X 射线荧光测硫仪在进口原油检测中的应用

肖光胜(日照检验认证有限公司，山东 日照 276808)

0 引言

进口原油硫含量是原油中一项重要的理化参数，是衡量原油质量必不可少的指标。在原油加工过程中，需要依据硫含量而制定相应的加工方案。硫含量的高低不仅对装置有较大的影响，而且会影响到产品质量，从而影响原油的价格。硫及其化合物的危害性会严重污染环境，在大气中形成酸雨，腐蚀输油、炼油设备仪器，造成催化剂中毒等。对于硫含量<0.5%的为低硫原油，含硫量在0.5%～2.0%之间的为硫原油，含硫量>2.0%的为高含硫原油[1]。目前，硫含量的测定允许使用的方法有燃灯法(GB/T 380)、微库伦法(SH/T0253)、紫外荧光法(SH/T0253)、和X 射线能量色散荧光测硫法(GB/T11140，ASTMD 4294)等。

本文的X 荧光测硫仪凭借其快速便捷、稳定准确的优点成为行业中新一代的测定方法，保证和提高X 荧光测硫仪在测量石油产品中硫含量的准确度。本文根据X 荧光测硫仪的基本原理和测量影响因素的应用分析进行了探讨，提出了部分参考结论。

1 X荧光测硫仪的基本原理

X 荧光测硫仪是基于能量色散X 荧光光谱法研制的仪器，其工作原理[2]是用X 射线管产生的原级X 射线照射到样品上，所产生的特征X 射线(荧光)不用晶体分光，直接进入固体探测器，探测器输出信号经放大进入多道脉冲高度分析器，在分析器内按入射X 射线的光子能量分类/存储，然后输入显示单元，显示出型号的脉冲幅度分布(即能谱)，每一个峰代表一个元素特征谱线的脉高分布。因此，通过探测每种元素的特征X 射线并识别器能量，就可以识别出被测样品的哪些元素，器强度的大小与被测样品中能发射该能量的荧光X 射线的元素含量成正比，通过制作特征X 射线的强度与相应元素的含量的标准曲线，就可以得出被测样品中各元素的含量。一台X 荧光测硫仪通常包括：激发系统、Si(Li)探测器和一整套信号处理系统。

2 测量影响因素

测量结果的误差主要来源硬件和操作方面。在标准物质和仪器都使用正常的情况下，操作方面样品的放入多少是主要因素。同时，一个样品温度的高低也是不可忽略的因素。

2.1 原油样品厚度的影响

在仪器和标准物质都正常的前提下，依据测量样品必须放入压制好的样品杯中，放入一定的量达到一定的厚度。因为X荧光射线照射样品，激发元素产生特征X 射线，当样品厚度不均时，会导致测量结果不准确。综上所述，我们抽取了部分进口原油和部分标准油样品，分别注入样品杯不同厚度后，进行了测试结果如表1。

表1 厚度与硫含量的关系

由表1 实验可知，随着厚度的增加，硫含量的依次增加。当厚度当10000μm 以后基本变化不大，因此可以确定当样品厚度达到10mm 或者以上，因厚度影响测量的误差最小。

2.2 温度的影响

测量进口原油时，样品温度的改变会导致样品中化学组分的改变，因此，检测过程中温度的调节也是不可忽略的因素。现抽取岚山口岸部分进口原油样品以及标准油分别在10、20、30、40、50℃采用标准方法检测表2 各种油品的硫含量，检测结果见表2。

从表2 中分析得出，原油样品的含硫量随着样品的温度升高而递增，而且含量越高的油品变化越明显。因此，在原油检测过程中，样品温度的控制也是一个重要的因素，对于减少实验误差和进出口企业的选择都起着重要的作用。在实际的检验工作中应该建立曲线记录做作为实验室的标准温度，选择与标准一致的温度进行检测分析，对于含硫量的检测结果影响降至最低。

表2 油品在不同温度下含硫量的测量结果

3 结语

依据实验数据标准在采用X 荧光测硫仪进行含硫量检测时候，在仪器和标准物质都稳定的前提下，样品的取样量的多少、仪器分析时候的样品温度都是对检验结果有显著的影响。此项结论对于X 射线荧光测量仪在安装环境、操作、校准以及保养均有参考依据，对于进出口企业对于油品的选择、生产、存贮、运输等方面以及从事检验检测的人员在试验过程中提高准确度等所有各个注意的环节都是十分必要的。