原油蜡含量测定影响因素分析

原油蜡含量测定影响因素分析

【摘要】目前测定原油蜡含量的方法很多，如各种蒸馏法、硫酸法、组成分析等，国内蜡含量测定主要使用行业标准SY/T 0537-2008《原油中蜡含量的测定》，本文主要针对该标准实验条件、仪器规格等影响因素进行梳理剖析，通过“排除法”确定影响原油蜡含量测定的主要影响因素进行控制，并提出相应的解决方案。

【关键词】原油蜡含量色谱法影响因素

1 前言

原油中的蜡一般指常温下为固态的烃类。它们在石油中处于溶解状态。随着温度的降低，其溶解度降低，会有部分蜡晶析出。原油蜡含量是表示原油品质的重要指标之一，对原油的储藏、运输及后续的工艺条件加工等具有重要的意义。

标准SY/T 0537-2008《原油中蜡含量的测定》采用色谱柱法对油蜡、沥青质、胶质进行分离测定。根据活化后的氧化铝对原油中各组分的吸附能力、分配系数的不同，利用相应活性不同的淋洗剂使原油中各组分在氧化铝中吸脱分离，从而得到油蜡组分。

针对蜡含量测定步骤多且过程较为复杂，把测定过程分为：取样溶解、过柱分离、冷冻抽提对其进行梳理剖析。找出影响蜡含量数据的主要因素进行控制，并提出相应的解决措施。

2 主要影响因素分析

2.1 取样溶解过程影响因素分析

2.1.1 取样时加热温度及加热时间的控制

对于稠油特别是高含蜡原油如果加热不当和搅拌不充分影响样品的均匀性，对于高含蜡原油（室温凝固）表现的尤为突出。但对于流动性的好的且蜡含量在5%-10%的原油往往在取样过程中，很难区分样品的表观含蜡特征，忽视了对样品的加热，直接搅拌取样则无法使原油中的蜡晶体分布均匀，从而造成测定数据的不稳定。

（建议：通过调整加热温度，对样品去不进行加热。轻油除外。）

2.1.2 取样量对高含蜡原油蜡含量测定的影响

蜡含量测定试验过程中，取样量的多少直接影响原油蜡含量的测定结果，在测定蜡含量高于10%的高含蜡原油时表现得尤为突出。经过实验表明在相同的条

件下，取样量的多少间接的影响色谱柱的分离能力、脱蜡剂的脱蜡、清洗蜡饼的效果、抽提漏斗砂板的孔径等，这些因素互相作用叠加从而使蜡含量测定的数据波动较大。取样量越多直接导致冷冻过滤得到的蜡量越多，抽提分离时形成的蜡饼层厚度增加，间接的改变了砂芯漏斗的孔径使之孔径变小；蜡饼的变厚使洗涤过程难以干净彻底，直接导致含蜡量计算结果偏高。反之，则偏低。现对高含蜡原油样品测定，取样量分别为0.20g、0.40g、0.60g、0.80g、1.00g、1.20g，分析不同取样量对蜡含量测定的影响，结果见表1。

小结：通过表1、图1可以看出随着取样量的增加，蜡含量也随之增加，但在取样量为0.40g～0.80g之间所测得的蜡含量趋于平缓；当取样量高于0.80%时，测得的蜡含量明显增高。所以在对原油样品测定时，对取样量应有一定的区分。对于蜡含量高于10%的高含蜡样品应取0.60g～0.80g之间，建议取样为0.70g左右。

2.2 过柱分离影响因素分析

2.2.1 洗脱剂的淋洗速度对蜡含量的测定的影响

标准中规定相应的洗脱剂的流速为2ml～3ml。但是流速的控制较难一般与层析柱的制备质量、柱口脱脂棉的松紧及柱温等因素有关。通过图2可以看出，当淋洗剂的淋洗速度过慢时（u＜uopt），原油中各组分在层析柱中主要进行分子的扩散，油蜡组分与胶质沥青质的色谱带有所重叠，导致个组分分离不清。当淋洗速度过快时（u＞uopt），主要进行物质的传递，致使色谱带扩张过快氧化铝的吸附不完全，导致部分的胶质、沥青质一同被淋洗冲出影响蜡晶的析出与测定。

根据图2分析，一般控制流速比理论踏板高度的流速稍高一些。我们可以通过空压机对色谱柱加压，通过调节减压阀的压力从而控制淋洗速度，提高色谱柱的效能。

2.2.2 切换点的选择

标准中针对油蜡接收换瓶时的切换点很难掌握，无法控制苯完全流净的状态，并且耗时较长。通过大量的实验验证发现切换点选在色谱中加入60ml或80ml 的苯完全流入氧化铝后就可以换瓶，这样对于操作者更为直观、可控，且对实验影响不大。现对绥中样品进行测定，当苯完全流入氧化铝后更换以恒重好的三角瓶直至苯完全流出，测定混合和溶液中的蜡含量。结果见表2所示。

表2 淋洗剂对蜡含量测定的影响

由表2可以看出，混合液中蜡的质量均低于标准中对空平衡重的重复性要求。说明切换点的选择为影响蜡含量测定的次要因素。