硫氯测定方法的研究与探讨

摘要：一个国家发达与否是与其石油化工的水平密切相关的。因此对于石油的加工、运输使用都是我們需要关注的问题。作为复杂化合物，石油中含有大量其他物质，这些物质中就包含硫氯物质，这些硫氯化合物、无机盐对自然环境造成很大影响，在污染环境的同时，还可能因为含量导致中毒。因此对石油中硫氯含量的准确测定就显得尤为重要，精准的测量可以帮助我们找到石油贮藏的问题以及下一步的加工方向。基于此，笔者将结合自己的工作经验来对石油中硫氯的测定存在的问题进行分析，并探讨其解决之道，希望能有所裨益帮助我们更加快捷准确的做到石油中硫氯含量的测定。

关键词：硫氯含量;浓度测定;测前处理

中图分类号：X742 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）12-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.12.057

Research and discussion on determination methods of sulfur and chlorine

Xu Weizhong

（Jiangsu Huaxia Inspection Co.，Ltd.，Suzhou Jiangsu 215600，China）

Abstract：Whether a country is developed or not is closely related to the level of petrochemical industry. Therefore， we need to pay attention to the oil processing， transportation and use.As a complex compound， petroleum contains a large number of other substances，including sulfur and chlorine substances.These sulfur and chlorine compounds and inorganic salts have a great impact on the natural environment.While polluting the environment， they may also lead to poisoning.Therefore， the accurate determination of sulfur and chlorine content in oil is particularly important.Accurate measurement can help us find the problem of oil storage and the next processing direction.Based on this，the author will combine his own work experience to analyze the problems existing in the determination of sulfur and chlorine in oil，and explore the solution， hoping to be helpful to help us more quickly and accurately determine the content of sulfur and chlorine in oil.

Key words：Sulfur and chlorine content;Concentration determination;Pre-test processing

石油，黑色黄金，地球之血。现代社会运行的基础，无论是作为燃料还是作为化工原材料，石油用途都是十分广泛的。我们使用的石油大多经过催化裂化或是精馏，成分较为单一，但是作为石油最直接的来源，原油成分复杂，就包括了硫化物和氯化物。其中，原油中的氯化物有两种存在方法，一种是有机氯，一种是无机氯。无机氯是伴随原有产生，占主导。而有机氯则大多来自对石油的加工和运输过程中外加试剂的带入。这两种物质都可以使催化剂中毒，腐蚀运输或是反应设备，对石油化工产业带来巨大的威胁，使得石油生产产生隐患和经济损失。常用的办法是对石油进行电脱盐技术，来保障将原油中无机盐浓度控制在3mg/L以内，即便如此，针对不同的用途，这些残存的含氯代物依旧会对产业设备造成腐蚀和毒害。因此，如何依据不同用途来准确测量石油原油中含氯无机盐含量是十分重要的。

硫，作为一种活泼的元素，同样存在于原油中，现在学科告诉我们硫元素可能来自石油形成过程中蛋白质中的硫，又或者来自是原油周围的含硫矿物质。硫因为其活泼的化学性质，在石油中有多种存在的形式，包括游离态的硫、硫化氢以及有机硫。国际上还因为硫含量对石油进行分类，将含硫2%以上的称为高硫原油，在2%～0.5%之间的则是含硫石油，而低于0.5%的则是低硫油。因此对石油硫含量的测定将能直观看出石油的品质。准确直观的测定是很重要的。同时石油中的硫存在着较大的损毁，在生产生活中容易产生腐蚀物，如硫酸、亚硫酸、硫化铁、硫酸铁等腐蚀设备，也有可能因为含硫油的燃烧造成二氧化硫的排放形成酸雨和温室效应。基于这些危害，我们需要通过对原油中硫进行测定来保障生产的正常进行以及环境的保护。

无论是出于检测石油品质，还是直接测量石油中硫氯含量，都需要我们对硫氯测定过程进行讨论思考。因此，笔者基于自己工作经验将对硫氯在石油中含量的测定存在的问题进行分析及解决。

1 检测过程

在测定时我们使用微库伦法，通过不同的指示剂与被测物反应后，导致浓度降低使得测量电极感受到只是物质的浓度发生改变，最后测出对应物质的浓度。例如在测定硫含量时，将石油样品进行充分的燃烧氧化，使得石油中的硫全部转换为二氧化硫，在将生成的二氧化硫导入含有碘离子的滴定池发生如下反应：

SO2+H2O+I3- =SO3+2H++3I-

这时候电解就会感受到负三价碘离子含量的下降，进而进行电解同时测出SO2含量，进而算出硫的含量。对氯的测定也是使用同样的办法，只是需要注意的是，我们要将有机氯进行裂解后导入，再和石油中的无机氯进行电解到出成为离子态的氯。再将氯离子导入含银的滴定盘中，发生一下反应：

Cl-+Ag+=AgCl

直接根据溶液中的银离子浓度改变来确定石油中的含氯量。

通过对具体测量步骤的了解，我们发现我们会需要用到电解法，滴定等等，根据硫和氯的来源和化学性质不同，他们有着不同的处理办法，在对硫处理时，我们需要使得石油燃烧充分，避免部分游离态的硫以烟尘的方式进入滴定池中造成不良影响。同时，在氧化过程中，要使用合理的压力和氧化措施，防止二氧化硫中本来就存在三氧化硫这种情况。在测定氯的时候，切记不可直接将电解产生的溶液进行测定，因为有机氯是无法被电解的，这就导致了对氯含量测定的偏小化，因此我们需要对有机氯进行催化裂化，将其转换为无机氯，方便其与银离子反应，便于测量。

2 测量问题分析

当对石油进行正确的处理和选择之后，就需要注意实践测定时的问题，有一些重要的问题会直接制约测量的准确与正常的执行。首先测定时最直接的问题有两个，第一个就是在测定进行中偏压不稳;第二个就是对于样品检测时标样的选择。针对以上问题，我们发现：第一偏压是指整个电路中某一点相对于基准点的电位差。与实验室理论中的理想状况不同的是电解池的电压会发生变化，这就导致了偏压的不稳定。而要想维护稳定的偏压，首先要确定的是电池原料的纯度和稳定，基于此，我们在比较了市面上多个产品后发现将娃哈哈集团生产的蒸馏水和南京化学试剂有限公司生产的优级纯的冰醋酸进行组合使用，能满足测量所需的稳定偏压，并且能提供对基线的保障确保其不下降。同时，除了使用优秀高品质的冰醋酸和蒸馏水以外，对电解池的正确维护也是必不可少的，电解池的干净和活性将会直接影响测定过程。经过总结，我们发现的一套比较良好的處理办法，是在电解池工作完成后，首先用自来水或是去污粉，除去电解池上的污渍，然后重铬酸冲洗，浸泡，用来除去电极里可能产生的有机物和活性炭渣，最后再用蒸馏水冲洗干净，并在合适环境下保存以确保电池的正确工作运转。在取样时，我们是不知道样品中的硫氯浓度的，然而原油中的硫氯浓度可以说千差万别，因此盲目的确立标样是错误的。在经过反复实践后，采用10mg/l来进行预测量，来对硫氯含量有个大致的评估，然后根据这个评估来确定待测样品的最适标样浓度。这种方法虽然严谨科学，但是步骤复杂。另一种方法是直接将其稀释后测量，这种方法适应性强，且操作简单。因此大多数情况下，使用后一种方法也是可行的。

3 其他测量办法

以上是我们常用的测定方法，但是在不同情况下，我们还会存在别的测定方法，在什么情况下该使用何种技术方法是需要我们考虑的，下面主要简述3种方法：

（1）燃灯法。该方法测试步骤为：在灯内燃烧石油产品，产生的二氧化硫用硫酸钠水溶液进行吸收;在过量的硫酸钠溶液中加入盐酸标准溶液进行滴定，从而测得定值。样品实际用量根据硫含量而定，一般情况下为1.5mL。此外，若样品为柴油，则需要进行稀释处理。

（2）X射线光谱法。该方法测试步骤为：在X射线束下，测定试样中硫Ka（波长0.5375nm）的辐射强度;将测定结果与校正背景辐射强度（波长0.5190nm）相减得到静强度，通过与校准曲线进行对比得到相对应的硫含量。若试样中硫含量超过5%，则需要进行稀释处理.该方法较为快捷，但是仪器设备笨重，且结果不准确。

（3）氧弹法。该方法在测定重质石油产品硫含总量时较为适用，比如：重质燃料油、润滑油等。其测量步骤为：在氧弹中燃烧试样并由蒸馏水洗出;采用氯化钡沉淀从而得到试样了硫含量的测定值。该方法较为直接现象明显，操作过程简单没有很大的操作难度。但是该方法只能测定含硫量较大的石油，否则现象不明显，且测定结果不准确。

以上3种方法可以作为微库伦法的补充，在针对不同种类石油时，我们的测量选择并不是只有一种，在满足精度的情况下，我们可以更具时间情况来进行测量方法的准备和选择。当然无论是采取什么方法，要确保测量仪器的准确和准备充分是十分有必要的。

4 结语

随着石油行业的发展，各个方向对于石油组成越来越专一且精准，在这种市场要求下越来越快捷准确的硫氯测定方式势必会应运而生。在现有的基础上，我们需要取其精华去其糟粕，仔细研究不同测量方式的技术细节，力图找到针对不同情况下的合理测量体系。以笔者拙见所提出的方法各有优劣，但是在原有的测量基础上，笔者根据工作实践，对其注意事项进行了概括，建立了完整的操作规范，能够最大程度上确保测量的准确进行。

参考文献

[1]石油和石油产品试验方法国家标准汇编（上）[S].北京：中国标 准出版，2005（03）：76-80.

[2]ASTM D4294-2003石油产品硫含量测定法（英文版）[S].北京：中国标准化研究院根据ASTM授权出版.

[3]石油和石油产品试验方法国家标准汇编（下）[S].北京：中国标准出版，2005（03）：604-609.

收稿日期：2020-10-20

作者简介：徐伟忠（1968-），男，汉族，大学，高级工程师（化工工程），研究方向为海洋工程。