论文部分内容阅读
摘要：在原油含水测定过程中，选择合适的溶剂是非常重要环节。本文通过对几种溶剂物性指标的对比，选用两种不同的溶剂对同一种原油进行含水测定试验，综合对比试验过程和试验结果，为溶剂油的取舍问题提出建议，希望对原油分析操作人员有一定的指导作用。
主题词：含水，溶剂
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：
概述：原油含水率的测定是原油贸易与原油分析中一项重要的计量和质量指标。它不仅关系到贸易双方的经济利益，也涉及到原油的开采、储运、销售、加工等各个环节。由于原油组成的复杂性，原油中水份存在的多样性，需要选择溶解性更好以及初馏点和馏程更合适的蒸馏溶剂。本文通过对几种常见溶剂的物性比较，按GB/T8929标准中对溶剂的要求，使用符合GB3407中优级品要求的二甲苯或符合SH0005要求的油漆工业用溶剂油作为蒸馏溶剂，对原油含水量测定进行对比实验，分析实验过程，比较实验结果，为GB/T8929规程提供参考。
试验依据的标准规程
GB/T8929-2006《原油水含量的测定 蒸馏法》
GB 3407 《石油混合二甲苯》
SH 0005《油漆工业用溶剂油》
SY/T5317-2006《石油液体管线自动取样法》
一、选择合适的溶剂是含水测定过程中的重要环节
在应用GB/T8929标准对原油进行含水测定过程中，均要加入一定量的溶剂，溶剂在整个测定过程中对溶质起着溶解、稀释、分散、洗涤、携带作用。
对于石油产品，由于测定对象的烃类成分相对比较单一（如汽油、煤油等）、含水量偏低并且多以溶解水的形式出现，因此一般选用80#直馏汽油。
对于原油来讲，成分复杂、流动性较差，油包水、水包油现象普遍存在，含水高、含杂质多导致粘壁挂水等现象对溶剂的溶解性提出了更高的要求。原油的特殊性质需要溶解性更好以及初馏点和馏程更合适的蒸馏溶剂。
常见的溶剂有二甲苯、200#溶剂油、甲苯和苯，各种溶剂油关键指标的综合比较见表1：
表1、各种溶剂油关键指标的综合比较
从表1可以看出，二甲苯的馏程窄，在137-140℃之间；200#溶剂油馏程过宽在140-200℃之间；而普通工业溶剂油（120#溶剂油）的馏程为70-120℃之间；苯的初馏点过低，不适合作为溶剂使用。从蒸馏法测定含水的测量原理上要求溶剂应具备合适的初馏点和馏程。溶剂的初馏点低于水的沸点，原油内所含水分得不到充分的蒸发；溶剂的馏程过宽，即便初馏点合适，也无法使溶剂充分的蒸發循环，将水携带出来。因此，在GB/T8929中，把二甲苯作为首选的溶剂，并指出：“仲裁试验应以二甲苯作溶剂的试验结果为准”。二甲苯的毒性低于苯和甲苯，高于溶剂汽油。试验中主要是二甲苯蒸气吸入人体危害健康，而二甲苯的挥发性要小于苯、甲苯、和溶剂汽油。与二甲苯相比，200#溶剂油生产成本低，毒性小，运输、储存相对容易，初馏点和馏程也符合标准要求。基于以上原因对比试验选用二甲苯和200#溶剂油作为蒸馏溶剂。
二、含水测定试验
1、取样
利用自动采样器从运行管线分别取江汉油（江汉油田至荆门炼厂的国产原油）、仪长油（胜利原油与进口原油的混合油）、魏荆油（河南油田至荆门炼厂的国产原油）三种原油试样。
2、回收试验
在工业用200#溶剂油加入适量的干燥剂静止存放24小时后，取400毫升干燥后的溶剂，按照规范要求来检验整套仪器回收水的总量。最初的操作完成后，倒掉接受器的液体并用滴定管向蒸馏烧瓶中直接加入1.00的蒸馏水，继续按规定操作。重复本步骤，但向蒸馏烧瓶中加入4.5毫升的蒸馏水。试验结果见（表2）
表2：
接受器的读数在规范规定的允差范围内，这套仪器是合格的。
3、水含量的测定
已取的江汉原油、仪长原油的预期水含量均小于1.0%（体积分数），所以取每种原油试样一式两份，每份试样量200毫升。因为本试验是测定水的体积分数，所以向烧瓶中加入200毫升试样和200毫升溶剂充分混合，按照回收试验的步骤要求进行。因为魏荆原油预期水含量在1.1%-5.0%之间，每份试验量取100毫升。试验数据见（表3）：
表3：
试验者发现在对魏荆原油进行含水测定试验中，因为原油含水较高使用200#溶剂油作为溶剂时，产生爆沸，烧瓶的温度也偏高。用二甲苯作为溶剂时，由于二甲苯的溶解力、馏程等作用明显好于200#溶剂油，整个蒸馏过程很平稳。
4、重复性
调整增加自动采样器的采样量，在操作者、试验仪器和试验条件相同的操作条件下对同一批仪长原油试样进行连续多次含水量的测定试验，数据见（表4）：
表4：
经过多次连续测定，所得连续测定结果之间的差符合规范要求。
三、结论
二甲苯和200#溶剂油均符合GB/T8929标准中对溶剂油的要求，两种溶剂所测结果达到了GB/T8929-2006《原油水含量的测定 蒸馏法》再现性的要求。
两种溶剂的不同点如下：
试样与溶剂的混合物加热到相同温度条件下，二甲苯回流速度较快，整个回流过程时间比用200#溶剂油短；
相同的试样，测出含水量二甲苯多于200#溶剂油；
当原油含水量高或者物性比较复杂时，建议使用二甲苯作为溶剂，因为用200#溶剂油，容易产生“爆沸”，甚至“冲样”，可能危及试验者的人身安全。
主题词：含水，溶剂
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：
概述：原油含水率的测定是原油贸易与原油分析中一项重要的计量和质量指标。它不仅关系到贸易双方的经济利益，也涉及到原油的开采、储运、销售、加工等各个环节。由于原油组成的复杂性，原油中水份存在的多样性，需要选择溶解性更好以及初馏点和馏程更合适的蒸馏溶剂。本文通过对几种常见溶剂的物性比较，按GB/T8929标准中对溶剂的要求，使用符合GB3407中优级品要求的二甲苯或符合SH0005要求的油漆工业用溶剂油作为蒸馏溶剂，对原油含水量测定进行对比实验，分析实验过程，比较实验结果，为GB/T8929规程提供参考。
试验依据的标准规程
GB/T8929-2006《原油水含量的测定 蒸馏法》
GB 3407 《石油混合二甲苯》
SH 0005《油漆工业用溶剂油》
SY/T5317-2006《石油液体管线自动取样法》
一、选择合适的溶剂是含水测定过程中的重要环节
在应用GB/T8929标准对原油进行含水测定过程中，均要加入一定量的溶剂，溶剂在整个测定过程中对溶质起着溶解、稀释、分散、洗涤、携带作用。
对于石油产品，由于测定对象的烃类成分相对比较单一（如汽油、煤油等）、含水量偏低并且多以溶解水的形式出现，因此一般选用80#直馏汽油。
对于原油来讲，成分复杂、流动性较差，油包水、水包油现象普遍存在，含水高、含杂质多导致粘壁挂水等现象对溶剂的溶解性提出了更高的要求。原油的特殊性质需要溶解性更好以及初馏点和馏程更合适的蒸馏溶剂。
常见的溶剂有二甲苯、200#溶剂油、甲苯和苯，各种溶剂油关键指标的综合比较见表1：
表1、各种溶剂油关键指标的综合比较
从表1可以看出，二甲苯的馏程窄，在137-140℃之间；200#溶剂油馏程过宽在140-200℃之间；而普通工业溶剂油（120#溶剂油）的馏程为70-120℃之间；苯的初馏点过低，不适合作为溶剂使用。从蒸馏法测定含水的测量原理上要求溶剂应具备合适的初馏点和馏程。溶剂的初馏点低于水的沸点，原油内所含水分得不到充分的蒸发；溶剂的馏程过宽，即便初馏点合适，也无法使溶剂充分的蒸發循环，将水携带出来。因此，在GB/T8929中，把二甲苯作为首选的溶剂，并指出：“仲裁试验应以二甲苯作溶剂的试验结果为准”。二甲苯的毒性低于苯和甲苯，高于溶剂汽油。试验中主要是二甲苯蒸气吸入人体危害健康，而二甲苯的挥发性要小于苯、甲苯、和溶剂汽油。与二甲苯相比，200#溶剂油生产成本低，毒性小，运输、储存相对容易，初馏点和馏程也符合标准要求。基于以上原因对比试验选用二甲苯和200#溶剂油作为蒸馏溶剂。
二、含水测定试验
1、取样
利用自动采样器从运行管线分别取江汉油（江汉油田至荆门炼厂的国产原油）、仪长油（胜利原油与进口原油的混合油）、魏荆油（河南油田至荆门炼厂的国产原油）三种原油试样。
2、回收试验
在工业用200#溶剂油加入适量的干燥剂静止存放24小时后，取400毫升干燥后的溶剂，按照规范要求来检验整套仪器回收水的总量。最初的操作完成后，倒掉接受器的液体并用滴定管向蒸馏烧瓶中直接加入1.00的蒸馏水，继续按规定操作。重复本步骤，但向蒸馏烧瓶中加入4.5毫升的蒸馏水。试验结果见（表2）
表2：
接受器的读数在规范规定的允差范围内，这套仪器是合格的。
3、水含量的测定
已取的江汉原油、仪长原油的预期水含量均小于1.0%（体积分数），所以取每种原油试样一式两份，每份试样量200毫升。因为本试验是测定水的体积分数，所以向烧瓶中加入200毫升试样和200毫升溶剂充分混合，按照回收试验的步骤要求进行。因为魏荆原油预期水含量在1.1%-5.0%之间，每份试验量取100毫升。试验数据见（表3）：
表3：
试验者发现在对魏荆原油进行含水测定试验中，因为原油含水较高使用200#溶剂油作为溶剂时，产生爆沸，烧瓶的温度也偏高。用二甲苯作为溶剂时，由于二甲苯的溶解力、馏程等作用明显好于200#溶剂油，整个蒸馏过程很平稳。
4、重复性
调整增加自动采样器的采样量，在操作者、试验仪器和试验条件相同的操作条件下对同一批仪长原油试样进行连续多次含水量的测定试验，数据见（表4）：
表4：
经过多次连续测定，所得连续测定结果之间的差符合规范要求。
三、结论
二甲苯和200#溶剂油均符合GB/T8929标准中对溶剂油的要求，两种溶剂所测结果达到了GB/T8929-2006《原油水含量的测定 蒸馏法》再现性的要求。
两种溶剂的不同点如下：
试样与溶剂的混合物加热到相同温度条件下，二甲苯回流速度较快，整个回流过程时间比用200#溶剂油短；
相同的试样，测出含水量二甲苯多于200#溶剂油；
当原油含水量高或者物性比较复杂时，建议使用二甲苯作为溶剂，因为用200#溶剂油，容易产生“爆沸”，甚至“冲样”，可能危及试验者的人身安全。