在線油品分析儀類型很多,從對油品特性指標的檢測上分,基本可以分為以下幾類:
1)油品的熱揮發性分析儀:這類分析儀包括餾程、初餾點、干點、飽和蒸氣壓等。這種分析儀常用在蒸餾塔的餾出口,或應用于輕質油品調合過程中,用于監測油品的輕重組分的分布情況。
2)油品的燃燒性能分析儀:如汽油的辛烷值分析儀、柴油的十六烷值分析儀等。這類分析儀一般是應用于油品調合過程,也可以應用于特定的油品加工過程,如催化重整裝置的重整生成油的辛烷值監測。
3)油品低溫流動性分析儀:這類分析儀是用來評價油品在低溫下的流動性能,主要應用于比汽油重的油品,如航空燃料油、柴油及潤滑油。這些低溫性能指標包括傾點、濁點、凝固點、冷濾堵塞點等。
4)油品安全性能分析儀:這是對油品的輸送和儲存的安全性進行測試的試驗,能夠實現在線分析的這類指標主要是閉口閃點分析儀。
5)油品中雜質組分分析儀:油品中的一些雜質會對油品的使用、輸送、儲存帶來一些不利影響,這些雜質組分最重要的就是原油及石油產品中的硫含量,硫不僅影響石油產品的品質,也會對石油加工過程產生多種影響。另外石油中的鹽含量、酸值、氮含量、金屬含量也是影響石油產品品質和加工過程的主要雜質檢測指標。
6)油品的其他物理性質分析儀:一些石油產品的固有物理特性,也都有相應的在線分析儀器,如密度、粘度、色度等,這些指標可以通過一些通用的在線分析儀進行檢測。
3 在線油品分析儀的選型主要原則在線石油產品分析儀是較為專業化的分析儀,在分析系統的設計上,不僅要考慮所選擇的分析方法的原理是否符合石油行業的權威標準方法,還要根據實際石油加工過程和油品應用特點,使整個分析系統達到工業現場的使用要求。由于被分析檢驗的石油產品均屬于可燃燒甚至爆炸的危險物質,在分析系統中設計完善的取樣及樣品回收裝置,是保證整個分析系統安全可靠運行的重要措施。
選擇在線油品分析儀時,需要考慮以下幾個原則:
1)分析方法的權威性:由于許多石油產品分析方法,是由國家、行業或權威機構制訂的標準試驗方法或分析方法,在線油品分析儀也會按照這些標準方法進行儀器的設計與制造,對于不易實現在分析的操作或檢測方式,則進行一些適當的更改,并經過嚴格的測試后達到符合標準方法的測量精度。有時一個分析指標可能會有兩個或兩個以上的不同的標準方法,這時就需要根據實際的應用情況,選擇一款合適的在線油品分析儀。
對于石油產品的重要特性指標,一般是只有一個標準方法,選擇這類分析儀就簡單一些。但不同的在線油品分析儀的制造商,可能會出于分析速度的要求,或出于數據可靠性的要求,設計出不同特點的同類分析儀。
這時就需要根據工藝裝置的生產及操作情況進行合理選擇。如輕質石油產品的在線餾程分析儀,有取樣量較多的分析系統,分析儀部件和操作完全按照實驗室的標準方法進行設計,其分析數據達到標準分析方法的全部要求,但每個樣品的分析周期會稍長一點,這種在線分析儀適合用于直接加工生產成品油或成品油的組分油的裝置,特別是一些組分油的精制過程的檢測與控制。而另外有些在線餾程分析儀,通過取少量樣品進行分析,以提高分析速度。這種分析儀的分析數據就需要通過一些特殊的計算才能達到標準分析方法的數據要求。這樣的在線分析儀,則適合于中間產品加工過程,特別是加工條件經常變化的場合。
一些石油產品中雜質含量檢測的方法,往往會有幾種不同的標準分析方法,這些分析方法可能采用了不同的分析原理,但它們的分析結果具有同等的可靠性。如油品中硫的分析,所采用的分析方法從原理上分有2到3種,但這些分析方法除了測量的數值范圍不同,其應用的分析方向基本是一樣的。選擇這種分析儀時,可以從以下幾個方面考慮并做選擇:一是操作的方便性和維護的便捷性,二是整個分析系統的安全適用性,三是對所檢測的樣品的適用性。如果對于原油和液體石油產品中總硫的分析,選擇X-射線熒光原理的就較為合適,因為這種測量方式不需要特別的進樣裝置,檢測器是一個流通池,并且維護方便。而對于一些易揮發的石油產品,則選擇燃燒爐轉化 -紫外熒光檢測原理的較為適合。
2)分析儀的安全性:由于石油其他產品的加工裝置區均被劃分為危險區,所選擇的在線油品分析儀必須滿足現場防爆區域的安全要求。另外由于一些在線油品分析儀需要進行諸如加熱、制冷、樣品輸送的操作,這時分析系統會配備功率較大的電氣設備,對輔助設備的防爆要求也必須考慮到。石油產品的精制過程中,加氫是一個非常普遍的手段,這也為在線油品分析儀應用于有氫氣存在的環境,提出了很高的要求。使用能夠達到IIC防爆級別的在線油品分析儀,是較好的選擇,當選擇不能完全滿足防爆要求的分析儀時,則考慮將分析儀安置在能夠達到IIC級要求的正壓通風的分析小屋里,以保證安全運行。
3)系統的完整性:在線油品分析儀實際上是一個分析系統,由于石油產品的可燃燒性,分析儀安裝的現場是不允許將分析后的樣品向系統處排放的,這就要求油品分析系統必須有樣品回收或回送裝置。對于一些油品低溫特性分析儀器,有時是需要配置一套提供低溫介質的循環系統,這就要求使用能夠達到現場防爆要求的致冷機械和循環泵等。為考慮在線分析儀的校驗操作,分析系統還可能配備標準樣品加入裝置,以方便在現場進行分析系統的校正和樣品驗證操作。
一整套在線石油產品分析系統,是由圖1所示的幾部分組成,每一部分完成其必須的功能。對于實際的配置,并不是所有部分都是必須的,這要根據具體的現場條件和油品分析儀的樣品條件要求來進行配置