用差示扫描量热仪建立原油含蜡量的测试方法
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量逐渐减小,差示热流也随之减小。
最终 曲线恢复到基线,此时析蜡过程结束。
DSC曲线开始偏离基线的温度为原油析蜡 点;曲线峰顶温度为原油析蜡峰温;依据 析蜡点到-20℃间试样放热量及质量,计 算原油析蜡热焓值。
再将纯石蜡与煤油配制成不同含蜡量
用差示扫描量热仪 建立原油含蜡量的测试方法
◇新疆油田公司实验检测研究院研究院开发实验中心 乐江华
的蜡标准样品,在相同的实验条件下分别 测试其析蜡热焓值,再以析蜡热焓值为横 坐标,含蜡量为纵坐标作曲线,得到蜡标 样的析蜡热焓值与含蜡量的关系。
(二)仪器配制。
(1)德国耐驰公司DSC 204 F1差示 扫描量热仪,量热准确度±1%,量热灵 敏度0.1μW/0.02μW,温度范围-180℃ ~700℃,升温速率0~200℃/min,冷却 速 率 0~200℃/min,测量范围0mW~± 800mW,基线漂移<±6μW(-100℃~ 300℃)。
(2)分析天平,感量0.01mg。
(三)材料和试剂。
铝制样品坩埚(25μL,耐温600℃) 和坩埚盖,煤油,54号石蜡(熔点54℃~ 56℃)。
(四)蜡标样的配制。
称取一定量的54号石蜡和煤油,配制 不同蜡浓度的蜡标准样品。
(五)测试步骤。
称取蜡标样4~8mg,精确至0.01mg, 盖上扎有小孔的坩埚盖,冷焊。
将样品装 入DSC样品池中,加热至75℃,升温速率 20K/min,恒温1min后,再以10 K/min的 速率降温在氮气(60ml/min)保护气氛下 至-40℃,记录各温度点下试样和参比物 的功率差值,以功率差值为纵坐标,以温 度为横坐标绘制蜡标样的析蜡差示扫描热 曲线(DSC曲线)。
(六)标准曲线的绘制。
本文根据原油析蜡热焓值与原油含蜡量之间的对应关系,建立了用差 示扫描量热仪测定原油含蜡量的方法。
将54号石蜡与煤油配制成不同含蜡 量的石蜡标样,在相同的测试条件下分别测试其析蜡热焓值,由石蜡标样 的蜡含量与DSC法测得的析蜡热焓值可以得到一条相关性曲线y=0.5131X- 0.0324 (R =0.9996)。
测得原油样品析蜡热焓值后可以带入到该公式,从而 计算出原油样品的含蜡量。
该方法具有较高的准确度和精密度,测定结果 相对误差为0.723%,相对偏差在±10%左右。
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一、原油含蜡量测试方法现状 原油中的蜡一般指在常温下为固态的 烃类,在原油中处于溶解状态,但如果温 度降低到一定程度,其溶解度降低则会以 结晶状态从原油中析出,从而严重影响原 油的低温流动性,因此准确掌握原油的含 蜡量对原油集输具有重要作用。
由于国外绝大部分原油的蜡含量较 低,一般不测定原油中的蜡含量,ISO、 ASTM、IP、JIS等标准中均未见到测定原 油中测定蜡含量的标准方法。
目前国内测 定原油含蜡量的方法有两种:第一种方法 是SY/T 0537-2008《 原 油 中 蜡 含 量 的 测 定》,该方法是将一定量的原油以石油醚 溶解,通过装有氧化铝的吸附柱脱出极性 物,得到蜡和油,再将此蜡和油溶解在苯 - 丙 酮 二 元 混 合 溶 液 中 , 在 -20℃ 下 脱 蜡。
脱出蜡经过滤、洗涤、恒重等操作, 最后计算出蜡的百分含量。
第二种方法是RIPP 5-90《蒸馏法测 定原油中蜡含量》,该方法是将原油中 300℃以前馏分蒸出后,快速蒸出并收集 300℃以后的馏分,直到不再有馏出物为
止。
用乙醇-乙醚混合溶剂作为脱蜡溶 剂,在特制的过滤管中经空气搅拌,并在 -22℃下石蜡结晶析出,经过滤后测定试 样中的蜡含量。
以上两种方法都需要使用 有毒有害溶剂,并且是手工操作,测试效 率低。
二、原油含蜡量测试方法的建立—差 示 扫 描 量 热 法 ( Differential Scanning Calorimetry,简称为DSC) (一)测试原理。
在差示扫描量热仪(DSC仪)上将原 油试样和参比样同时加热至析蜡点温度以 上,再以一定速度降温,通过计算机系统 记录各温度点下试样和参比样之间的差示 热流(或功率差值)随温度变化的函数关 系。
在整个温控过程中以无相变、热容变 化小的空气做参比样,参比样与试样同时 放在DSC池中。
以差示热流为纵坐标,温 度为横坐标绘制原油析蜡差示扫描量热曲 线(DSC曲线)。
当降温通过试样析蜡区 时,由于析蜡放出潜热引起差示热流变 化,在DSC曲线上表现为其偏离基线形成 放热峰。
随着温度继续降低,析蜡释放热
图1 石蜡标样析蜡热焓值 与含蜡量的关系曲线
在相同的测试条件下分别测量蜡标样 的析蜡热焓值,蜡标样的蜡含量与DSC法 测得的析蜡热焓值之间存在线性关系: y=0.5131X-0.0324 (R2=0.9996), 见 图 1。
测得原油样品析蜡热焓值后(下转40页)
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(1)存在问题。
①对于内部控制规范体系的宣传力度还不 够,员工了解内部控制规范体系的方式较为单一,民营企业对 于内部控制所开展的培训活动较少,政府下达的文件也只有少 数行业开展学习; ② 公司对内控培训的重视程度普遍较高,但 对制定内部控制实施计划的宣传力度不够,对于如何执行,从 而使《内部控制基本规范》更具适用性成为监管部门在下一阶 段需要着重解决的问题。
(2)建议。
①加强有关政府部门在规范体系贯彻落实方面 的宣传力度,通过多渠道大力推动内部控制规范体系在非上市 中小民营企业发挥作用;②各地区应结合实际情况制定适合非 上市中小民营企业的内部控制规范贯彻实施方案,确保企业平 稳有效实施;③发挥中介机构在贯彻落实企业内部控制规范体 系中的深入参与作用,并为企业内部控制制度建设提供鉴证、 咨询服务;④通过多种形式,总结推广先进经验和做法,推动 非上市中小民营企业自觉加强内部控制建设。
参考文献 [1] 财政部会计司.推进实施企业内部控制规范体系,全面提 升企业管理水平和风险防范能力[J].财务与会计,2012(1):13-15 [2] 财政部会计司.我国企业内部控制规范体系实施情况的调 查报告[J].财务与会计,2012(06):21-24 [3] 杨 敏 .谈 贯 彻 实 施 企 业 内 部 控 制 规 范 体 系 [J].交 通 财 会,2011(3):4-6 [4] 程安林,季洁.我国内部控制现状调查问卷分析[J].中国管 理信息化,2011(14) [5] 章雁.企业内部控制规范体系与上市公司内部控制[J].内部 控制,2010(9) 本文获得西安市会计学会2012年科研课题资助。
外,建筑业还通过政府部门下达文件的方式来了解内部控制规 范体系。
采掘业主要是通过公司组织的培训,交通运输、仓储 业通过政府部门组织的培训。
由此可见,员工了解内部控制规 范体系的方式较为单一,民营企业对于内部控制所开展的培训 活动较少,政府下达的文件也只有少数行业开展学习。
(二)对于内部控制规范体系适用情况的评价。
西安市非上市中小民营企业对规范体系的适用情况的评价 情况如下:被调查者普遍认为内控规范体系设计的合理性、全 面性和设计的可操作性较好,较之与内控规范体系设计的合理 性、全面性和设计的可操作性评分来说,非上市中小民营企业 对于内控规范体系的适应程度评分较低,这表明制度本身较易 理解,但如何执行,从而使《内部控制基本规范》更具适用性 是监管部门在下一阶段需要着重解决的问题。
(三)非上市中小民营企业实施内部控制效果的评价。
按照企业内部控制基本规范,将内部控制基本要素划分为 内部环境、风险评估、控制活动、信息与沟通、内部监督五个 方面。
从调查问卷分析可以看出,中小民营企业都比较重视内 控环境、风险控制、控制活动、信息与沟通以及内部监督等控 制环境因素;从行业分布上看,电力、煤气及水的生产和供应 业,金融、保险业,以及房地产业对于内部控制的要求更为强 烈,表明这些行业有着较强的积极性去完善内部控制制度的建 设。
从各分项看,对信息交流与沟通因素影响较小。
从内控的 目标来看,保证资产的安全完整方面的有效程度得分最高,是 最具保证程度的目标,其次是保证财务报告及管理信息的真实 可靠和完整方面的有效程度,而保证经营效率和效果方面的有 效程度最低。
说明中小民营企业尚未将内控与企业战略有效联 系起来,或者没有明确的发展战略。
四、存在问题与建议
(上接54页)可以带入到该公式,从而计 算出原油样品的含蜡量。
三、方法准确度和精密度分析 (一)DSC法测定石蜡标样的准确度 分析。
用DSC法测定54号石蜡的析蜡热焓值 八次,平均值为195.1J/g,查阅文献资料 得知54号石蜡的析蜡热焓值一般为193.7J/g, 测定结果的相对误差为0.723%, 说 明 用 DSC法测定54号石蜡的析蜡热焓值具有较 高的准确度。
(二)DSC法测定原油含蜡量的精密 度分析。
选择克拉玛依地区含蜡量在2.5%~ 10.0%之间的含蜡原油八种,分别对八口 井的原油样品进行了含蜡量的平行测定, 对这8种原油样品的含蜡量平行测定数据 进行分析,相对偏差在±10%左右。
(三)与RIPP 5-90《蒸馏法测定原 油中蜡含量》的对比。
选择克拉玛依地区含蜡量为2.5%~
10.0%之间的含蜡原油和含蜡量在2.5%以 下的低蜡原油十种,分别用DSC法和RIPP 5-90中规定的方法测定十口单井原油样 品的含蜡量,将两组数据进行对比后发 现,对于相同的原油样品,DSC法测得的 含蜡量与RIPP 5-90方法测得的原油含蜡 量具有较好的重复性,相对误差在± 10%左右。
四、结论 用DSC 204 F1差示扫描量热仪进行石 蜡标样的析蜡热焓值测定时,测定结果具 有较好的准确度,相对误差为0.723%。
用DSC 204 F1差示扫描量热仪测得的原油 含蜡量,具有较好的精密度,相对偏差在 ±10%左右;与IPP 5-90《原油中含蜡量 测定方法》作对比,测试结果相对误差在 ±10%左右。
用DSC法测定原油含蜡量时,同时可 以得到析蜡点、析蜡热焓值、析蜡峰温、 析蜡高峰温度区间等一系列析蜡热特性参
数,比SY/T 0537-2008《原油中蜡含量的 测定》、RIPP 5-90《蒸馏法测定原油中 蜡含量》两种方法测得的原油含蜡量具有 更广泛的工程应用价值。
【参考文献】 [1] 李传宪.原油流变学.中国石油大学 出版社,2006 [2] 中华人民共和国石油天然气行业 标准SY/ T 0537-2008 原油中蜡含量的测 定[M].石油工业出版社,2008 [3] 中华人民共和国石油天然气行业 标准SY/ T 0545-2012 原油析蜡热特性参 数的测定.差示扫描量热法[M].石油工业出 版社,2012 [4] 时京.热分析在原油析蜡过程研究 方面的应用[J].油气储运,1993,12(3):6 -15 [5] 杨翠定,顾侃英,吴文辉.石油化工 分析方法(RIPP-90试验方法)[M].北京:科 学出版社,1990
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