俄罗斯进口原油中硫含量检验标准的比对研究

刘名扬，杨铎，郭慧慧，车如心

(1.大连交通大学 环境科学与工程学院，辽宁 大连 116028;2.辽宁出入境检验检疫局 技术中心，辽宁大连116001)*

俄罗斯进口原油中硫含量检验标准的比对研究

刘名扬1，2，杨铎1，郭慧慧1，车如心1

(1.大连交通大学 环境科学与工程学院，辽宁 大连 116028;2.辽宁出入境检验检疫局 技术中心，辽宁大连116001)*

通过比对原油检验的俄罗斯GOST标准、ISO标准和ASTM标准，并结合我国原油GB标准，对原油中硫含量检验标准进行了深入的比对研究.根据标准规定的方法通过对比试验，发现采用GОSТ和GB标准的结果明显存在偏差，为国际原油贸易谈判和争端的解决提供了实验依据.

原油;检验标准;硫含量;比对

0 引言

随着经济的高速发展，石油及石油产品消费大幅增加，自1993年中国大陆成为石油净进口国开始，2011年的进口量已达到2.18亿吨，在世界上排第二位［1］.目前我国进口石油主要来自于中东、非洲、东南亚地区.2009年2月17日，中俄签署了能源合作协议，中国国家开发银行将分别向俄罗斯石油公司和俄罗斯石油管道运输公司提供150亿和100亿美元贷款，俄方则承诺在未来20年内向中国提供3亿吨原油供应.2011年1月1日，中俄原油(漠河)管道正式投入运行，标志着中国东北方向的原油进口战略要道贯通，每年1 500万吨、期限20年的中俄原油管道输油合同开始履行.同时，哈萨克斯坦通过新疆阿拉山口原油管道，向中国每年输入2 000万吨的中亚地区原油.俄罗斯和哈萨克斯坦均采用前苏联的GOST原油检验标准［1］.

但是在进口原油的检验鉴定与品质验收上，中国GB标准与GOST标准存在有诸多差异，造成了双方原油贸易争端，如短重、品质检验结果认定不统一等［2］.其中，原油含硫量通常作为评价原油质量的一项重要指标，也是决定商品原油价格的主要因素［3］.国际上普遍使用一种计算原油价格的方法是:以34°API(密度0.855 g/cm3)的阿拉伯轻油为基准油计算油价，原油含硫量同时是海关上税税率的依据.本文通过对现行标准的原理及检测手段等方面进行比对研究，并从实验上找出原油硫含量的具体差异.

1 实验原理

原油硫含量是指存在于原油中的硫及其衍生物(硫化氢、硫醇、二硫化物等)的含量.原油中的硫，包括元素硫和活性硫化物，如:硫化氢、硫醇、二氧化硫、磺酸、酸性硫酸酯等;还有非活性硫化物，如:硫醚、二硫化物、噻吩等［4］.硫化合物不仅影响石油产品质量，腐蚀炼油设备，而且对环境危害极大［5］.

国内外检验石油和石油产品中硫含量所采用的方法大致可分为3类:一是将硫元素氧化为SO2，通过检测 SO2的量或将 SO2氧化后检测SO42－的量，得到试样的总硫含量;二是将硫元素还原为H2S，通过检测H2S的量得到试样的总硫含量;三是直接测定硫原子的X射线荧光强度的方法［4］.

第一类方法，根据燃烧方式或检测方式的不同，可进一步划分为氧弹法、燃灯法、管式炉法、高温法、微库伦法、紫外荧光法和电检测等若干种方法;

第二类方法有:镍还原－容量法，镍还原－比色法，氢解-比色法;

第三类方法有:能量色散X射线荧光光谱法和波长色散X射线荧光光谱法.

由于从俄罗斯和哈萨克斯坦每年管输原油近4 000万吨，原油含硫量通常作为评价原油质量的一项重要指标，也是决定商品原油价格的主要因素，而俄罗斯原油GOST P 51858－2002只规定2种硫含量测定法:能量色散X射线荧光光谱法和管式炉法，因此，进行GOST与GB关于测定原油含硫量的标准比对具有重要意义.

(1)能量色散X射线荧光光谱法

将试样放在X射线源发出的射线束中，测量硫的特征X射线谱线强度，并将累计的谱线强度与预先制备好的标准样品的谱线强度相比较，从而得到硫含量.该方法是仲裁方法，测量范围较宽，适用对象宽广，分析快速、准确.

(2)管式炉法

试样在空气流中燃烧，用过氧化氢和硫酸溶液将生成的亚硫酸酐吸收，生成的硫酸用氢氧化钠标准溶液滴定.该方法是经典方法，但测量范围较窄，干扰因素较多，费时费力.

2 国内外标准

国内外检验原油中硫含量的相关标准［4，6-7］:

(1)俄罗斯标准

GOST 1437－75《深色石油产品硫含量快速测定法》;

GOST P 51947－2002《石油和石油产品 能量色散X射线荧光光谱法测定硫含量》.

(2)中国标准

GB/T 387－90《深色石油产品硫含量测定法(管式炉法)》;

GB/T 17606－2009《原油中硫含量的测定能量色散X射线荧光光谱法》.

(3)ASTM标准

ASTM D4294－2008a《用能量扩散X-射线荧光光度法测定石油和石油产品中硫含量的标准试验方法》.

(4)ISO标准

ISO 8754:2003《石油产品硫含量的测定 能量色散X射线荧光光谱法》.

3 标准比对

3.1 能量色散X射线荧光光谱法比对

俄罗斯国家标准GOST P 51947－2002《石油和石油产品能量色散X射线荧光光谱法测定硫含量》(等同采用 ASTM D4294－98)是 GOST P51858－2002规定的出口原油硫含量测定方法之一，与之同类的标准有GOST P 50442－92《石油及石油产品X射线荧光法测定硫含量》、我国国家标准GB/T 17606－2009《原油中硫含量的测定能量色散X射线荧光光谱法》(修改采用ASTM D4294－2003)、ASTM D4294－2008a《用能量扩散X射线荧光光度法测定石油和石油产品中硫含量的标准试验方法》和ISO8754－2003《石油产品硫含量的测定能量色散X射线荧光光谱法》，具体内容详见表1.

表1 原油硫含量试验方法标准(能量色散X射线荧光光谱法)比对表

表1 原油硫含量试验方法标准(能量色散X射线荧光光谱法)比对表(续表)

比对:这几项标准原理上是相同的，都是用X射线照射样品，激发样品中的硫放出荧光，测定荧光强度，并与标准样品的荧光强度相比，从而得到硫含量.从适用范围上讲，除ISO 8754:2003只适用于石油产品外，其他四项标准均适用于原油.

由于GOST P 51947－2002标准等同采用ASTM D4294－98，GB/T 17606－2009标准修改采用ASTM D4294－2003，不是等同采用，因此，两项标准的实验结果可能存在差异.

表2 原油硫含量试验方法标准(管式炉法)比对表

3.2 管式炉法测定方法比对

与俄罗斯国家标准GOST 1437－75《深色石油产品测定硫含量的方法(快速法)》同类的标准只有我国国家标准GB/T 387－1990《深色石油产品硫含量测定法(管式炉法)》，ISO和ASTM均没有相对应的标准，具体内容详见表2.

比对:GB/T387－90与GOST 1437－75两个标准在方法原理、实验仪器、操作步骤、和计算公式方面，均相同，由于GB/T387－90是参照采用GOST 1437－75，不是等同采用，因此，两项标准的实验结果可能存在差异.

4 实验方法

(1)原油取样、制样

到原油贸易口岸局进行调研和取样，原油取样依据中国国家标准进行取样、制样，取样按取样方式分为手动取样和自动取样两种，按照运输和存储方式分岸罐取样、槽车取样和管线取样;分别对所取的原油样品制样.

(2)对原油样品进行硫含量的检测

同一原油样品，分别按照GOST P51947－2002与GB/T 17606－2009标准规定的方法检测硫含量，其中每个标准方法对31个不同批次样品进行检测.每个不同批次样品按GB/T 17606－2009规定测量三次取平均值，按GOST P51947－2002规定分别测量2次取平均值.

5 实验结果与讨论

(1)硫含量的比对实验结果

31个不同批次原油样品硫含量的比对实验结果见表3:

表3 原油硫含量比对表

(2)原油硫含量结果差异分析

表3中数据表明，对31个不同批次的俄罗斯原油样品采用GOST标准检测硫含量结果明显小于使用GB/T标准，即中方比俄方硫含量高.在实际原油贸易结算中，每年外汇损失达数亿美元.

6 结论

为了解决GOST标准和GB标准在实际检验中的系统偏差，解决目前进口原油的国际贸易争端，减少每年数亿美元的外汇损失，建议:第一、尽快制订《进口原油硫含量检验的国家标准》，或者制定《进口原油硫含量的出入境检验行业标准》;第二、对于GOST和GB标准在实际检验中的系统偏差，双方应该约定原油硫含量检验的仲裁方法.

［1］刘名扬，欧阳昌俊，刘卫东，等.俄罗斯、哈萨克斯坦进口原油蜡含量测定标准的研究［J］.检验检疫学刊，2010，20(3):44-46.

［2］刘名扬，欧阳昌俊，王长文，等.俄罗斯、哈萨克斯坦进口原油馏分测定标准的比对研究［J］.光谱实验室，2011，28(2):591-594.

［3］陈义才，沈忠民，罗小平.石油与天然气有机地球化学［M］.北京:科学出版社，2007:141-142.

［4］程玉明，方家乐.油品分析［M］.北京:中国石化出版社，1993:219-247.

［5］侯祥麟.中国炼油技术［M］.北京:中国石化出版社，1991:699-703.

［6］石油产品标准化技术归口单位编.石油和石油产品试验方法国家标准汇编(上)［M］.北京:中国标准出版社，1998:112-116.

［7］原油、轻烃、液化石油气质量检验编写组.原油、轻烃、液化石油气质量检验［M］.北京:石油工业出版社，2001:82-93.

Contrastive Study of Standard Test Method of Sulfur Content in Crude Oil Imported from Russia

LIU Min-yang1，2，YANG Duo1，GUO Hui-hui1，CHE Ru-xin1

(1.School of Environmental and Chemical Engineering，Dalian Jiaotong University，Dalian 116028，China;2.Centre of Technique，Liaoning Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Dalian 116001，China)

Standard test method of sulfur content of crude oil imported from Russia is studied，and compared the difference of sulfur content in GOST，GB，ISO and ASTM standards.Constituting GB/T standard test method of sulfur content of the imported crude oil is proposed.

crude oil;standard test method;sulfur content;contrastive

A

10.13291/j.cnki.djdxac.2014.03.022

1673-9590(2014)03-0092-05

2013-08-20

国家自然科学基金资助项目(21175017);科技部质检公益资助项目(201210041-4);国家质检总局项目(2011IK034)

刘名扬(1968－)，男，教授，博士，主要从事进出口石油检测和环境工程方面的研究

E-mail:liumy@mail.tsinghua.edu.cn .