原油中盐含量的电导法测定

李高何，康永红

（陕西延长石油（集团）有限责任有限公司永坪炼油厂，陕西延安 717208）

我国能源分布的结构特点为“富煤、少油、贫气”，而原油又是一种不可再生的能源，它主要是烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃等多种液态烃的混合物。原油经过深加工能够得到人们日常生活中需要的汽油、柴油和润滑油等，因此充分了解原油深加工过程中的影响因素对原油的充分利用起到至关重要的作用，其中原油中盐含量就是一个重要指标。而各种原油中盐的存在形式主要以NaCl、MgCl2和CaCl2等氯化物的形式存在[1-5]，这些氯化物在原油加工过程中会影响加热炉的效率和换热效果，堵塞管路；氯盐水解产生氯化氢，腐蚀设备；盐大多残留在渣油和重馏分中，直接影响产品质量，因此盐含量的准确测定对最终的产品质量有重要的影响。目前国内测定原油中盐含量的方法主要有电位滴定法、电量法和电导法，本文结合国标和炼油厂的实际情况提出用电导法来测定原油中盐的含量。电导法的主要原理是利用原油的电导值与原油中盐含量存在一定的比例关系，利用相关曲线得到盐的含量。

1 原油含盐电量法和电导法的比较

1.1 电量法和电导法的原理

电量法测定原油中盐含量的原理如图1所示，电量法测定盐含量是根据法拉第定律，利用电解液中银离子消耗的电量从而得到原油中盐的含量，本原理利用的电解液为含有银离子的醋酸电解液，利用阴离子与氯离子能够发生反应而实现的。

图1 电量法原理

电导法测定原油中盐含量主要是依据是随着原油中电解质浓度的不同，溶液的导电程度也不同，利用电导率来测定电解质中金属离子的浓度，从而推算出原油中盐的含量。

1.2 电导法和电量法的测定性能比较

电导法和电量法的测定性能比较如表1所示，从表1可以看出，电导法的操作最简单，用时是电量法的1/4，能快速地向装置反馈脱盐的效果，使用的直馏汽油为自产，成本小。电量法不仅分析耗时长，在实际的操作中，还需要消耗大量的醋酸电解液、石脑油等溶剂，以及含有数控注射器、六通阀等运动部件，运行成本较高，并需要专业的维护人员进行定期维护，维护成本很高。因此，结合实际情况，原油中盐含量测定过程选用了电导法。

表1 电导法和电量法的测定性能比较

2 实验结果与讨论

2.1 电导法的测定步骤

电导法测定原油中盐含量的步骤如图2所示。首先打开电源开关，使电导率仪预热15min；然后进行空白实验，100mL锥形烧加入约20mL直馏汽油润洗，倾倒出润洗液，然后向锥形瓶里加入25mL直馏汽油，加25mL无水乙醇，再将锥形烧瓶置于电磁搅拌器上搅拌2min，然后在预热好的电导率仪上测试空白值；其次进行原油实验，准确称取混合均匀（若凝固需要加热融化）的原油试样（5.0±0.1）g于清洁、干燥的100mL锥形烧中。加直馏汽油25mL，将锥形烧瓶置于电磁搅拌器上搅拌2min；待试样混合均匀后，再准确加入无水乙醇25mL，并继续搅拌2min；最后停止搅拌，立即将电极插入溶液中，测定溶液电导值。

图2 电导法测定步骤

2.2 实验过程及数据处理

（1）配制标准氯盐溶液：模拟原油中盐的种类及组成：称取3.4664g氯化钠，0.6666g氯化钙，0.3310g氯化镁于50mL烧杯中，用蒸馏水溶解后并转移、定容至1 000mL容量瓶中，此溶液含氯盐4.444mg/mL。

（2）制备无盐原油：称取脱后原油100g于500mL烧杯中，用300mL汽油将原油洗入1 000mL的分液漏斗中，加入5mL丙酮和加热沸腾稍冷的200mL蒸馏水，用力摇10min，静置分层滤去底部的水层，根据氯离子与银离子反应产生白色氯化银沉淀的现象，用硝酸银溶液检验水层直至不产生沉淀为止，此时，得到不含盐的原油。

（3）收集数据：25mL直馏汽油和25mL无水乙醇混合均匀测得溶液电导值为空白值；称取处理好的无盐原油15.8g于100mL锥形瓶中，搅拌2min；再加10mL直馏汽油和25mL无水乙醇，再搅拌2min，待溶液溶解均匀后测量电导值，以后每次加入标盐2μL，搅拌均匀后测电导值，记录多组数据。

（4）绘制工作曲线：收集的多组数据所测的电导值减去空白值为纵坐标，并以相应的氯盐为横坐标，绘制工作曲线。本实验室在2020年9月制作的原油含盐——电导值的工作曲线图如图3所示。

图3 原油含盐——电导值的工作曲线

2.3 日常检测过程的优化

1#原油标准工作曲线投入生产使用后，随机抽取了2020年11月的本厂一常压和二常压脱后原油含盐数据，绘制脱后原油含盐的数据折线图如图4所示。

图4 常压脱后原油含盐折线图

由图4可知，虽然电导法测定原油脱后含盐量小于等于3mg/L，但是等于3mg/L数值也有，可见电导法测定有一定的局限性。因此，优化检测过程是积极的尝试和实验的重点，为此，总结了影响实验过程或结果的注意事项，为数据的可靠性奠定了基础，也为降低设备的腐蚀性提供数字依据。优化措施如下：①多次实验发现添加剂无水乙醇、直馏汽油批次质量对测定结果有很大影响，主要影响空白实验，间接影响测量结果，为此，要求空白值，要求每次空白值小于0.3mg/L，否则更换其中任何一种添加溶剂直至满足要求；②直馏汽油存放时间过长或过滤不当，出现颜色变黄或有杂质时，禁止使用，目前，规定使用的直馏汽油不超过24h；③原油含盐——电导值的工作曲线对测定结果的影响至关重要，因此，在原油供料发生重大变化、更换不同常数电极、更换电导仪、数据波动异常的情况下，都应重新制作曲线；④化验员要严格按照的操作步骤操作，例如，原油加热后的充分溶解、称量的过程规范，尽可能减小人为误差。

3 结论

1）通过电导法和电量法对原油中盐含量测定性能的对比，根据实际情况，认为电导法更加适合我厂原油中盐含量的测定。

2）本研究通过利用电导法对我厂原油中盐含量的测定，为后期设备的腐蚀及管道的堵塞提供了理论指导意见。

3）电导法在测定过程中有一定的局限性，但是通过一定的优化措施满足了生产过程的需求。