適當(dāng)?shù)奶岣吡呀鉁囟饶苊黠@提高分析的準(zhǔn)確性。

2.2.3 注射針針頭長度對硫含量的影響

由于越靠近石英管口處的溫度越低，越靠近石英管中心的溫度越高，短針頭插入深度不夠，會有部分樣品殘留在石英管管口處，樣品不能完全被汽化，長針頭可以保證樣品能完全進(jìn)入石英管無殘留，所以長針頭可以提高分析的準(zhǔn)確性。

2.3 粘度的影響因素

粘度是油品流動性的指標(biāo)之一，它反映了液體分子在運動過程中相互作用的強弱，作用強（粘度大），流動難。在油品運輸和使用過程中，粘度對流量和壓力降影響很大，是石油化工設(shè)計中不可缺少的參數(shù)。[3]測定粘度主要的影響因素有試樣流過毛細(xì)管時間的影響、浴溫的影響、粘度計位置的影響、樣品狀態(tài)的影響等。

2.3.1 時間對粘度的影響

粘度測定過程中試油流經(jīng)粘度計的時間根據(jù) GB 265標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，石油產(chǎn)品的油樣的流動時間需要大于200 S，流動時間過短，會破壞其在粘度管中的形態(tài)，從而造成測定結(jié)果偏低，流動時間過長，油品不易保持溫度恒定，從而造成測定結(jié)果偏高。

2.3.2 浴溫對粘度的影響

石油產(chǎn)品的粘度受溫度的影響比較大，當(dāng)溫度升高時，粘度降低，當(dāng)溫度降低時，粘度升高。所以在測量時要嚴(yán)格控制浴溫，避免因浴溫的變化造成測定結(jié)果產(chǎn)生誤差。

2.3.3 粘度管位置對粘度的影響

測定過程中粘度管要保持垂直的狀態(tài)，如果粘度管傾斜會改變液柱的高度影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.3.4 樣品狀態(tài)對粘度的影響

測定過程中吸取油樣時，要避免吸入空氣，樣品中也不能有氣泡，不能將氣泡帶入到粘度管中，粘度管要保持干燥，所測樣品要純凈不能含有雜質(zhì)和水分等，這些原因均會對油品粘度的測定結(jié)果產(chǎn)生誤差。

3 油品檢測工作的準(zhǔn)確性

為保障油品化驗工作能夠順利進(jìn)行，相關(guān)工作人員要熟練掌握各種分析標(biāo)準(zhǔn)，在檢驗過程中嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，確保檢驗工作得出的結(jié)果是準(zhǔn)確的。但人為誤差不可避免，為此，我們引進(jìn)了新的實驗技術(shù)，比如紅外光譜技術(shù)，質(zhì)譜技術(shù)，聯(lián)合色譜技術(shù)等，有效提高分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.1 中紅外光譜技術(shù)

中紅外光譜技術(shù)是基于化學(xué)鍵的伸縮振動對紅外光具有吸收作用。因此不同的物質(zhì)歲紅外光的吸收不同，在測試中使用不同的發(fā)光組件，對不同的物質(zhì)施加不同范圍的紅外光，然后對接收到的信號進(jìn)行記錄、分析其性質(zhì)的變化。光線吸收的信號與物質(zhì)的含量成正比，吸收信號越強，物質(zhì)的含量越高。通過對信號的分析，可以得到信號與物質(zhì)含量的關(guān)系，因此可以實現(xiàn)定量分析。該項技術(shù)首次被應(yīng)用是美國應(yīng)用于戰(zhàn)爭中，這一成功應(yīng)用引起了廣泛的研究，后來相關(guān)研究員對不同的石油產(chǎn)品進(jìn)行分析總結(jié)，構(gòu)建了比較完整的石油產(chǎn)品的紅外波譜數(shù)據(jù)庫，為后面的研究提供了依據(jù)。但是這項技術(shù)也有一定的不足之處，其檢測結(jié)果是反應(yīng)整個檢測樣品的光學(xué)吸收特征，而不是對樣品中各成分進(jìn)行分門別類的檢測，無法實現(xiàn)樣品的組分分離。

3.2 質(zhì)譜技術(shù)

質(zhì)譜就是對物質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行檢測，是對分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，為了確定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。該技術(shù)是對待測樣品進(jìn)行汽化處理，使其從分子聚集粘合狀態(tài)分解為單分子狀態(tài)，以滿足進(jìn)一步的分析要求。質(zhì)譜技術(shù)起初是對合成的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的，后來才逐漸應(yīng)用到石油產(chǎn)品的檢測中，該技術(shù)具有一定的準(zhǔn)確性，但是也有不足之處，和中紅外技術(shù)一樣，改技術(shù)也不能對樣品進(jìn)行分離，因此對于檢測樣品的基本質(zhì)量也有一定的要求，無法廣泛用于低級石油產(chǎn)品的檢測。

3.3 聯(lián)合色譜技術(shù)

聯(lián)合色譜技術(shù)保留了原本單一色譜的分離功能外，還增加了物質(zhì)結(jié)構(gòu)的解析，可以實現(xiàn)比較全面的物質(zhì)分析。聯(lián)合色譜由于其具有很多優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用，其在石油產(chǎn)品的檢測中根據(jù)石油產(chǎn)品物質(zhì)分子之間的極性差異將其進(jìn)行高效率的分離。與前兩種技術(shù)不同，聯(lián)合色譜技術(shù)的分析主要取決于色譜柱的選擇，但是石油產(chǎn)品會對色柱的填充材料進(jìn)行破壞導(dǎo)致其重復(fù)實用性差，需要對色譜柱進(jìn)行更換，色譜柱價格昂貴，因此此技術(shù)的成本較高。

4 結(jié)語

總之，石油化工產(chǎn)業(yè)在不斷發(fā)展的今天，無論在生產(chǎn)工藝上還是在生產(chǎn)設(shè)備上，都實現(xiàn)了現(xiàn)代化發(fā)展，為我國提供了充足的燃料。在油品的生產(chǎn)過程中要重視化驗工作的進(jìn)行，作為化驗人員要熟知油品檢測工作中不同的指標(biāo)會對油品性能造成的影響，在操作上嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，化驗就是生產(chǎn)裝置的眼睛，只有提高化驗分析工作的準(zhǔn)確性，才能有效保障產(chǎn)品的質(zhì)量。