[发明专利]淤渣含量的快速测定法及其装置

说明书

本发明涉及一种快速测定重碳氢油类，例如脱硫渣油，加氢裂化油，热裂解油，长渣油，短渣油，液化煤馏油，页岩油，煤焦油等油类中淤渣含量的方法，以及自动实施该测定法的装置。

重碳氢油类有时含有称作淤渣的固态或半固态的物质。在恶劣的条件下，当渣油在脱硫装置，加氢裂化装置，热裂解装置，催化裂解装置等等之中被生产出来时，或者在不适宜的条件下保存含有这些渣油的重碳氢油基混合油类时，经常能观察到这些淤渣的存在。特别是目前将裂解渣油作为燃油的基本组分来使用，由于淤渣的出现，使实际使用燃油产生许多问题。这些问题包括阻塞过滤器，以及在油燃烧器的末端形成积垢。因此，燃油的稳定性已经成为普遍关心的问题。为了避免这些问题，必须建立一种快速和精确地测定重碳氢油类中淤渣含量的技术，以便在质量控制中，用重碳氢油类的稳定性来予以评判。

淤渣的形成，其原因如下所述，重碳氢油类一般含有称作“沥青质”的高分子量芳香缩合多环组分。沥青质通常吸收其分子量相对较大的石油质的芳香组分，形成稳定的胶束。沥青质是一种不溶物质，附着在重碳氢油类的正庚烷上。石油质是一种在正庚烷中可溶的组分。可以认为，沥青质的稳定胶束，在胶体的弥散过程中，受到与其他燃料的混合作用，热的影响，氧化作用等等，失去其平衡状态，即胶束聚结及絮凝，因此，重碳氢油类的稳定性恶化，并形成淤渣。这种淤渣是由芳香组分的聚结而形成固态或半固态的物质而没有形成稳定的胶束。芳香组分在重碳氢油类中表现出很高的凝结度。淤渣与沥青质是不同的，沥青质能沉积在重碳氢油类的正庚烷的添加剂上。因此，淤渣具有与沥青质不相同的特性。

估评重碳氢油类稳定性的传统试验方法，包括二甲苯当量试验法，斑点试验等等，但它们均不能用来测定淤渣的含量。而且，这些方法操作复杂，测得结果精确度不高。

由于没有一种法定的淤渣测定标准方法，普遍应用《壳牌石油公司》热过滤试验法，SMS2696-83（这是壳牌石油公司内部专用标准，以下称作“壳牌公司热过滤法”），来测定淤渣。壳牌公司热过滤法包括将样品油倒入固定在具有双层套管加热系统的过滤器的滤纸上，过滤器加热至100℃，在降低压力下进行过滤，直到滤纸上没有油的含量，用正庚烷洗去收集在滤纸上的固态物质成为半固态物质，在规定的时间内使收集的物质干燥，然后称量所得到的干燥的淤渣量，并确定样品油中的淤渣浓度。然而，这种方法，类似于过滤结块称重法，操作复杂麻烦，得到实验结果大约需两个小时，而且重复性很差。此外，此方法也不能应用于具有很高粘度（700cst或更高，50℃）的油类，因为过滤时间要求太长了。

根据最近的石油形势，重碳氢油类的轻质化方面的研究与开发，正紧张地进行。在这种情况下，极其需要开发一种快速测定重碳氢油类和重碳氢油基混合油类稳定性的重要参数，以及进行这种测定法的装置。

本发明的一个目的是提供一种测定重碳氢油类中淤渣含量的方法，这种方法与传统所推荐的过滤结块称重法相比，更快速，其所测浓度范围更宽。

本发明的另一目的是提供一种实施上述淤渣测定的装置。

现已发现，实现本发明的上述目的所借助的技术是，调节样品油使其具有给定油膜厚度的方法并结合两波长吸收测量法，其装置是，由两波长吸收检测器组成，用于测定重碳氢油类中淤渣的含量，可动的样品试验台与检测器相连，可自动地将装有样品油的样品池送至测光部分，以及与检测器相连的微型计算机。

由上述结构所组成的本发明可以快速地、精确地处理各种样品，而不必花费大量的劳动。

也就是说，本发明涉及一种测定重碳氢油类中淤渣含量的方法，所包括的步骤是：

A）测量重碳氢油样品，其油膜厚度大约为0.01至5mm，在从可见光范围内（500至1000nm）所选择的两个不同波长上的吸收系数，以及

B）根据已知的淤渣含量与在两个波长的吸收系数之间的关系，比较两个测量所得到的吸收系数，从而决定样品的淤渣含量。

本发明还涉及用于测定重碳氢油类中淤渣含量的装置，包括光源，重碳氢油样品用样品池，样品池中油膜厚度大约从0.01至5mm，由光源来的光线经油膜传送至两波长吸收检测器，检测器由两个干涉滤光器以及光-电流变换器组成，每一个滤光器都能够传播经样品传播的不同波长光线，其波长在500至1000nm范围内选择，每一变换器都能够将具有两个不同波长的传送的光线强度转换为电流，和能把电流量换算成淤渣含量的计算装置。

图1为在可见光范围内测得的吸收光谱，一条为样品油的，一条为用过滤法除去淤渣后的样品油的。

图2为根据本发明的自动测定装置的一种实施例的草图。