紫外荧光法测定轻柴油中硫含量的探讨.pdf

第40卷第9期
化工技术与开发
Vol40 No 9
2011年9月
Technology Development of Chemical Industry
Sep.2011
实验啤う分祈
紫外荧光法测定轻柴油中硫含量的探讨
刘荣,郭桦,江梅秀
(四川省产品质量监督检验检测院,国家石油天然气监督检验中心,四川成都610031)
摘要:阐述了紫外荧光法测定轻柴油中硫含量的分析原理和分析步骤,通过考察试验条件对测定结果
的影响来寻找最佳实验条件,建立标准曲线来测定硫含量。检验了方法的精密度和准确度,特别针对低硫含
量的轻柴油样品,与燃灯法进行了数据对比。
关键词:紫外荧光法;燃灯法;碗含量;低硫化
中图分类号:O657.3
文献标识码;A
文章编号:1671-9905(2011)09-0036-04
轻柴油中硫含量是直接与环境污染和腐蚀对于低硫含量的轻柴油样品,紫外荧光法所测数
有关的项目。若硫含量超标,将造成机动车尾气据的精准性能和优势更为凸显出来,这对以后的
中的二氧化硫和三氧化硫含量增高,不仅使环境标准修改和相关研究工作具有重要意义。
受到污染,而且硫的氧化物还会对发动机产生腐
蚀,也给人的身体健康带来隐患。近年来,环境1实验部分
保护法规日益严格,世界各国对燃油质量提出的1.1仪器与试剂
要求越来越高,燃油油品的低硫化已经成为一种
multi EA5000S紫外荧光总硫分析仪,muli
必然趋势,未来20年全球柴油市场将面临降低EA5000自动进样器
硫含量的挑战,而硫含量作为评价轻柴油品质的
硫含量为0.1、0.2,0.3、0.5、1.0、2.0g·L1的标
项重要指标,针对轻柴油硫含量的精确分析方准样品。
法的研究就显得尤为重要。当前国家标准中规1.2实验方法
定用于测定轻柴油硫含量的方法还仅仅局限于
用于油品硫含量分析的紫外荧光法(UVF)是
传统的GB/T380方法(燃灯法),存在一定的片以脉冲式紫外荧光检测为基础的痕量总硫分析。
面性。虽然传统的燃灯法具有分析准确的优点,试样在1100℃气化,在富氧条件下,经高温燃烧
但也受到很多不确定因素的影响,不仅操作繁管,硫被氧化为SO2,SO2分子受紫外光的照射吸
琐,费时费力,而且作为测定硫含量的仲裁试验收能量转变为激发态的SO2',当激发态的SO2'返
方法,这种手工分析方式已落后于油品分析向应回基态时发出荧光,并由光电倍増管检测,其荧
用精密度高、分析速度快捷的仪器分析方向发展光强度与S0O2呈线性关系。采用标准样品建立标
的趋势。
准曲线,当进行样品分析时,系统就所测样品数
近年来,化学发光技术发展迅速,以其分析据自动与标准曲线比较,从而确定样品中硫的含
准确性高,工作速度快捷,选择性好,抗干扰能力量
强等优点受到广泛的关注。本文着重研究了紫外1.3分析步骤
荧光法测定轻柴油中的硫含量,并与燃灯法所测
打开高纯Ar和O2气,将气路气压值调到最
数据进行了对比分析,特别针对低硫含量的轻柴佳压力范围,吹扫气路以及燃烧管,主机、检测器
油样品进行了分析研究,并考察它们的精密性和和自动进样针开机并初始化,选择分析方法,待
准确性。试验证明,对于较高硫含量的轻柴油样燃烧管、气体沆速和仪器稳定后,按照选定方法
,两种方法都具有较好的精密性和准确性;而预设的参数进行样品自动进样。分析结束后,系
作者简介:刘荣(1980-),男,工程师,四川省产品质量监督检验检测院国家石油天然气监督检验中心,邮箱: liurong16660126com
收稿日期:2011-05-23
第9期
刘荣等:紫外荧光法测定轻柴油中硫含量的探讨
统将自动计算出质量体积浓度,并计算出结果的
轻樂油KY-12
平均值。
结果与讨论
0.8
2.1试验条件对测试结果的影响评价
2.1.1裂解气O2和载气Ar流量对测试结果的
白副烂姓爆
0.2
影响
0
裂解气O2的作用是将样品气化后产生的挥
900
110013001500
发性组分中的硫氧化为SO2,流量过小不利于样
裂解温度/∩C
品氧化,易形成积碳,不但污染裂解管,而且会使
图2裂解温度与检測结果的关系
检测显示结果变小;流量过大时则易生成SO3,而
使紫外荧光检测器检测到的光电信号不足,同样2.1.3进样量与进样速度对测试结果的影响
会使检测显示结果变小。载气Ar的作用是运载
在裂解温度和气体流量一定的条件下,进样
样品气化后产生的挥发性组分,其涴量过小可能量的多少会直接影响测试结果的准确度,随着进
会使硫过快氧化生成SO,流量过大也会影响检样量的增加,可能分析误差会更小,但如果无限
测结果的显示值。经反复试验评价,轻柴油硫含制的加大进样量则会造成样品燃烧不充分,形成
量测定中的裂解气O2和载气Ar流量分别在积碳,反而会使测试结果降低。经多次试验,笔
300Lmin'和150 ml.2'时测量结果为最佳者选择进样量为10L为宜。
状态。由图1可见裂解氧流量与检测显示值之间
进样速度的快慢同样会影响测试结果的准
的关系。
确度,过快会使样品中硫燃烧转化不充分,使结
果偏低;进样太慢则可能造成积分峰的拖尾现
0.20
象,造成测量数据的不准确。
2.2标准曲线的建立
K
0.10
本试验选取硫浓度为0.10.2、0.3、0.5、1.0、
?0.05
的标准样品,按分析步骤连续进样分
析,根据检测标准样品硫含量与放大器输出信
200400600800100
号的积分值成正比的关系,由控制软件自动处
裂解氧流量/m?minr
理并建立标准曲线。以积分值为横坐标,以标准
图1裂解氧流量与捡测显示值的关系
样品总硫的体积浓度为纵坐标,结果如图3所
示,曲线的线性相关系数为0.999,线性关系良
2.1.2裂解温度对测试结果的影响
好
本实验对一已知硫体积质量浓度(0.87gL1
的轻柴油样品(编号:KY-12)在不同试验温度下
2.5
所测试的结果作出比较,如图2所示,当裂解温
度在950℃以下时,所得检测结果低于已知值,原
因在于挥发组分中硫燃烧不充分所造成的,这样
1.0
的温度也会造成裂解管出口积碳;当裂解温度从
0.5
950℃增至1200℃时,测试结果随裂解温度的增高
0.0
1000
1500
2000
2500
而增大,但在1200℃以上时,检测结果又出现降
积分值
低的趋势,这是由于温度过高使一部分SO2被氧
图3标准曲线
化成SO3。因此,通过本实验可知,选择1100℃作
为最佳裂解温度,有利于SO2的生成,又不至于严2.3不同浓度样品精密度评价
重影响裂解管的寿命。
由表1可以看出,采用紫外荧光法对不同轻