油田用采油助剂中有机氯含量检测影响因素及要点分析
2016-03-13张杰中原油田分公司技术监测中心化工产品监测总站河南濮阳457001
张杰(中原油田分公司技术监测中心化工产品监测总站, 河南 濮阳 457001)
油田用采油助剂中有机氯含量检测影响因素及要点分析
张杰
(中原油田分公司技术监测中心化工产品监测总站, 河南 濮阳 457001)
随着现代化水平发展的不断提高,全方位的科技技术与信息掌握已达到大国的水平,尤其是石油采集等方面获得了巨大的成就。我国人口需求大,产业需求也在逐年上升,供不应求的现象越来越明显,随着汽车、飞机等交通工具的普及,加之技术产业的需求,我国对石油需求的数量越来越庞大,所以关注石油产业也是必不可少的。
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石油产业是重要的这点毋庸置疑,但是在石油处理的过程中会存在许多问题,例如为了提高石油开采的效率,在开采过程中经常使用采油助剂,采油助剂中存在的有机氯会腐蚀炼油装置,降低装置的性能,损坏装置结构,造成石油被破坏或者浪费,从而影响石油的质量和数量,严重时还会发生化学反应,造成爆炸。所以,必须要对有机氯进行检测和控制。下面就油田用采油助剂中有机氯含量检测影响因素及要点进行简要分析。
1 采油助剂中有机氯在采油过程中腐蚀的基本内容
有机氯是具有腐蚀和毒性的一种物质,在工业生产中具有很广泛、很重要的作用。在本文需要探讨的采油过程中,常常使用含有有机氯的采油助剂来提高采油质量和技术数量。采油过程中使用到的仪器和设备多数为金属构成,难免会有活泼金属来辅助仪器性能,但是因为采油助剂中有有机氯的存在,使得有机氯与仪器中的部分金属发生化学变化,造成不同程度和不同种类的腐蚀。
我国虽然地大物博,但是石油存储量终究有限,在允许的开采能力和程度的要求下,使得可供应的石油数量大大受到了限制。为了减少开采过程中的破坏和浪费,降低因为石油化学性质多样化而造成的问题,避免因为保证开采量而大量使用采油助剂造成的开采仪器被破坏,必须重点关注于不同种类石油开采过程中的防腐措施,找寻恰当的解决办法和处理措施,降低腐蚀带来的影响。
对于常用的开采仪器,例如加热炉、冷换设备、发满、管道、弯头等装置,因为有带有采油助剂的石油流经这些设备后,采油助剂中的有机氯会对这些装置进行化学反应,使得石油中无机盐和硫元素含量增高,造成液体环境呈酸性,与金属设备进行化学反应,通过彼此的交换和再组成等作用,造成仪器不同程度的腐蚀。
2 有机氯检测标准的简要分析
(1)采油助剂中有机氯含量的检测 在我国,根据国际要求和美国权威认证,对采油助剂中有机氯含量的检测通常使用的是微库仑计法。在使用微库仑计法时,使用在油田中采油助剂的有机氯由有机氯化物和无机氯化物组成,因此在采油助剂中有机氯含量的测定通常都不是直接检测,而是将其转发为无机氯,然后再利用相关仪器和液剂进行测定。不管是哪种检测方式,只要是有机氯都会有毒性和破坏性,对开采的石油和开采装置都有不同情况的干扰,为了改善这问题,国际上通常采用联苯基钠做有机氯的裂解试剂来对采油助剂中有机氯进行检测。但是不得不考虑是联苯基钠昂贵的成本价格、极其活泼的化学性质,而且对操作的环境和人员都有损伤,严重时还会发生爆炸等重大事故。因此在我国,为了保证安全和控制成本,很少采用国际标准,除非在极其精密的特定化学试验中才会使用。
(2)油田原料中有机氯含量的检测 除了采油助剂中如破乳剂、清防蜡剂和降粘剂含有的环氧乙烷和环氧丙烷造成有机氯杂质引入外,而且采油助剂中含有有机氯,面对化学组成多种多样的石油来说,有机氯也是组成中的其中之一。不同环境下的石油中有机氯含量也存在明显差异。面对油田中原有的有机氯,通常使用GB/T18612-2011《原油有机氯含量的测定》和SY/ T6300-2009《采油用、防蜡剂通用技术条件》这两种检测标准。
3 检测有机氯影响因素的简要分析
为了将采油助剂中有机氯含量进行准确测定,必须要对其的试验结果的影响因素进行具体分析。下面就简述含量检测过程中影响有机氯含量的影响因素。
标准的测定原理是:采油助剂提取液燃烧分解后,全部转化为无机氯,用NaOH溶液吸收,以K2Cr2O7为指示剂,用AgNO3标准溶液滴定后计算总氯含量,再减去无机氯,即为样品的有机氯含量。
首先是样品称量。对于易挥发、化学性质活泼的采油助剂,直接对其进行质量称量容易使其与空气发生反应或者直接散发到空气中,造成采集的采油助剂样品质量差异过大,从而影响后期采油助剂的检测准确性。对于使用的称量器具,每一个器具都有不同的范围,范围的准确性是影响有机氯质量的另一重大影响因素,所以必须对其称量范围进行严格控制,不能太大也不能太小,以保证检测的准确性。
其次是样品燃烧。在燃烧过程中,必须掌握好脱脂棉缠绕的松紧程度,不能太松以致脱落造成实验被破坏,不能太紧造成无法充分反应,同时还要提供良好的燃烧环境,保证脱脂棉的数量和燃烧助剂。缠绕在燃烧瓶支持杆的松紧程度一定程度上影响取样的采油助剂燃烧程度,良好的燃烧条件可以保证样品充分反应,准确对其中有机氯的含量进行把控,从而保证检测的准确性。
然后是冲洗和移液。冲洗和移液时,根据化学标准的限定,必须使用10mL的蒸馏水多次冲洗燃烧瓶和支持杆,再将其转移到100mL的烧杯中,然后进行滴定检测。但是往往在冲洗和移液的过程中,因为蒸馏水量少导致冲洗不尽、转移时液体损失的问题,使得检测的成本大大提高,检测的准确性大大下降。所以在一般的试验中使用大量蒸馏水进行干净冲洗,对冲洗液的液体并不进行转移。
最后是样品滴定,一般使用全自动电位滴定仪来简化操作并且保证试验准确性。滴定过程中一定要对溶液的酸碱性有着严格的把控,并且因为是根据突然产生砖红色沉淀来判断滴定的结束,因此,必须要对每次滴定的溶液计量有着细致而精准的把控,并且边长时间摇动边滴定,保证容器内液体充分反应,避免滴定溶液过多造成药剂浪费和测量不准确。