原油的化学组成主要是各种烷烃、环烷烃和芳香烃。原油产品中的微量、痕量元素在石化生产和使用过程中扮演着重要的角色,例如原油中的钠、镁、铁、钙、钒等元素的存在会毒害催化剂的活性;镍、钒和铅等元素可以作为原油的指纹信息,对于原油的形成以及石油泄漏的追责方面提供有力的参考。因此,对原油产品中微量元素测定具有重要意义。
现在有许多分析方法在石化领域进行应用,原子吸收(AAS)因每次只能测定一种元素,且需要繁琐的前处理过程,导致测定时间长,分析效率较差;电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)在检出限上不具有绝对的优势,且随着石化产业的升级以及日益严格的环保法规的要求,对于元素含量的分析要求朝着低含量、快速、稳定的方向发展,电感耦合等离子质谱(ICP-MS)作为一种具有极高分辨率和多元素🃏分析能力的仪器分析技术,能够满足原油中多种元素的测定要꧋求和快速稳定的分析需要。
本应用中心采用有机进样方式测定原油中多元素,对原油进行稀释后直接用ICP-MS进行测定,这种进样方式既可避免繁琐的前处理过程,避免引入污染,亦可一次性测定多种元素,实现快捷、高效、准确地测定原油中多种元素。
关键词:ICP-MS、原油、化工、有机进样、加氧
表1 电感耦合等离子质谱仪测试参数
ꦓ 航空煤油 COღNOSTAN PremiSolv ICP稀释剂;油标:CONOSTAN S-21
均匀取样后,将原油样品分装放入🌃水浴锅中50~60 ℃加热至流动状态;称取加热后的原油样品,同时加入内标元素Y(1 ppm),用航空煤油CONOSTAN PremiSolv 稀释。
对于粘度较大的样品,ꦫ用航空煤油稀释无法充分混匀时,需适当加热至样品与航空煤油均匀混合。
对样品原油A、B进行测定,并对两个样品做不同水平的加标回收实验,以验证本方法的准确性,测定结果及回收率结果见表2。所有元素🌺回收率均在85 %~120 %之间,表明本方法具有较好准确性。
表2 样品测定结果及加标回收率(mg/kg)
在总时长约为2.5 h的长期测试中,对内标Y回🅺收率进行归一化处理,其始终保持在0.89~1.1之间,证明仪器具有良好的内标稳定性。
图1 内标稳定性趋势
本实验表明,利用 ICP-MS有机进样系统,测定原油中多元素,可实现原油类样品B、Na、V、Mn、Fe、Ni、Zn等多种元素𓆉的准确测定,利用碰撞模式去除有机质干扰,各元素检出限在0.0093~0.614 ng/g,样品加标回收率85 %~120 %,内标回收在2.5h小时内保持稳定,本方法完全可以运用在原油多元素检测中,实现原油中多种元素快捷、高效、准确的测定。
附录
设备与耗材方案
一、SUPEC 7000 有机进样系统配置详情
二、试剂及标准品
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