新式分析儀有望提高低硫燃料監測精度 (2004-11-22)
發布時間:2007-12-04
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全世界煉油廠都(dōu)在顯著地降(jiàng)低汽油與柴油中的硫含量。某些歐洲(zhōu)煉油廠已在生產低於10ppm硫含量的柴油。美國到2006年也(yě)將(jiāng)限製(zhì)公路用柴油的硫(liú)含量(低於(yú)15ppm)。為滿足超低硫柴油條例,煉油廠與管道輸送的操作人員正在應用在線與實驗室的硫測試技術。在線硫監測能應用閉合環路工藝控製,使操(cāo)作人員快速監測出(chū)不合(hé)格燃料(liào),及時(shí)采取改正措施並查出燃料出現質量問題的原因。管輸油品的操作人員正依靠各種技術確保超低硫燃料運輸(shū)成功,減少油品汙染與避(bì)免重新加工處理。
目前有幾(jǐ)種技術可以在線測定馬達燃料中的硫含量。這些方法包括:紫外熒光(UVF)法(fǎ);氣相色譜(pǔ)(GC)帶火焰(yàn)光度檢測法;能量色散X-射線熒光(EDXRF)法。這些方法存在缺點,尤其是在管道輸送場合,測量(liàng)響應時間更是關鍵。X射線熒光法(XRF)技術確(què)認是(shì)實(shí)驗室測定硫的可靠分析工具,但EDXRF在測定低含量硫時有明顯的局限性,這是由於該方法的信號對本底比值(S/B)較低。XRF帶波長色(sè)散光譜儀(WD XRF)能改善精(jīng)確度與靈敏度。由於普(pǔ)通WD XRF係統複(fù)雜,不適宜在線應用。有效的WD XRF測量要求X射線管的功率(lǜ)大(dà)於1千瓦,並需要從大麵積試樣匯(huì)集熒光。試樣槽內高壓燃料也限製了該技術在實驗室的應(yīng)用。
最近開發出(chū)了新的X射線分析方法(fǎ),即單色波長色散XRF(MWD XRF)法(fǎ)。該方法能穩定地進行在線(xiàn)分析,顯著降低檢測(cè)限製,並有更快的響應時間,儀器維(wéi)修工作量也低。基於衍射的X射線光學能利用低功率、空氣(qì)冷卻的X射(shè)線(xiàn)管發出強單色X射線光束。按照Bragg衍(yǎn)射定律,這些三維X射線光反(fǎn)射很窄頻帶用於試樣激(jī)發。MWD XRF消除了由X射線管引起的分散本底峰值,並能改善S/B值,約為普通WD XRE的10倍。目前已開發出緊(jǐn)湊型單色(sè)波長色(sè)散X射線熒光(MWD XRF)分析儀。分析(xī)儀由下列(liè)部件組成:低功率X射線管;逐點聚焦鏡,用於激(jī)發;樣品槽;第二聚焦鏡,用於收集與X射線檢(jiǎn)測器。在該係(xì)統(tǒng)內(nèi),第一聚焦鏡捕獲從光源發出的窄頻帶X射線,並將此強單色(sè)光(guāng)束聚焦到樣品燃料槽上(shàng)的小(xiǎo)點(diǎn)。單色一次光(guāng)束激發(fā)樣品,並發射出二次特性熒光X射線。第二收集單色光(guāng)鏡僅收集特性硫X射線再聚焦至X射(shè)線檢測器上。這種MWD XRF分(fèn)析儀有很多優點。該技術不僅能檢測到低於(yú)1ppm硫,而且是非常簡化的可靠在線X射線技術。分析儀的聚焦(jiāo)幾何形狀僅照射小麵積試樣物流(liú),這樣就可允許高壓(達(dá)690千帕)物流通過樣品槽。分析儀機器無移動(dòng)部件並(bìng)且不需要消耗氣體或高溫操作。應用X射線特性線的單色光(guāng)激發可提高S/B值。所用收集晶體的聚焦能力允許采用小麵積X射線計數器,這樣可以使(shǐ)檢測器噪音低並能提高(gāo)操作可靠性。另外由於裝置(zhì)無移動部件(jiàn),可提高分析儀機器的穩定性與可靠性。單色光激發與多色光激發相比較,可(kě)簡化定量與母體效應校正(zhèng),提高了測量結(jié)果的準確度(dù)與可靠度(dù)。新在(zài)線分析儀具有很好的測量重(chóng)複性,總偏差(chà)為±6.9%,相當於重複性為±0.6%FS即(jí)重複性達到小於1%FS。MWD XRF已被證實是有效的測硫方法,適用於在(zài)線測試0~3000ppm硫(liú)含量,能實時(shí)檢測烴(tīng)中的低硫濃度。