近年來，隨著原油開采深度加大，及生產(chǎn)工藝愈加完善，世界原油資源逐漸向著重質(zhì)化的方向發(fā)展，重質(zhì)原油產(chǎn)品中的金屬含量通常是常規(guī)原油的數(shù)倍，如鎳（Ni）、鐵（Fe）和釩（V）。

在石油煉制過程中，這些金屬元素需要持續(xù)監(jiān)測，主要是因為它們對精煉過程中的影響。比如，石油餾分中的鎳和鐵容易導致加氫裝置和催化裂化裝置中使用的催化劑中毒，促使產(chǎn)品質(zhì)量下降，并導致焦炭超標，增加煉油廠的額外成本。而加工原油中鎳和釩等重金屬對外部環(huán)境的污染問題也一直受到環(huán)境保護部門的重視和關(guān)注。因此準確測定其含量具有重要意義。

目前，有兩種常用的元素分析技術(shù)可實現(xiàn)對石油產(chǎn)品中鐵、鎳、釩元素的含量進行測量：電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP）（ASTM D5708B）和 X射線熒光光譜法（XRF）（ASTM D8252）。對于測量靈敏度可達ppb級別的ICP方法來說，樣品必須首先經(jīng)過一個耗時且過程復雜易存在污染的樣品制備過程，通常需要4-10小時才能完成，且需要經(jīng)過專門培訓的操作人員才可完成。而X射線熒光光譜法直接測試，減少污染環(huán)節(jié)，通?？梢栽诓坏轿宸昼姷臅r間內(nèi)得到結(jié)果，操作簡單方便，可作為一種經(jīng)濟高效的替代方法，節(jié)省數(shù)小時的樣品制備時間。但在實際應用中，基質(zhì)影響、元素干擾、以及樣品中顆粒物的存在造成的沉降效應等一直是XRF方法目前存在的問題，導致相應元素檢測下限和重復性無法滿足檢測需求。

美國XOS公司推出的Petra MAX高精度X射線熒光多元素分析儀，采用單通道激發(fā)能量色散X熒光技術(shù)（HDXRF），通過單色X熒光照射待測樣品，大大突破傳統(tǒng)能量色散X熒光檢測下限, 適用于亞 ppm 級別的鐵、鎳和釩等主要元素分析檢測，可分析檢測原油、柴油、汽油、噴氣燃料和潤滑劑等碳氫化合物，以及煤炭等固體樣品，實現(xiàn)無損分析。創(chuàng)新的“側(cè)照式"進樣系統(tǒng)可降低顆粒物沉降帶來的數(shù)據(jù)干擾，并可將意外溢出的液體引至滴液盤，遠離重要部件，降低因樣品意外泄漏對檢測窗及內(nèi)部重要部件的損壞，避免頻繁維護。

圖 1 美國XOS公司Petra MAX高精度X射線熒光多元素分析儀

案列和數(shù)據(jù)分享：

歐洲一家大型煉油廠對Petra MAX的性能進行了相應測試，因為他們認為在5分鐘內(nèi)獲得鎳、釩和鐵元素的含量具有價值，可作為其內(nèi)部測試流程的潛在補充。該煉油廠進行了一系列元素分析研究，對比了Petra MAX（ASTM D8252）和ICP（ASTM D5708B）在不同油品樣品下的精準度。以下僅為VGO樣品的數(shù)據(jù)對比結(jié)果：

總結(jié)：

如表1、表2和表3所示，Petra MAX的結(jié)果與ICP方法的結(jié)果相比，在三種元素濃度的測量中，兩種方法測試結(jié)果之間的差異均在這些方法的再現(xiàn)性范圍之內(nèi)。作為X射線熒光光譜法分析設(shè)備，Petra MAX操作簡單，5分鐘內(nèi)即可得到測試結(jié)果，采用單波長激發(fā)能量色散X射線熒光技術(shù)（HDXRF），大大突破傳統(tǒng)能量色散X熒光檢測下限，滿足日?？刂品治鲂枨?。Petra MAX是一款可以精準測定VGO及其他類似石油產(chǎn)品中鎳、釩和鐵元素濃度的寶貴工具，可使實驗室更快的做出相應關(guān)鍵決策。

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