Определение серы

Производитель

Показаны все из 8

Определение серы в нефти и нефтепродуктах требуется по международным стандартам ASTM D 3246 и 6667. Чрезмерное содержание сернистых веществ существенно снижает качественные характеристики топлива, вызывает коррозию трубопроводов, металлических резервуаров, разрушает элементы топливной системы автомобилей, в частности выводит из строя каталитический нейтрализатор, преобразующий токсичные оксиды углерода и азота в безвредные соединения. Присутствие сульфатов в дизельном топливе негативно сказывается на смазывающих свойствах. Любой серосодержащий нефтепродукт становится токсичнее, приобретает неприятный запах. Из-за увеличения серы в атмосфере загрязняется воздух, идут кислотные дожди, у людей возникают заболевания дыхательных путей.

В Европе установлены стандарты концентрации серных элементов в топливе в мг/кг, на которые ориентируются не только нефтяные компании, но и автопроизводители.

Евро-2

(2000-2001)

Евро-3 (2002-2005)

Евро-4 (2005-2009)

Евро-5 (2009-2015)

Евро-6

(с 2015 по наст. вр.)

Бензин

150

Дизтопливо

350

Несмотря на ужесточение топливных требований, в Евро-5 и Евро-6 доля серы осталась неизменной.

Регламентированные методы определения низких содержаний серы в бензинах и дизельных топливах Евро в странах Евросоюза и РФ.

Нефть по серосодержанию делится на несколько групп:

несернистая (до 0,2% серы),
малосернистая (0,2-1%),
сернистая (1-3%),
высокосернистая (более 3%).

Нефть, добываемая из российских месторождений, отличается значительным содержанием серных соединений, особенно если говорить о залежах в Татарстане, Башкирии, Тюменской области, Ставропольского края, где концентрация примесей может достигать 2,9%. Из подобного сырья выходит низкокачественный бензин, не способный конкурировать с продукцией из арабских стран и реализующийся по минимальным ценам. Чтобы оставаться на рынке, нефтеперерабатывающие заводы России должны очищать нефть от серных и прочих примесей, делая ее качественной и более дорогой. Вторичные серосодержащие продукты производства тоже можно реализовывать, т.к. на них есть устойчивый спрос.

Наиболее распространенные соединения, включающие серу и присутствующие в углеводородах:

сероводород – выделяется при разложении под действием высокой температуры,
меркаптаны или тиоспирты – летучие, неприятно пахнут,
тиоэфиры или сульфиды – хорошо растворяются,
тиофен – нейтральный, устойчивый к воде,
тиофан – бесцветный, с сильным запахом, растворяется только в органических растворителях и нефтепродуктах,
ди- и полисульфиды – нейтральные, тяжелые, разрушаются при перегонке,
би- и полициклические соединения с неизвестной структурой, образующий «серный остаток».

Существует ряд методов нахождения процентной доли сернистых компонентов.

Выбирая конкретный подход, нужно учесть:

соответствие международным требованиям ASTM D129-00(2005), D1266-98(2003), D1552-03, D5453-05, D4294-03, D6445- 99(04), D6334- 98(2003), ГОСТам 3877, Р 51859- 2002, 19121, Р ЕН ИСО 20846, Р 51947- 2002, Р 50442-92,
характеристики анализируемого продукта,
минимальную концентрацию, которую может выявить методика,
точность,
одно- или многокомпонентный анализ,
необходимость предварительной подготовки,
затраты на вспомогательные реагенты и оборудование.

Группа	Метод	Область применения	Количество серы	Пояснение
Основанные на сжигании	Бомбовый	Масла, присадки, смазки	Более 0,1%	Проба помещается в калориметрическую бомбу со сжатым кислородом. В процессе горения появляется SO₂, далее при добавлении щелочи сульфиты преобразуются в сульфаты и с помощью хлористого бария вычисляется окончательная доля S. Метод старый, надежный, с высокой воспроизводимостью результатов, но не работает с легкими углеводородами и маслами.
	Ламповый	Нафта, керосин, бензин	От 0,01 до 0,4%	Образец сжигают в лампе с фитилем, выделяемый сернистый газ поглощается раствором Na₂CO₃. Трудоемкий, требует подготовку, взаимодействует со светлыми топливами и маловязкими маслами.
	С горелкой	Газ, олефины, дистилляты	Для первых двух – 1-10 тыс. мг/кг, для дистиллятов – до 300 мг/кг	Подсчет ведется при сжигании пробы в горелке. Среди сопутствующих веществ – ртуть, сжатый водород и кислород. Оптимален только для сжиженных газов, для других демонстрирует низкую точность.
	Горение в кислороде и титрование	Образцы с температурой кипения выше 177градусов	От 0,06%	Образец, находящийся в состоянии жидкости, подвергают воздействию газов, из которых 80% – это кислород, 20% – инертные газы. Образуется диоксид, его отправляют в титровальную ячейку и заполняют электролитом. Далее происходит титрование SO₂ ионами под действием тока. Применяется только в некоторых лабораториях, из списка официальных методик исключен.
	Ультрафиолетовая флуоресценция	Жидкие углеводороды	1-8 тыс. мг/кг	Широко распространен, действует для разных видов топлив, является «сухим», то есть не требует применения жидких вспомогательных растворов.
Основанные на рентгеновском излучении	Волнодисперсионный	Жидкие однофазные топливные образцы	До 5,3%	Проба облучается, анализу подлежит волна, соответствующая сере. Измерителем является специальный кристалл. Методика способна установить даже очень низкое содержание искомого компонента и одновременно выявить иные вещества, однако анализаторы громоздкие, дорогие и нуждаются в значительном энергообеспечении.
Основанные на рентгеновском излучении	Энергодисперсионный	Топливные продукты, не имеющие в составе свинца	До 5%	Выявляется только один компонент. Вместо кристалла применяется фильтр. На пробу направляется луч, который, отражаясь, попадает на детектор. Фильтр, расположенный между образцом и детектором, устраняет часть излучения с низкой энергией. С помощью компьютерной программы сигнал преобразуется, выдается результат.