石油化工产品中痕量硫含量的测定方法分析

石油化工产品中痕量硫含量的测定方法分析

王延丽

通标标准技术服务有限公司海南分公司 海南 儋州 571700

摘 要：石油化工产品中会产生一些痕量硫化物，若这些化合物的含量过多便会对生产设备造成腐蚀、对产品质量造成影响。为此，需要对石油化工产品当中的痕量硫含量进行检测，并将其含量控制在合理范围内。常用的测定方法有紫外荧光定硫法、氧化微库伦法、X射线荧光定硫法以及仪器检测法等，检测人员需要根据实际情况选择合适的测定方法。
关键词：石油化工；痕量硫；含量测定

痕量硫化物是石油化工产品当中的关键物质，但是其含量测定的难度相对较大。在科学技术水平不断提升的过程中，痕量硫化物的测定方法不断增多，为石油化工产品的痕量硫含量测定提供了技术支持，为此需科学选择测定方法，加大测定力度。

1.石油化工产品测定概述

1.1石油化工行业的特点

石油化工行业的关键在于石油化工产品的流通与运输。在产品性质等因素的影响下，大多数石油化工企业都会利用储罐存储和运输产品。但是，在硫化物等因素的影响下，石油化工产品在运输和使用过程中可能会出现质量问题或安全事故。为此，需要对石油化工产品中的各项成分进行测定。例如，常见的石油化工产品有甲烷、苯、乙烯以及油类等，在压力以及腐蚀等因素的影响下可能会出现爆炸、起火以及破裂等化学事故^【1】。而对产品当中的痕量硫含量进行测定有利于控制石油化工产品，避免产品出现问题。

1.2痕量硫化物的测定

石油化工产品中的痕量硫含量测定具有较大的难度。例如，石油、天然气等产品当中的有机硫化物的测定与无机硫化物的测定都比较难。当前，我国常用紫外荧光定硫法等方法测定痕量硫化物的含量。

2.石油化工产品中痕量硫的危害

石油化工产品中的痕量硫化物产生严重危害，例如会对石油化工设备造成腐蚀、会影响石油化工产品的质量等。

2.1会对石油化工设备造成腐蚀

在加工石油化工产品时，硫化物会受到高温等因素的影响，继而产生硫化氢。而硫化氢与水会发生化学反应，便会对金属设备造成腐蚀。若石油化工产品当中同时含有硫与盐这两种物质就会加重设备腐蚀。此外，石油化工产品当中的痕量硫化物也会对汽车发动机等设备造成影响。例如，汽油当中的痕量硫化物会对车辆的诊断系统造成影响，甚至使诊断系统完全失效，柴油当中的痕量硫化物也会对汽车发动机的寿命造成影响^【2】。

2.2会影响到石油化工产品的质量

石油化工产品当中的痕量硫化物会降低产品的稳定性与安定性，可能会导致产品出现沉淀物，继而降低产品质量。

2.3会对生态环境造成污染

石油化工产品中的痕量硫化物会产生一定的毒性，不仅会危害生态环境也会对人体健康造成一定影响。例如，汽油当中的硫会影响尾气转化器的正常运行，导致汽车排放大量的一氧化碳等污染物，这就会对生态环境造成严重污染。

3.石油化工产品中总硫含量的测定方法

在测定石油化工产品中的痕量硫含量时，需要测定产品中的总硫含量。常用的测定方法有紫外荧光定硫法、氧化微库伦法等。

3.1紫外荧光定硫法

紫外荧光定硫法的基础是脉冲式紫外荧光检测，具有较强的专业性。相比于其他测定方法，紫外荧光定硫法的优势较为明显。在测定石油化工产品中的痕量硫含量时应用该分析方法不仅可以增强分析结果的准确性，也可以增强分析过程的稳定性与清洁性。同时，紫外荧光定硫法适用于多种样品的检测，即不仅可以检测液体样品，也可以检测气体样品与固体样品。因此，紫外荧光定硫法是当前最有优势的测定方法。

在应用紫外荧光定硫法时，检测人员需要分析该方法的原理，从而增强测定的科学性。在正常情况下，石油化工产品会受到高温等因素的影响，所以其样品在1000度高温环境下会出现氧化，继而产生二氧化硫、二氧化碳以及氢气等物质^【3】。硫化物当中的硫也会转变为二氧化硫。在氧化燃烧结束之后就可以对样品进行分析。在紫外线的照射下，二氧化硫当中的硫元素会转变为激发态，当电子返回基态时就会释放出一定的光量子。在这种情况下，检测人员就可以根据相应的波长测定硫的含量。同时，检测系统也会对样品数据与正曲线进行对比分析，从而明确硫含量。

紫外荧光定硫法的测定结果会受到环境因素的影响，所以检测人员需要综合分析进样量、检测温度以及氧气流量等因素对测定结果的影响。第一，分析进样量对测定结果的影响。在测定过程中，部分检测人员认为加大进样量可以增强测定结果的精度，控制测定结果的误差。但从实际情况来看，如果进样量过大会对测定仪器造成严重结果，继而影响测定结果的精度，因此检测人员需要将进样量控制在曲线范围当中。第二，分析检测温度对测定结果的影响。检测温度对测定结果的影响十分明显，例如若温度在900摄氏度以内，硫便无法充分燃烧，无法将硫全部转变为二氧化硫，就会影响到测定结果的准确性；若检测温度在1200摄氏度以上，增值变化幅度就会比较小；若检测温度在1100摄氏度时，硫可以充分燃烧并转变为二氧化硫。因此，检测人员可以将检测温度控制在1100摄氏度，在增强检测结果准确性的同时延长裂解管的使用寿命。第三，分析氧气含量对测定结果的影响。在测定过程中，无论是氧气含量过多还是过少都会影响到测定结果的准确性。例如，若氧气含量过少就会影响样品的燃烧，若氧气含量过多可能会产生三氧化硫，也会降低检测值。检测人员应根据实际情况控制检测中的氧气含量。

3.2氧化微库仑法

氧化微库伦法较为成熟，且我国对该技术的研究水平较高。从实际情况来看，氧化微库伦法可以将样品输送至裂解管当中，并提升裂解管的温度，从而使样品产生二氧化硫气体。之后将二氧化硫输送至滴定池当中，使其产生硫离子。检测人员需要认真观察整个反应过程所消耗的电量并根据电量测定总硫含量。相比于其他测定方法，氧化微库伦法比较适用于低硫含量样品的测定。在应用这种分析方法时，检测人员需要将硫的质量分数控制在0.05-0.5ug/g这个范围之间。同时，检测人员需要选择高偏压、高采样电阻以及大进样量。如果利用氧化微库伦法测定高硫含量的样品就需要选择低偏压、低采样电阻以及小进样量。

3.3X射线荧光定硫法

近年来，X射线荧光定硫法发展较快，可以检测石油化工产品当中的诸多元素。例如，不仅可以利用X射线荧光定硫法检测石油化工产品中的硫元素，也可以检测其中的镁、铁、钴以及镍等元素^【4】。同时，X射线荧光定硫法的适用范围较为广泛，可以测定固体样品、液体样品、粉末样品等不同类型的样品。其次，应用X射线荧光定硫法不需要先进行化学反应，可以直接进行测定。所以，X射线荧光定硫法的操作更为简单。但是这种方法也具有一定的缺陷，即无法满足痕量分析的要求，在应用这种方法时需综合考虑这一问题。

3.4仪器检测法

石油化工产品中痕量硫含量的测定也需要仪器设备的支持，常用的设备是化学发光法总硫检测仪（如图一所示）。最初，化学发光法总硫检测仪只可以检测气相单一的硫化物含量。在进行技术改造之后（在装置中增加了整体加热喷射阀），该仪器能够检测所有形态的硫化物，可以为总硫含量检测提供帮助。

图一：化学发光法总硫检测仪

4.石油化工产品中形态硫化物的测定方法

在测定石油化工产品中的痕量硫含量时，不仅需要利用上述方法测定总硫含量，也需要利用气象色谱法与气相色谱法测定形态硫化物的含量。

4.1气象色谱法-电化学硫检测器

在应用气象色谱法测定石油化工产品中的形态硫化物时，检测人员需要应用电化学硫检测器。电化学硫检测器主要是由气流控制与数据采集器、电化学传感器以及高温微型反应器等部分共同构成的，可以解决响应非线性等问题^【5】。其中高温微型反应器属于带石英热解部件，一般位于色谱柱温箱的上方。在测定过程中，高温微型反应器可以促进硫氰化合物的燃烧，从而生成二氧化硫，并将二氧化硫输送至传感器当中。传感器会对二氧化硫进行检测，从而明确检测结果。相比于其他测定仪器，电化学硫检测器中含有硫化物渗透管，可以为痕量硫化物的标定提供支持。

4.2气相色谱法-脉冲火焰光度检测器

与气象色谱法不同的是，气相色谱法需要应用脉冲火焰光度检测器。在检测过程中，检测人员可以利用脉冲火焰光度检测器进行定量测定，从而预测微量硫化物的含量。但是在测定过程中需要预防烃类物质对测定结果的影响。同时，检测人员需要根据硫化物的类型选择合适的定量分析方法。在应用脉冲火焰光度检测器时需尽量减小淬火幅度，准确测量石油加工产品中的痕量硫含量，加大对痕量硫的控制力度。

5.结语

石油化工产品中的痕量硫会造成生态污染甚至会危害到人们的身体健康，需要加强含量控制。技术人员可以利用紫外荧光定硫法、氧化微库仑法、X射线荧光定硫法以及仪器检测法等方法测定石油化工产品中的总硫含量，利用气相色谱法测定石油化工产品中的形态硫化物，为痕量硫含量的控制奠定基础。
参考文献：

[1]刘宗鹭,张利,赵得强.石油化工产品储存中降耗防污的措施研究[J].现代工业经济和信息化,2021,11(08):121-122.

[2]张明明.X射线荧光光谱法在石油化工产品分析中的应用[J].化工管理,2021(04):74-75.

[3]乔丽云.探析气相色谱仪在石油化工产品检验方面的应用[J].当代化工研究,2020(13):47-48.

[4]谢继标,关文玲,张嘉琪,奚志林.基于LabVIEW的石油化工产品开口闪点测试系统设计[J].化工矿物与加工,2020,49(09):43-46.D

[5]宫育杰.化工产品装车过程中存在的安全隐患及防护措施[J].化工设计通讯,2019,45(01):172.