离子色谱在石油领域中的应用.PDF

离子色谱在石油领域中的应用 青岛盛瀚色谱技术有限公司 应用开发部 IconChromatography IC 离子色谱 （ ， ）是高效液相色谱的一种，主要应用于 待测样品中阴阳离子的测定。基于该方法高选择性、高灵敏度等特点，已广泛应 用于石油领域。 1. 石油勘探和开采 地质岩石调查是石油开采的基础性勘探工作。在油田的勘探过程中，选用示 踪剂来分析油水的连通性、地层剩余油的饱和度及油藏的非均质特性，可以为制 Br 定开采方案提供依据。无机溴 （ ）是石油开采中常用的一种示踪剂，检测溴的 常用方法有分光光度法、动力学法、碘量法，但是检测过程受反应程度的影响较 大，操作繁琐。目前利用离子色谱仪的抑制电导检测法可方便检测油田地质岩石 Br- 中 ，该方法简便实用，准确度高。 录井技术是油气勘探开发活动中最基本的技术。通过钻井现场多种信息的计 算机采集、处理、解释、分析、决策以及井场间多井联网、远距离数据传输等现 代化手段，突破性地实现了在钻井过程中即时、定量发现油气层，现场地层评价， 及时发现和解决钻井工程问题。在录井过程中需要对地层水和注入水中的矿化度 - 2- 2+ 2+ Cl SO Ca Mg （ 、 4 、 、 等离子含量）进行测定，推测油田水受注入水干扰的 的程度，储层的连通性，为注水井的布置和油田的地质结构提供重要信息。利用 离子色谱法测定地层水矿化度，可以满足油田现场分析需求。 第 1 页 共 5 页 在使用表面活性剂驱油提高采收率的过程中，如果有太多的盐或多价金属离 子存在，则可能引起驱油体系性质的劣化。故采用离子色谱法可以便捷地分析这 些无机和有机离子，以优化驱油体系。 2. 油品分析 NaCl MgCl CaCl 石油中的氯有不同形态，既有以 、 2、 2等形式存在的无机氯， 也有以氯代烃形式存在的有机氯。石油本身含有的有机氯含量极低，绝大多数为 无机氯。但是在开采和运输的过程中，为提高石油的流动性及采出率，同时为防 止油品在管输时蜡质凝固堵塞管道，会人为加入了大量的有机氯。但是其弊端也 显而易见，这部分有机氯会导致设备腐蚀、铵盐堵塞、垢下腐蚀及催化剂中毒等， 对后续的生产造成严重危害。同时若油品中有过高的氮元素和硫元素，其易和溶 NO NO 解在燃油中的氧气发生反应，会降低燃油稳定性。氮、硫燃烧后会生成 、 、2 SO SO 2、 等酸性气体，它们会进一步与大气中水结合形成酸雾、酸雨进而严重3 影响生态环境和人们日常生活。 为消除油品中氯、氮、硫的危害，最基础的工作是建立石油中有机氯（总氯）、 总氮、总硫的分析方法。石油的成分十分复杂，传统萃取操作繁琐，且有机试剂 消耗过多，这些因素都制约了油品的快速检测。基于石油的可燃性，利用燃烧炉 将油品中的氯、氮、硫分别高温转化为其氢化物和氧化物，同时用碱液吸收，该 吸收体系可直接进入离子色谱仪，检测总氯、总氮、总硫的含量。再利用常压蒸 204 - 馏方法进行油品切割，得到 ℃前含有机氯的馏分油，同样以燃烧炉离子色谱 仪测定有机氯含量。同时可根据馏分油中有机氯含量及该馏分段的收率换算得到 油品中有机氯含量，最后通过差减法计算得到无机氯含量。该方法省去了多次萃 取的步骤，将氯、氮、硫从石油这一复杂的混合物中快速分离，定量检测。 第 2 页 共 5 页 3. 石油炼制 在石油炼制的过程中，可能添加不同的炼油催化剂，包括加氢系列催化剂、 重整系列催化剂和裂化催化剂。这些催化剂经常要在分子筛上负载一些金属和金 属离子作为活性中心，负载过程中，有机和无机阴离子的种类和数量对金属离子 负载的牢固程度、数量、均匀