SY/T 7809-2024 原油中铝、锌、铁、镍、钒、钙、钠含量的测定 有机进样-电感耦合等离子体发射光谱法

　　ICS 75.040CCS E21

　　中华人民共和国石油天然气行业标准

　　SY/T7809—2024

　　原油中铝、锌、铁、镍、钒、钙、钠含量

　　的测定有机进样一电感耦合等离子体

　　发射光谱法

　　Determinationofthealuminum,zinc,iron,nickel,vanadium,calciumand

　　sodium in crude oils by organic injection—Inductively coupled plasmaoptical

　　emission spectrometry (ICP-OES)

　　2024-09-24发布2025-03-24实施

　　国家能源局发布

　　SY/ T7809—2024

　　目次

　　前 言 Ⅱ

　　1范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4原理 1

　　5 试剂与材料 1

　　6仪器 2

　　7采样和试样的处理 2

　　8 准备工作 2

　　8.1标准工作溶液制备 2

　　8.2内标溶液制备 3

　　8.3试样溶液制备 3

　　9测试步骤 3

　　9.1仪器准备 3

　　9.2标准曲线的绘制 3

　　9.3 试样溶液测定 4

　　10结果计算 5

　　11结果表示 5

　　12精密度 5

　　12.1重复性 5

　　12.2 再现性 5

　　13试验报告 6

　　SY/T7809—2024

　　前言

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由石油工业标准化技术委员会油气计量及分析方法专业标准化技术委员会(SAC/TC355)提出并归口。

　　本文件起草单位：中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、中国石油集团石油化工研究院有限公司、大庆油田设计院有限公司、安捷伦科技(中国)有限公司、中石化石油化工科学研究院有

　　限公司。

　　本文件主要起草人：杨晓彦、欧阳昆、安谧、董硕飞、胡泓梵、魏哲、何沛、王轲、孙枫、史得

　　军、郑方、霍明辰、崔晨曦、孙欣蝉。

　　原油中铝、锌、铁、镍、钒、钙、钠含量的测定有机进样-电感耦合等离子体发射光谱法

　　警示：使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问题。 使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。

　　1范围

　　本文件描述了采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES) 测定原油中的铝、锌、铁、镍、钒、钙、钠金属元素含量的方法。

　　本文件适用于原油中可溶于有机溶剂的金属元素的测定。对于金属元素浓度超出规定范围的原油，也可使用本文件进行测定，但本文件未对其精密度进行考察。

　　本文件不适用于原油中不溶于有机溶剂的金属颗粒的测定。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 4756石油液体手工取样法

　　GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法

　　GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　GB/T27867石油液体管线自动取样法

　　3术语和定义

　　本文件没有需要界定的术语和定义。

　　4原理

　　均化后的原油样品用邻二甲苯或其他适合的有机溶剂进行稀释制备试样溶液，同时制备标准工作溶液。将标准工作溶液、试样溶液分别添加一定量的内标溶液后混合均匀，经ICP-OES使用内标校正法测定试样中金属元素的含量。

　　5试剂与材料

　　5.1邻二甲苯：分析纯或更高纯度。

　　警示：易燃、对皮肤和黏膜有刺激作用。防止接触眼睛、皮肤等身体部位。

　　5.2 水：去离子水，满足GB/T 6682中二级水的要求。

　　5.3氩气：纯度不低于99.99%(体积分数)。

　　5.4混合元素有机标准溶液：铝、锌、铁、镍、钒、钙、钠浓度分别为500.00mg/kg,可使用市售的有证标准溶液。

　　5.5矿物油：不含被测元素的白油或等同产品，室温下黏度尽可能接近被分析样品的黏度。

　　5.6 内标溶液：油溶性钇、钪或钴元素，浓度为500.00mg/kg, 可使用市售的有证标准溶液。

　　6仪器

　　6.1 电感耦合等离子体发射光谱仪：波长范围160nm～780nm。

　　注：通常使用带有加氧系统的电感耦合等离子体发射光谱仪，减少矩管积炭的产生。

　　6.2分析天平：感量0.1mg。

　　6.3 试剂瓶：100mL, 玻璃、聚乙烯或聚四氟乙烯材质，带盖。

　　6.4过滤膜：孔径为1.0μm 以下，尼龙、醋酸纤维素、硝酸纤维素或其他混合材料。

　　6.5电热板：温度可调。

　　注：或使用其他适合的加热源。

　　6.6内标液蠕动泵三通配件(可选件):耐有机溶剂，可将内标溶液和样品溶液直接引入到雾化器中。

　　6.7蠕动泵管：氟橡胶管或其他耐有机试剂材质。

　　6.8水浴加热装置：温度可调。

　　7采样和试样的处理

　　除特殊说明外，所有的实验室试样均按照GB/T 4756或GB/T27867规定的方法取样。

　　称取的试样应具有代表性，通过搅拌或摇动试样容器，使试样混合均匀。黏稠的试样可采用加热方式使其自由流动。对于大部分试样，水浴加热可得到满意的结果，而对于黏度过大的试样则需使用电热板加热。

　　8准备工作

　　警示：标准工作溶液和试样溶液制备过程应在通风橱中进行。

　　8.1标准工作溶液制备

　　8.1.1空白溶液制备

　　称取约5.00g (精确到0.001g) 矿物油至100mL试剂瓶中，用邻二甲苯将矿物油按质量稀释至十倍 ，摇匀，得到空白溶液。室温下保存不超过15d。

　　8.1.20.50mg/kg标准工作溶液制备

　　用分析天平称取约0.05g (精确到0.001g) 混合元素有机标准溶液至100mL试剂瓶中，加入约4.95g矿物油，加入约45.00g邻二甲苯溶剂后准确称量标准工作溶液总质量，摇匀，得到浓度约为0.50mg/kg的铝、锌、铁、镍、钒、钙、钠元素标准工作溶液。室温下保存不超过15d。

　　8.1.31.00mg/kg标准工作溶液制备

　　用分析天平称取约0.10g(精确到0.001g)混合元素有机标准溶液至100mL试剂瓶中，加入约4.90g 矿物油，加入约45.00g邻二甲苯溶剂后准确称量标准工作溶液总质量，摇匀，得到浓度约为1.00mg/kg的铝、锌、铁、镍、钒、钙、钠元素标准工作溶液。室温下保存不超过15d。

　　8.1.45.00mg/kg标准工作溶液制备

　　用分析天平称取约0.50g (精确到0.001g) 混合元素有机标准溶液至100mL试剂瓶中，加入约4.50g 矿物油，加入约45.00g邻二甲苯溶剂后准确称量标准工作溶液总质量，摇匀，得到浓度约为

　　5.00mg/kg的铝、锌、铁、镍、钒、钙、钠元素标准工作溶液。室温下保存不超过15d。

　　8.1.510.00mg/kg标准工作溶液制备

　　用分析天平称取约1.00g (精确到0.001g) 混合元素有机标准溶液至100mL试剂瓶中，加入约4.00g 矿物油，加入约45.00g邻二甲苯溶剂后准确称量标准工作溶液总质量，摇匀，得到浓度约为

　　10.00mg/kg的铝、锌、铁、镍、钒、钙、钠元素标准工作溶液。室温下保存不超过15d。

　　8.1.620.00mg/kg标准工作溶液制备

　　用分析天平称取约2.00g (精确到0.001g) 混合元素有机标准溶液至100mL试剂瓶中，加入约3.00g 矿物油，加入约45.00g邻二甲苯溶剂后准确称量标准工作溶液总质量，摇匀，得到浓度约为20.00mg/kg的铝、锌、铁、镍、钒、钙、钠元素标准工作溶液。室温下保存不超过15d。

　　8.2内标溶液制备

　　内标溶液用于分析试样溶液，通过对比试样溶液中待测元素和内标元素的强度比计算待测元素的质量浓度。本文件推荐的内标溶液为钇溶液，也可使用钪或钴元素溶液，用二甲苯进行稀释到5.00mg/kg～20.00mg/kg。内标物可通过内标液蠕动泵三通配件连续添加，也可在样品制备期间添加到标准工作溶液和试样溶液中，应保持标准工作溶液、试样溶液中内标元素浓度一致。

　　8.3试样溶液制备

　　称取约1.00g (精确到0.001g) 样品，加入约9.00g邻二甲苯，混合均匀制备试样溶液。如果试样溶液中存在不溶物，应静置试样溶液，待不溶物完全沉降后取上层清液进行测试，或用过滤膜过滤溶液，取过滤液进行测试。

　　9测试步骤

　　9.1仪器准备

　　启动电感耦合等离子体发射光谱仪并点燃等离子体火炬，各待测元素的宜使用波长见表1,电感耦合等离子体发射光谱仪宜测试参数见表2。开始测试前应检查蠕动泵管，如泵管变形则需进行更换。在绘制标准曲线或测试试样溶液过程中，检查矩管在点燃火炬后是否积炭，一旦发现积炭，应立即停止实验并更换矩管。

　　9.2标准曲线的绘制

　　待电感耦合等离子体发射光谱仪稳定后，使用内标液蠕动泵三通配件一路连续吸入内标溶液，另 一路分别吸入空白溶液，0.50mg/kg、1.00mg/kg、5.00mg/kg、10.00mg/kg、20.00mg/kg标准工作溶液绘制标准曲线，控制标准工作溶液进样量与内标溶液进样量比在1:1～10:1。也可将内标元素添加到标准工作溶液、空白溶液、试样溶液中进行测定。横坐标为金属元素浓度，纵坐标为峰强度。标准曲线的线性相关系数不低于0.995,当线性相关系数小于0.995时，应确定误差来源，对标准曲线进行修正或者重新绘制标准曲线。

　　表1元素测定浓度范围及推荐波长 元素 波长

　　nm 铝(Al) 394.401 锌(Zn) 213.857 铁(Fe) 239.563 镍(Ni) 221.648 钒(V) 309.310 钙(Ca) 393.366 钠(Na) 589.592 钇(Y) 371.029 注：如果发生谱线重叠，需使用其他波长。

　　表2电感耦合等离子体发射光谱仪推荐测试参数

　　工作参数 设定值 功率，kW 1.1～1.5 等离子气流量，L/min 12～16 辅助气流量，L/min 0.2～1.0 雾化气流量，L/min 0.5～1.0 进样量，mL/min 0.2～1.0 氧气流量，L/min 0.01～0.05 注1:宜使用带有加氧系统的ICP-OES。

　　注2:由于不同电感耦合等离子体发射光谱仪的工作条件有所不同，试验人员需参照电感耦合等离子体发射光谱仪手册或试验结果优化测试参数。

　　9.3试样溶液测定

　　吸入待测试样溶液，同时连续吸入内标溶液，控制试样溶液进样量与内标溶液进样量比在1:1~10:1,测定试样溶液中铝、锌、铁、镍、钒、钙、钠元素的浓度，并根据试样溶液浓度和稀释系数计算试样中铝、锌、铁、镍、钒、钙、钠元素的质量分数。如果试样溶液中存在不溶物，应静置试样溶液，待不溶物完全沉降后取上层清液进行测试，或用过滤膜过滤溶液，取过滤液进行测试。

　　SY/T7809—2024

　　试样溶液应在制备后24h内完成分析。用邻二甲苯冲洗进样系统，两次测量之间应有不少于60s的清洗时间，以免残留的溶液干扰影响。每测定5～10个样品，则用1～2个标准工作溶液校正标准曲线，当所得待测元素与标准溶液配制浓度误差在5%范围内时，则可继续进行试样溶液分析，否则需要对仪器进行校正或者重新绘制标准曲线。

　　如果试样溶液中一个或多个元素的浓度超出了标准曲线的测试范围，则用空白溶液将试样溶液稀释到标准曲线的测试范围内，再重新测定。

　　10结果计算

　　试样中微量元素含量以质量分数w计，数值以毫克每千克(mg/kg)表示，按公式(1)计算：

　　@₄=CF………………………………………(1)

　　式中：

　　@—试样中微量元素含量，单位为毫克每千克(mg/kg);

　　x—被测元素的符号;

　　C——试样溶液中被测元素的质量分数，单位为毫克每千克(mg/kg);

　　F——试样稀释倍数，稀释后试样质量与稀释前试样质量比值。

　　11结果表示

　　每个试样应平行测定，取两次测定结果的算术平均值作为最终实验结果，按GB/T8170的规定 进行数值修约，各元素含量的测定结果保留到小数点后两位，结果以毫克每千克(mg/kg)表示。

　　12精密度

　　12.1重复性

　　同一操作者，在同一实验室，使用同一仪器，对同一试样进行连续测定，所得到的两个结果之差不应大于表3规定的数值。

　　12.2再现性

　　不同操作者，在不同实验室，使用不同的仪器，按照相同的试验方法，对同一试样分别进行测定，所得到的两个结果之差不应大于表3规定的数值。

　　表3原油中金属含量测定结果精密度 元素 浓度范围mg/kg 重复性限mg/kg 再现性限mg/kg 铝(Al) 0.49～27.30 0.185X⁶5 0.339X2.687 锌(Zn) 0.26～8.37 0.190X-479 0.283X²628 铁(Fe) 0.04～20.44 0.218X.75 0.521X2.528 镍(Ni) 0.08～24.83 0.191xX2.600 0.396X2.512

　　SY/T 7809—2024

　　表3(续) 元素 浓度范围mg/kg 重复性限mg/kg 再现性限mg/kg 钒(V) 0.35～50.03 0.193X054 0.445X2620 钙(Ca) 0.62～133.52 0.1401X0.597 0.384XQ⁶77 钠(Na) 0.50～24.75 0.221X⁵45 0.524X²543 注：X——两次重复试样测定结果的平均值，mg/kg;X₂——两个单一、独立试样测定结果的平均值，mg/kg。

　　13试验报告

　　报告至少包括下列内容：

　　a) 有关试样的全部资料：试样名称、批号、采样地点、采样日期、采样时间等;

　　b) 本文件编号;

　　c)分析结果;

　　d)标准溶液来源、电感耦合等离子体发射光谱仪测试条件参数;

　　e)测定中观察到的异常现象的说明;

　　f)分析人员的姓名和分析日期等。