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摘 要:无论是原油自带的还是油田化学剂后期带入的有机氯,它们进入原油会给油田带来很多难题。为了尽量不使用含有有机氯的油田化学剂,从源头上杜绝有机氯,减少油田化学剂中有机氯对油田造成经济损失,在原油开采运输及处理过程中使用的油田化学剂中有机氯的检测尤为重要,检测方法也被广为研究。基于此,本文主要对油田用化学药剂有机氯含量检测方法进行分析探讨。
关键词:油田用化学藥剂;有机氯含量;检测方法
1、前言
原油中的有机氯有很大一部分是由投加的化学药剂引入的,要降低原油有机氯含量,就必须检测和控制化学药剂中有机氯含量。目前,关于有机氯含量的测试标准有两个:GB/T18612-2001《原油中有机氯含量的测定微库仑计法》和SY/T6300-1997《采油用清防蜡剂通用技术条件》。GB/T18612-2001《原油中有机氯含量的测定微库仑计法》是采取先将原油蒸馏,再用微库仑计900℃灼烧测试。由于油田化学药剂组分复杂,测试灼烧温度高,这一方法不适合油田用化学药剂的有机氯检测;采用SY/T6300-1997《采油用清防蜡剂通用技术条件》方法测试有机氯含量时,滴定终点不是突变,终点难判断,误差非常大。面对这种现状,为了准确测量化学药剂中的有机氯含量,控制好胜利原油的有机氯含量,急需研究制定科学准确,易于操作的测试化学药剂中有机氯的方法。
2、原油中氯化物来源及危害
2.1 原油中氯化物的来源
2.1.1 无机氯化物的来源
地下的原油中都含有水份,而地下又广泛存在NaCl、MgCl2、CaCl2等碱金属盐,因此这些碱金属盐极易溶入原油的水当中。由于地域的不同,土壤存在很大的差异,因此水中溶解的无机盐成分及含量大不一样,不同的油也就拥有不一样的无机氯化物含量。
2.1.2 有机氯化物的来源
原油有机氯化合物来源如下。
(1)天然自带有机氯。采出的原油存在胶质或沥青,有机氯化合物可能富集在里面。
(2)通过油田化学剂间接带入。在开采原油的时候会加入起到不同作用的油田化学剂,它们能保证整个开采过程顺利进行。油田化学剂含有无机氯不会产生太大问题,因为无机氯终究要被电脱盐工艺除去。但是若油田化学剂中含有有机氯,则它们可能会与原油互溶,致使原来可能不含有机氯的原油混入部分有机氯。不同油田化学剂有机氯含量有高有低,无任何规律。
2.2 有机氯的危害
电脱盐可除去原油中大部分无机氯,但有机氯不带电,无法在电脱盐装置中发生电位转移,因此电脱盐装置对有机氯无效。有机氯随着原油进入生产加工装置,对设备以及催化剂造成极大的危害。
(1)对设备的腐蚀。有机氯对设备的腐蚀一般是通过酸水冲刷腐蚀和露点腐蚀实现的。因为绝大多数有机氯经过生产加工设备中的高温区时会分解产生HCl介质,而产生的大量HCl介质溶于水后形成盐酸溶液,有极强的腐蚀性,能缓慢地磨损设备,最终损坏设备。
(2)对催化剂的的影响。有机氯虽然不带电,但是却具有较强的电亲和力,
与金属离子反应后可使生产加工设备中的催化剂中毒,造成催化剂永久失活,不可再生。除此之外,氯离子的迁移性非常强,若在上游带入氯离子污染,整个工艺中的催化剂均有可能中毒。加入有机氯通过一次加工装置进入馏分油,那么它们也会在之后的工艺中进入二次加工装置,既腐蚀设备又损坏加工装置中的催化剂组分,带来催化剂污染。
(3)其他危害。随着时代的发展,微生物采油技术因为其廉价的成本和简单的运营被应用得愈发广泛,但是若油品中含有有机氯,将会阻碍微生物的新陈代谢,不利于微生物采油。
3、方法研究
油田用化学药剂品种繁多:有机、无机的;溶于水和不溶于水的。应该先测出药剂的总氯含量,再测出无机氯含量,二者之差即为有机氯含量。
3.1 油田用化学药剂中无机氯的测试方法
SY/T6300-1997《采油用清防蜡剂通用技术条件》中规定的同一操作者、在同一实验室内、使用同一仪器,直接滴定的方法误差太大,质量浓度小于500mg/L的样品数据准确度更低.
采用SY/T6300-1997直接滴定法测试无机氯,数据的平行性和重现性都较差,平行实验相对偏差最大为28.8%,重复实验相对偏差最大为63.6%。采用SY/T6300-1997中样品的制备方法,采用SY/T0536测试法中Ag-Cl反应的原理,用盐含量测定仪测试化学剂中的无机氯。盐含量测定仪测试Cl-原理:将处理后的样品注入含一定量银离子的乙酸电解液中,试样中的氯离子即与银离子发生反应:
反应消耗的银离子由发生电极电生补充,通过测量电生银离子消耗的电量,根据法拉第定律即可求得氯离子含量,直接从计算机上读取注入样品的氯离子浓度,乘以稀释倍数即得样品无机氯含量,这样既提高了检验数据的准确度,又便于操作。
3.2 油田用化学药剂中总氯的测试方法
采用SY/T6300-1997规定的方法来处理样品,样品经氧瓶燃烧分解后有机氯转变为无机氯,通过NaOH溶液吸收后,用盐含量测定仪测出总氯的含量,再减去无机氯,即为油田用化学剂中的有机氯含量。因在燃烧分解过程中使用硫酸纸包样品,燃烧后吸收液中引进了SO42-,SO42-和Ag+生成Ag2SO4沉淀,产生干扰,故用Ba(NO3)2掩蔽。
将化学剂中的有机氯通过加氧燃烧转化成无机氯,然后用盐含量测定仪测试总氯含量,测试原理同无机氯的测试,计算得出有机氯含量,平行实验最大相对偏差为0.54%,重复实验最大相对偏差为0.45%。
4、方法验证
为了验证新方法的正确性,我们采用加标回收的办法检验,在样品中加入含量为10.09μg/g的有机氯标样,3个无机样品分别加入1.00,2.00,3.00g,测试回收率,回收率都在97%以上,说明此方法准确可靠、易操作。
参考文献
[1]王丽娟.油田化学药剂中有机氯含量的测定[J].精细石油化工进展,2013(4):47-50.
[2]Q/SHCG39-2012《油田化学剂中有机氯含量测定方法》[S].
关键词:油田用化学藥剂;有机氯含量;检测方法
1、前言
原油中的有机氯有很大一部分是由投加的化学药剂引入的,要降低原油有机氯含量,就必须检测和控制化学药剂中有机氯含量。目前,关于有机氯含量的测试标准有两个:GB/T18612-2001《原油中有机氯含量的测定微库仑计法》和SY/T6300-1997《采油用清防蜡剂通用技术条件》。GB/T18612-2001《原油中有机氯含量的测定微库仑计法》是采取先将原油蒸馏,再用微库仑计900℃灼烧测试。由于油田化学药剂组分复杂,测试灼烧温度高,这一方法不适合油田用化学药剂的有机氯检测;采用SY/T6300-1997《采油用清防蜡剂通用技术条件》方法测试有机氯含量时,滴定终点不是突变,终点难判断,误差非常大。面对这种现状,为了准确测量化学药剂中的有机氯含量,控制好胜利原油的有机氯含量,急需研究制定科学准确,易于操作的测试化学药剂中有机氯的方法。
2、原油中氯化物来源及危害
2.1 原油中氯化物的来源
2.1.1 无机氯化物的来源
地下的原油中都含有水份,而地下又广泛存在NaCl、MgCl2、CaCl2等碱金属盐,因此这些碱金属盐极易溶入原油的水当中。由于地域的不同,土壤存在很大的差异,因此水中溶解的无机盐成分及含量大不一样,不同的油也就拥有不一样的无机氯化物含量。
2.1.2 有机氯化物的来源
原油有机氯化合物来源如下。
(1)天然自带有机氯。采出的原油存在胶质或沥青,有机氯化合物可能富集在里面。
(2)通过油田化学剂间接带入。在开采原油的时候会加入起到不同作用的油田化学剂,它们能保证整个开采过程顺利进行。油田化学剂含有无机氯不会产生太大问题,因为无机氯终究要被电脱盐工艺除去。但是若油田化学剂中含有有机氯,则它们可能会与原油互溶,致使原来可能不含有机氯的原油混入部分有机氯。不同油田化学剂有机氯含量有高有低,无任何规律。
2.2 有机氯的危害
电脱盐可除去原油中大部分无机氯,但有机氯不带电,无法在电脱盐装置中发生电位转移,因此电脱盐装置对有机氯无效。有机氯随着原油进入生产加工装置,对设备以及催化剂造成极大的危害。
(1)对设备的腐蚀。有机氯对设备的腐蚀一般是通过酸水冲刷腐蚀和露点腐蚀实现的。因为绝大多数有机氯经过生产加工设备中的高温区时会分解产生HCl介质,而产生的大量HCl介质溶于水后形成盐酸溶液,有极强的腐蚀性,能缓慢地磨损设备,最终损坏设备。
(2)对催化剂的的影响。有机氯虽然不带电,但是却具有较强的电亲和力,
与金属离子反应后可使生产加工设备中的催化剂中毒,造成催化剂永久失活,不可再生。除此之外,氯离子的迁移性非常强,若在上游带入氯离子污染,整个工艺中的催化剂均有可能中毒。加入有机氯通过一次加工装置进入馏分油,那么它们也会在之后的工艺中进入二次加工装置,既腐蚀设备又损坏加工装置中的催化剂组分,带来催化剂污染。
(3)其他危害。随着时代的发展,微生物采油技术因为其廉价的成本和简单的运营被应用得愈发广泛,但是若油品中含有有机氯,将会阻碍微生物的新陈代谢,不利于微生物采油。
3、方法研究
油田用化学药剂品种繁多:有机、无机的;溶于水和不溶于水的。应该先测出药剂的总氯含量,再测出无机氯含量,二者之差即为有机氯含量。
3.1 油田用化学药剂中无机氯的测试方法
SY/T6300-1997《采油用清防蜡剂通用技术条件》中规定的同一操作者、在同一实验室内、使用同一仪器,直接滴定的方法误差太大,质量浓度小于500mg/L的样品数据准确度更低.
采用SY/T6300-1997直接滴定法测试无机氯,数据的平行性和重现性都较差,平行实验相对偏差最大为28.8%,重复实验相对偏差最大为63.6%。采用SY/T6300-1997中样品的制备方法,采用SY/T0536测试法中Ag-Cl反应的原理,用盐含量测定仪测试化学剂中的无机氯。盐含量测定仪测试Cl-原理:将处理后的样品注入含一定量银离子的乙酸电解液中,试样中的氯离子即与银离子发生反应:
反应消耗的银离子由发生电极电生补充,通过测量电生银离子消耗的电量,根据法拉第定律即可求得氯离子含量,直接从计算机上读取注入样品的氯离子浓度,乘以稀释倍数即得样品无机氯含量,这样既提高了检验数据的准确度,又便于操作。
3.2 油田用化学药剂中总氯的测试方法
采用SY/T6300-1997规定的方法来处理样品,样品经氧瓶燃烧分解后有机氯转变为无机氯,通过NaOH溶液吸收后,用盐含量测定仪测出总氯的含量,再减去无机氯,即为油田用化学剂中的有机氯含量。因在燃烧分解过程中使用硫酸纸包样品,燃烧后吸收液中引进了SO42-,SO42-和Ag+生成Ag2SO4沉淀,产生干扰,故用Ba(NO3)2掩蔽。
将化学剂中的有机氯通过加氧燃烧转化成无机氯,然后用盐含量测定仪测试总氯含量,测试原理同无机氯的测试,计算得出有机氯含量,平行实验最大相对偏差为0.54%,重复实验最大相对偏差为0.45%。
4、方法验证
为了验证新方法的正确性,我们采用加标回收的办法检验,在样品中加入含量为10.09μg/g的有机氯标样,3个无机样品分别加入1.00,2.00,3.00g,测试回收率,回收率都在97%以上,说明此方法准确可靠、易操作。
参考文献
[1]王丽娟.油田化学药剂中有机氯含量的测定[J].精细石油化工进展,2013(4):47-50.
[2]Q/SHCG39-2012《油田化学剂中有机氯含量测定方法》[S].