CN106556669A

CN106556669A - 一种测定油田化学剂中有机氯含量的方法

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Publication number: CN106556669A
Application number: CN201510623426.7A
Authority: CN
Inventors: 何留; 张娜; 杜灿敏; 张志振; 唐永安; 徐英彪; 孙天男; 黄炜; 张坤
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Technology Inspection Center of Sinopec Shengli Oilfield Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Technology Inspection Center of Sinopec Shengli Oilfield Co
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2017-04-05

Abstract

本发明提供一种测定油田化学剂中有机氯含量的方法，该方法按如下步骤进行：（1）油田化学剂样品制备：a.液体样品：先称取油田化学剂液体样品于离心管中，然后再向离心管中加入甲苯，振荡萃取，离心分离出甲苯相和非甲苯相，待用；b.固体样品：称取固体样品，加入蒸馏水充分溶解后移至离心管中，然后再向离心管中加入甲苯，振荡萃取，离心分离出甲苯相和非甲苯相；待用；（2）分析计算：c.经处理后的油田化学剂样品注入到含有氧气和惰性气体的气流中，经过裂解管燃烧分解，有机氯转变为无机氯，总氯含量减去无机氯离子含量得有机氯含量。

Description

一种测定油田化学剂中有机氯含量的方法

技术领域：

本发明属于油田用采油助剂的质量评价领域，具体涉及一种测定油田用采油助剂中有机氟含量的方法。

背景技术：

长期以来油田实验检测机构缺乏行业内统一的油田采油助剂中有机氯含量的测定方法，也尚未有国家或行业公开出版的该方法标准，目前采用的是中国石油化工集团公司制定的企业标准Q/SHCG 39-2012《油田用采油助剂有机氯含量测定方法》，该方法依托的是氧瓶燃烧法，即将采油助剂中的有机氯通过燃烧转化为无机氯，然后测定助剂中的总氯和无机氯含量，用总氯含量减去无机氯含量来得到有机氯的含量。

但在实际操作中该方法存在下列问题：一是由于采油助剂种类繁多，成分复杂，有水基、油基及乳液等多种状态，水基本身不易燃，加上助剂中可能存在一些不易燃烧的成分，因此该方法常出现燃烧不完全的情况，从而无法将有机氯完全转化为无机氯，导致总氯含量失真，因而计算出有机氯含量失真；二是该方法取样量一般为0.02g～0.1g，取样量小，代表性差；取样量太大后，燃烧不完全，结果偏低，结果也是不可靠的；三是该方法步骤冗长，耗时费力，且各步骤都会引起系统误差，并且影响因素较多，精确度受人员、设备及化学试剂、药品等影响，因此准确度低，重复性较差。四是该方法实验过程中需要用到纯氧，容易引起火灾和爆炸，对安全生产存在潜在威胁。

因此有必要建立一种准确度高、重复性好、简单快捷、安全的检测方法。

发明内容：

本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种准确度高、重复性好、简单快捷、安全的测定油田化学剂中有机氯含量的方法。

本发明考虑到采油助剂种类繁多，有水基、油基及乳液等多种状态，同时助剂成分复杂，尤其当助剂中存在高无机氯含量时，按现有测试方法在测定有机氯含量的过程中会造成较大干扰，导致测试结果误差大。针对这一问题，通过采用溶剂萃取法，使用有机溶剂甲苯将样品溶液中的有机氯萃取出来，再进行有机氯含量测定，而绝大部分无机氯离子留在水相中被除去，从而消除高无机氯的存在对准确测定有机氯含量的影响。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：

该方法按如下步骤进行：

(1)油田化学剂样品制备：包括液体样品和固体样品。

a.液体样品：

先称取油田化学剂液体样品1±0.0001g于离心管中，然后再向离心管中加入甲苯50mL，振荡萃取，离心分离出甲苯相和非甲苯相，待用；

b.固体样品：

称取固体样品1±0.0001g，加入蒸馏水充分溶解后移至离心管中，然后再向离心管中加入甲苯20mL，振荡萃取，离心分离出甲苯相和非甲苯相；再分两次分别向离心管中加入甲苯20mL、10mL，并分别重复前述操作；三次萃取分离出的甲苯相、非甲苯相分别合并混匀，待用；或者

先称取固体样品1±0.0001g于离心管中，然后再向离心管中加入甲苯50mL，振荡萃取，离心分离出甲苯相和非甲苯相，待用；

当样品溶液粘度很高不易均匀溶解时，可适当降低称样量，或采用磁力搅拌器充分溶解后转移至离心管中。

(2)分析计算：

c.经处理后的油田化学剂样品注入到含有氧气和惰性气体的气流中，经过温度为750～850℃的裂解管燃烧分解，有机氯转变为无机氯，在滴定池中与银离子反应；试样中的氯离子在滴定池中的反应如下：

Cl^-+Ag⁺→AgCl ↓

所述的氧气：惰性气体＝8:1～3体积份比，所述的惰性气体是氦气、氩气或氮气。

反应消耗的银离子由发生电极电生补充，通过测量电生银离子消耗的电量，根据法拉第定律即可求得总氯离子含量(mg/L)。

采用盐含量测定仪或电位滴定仪直接测定油田化学剂样品中的无机氯离子含量；油田化学剂中有机氯含量按公式(3)计算

A_有＝A_总－A_无…………………………………………(3)

式中：

A_有——有机氯含量，％；

A_总——样品溶液总氯含量，％；

A_无——无机氯离子含量，％；

或者

d.取分离后的合并甲苯相，测定油田化学剂样品中的总氯含量；同时用甲苯做空白试验，按公式(1)计算，

式中：

A_总——总氯离子含量，％；

X₁——燃烧后样品溶液中总氯离子的浓度，μg/mL；

X₀₁——空白中氯离子的浓度，μg/mL；

m——试样质量，g；

50——甲苯相体积，mL；

取分离后的合并非甲苯相，用盐含量测定仪测定油田化学剂样品中的无机氯离子含量；同时用甲苯做空白试验，结果按公式(2)计算

式中：

A_无——无机氯离子含量，％；

X₂——样品溶液中无机氯离子的浓度，μg/mL；

X₀₂——空白中氯离子的浓度，μg/mL；

m——试样质量，g；

50——甲苯相体积，mL；

油田化学剂样品中的有机氯含量按公式(3)计算

A_有＝A_总－A_无…………………………………………(3)

式中：

A_有——有机氯含量，％；

A_总——样品溶液总氯含量，％；

A_无——无机氯离子含量，％。

更进一步，所述的惰性气体是氦气、氩气或氮气。

本发明为测试采油助剂中的有机氯含量制定了科学、合理的测定方法。本技术的应用，使得使用和检测油田采油助剂更加科学准确，产品质量控制水平得到了有效的提高，对油田的产品质量和物资采购质量控制起到积极的推动作用并对后期的原油加工，炼油装置的稳定操作、减小设备腐蚀、提高产品质量有着重要的作用。

具体实施方式：

实施例1：

该方法按如下步骤进行：

(1)油田化学剂样品制备：包括液体样品和固体样品。

a.液体样品：

先称取油田化学剂液体样品1.0001g于离心管中，然后再向离心管中加入甲苯50mL，上下剧烈振荡50次，进行振荡萃取，在3000r/min的转速下离心15min，离心分离出甲苯相和非甲苯相，待用；

b.固体样品：

称取固体样品1.0001g，加入20mL蒸馏水充分溶解后移入50mL离心管中，然后向离心管中加入甲苯20mL，上下剧烈振荡50次，在3000r/min的转速下离心15min，再用长针头注射器插入离心管上层甲苯相中，将甲苯相抽出收集待用。然后再向离心管中加入20mL甲苯，重复上述操作；最后向离心管中加入10mL甲苯，重复上述操作。三次萃取分离出的甲苯相、非甲苯相分别合并混匀，待用。

或者

先称取固体样品1.0001g于50mL离心管中，然后再向离心管中加入甲苯50mL，上下剧烈振荡50次，在3000r/min的转速下离心15min，离心分离出甲苯相和非甲苯相，待用。

(2)分析计算：

c.经处理后的油田化学剂样品注入到含有氧气和惰性气体的气流中，氧气：惰性气体＝8:1体积份配比，经过温度为850℃的裂解管燃烧分解，有机氯转变为无机氯，在滴定池中与银离子反应；试样中的氯离子在滴定池中的反应如下：

Cl^-+Ag⁺→AgCl ↓

所述的氧气：惰性气体＝8:1体积份比，所述的惰性气体是氦气、氩气或氮气。

A_有＝A_总－A_无…………………………………………(3)

式中：

A_有——有机氯含量，％；

A_总——样品溶液总氯含量，％；

A_无——无机氯离子含量，％；

或者

d.取分离后的合并甲苯相，按照GB/T 18612-2011中第6章测定样品中的氯含量，即为样品中的总氯含量。同时用甲苯做空白试验。结果按公式(1)计算：

式中：

A_总——总氯离子含量，％；

X₁——燃烧后样品溶液中总氯离子的浓度，μg/mL；

X₀₁——空白中氯离子的浓度，μg/mL；

m——试样质量，g；

50——甲苯相体积，mL；

式中：

A_无——无机氯离子含量，％；

X₂——样品溶液中无机氯离子的浓度，μg/mL；

X₀₂——空白中氯离子的浓度，μg/mL；

m——试样质量，g；

50——甲苯相体积，mL；

油田化学剂样品中的有机氯含量按公式(3)计算

A_有＝A_总－A_无…………………………………………(3)

式中：

A_有——有机氯含量，％；

A_总——样品溶液总氯含量，％；

A_无——无机氯离子含量，％。

实施例2：

该方法按如下步骤进行：

(1)油田化学剂样品制备：包括液体样品和固体样品。

a.液体样品：

先称取油田化学剂液体样品0.9999g于离心管中，然后再向离心管中加入甲苯50mL，上下剧烈振荡50次，进行振荡萃取，在3000r/min的转速下离心15min，离心分离出甲苯相和非甲苯相，待用；

b.固体样品：

称取固体样品0.9999g，加入20mL蒸馏水充分溶解后移入50mL离心管中，然后向离心管中加入甲苯20mL，上下剧烈振荡50次，在3000r/min的转速下离心15min，再用长针头注射器插入离心管上层甲苯相中，将甲苯相抽出收集待用。然后再向离心管中加入20mL甲苯，重复上述操作；最后向离心管中加入10mL甲苯，重复上述操作。三次萃取分离出的甲苯相、非甲苯相分别合并混匀，待用。

或者

先称取固体样品0.9999g于50mL离心管中，然后再向离心管中加入甲苯50mL，上下剧烈振荡50次，在3000r/min的转速下离心15min，离心分离出甲苯相和非甲苯相，待用。

(2)分析计算：

c.经处理后的油田化学剂样品注入到含有氧气和惰性气体的气流中，氧气：惰性气体＝8:3体积份配比，经过温度为750℃的裂解管燃烧分解，有机氯转变为无机氯，在滴定池中与银离子反应；试样中的氯离子在滴定池中的反应如下：

Cl^-+Ag⁺→AgCl ↓

所述的氧气：惰性气体＝8:3体积份比，所述的惰性气体是氦气、氩气或氮气。

A_有＝A_总－A_无…………………………………………(3)

式中：

A_有——有机氯含量，％；

A_总——样品溶液总氯含量，％；

A_无——无机氯离子含量，％；

或者

式中：

A_总——总氯离子含量，％；

X₁——燃烧后样品溶液中总氯离子的浓度，μg/mL；

X₀₁——空白中氯离子的浓度，μg/mL；

m——试样质量，g；

50——甲苯相体积，mL；

式中：

A_无——无机氯离子含量，％；

X₂——样品溶液中无机氯离子的浓度，μg/mL；

X₀₂——空白中氯离子的浓度，μg/mL；

m——试样质量，g；

50——甲苯相体积，mL；

油田化学剂样品中的有机氯含量按公式(3)计算

A_有＝A_总－A_无…………………………………………(3)

式中：

A_有——有机氯含量，％；

A_总——样品溶液总氯含量，％；

A_无——无机氯离子含量，％。

Claims

1.一种测定油田化学剂中有机氯含量的方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：

(1)油田化学剂样品制备：

a.液体样品：

b.固体样品：

(2)分析计算：

c.经处理后的油田化学剂样品注入到含有氧气和惰性气体的气流中，经过温度为750～850℃的裂解管燃烧分解，有机氯转变为无机氯，在滴定池中与银离子反应；

通过测量电生银离子消耗的电量，根据法拉第定律即可求得总氯离子含量(mg/L)；

采用盐含量测定仪或电位滴定仪直接测定油田化学剂样品中的无机氯离子含量；

油田化学剂中有机氯含量按公式(3)计算

A_有＝A_总－A_无…………………………………………(3)

式中：

A_有——有机氯含量，％；

A_总——样品溶液总氯含量，％；

A_无——无机氯离子含量，％；

或者

式中：

A_总——总氯离子含量，％；

X₁——燃烧后样品溶液中总氯离子的浓度，μg/mL；

X₀₁——空白中氯离子的浓度，μg/mL；

m——试样质量，g；

50——甲苯相体积，mL；

式中：

A_无——无机氯离子含量，％；

X₂——样品溶液中无机氯离子的浓度，μg/mL；

X₀₂——空白中氯离子的浓度，μg/mL；

m——试样质量，g；

50——甲苯相体积，mL；

油田化学剂样品中的有机氯含量按公式(3)计算

A_有＝A_总－A_无…………………………………………(3)

式中：

A_有——有机氯含量，％；

A_总——样品溶液总氯含量，％；

A_无——无机氯离子含量，％。

2.根据权利要求1所述的一种测定油田化学剂中有机氯含量的方法，其特征在于步骤(2)c中所述的氧气：惰性气体＝8:1～3体积份比。

3.根据权利要求2所述的一种测定油田化学剂中有机氯含量的方法，其特征在于所述的惰性气体是氦气、氩气或氮气。