應(yīng)用在線分析儀監(jiān)測“無硫”燃料 (2004-10-13)
發(fā)布時間:2007-12-04
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來源:儀器信息網(wǎng)
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全世界煉油廠都在顯著地降低汽油與柴油中的硫含量。某些歐洲煉油廠已在生產(chǎn)低于10ppm硫含量的柴油。美國到2006年也將限制公路用柴油的硫含量(低于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(yīng)用在線與實驗室的硫測試技術(shù)。在線硫監(jiān)測能應(yīng)用閉合環(huán)路工藝控制,使操作人員快速監(jiān)測出不合格燃料,及時采取改正措施并查出燃料出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因。管輸油品的操作
人員正依靠各種技術(shù)確保超低硫燃料運輸成功,減少油品污染與避免重新加工處理。
目前有幾種技術(shù)可以在線測定馬達(dá)燃料中的硫含量。這些方法包括:紫外熒光(UVF)法;氣相色譜(GC)帶火焰光度檢測法;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,測量響應(yīng)時間更是關(guān)鍵。X射線熒光法(XRF)技術(shù)確認(rèn)是實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,這是由于該方法的信號對本底比值(S/B)較低。XRF帶波長
色散光譜儀(WD XRF)能改善精確度與靈敏度。由于普通WD XRF系統(tǒng)復(fù)雜,不適宜在線應(yīng)用。有效的WD XRF測量要求X射線管的功率大于1000W,并需要從大面積試樣匯集熒光。試樣槽內(nèi)高壓燃料也限制了該技術(shù)在實驗室的應(yīng)用。
最近開發(fā)出了新的X射線分析方法,即單色波長色散XRF(MWD XRF)法。該方法能穩(wěn)定地進(jìn)行在線分析,顯著降低檢測限制,并有更快的響應(yīng)時間,儀器維修工作量也低?;谘苌涞腦射線光學(xué)能利用低功率、空氣冷卻的X射線管發(fā)出強(qiáng)單色X射線光束。按照Bragg衍射定律,這些三維X射線光反射很窄頻帶用于試樣激發(fā)。MWD XRF消除了由X射線管引起的分散本底峰值,并能改善S/B值,約為普通WD XRE的10倍。目前已開發(fā)出緊湊型單色波長色散X射線熒光(MWD XRF)分析儀。分析儀由下列部件組成:低功率X射線管;逐點聚焦鏡,用于激發(fā);樣品槽;第二聚焦鏡,用于收集與X射線檢測器。在該系統(tǒng)內(nèi),第一聚焦鏡捕獲從光源發(fā)出的窄頻帶X射線,并將此強(qiáng)單色光束聚焦到樣品燃料槽上的小點。單色一次光束激發(fā)樣品,并發(fā)射出二次特性熒光X射線。第二收集單色光鏡僅收集特性硫X射線再聚焦至X射線檢測器上。
這種MWD XRF分析儀有很多優(yōu)點。該技術(shù)不僅能檢測到低于1ppm硫,而且是非常簡化的可靠在線X射線技術(shù)。分析儀的聚焦幾何形狀僅照射小面積試樣物流,這樣就可允許高壓物流通過樣品槽(高至
100lb/平方英寸)。分析儀機(jī)器無移動部件并且不需要消耗氣體或高溫操作。應(yīng)用X射線特性線的單色光激發(fā)可提高S/B值。所用收集晶體的聚焦能力允許采用小面積X射線計數(shù)器,這樣可以使檢測器噪音低
并能提高操作可靠性。另外由于裝置無移動部件,可提高分析儀機(jī)器的穩(wěn)定性與可靠性。單色光激發(fā)與多色光激發(fā)相比較,可簡化定量與母體效應(yīng)校正,提高了測量結(jié)果的準(zhǔn)確度與可靠度。新在線分析儀具
有很好的測量重復(fù)性,總偏差為±6.9%,相當(dāng)于重復(fù)性為±0.6%FS即重復(fù)性達(dá)到<1%FS。MWD XRF已被證實是有效的測硫方法,適用于在線測試0ppm~3000ppm硫含量,能實時檢測烴中的低硫濃度。