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背景和挑戰(zhàn)
多年來，隨著煉油工藝不斷發(fā)展，從原油轉(zhuǎn)化為成品油的效率和產(chǎn)能都在不斷提升，其中一個(gè)主要跡象體現(xiàn)在對(duì)石油化工產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)水平正逐漸提高。這種對(duì)質(zhì)量上嚴(yán)格程度的關(guān)注轉(zhuǎn)變是有道理的，根據(jù)國(guó)際能源署（IEA）在2018年《石化的未來》報(bào)告中指出，“到2030年，石化產(chǎn)品將占世界石油需求增長(zhǎng)的三分之一以上，到2050年比重將逼近一半，屆時(shí)其對(duì)石油的消費(fèi)量將增加約700萬桶/天。到2030年，石化產(chǎn)品消耗的天然氣將達(dá)560億立方米/天，到2050年消耗的天然氣進(jìn)一步增長(zhǎng)到830億立方米/天"。因此，針對(duì)于日益增長(zhǎng)的石化產(chǎn)品檢測(cè)需求，相關(guān)部門需要提早做出應(yīng)對(duì)方案。
如今，通過使用分析檢測(cè)設(shè)備對(duì)成品油、以及包括像二甲苯和苯類化工樣品中的氯含量不斷進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)行質(zhì)量控制，避免造成如管道腐蝕等一系列風(fēng)險(xiǎn)。由于大多數(shù)成品油中氯元素都是以有機(jī)氯的形式存在，而有機(jī)氯的濃度一般較低（＜5ppm），因此能夠?qū)崿F(xiàn)亞ppm級(jí)別的測(cè)量至關(guān)重要。
Clora單波長(zhǎng)氯含量分析儀自2007年有美國(guó)XOS公司推出以來，已被國(guó)內(nèi)外各大煉油廠和檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室廣泛應(yīng)用于檢測(cè)油品中的氯含量。對(duì)于目前已售出的200多套設(shè)備了解，實(shí)驗(yàn)人員對(duì)于儀器的使用范圍從原油到汽柴油及石腦油餾分，再到減壓柴油（VGO）等產(chǎn)品中都有所應(yīng)用。可以說Clora單波長(zhǎng)氯含量分析儀目前已成為識(shí)別潛在腐蝕事件和監(jiān)測(cè)這些緩解策略有效性的關(guān)鍵因素，以此來確保煉油廠安全運(yùn)行和利潤(rùn)的重要組成部分。
然而越來越多的煉油廠發(fā)現(xiàn)，通過繼續(xù)降低原料和工藝中氯化物含量，可以大大延長(zhǎng)周轉(zhuǎn)時(shí)間，降低腐蝕成本，因此對(duì)于氯含量的檢測(cè)水平也在逐年提高。美國(guó)XOS公司通過推出新款的Clora 2XP單波長(zhǎng)超低氯含量分析儀響應(yīng)了行業(yè)的需求，在檢測(cè)碳?xì)浠衔飿悠分锌蓪?shí)現(xiàn)低至0.07 ppm的檢測(cè)下限，這使得總氯的分析準(zhǔn)確性可低至0.25 ppm。增強(qiáng)的檢測(cè)能力使用戶能夠更好的了解并管理更為苛刻的樣品，包括脫鹽原油和減壓柴油。
Clora 2XP 單波長(zhǎng)超低氯含量分析儀
Clora 2XP單波長(zhǎng)超低氯含量分析儀為液態(tài)烴（如芳烴、汽柴油、重油和原油）以及水溶液樣品中的總氯分析提供了雙倍的精度。該儀器符合ASTM D7536和D4929方法，適用于重整裝置、催化裂化裝置和加氫裂化裝置中催化劑中毒相關(guān)的測(cè)試。此外，它的自動(dòng)硫校正功能可以解決樣品中存在高硫低氯問題。通過采用單波長(zhǎng)色散技術(shù)方法，Clora 2XP單波長(zhǎng)超低氯含量分析儀不需要?dú)怏w和高溫，操作簡(jiǎn)單，且無需過多維護(hù)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
為了進(jìn)一步驗(yàn)證Clora 2XP單波長(zhǎng)超低氯含量分析儀的檢測(cè)能力，美國(guó)XOS公司進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)際樣品測(cè)試，本次分析的樣品類型為：
- 從美國(guó)當(dāng)?shù)丶佑驼境槿〉钠蜆悠?/span>
- 來自北美煉油廠的減壓柴油樣品
- 石腦油樣品
- 以礦物油為基體的0.3 ppm氯標(biāo)樣
樣品通過一次性滴管加入傳統(tǒng)XRF樣品杯，并放入儀器中，選擇600秒進(jìn)行分析。根據(jù)樣品實(shí)際測(cè)試的結(jié)果計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均值，如表1所示。
表1：Clora 2XP 單波長(zhǎng)超低氯含量分析儀 總氯含量測(cè)試結(jié)果 | |||||||
汽油 | 減壓柴油 | 石腦油 | 0.3ppm 氯標(biāo)樣 | ||||
測(cè)試 次數(shù) | 測(cè)量 結(jié)果 | 測(cè)試 次數(shù) | 測(cè)量 結(jié)果 | 測(cè)試 次數(shù) | 測(cè)量 結(jié)果 | 測(cè)試 次數(shù) | 測(cè)量 結(jié)果 |
#1 | 0.29 | #1 | 1.41 | #1 | 0.58 | #1 | 0.30 |
#2 | 0.31 | #2 | 1.42 | #2 | 0.54 | #2 | 0.33 |
#3 | 0.30 | #3 | 1.44 | #3 | 0.40 | #3 | 0.31 |
#4 | 0.33 | #4 | 1.36 | #4 | 0.52 | #4 | 0.31 |
#5 | 0.36 | #5 | 1.43 | #5 | 0.49 | #5 | 0.30 |
#6 | 0.40 | #6 | 1.35 | #6 | 0.55 | #6 | 0.27 |
#7 | 0.36 | #7 | 1.44 | #7 | 0.48 | #7 | 0.23 |
#8 | 0.32 | #8 | 1.47 | #8 | 0.47 | #8 | 0.34 |
#9 | 0.32 | #9 | 1.39 | #9 | 0.50 | #9 | 0.32 |
#10 | 0.31 | #10 | 1.46 | #10 | 0.51 | #10 | 0.34 |
平均值 | 0.327 | 平均值 | 1.417 | 平均值 | 0.510 | 平均值 | 0.305 |
標(biāo)準(zhǔn)偏差 | 0.032 | 標(biāo)準(zhǔn)偏差 | 0.040 | 標(biāo)準(zhǔn)偏差 | 0.050 | 標(biāo)準(zhǔn)偏差 | 0.035 |
所有的結(jié)果單位為：ppm | |||||||
結(jié)論
從上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果證明，Clora 2XP單波長(zhǎng)超低氯含量分析儀能夠準(zhǔn)確、重復(fù)地測(cè)量各種碳?xì)浠衔飿悠分行∮?ppm級(jí)別的氯含量濃度。這種簡(jiǎn)單的無損測(cè)量方法只需要幾分鐘時(shí)間就可以完成，而且不需要消耗任何的氣體或溶劑。有效監(jiān)測(cè)原油原料和工藝管路中油品的氯化物濃度是所有緩蝕策略中的關(guān)鍵，通過量化石油產(chǎn)品中低于1ppm水平的氯含量，煉油廠能夠減少數(shù)十億美元因腐蝕而造成的成本虧損。
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