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行业及应用

能源化工

油气勘探

碳氢化合物中的汞分析- 挑战

碳氢化合物是由氢和碳组成的有机化合物。液态烃通常是指原油及其蒸馏石油馏分,如石脑油、汽油、煤油等。气态烃是指天然气(即甲烷)及其精炼气体,如丙烷和丁烷。

原油是一种天然存在的黄黑色液体,存在于地表下的地质构造中。它是一种未精炼的石油产品,通常被勘探、开采并运输到炼油厂以生产可用产品,如丙烷、石脑油、汽油、柴油和各种其他形式的石化产品。天然气是天然且大量存在的,因其商业用途和价值而被广泛勘探。借助 GTL(天然气合成油)等技术,可以将天然气与催化剂合成为乙烷、丙烷和丁烷等精炼产品或用于生产汽车燃料的液体混合物。

汞是一种天然存在的元素,无论是原材料还是精炼产品,汞几乎存在于所有油、气当中。原油和天然气中的汞含量在不同甚至相同的储层(井)和地理区域都有很大差别。浓度可以从 ppb级(十亿分之几)到 ppm级(百万分之几)。

汞不是石油和天然气的成分,而是一种污染物。汞不仅会影响石油和天然气产品的交易价值,还会通过金属表面、材料、设备的汞齐化,催化剂中毒和液态金属脆化 (LME)对加工厂造成有害影响。LME 会导致金属开裂,尤其是铝,这些将有可能造成停机,影响生产效率。因此,在石油和天然气行业,汞是从原料(原油或天然气)到产品(如丙烷、丁烷、石脑油、汽油、喷气燃料等)都需检测的关键参数之一。

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液态烃高度易燃,其粘度、闪点、沸点、比重等变化很大。与其他重金属不同,汞的蒸气压高,因此极易挥发。分析不同的液态烃产品中的汞是一项挑战。

原油主要包含重烃链。因此,要分析原油中的汞,分析仪必须能够分解所有成分,仅从中提取汞。精确且足够高的温度(通常为 800 ° C 或更高)控制对于分解所有重质烃并确保完全燃烧、将所有碳氢化合物转化为 CO2和 H2O至关重要。如果温度不足,则往往会导致不完全燃烧,形成炭黑,随着时间的推移在分析仪内积聚, 最终导致汞滞留、记忆效应和分析结果不一致。

石脑油是从原油蒸馏中提炼出来的最轻的液体馏分,也是石化行业备受推崇和需求旺盛的原料之一。石脑油主要由5~12个碳原子的混合物组成,轻石脑油的沸点为35~130 ℃ ,重质和芳香族石脑油的沸点为130~220 ℃ 。石脑油通常用作生产乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯和二甲苯的热解(裂解)原料。而这些产品又被用于生产各种商品和消费品,如合成树脂、合成橡胶、合成纤维、染料、药品等。

石化行业通常将原料中的汞含量控制在十亿分之几 (ppb),以防止和避免对生产工艺造成任何不可预见的不利影响。对挥发性强和易燃的石脑油进行分析是一项技术挑战,特别是汞含量又处于低至十亿分之几 (ppb) 的痕量级水平。确保样品的完整性极其重要。因样品的易挥发性需防止分析物(包括汞)损失,因样品易燃性需控制好燃烧温度,必须以快速且精确的方式分析样品,以确保误差尽可能小。自动直接注射器进样已被证明是非常可靠的进样方式。

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解决方案

PE 系列

适用于液态烃

MA 系列

适用于原油、污泥、废水等

WA 系列

适用于天然气、LPG/LNG和其他烃类气体

RA 系列

适用于原水、工艺水、工业废水、雨水、海水、酸消解液(污泥、土壤等)

EMP 系列

适用于工作场所、存储场所等的环境空气。

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