稀释法测定重油氮含量

稀释法测定重油氮含量

张萍  高新

中石化股份有限沧州分公司

摘  要 利用SY-2000N发光定氮分析仪，采用溶剂稀释法测定标准曲线来测定重油中的氮含量，代替传统方法中将标样直接进行测定。原方法缺点是曲线上的所有点都不成线性。测定原油、常压渣油及焦化原料油的氮含量时，稀释后的样品测定结果必须尽量接近某个标样的标准值才能保证测定的准确性。这样就有增加测定次数的可能性，增加人力物力的消耗。绘制线性良好的曲线是测定准确的前提。同时可以合理使用低毒稀释剂代替高毒稀释剂进行稀释，即可保证测定的准确性又可以降低测定的消耗。

关键词 发光定氮   标准曲线   线性    低毒稀释剂

原油、渣油中的氮含量主要是有机氮，该有机氮化物不仅会使催化剂中毒，对产品的质量和稳定性也具有一定的影响。同时也会影响含氮化合物加氢的效能，因此有机氮含量是衡量加氢处理工艺效果的尺度。为此准确快捷的氮含量分析为脱氮工艺提供可靠的数据是非常重要的。

    分析测定前需进行标准曲线的绘制，标样直接进行曲线绘制时，曲线并不是一条直线，浓度点的位置会有一定的偏离，造成相关系数不符合测定要求。借助这样的曲线测定样品就只能在标样浓度点位置的分析结果才能保证准确，稍有偏离就会有很大的测定误差。通过稀释标样降低浓度绘制线性良好的曲线以保证测定的准确性。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

1.1.1 SY2000N化学发光定氮仪

1.1.2 固体进样器

1.1.3 标样：浓度分别为500ppm、1000ppm、2000ppm

1.1.4 稀释剂：分析纯二甲苯

1.2 方法原理

样品放在试样舟中，由进样器将样品送入高温石英管中，样品中的有机氮化物经燃烧生成一氧化氮，一氧化氮被载气带入光电倍增管，经臭氧激发生成不稳定的激发态二氧化氮，激发态二氧化氮回到基态释放出的能量经光电倍增管放大检测，其光强度的大小与样品中的氮含量成正比，由此可计算出氮含量。

1.3 实验条件

仪器工作条件见表1

                        表1  发光定氮测定仪工作条件

2 分析方法的改进

2.1 标样稀释法制作标准工作曲线

2.1.1原有方法在上述操作条件下，分别称取4.3mg不同浓度的标样进行分析，运用对应得到的积分值绘制标准工作曲线，见图1：

                图1 直接绘制的标准工作曲线

图1中三个标样积分点不成线性，选定此曲线进行样品分析时，只能样品分析的积分值恰好在标样积分点附近时才能保证分析的准确，样品稍有偏离就会造成极大误差，因此当样品稀释时必须要保证上述的测定值，否则要重新进行稀释，造成分析耗时耗材。

2.1.2 标样稀释法  使用二甲苯将1000ppm的标准样品分别稀释到10ppm、50ppm、100ppm，分别称取4.3mg不同浓度的稀释后的标准样品进行分析，运用对应得到的积分值绘制标准工作曲线，见图2：

图2 标样稀释后绘制的标准工作曲线

图2中的标准工作曲线三点共线，相关系数为1.000，没有任何点发生偏移。说明在浓度为10ppm-100ppm范围内能够准确的试样中的氮含量。

2.2 低毒溶剂代替高毒溶剂

2.2.1 标准要求的稀释溶剂 标准中要求的稀释溶剂为二甲苯，其用于溶解原油或者渣油时，溶解性好，溶解速度快，不需借助外力就能使溶质完全溶解。但是它作为溶剂在操作过程中会因为其本身具有的毒性给操作带来一定的困难。同时根据标准曲线的测定范围，测定样品的稀释倍数会很大，那么需要二甲苯的量就会大大增加，加重了操作的困难性。

2.2.2 选用高沸点的柴油做溶剂加氢柴油本身不含有机氮化物，低含量测定其氮含量时均小于0.5ppm，应用其作为溶剂溶解稀释原油或渣油分析数据见表2：

               表2  加氢柴油做溶剂氮含量分析数据（ppm）

表2反应的分析数据平行性差，柴油作为无氮溶剂，其作为稀释剂是可以的，但对原油或渣油这些流动性较差的样品进行分析时，还要求溶剂的溶解性也要好。低毒的加氢柴油溶解稀释上述样品时，要保证其完全溶解必须借助加热才能完成。高温度的样品进样量取样品时，会因前后温度变化会造成前后量取的体积不一致；超出室温的样品称量时会造成天平的波动使质量无法确定；同时还会由于温度的降低会使溶解度降低。上述这些都是造成测定结果重复性差的原因。

2.2.3选用初馏点较高的汽油做溶剂 低毒的重整生成油其密度、平均沸点都和二甲苯相近；作为汽油对原油和渣油的溶解性良好；且重整生成油长期低氮测定均小于0.5ppm。应用重整生成油作为溶剂测定数据见表3：

               表3 重整生成油做溶剂氮含量分析数据（ppm）

表3显示重整生成油在测定原油或渣油的氮含量时，作为稀释溶剂其重复性很好。

3 结果及讨论

选择稀释后的标样绘制的标准曲线，以重整生成油做稀释溶剂稀释高氮含量样品进行样品氮含量测定。为确保标准曲线的实用性，测定后必须使用50ppm的质控标样对其标准曲线进行标定；为确保重整生成油作为稀释溶剂测定的准确性，进行了和以二甲苯为稀释剂测定数据的对比，对比数据见表4、表5：

表4 重整生成油和二甲苯稀释样品的数据对比

表5 重整生成油和二甲苯稀释样品的数据对比

通过以上数据的对比可以看出用重整生成油代替二甲苯作为稀释剂稀释样品，分析样品的氮含量不存在分析误差，对分析结果没有明显的影响，说明这个方法具有可行性；应用稀释标样的方法绘制的标准曲线通过50ppm标准样品控制可以时时检测曲线的实用性。

参考文献：行业标准NB_SH_T 0704-2010氮含量