使用X射线荧光分析燃料油（XRF）

重油，是指用作工业加热器、锅炉和发动机燃料的精制原油的最高沸点馏分和非沸点渣油。在全球最近生产的5.3亿吨重燃料油中，54%用于船用燃料市场，用于为世界远洋船舶的大型压缩点火发动机提供动力(图1)。

图1。海洋船。

船舶燃料油、船用燃料油和船用燃料油等术语在工业中被用来表示ISO 8217(2005)船舶燃料油标准所描述的10种不同的燃料等级。原油中发现的天然污染物，包括硫、钒、镍和铁，与复杂的非挥发性沥青质和卟啉分子紧密相连。这些元素污染物仍然存在并集中在与重燃料相关的最重馏分中;炼油过程中的污染物也集中在这些溪流中。在高温、富氧的内燃机环境中，这些磨料和腐蚀性元素污染物的浓度和相互作用会造成损害，使设备的使用寿命降低80%。2020欧洲杯下注官网因此，即使在市场价格较低的情况下，船用残余油也必须遵守综合质量规范，同时也要防止旧油在储存过程中倾倒，如表1所示。

表格1。由ISO 8217船用燃油标准控制的元素污染物。

元素	性能因素	限制(max) __
硫磺	腐蚀性磨损，温室排放	1.0-4.5％m / m
钒（V）	腐蚀性磨损，微粒排放	100-600 mg / kg
铝(Al) +硅(Si)	磨料磨损	总计25-80毫克/千克/千克
锌（Zn）	二手油污染	15毫克/千克
磷（P）	二手油污染	15毫克/千克
钙（CA）	二手油污染	30毫克/千克

† - 范围包括更轻的馏分燃料等级（低限制），以最重的残余等级（更高限制）。

标准测试方法

ISO 8217船用燃料标准特别参考了波长色散x射线荧光(WDXRF)，根据ISO测试方法14596和14597作为硫、钒和镍分析的首选分析方法。WDXRF方法具有许多优点，包括:分析速度快，样品制备简单，在多种元素中从ppm到百分比浓度的范围内具有极好的精密度和稳定性。此外，英国石油协会(IP)在2009年提出了一项新的工业测试标准，专门用于残余燃料油的WDXRF分析。在本文中，本文的适用性Thermo Scientific ARL Optim'X光谱仪根据典型的国际试验规程，对重渣油的分析进行了评估。

仪器

ARL Optim'x是一个波长分散XRF仪器，旨在易于使用，快速部署和降低的操作成本。它的低功率50 W铑靶X射线管由于其独特的超紧密耦合光学器件，对传统200 W仪器提供了等效的敏感性，如图2所示。导致甚至超低污染浓度的分析敏感性竞争于更高的动力more expensive WDXRF instruments, while providing in addition full capabilities at high concentrations, e.g. 4.5% sulphur. Additionally, the efficient low power system of the ARL OPTIM’X does not need the same auxiliary water cooling as larger instruments.

图2。创新的UCCO技术。

获得专利的Smartgonio小型化学仪的顺序分析能力覆盖了从Na（Z = 11）到Zn（Z = 30）或更重的重型燃料中感兴趣的所有感兴趣元素。测筒仪还提供光谱分辨率，比高端能量分散X射线荧光（EDXRF）仪器好10倍。此外，ARL Optim'X独特设计包括通过配置两个多区间固定通道的选定元件上的可选增强性能，其中特殊弯曲和聚焦晶体进一步增强了灵敏度并降低了分析时间（图3）。

图3。Thermo Scientific ARL OPTIM 'X系列。

样品制备和程序

WDXRF在不稀释的情况下对甚至高度粘性样品进行显着优势。样品制剂涉及简单地（根据需要加热）燃料样品直接进入用4μM聚丙烯（Spectrolene）膜密封的化学用水液体分析细胞。对于本研究，ARL Optim'X配置了Smartgonio，用于连续元素分析和几种固定通道多区间，用于增强某些元素的分析。在氦气环境下分析样品120秒，以消除空气干扰。

分析敏感性

SmartGonio晶体和检测器组合所获得的灵敏度与multichroor固定通道所获得的灵敏度比较如表2所示。通过其SmartGonio配置，ARL OPTIM 'X提供了非常低的检测限，几乎所有污染元素的重型燃料，并在ISO 8217规定的质量限制之内。对于更具有挑战性的轻型元件，额外的固定通道配置提供了进一步的灵敏度。

表2。仪器配置和分析灵敏度。

元素	Smartgonio配置	smartgonio lod [ppm]	固定通道LOD [PPM]
AL.	PET / FPC.	4.2	3.1
SI.	PET / FPC.	4.	3.2
P.	PET / FPC.	2	1.5
S.	PET / FPC.	1.7	1.2
加利福尼亚州	LIF200 / FPC.	1.5	1.7
V.	LIF200 / FPC.	1	下午
Fe.	LIF200 / FPC.	1.1	0.8
你	LIF200 / SC.	0.6	下午
锌	LIF200 / SC.	0.6	下午

再现性

随着时间的推移，ARL OPTIM 'X的设计也提供了高度稳定的分析结果。图4显示了在相同的2.1% (2,100ppm)的中程硫样品上两个月的重复性。该仪器的平均值为2102 ppm，标准偏差为9.5 ppm或0.44%，不需要重新校准，随时间推移可提供可重复的结果。

图4。结果的再现性在两个月内。

结论

即使重残留燃料占据馏分燃料谱的低端，重残留燃料必须坚持严格的质量限制，以确保适当的船舶发动机性能。由于可容忍的污染物ppm水平非常低，为了测量元素浓度的百分比，分析需要具有极好的灵敏度和分析灵活性。ARL OPTIM 'X是一款设计独特、性价比高的WDXRF仪器，超过ISO 8217和其他国际标准对重燃料分析的灵敏度、范围和可靠性的要求。

此信息已采购，从Thermo Fisher Scientific - 元素分析仪提供的材料提供和调整。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问Thermo Fisher Scientific - 元素分析仪。