原油馏程数据是原油评价工作中的基础组成部分,通过蒸馏试验获取不同馏出温度对应的回收体积,能够直观反映原油内部轻重组分分布情况,为原油开采评估、炼化工艺方案设计、产品质量把控提供关键试验依据。按照GB/T26984‑2011《原油馏程的测定》以及SH/T0121石油产品馏程测定装置技术条件的规范,传统手动蒸馏试验步骤繁杂,操作人员需要全程值守,实时调控加热功率、观察量筒馏出液面、记录温度与体积数据,试验周期长,同时人为读数、手动控温容易引入偏差,原油属于易燃物质,手动操作也会带来一定的实验室安全压力。全自动原油馏程测定仪将升温冷却、馏出液位跟踪、温度采集、数据记录、结果打印等流程实现自动化,完成样品装样之后,一键即可启动整套馏程测定工作,适配石油实验室大批量原油样品分析需求。
整套仪器的试验基础原理是常压蒸馏,定量原油样品置于蒸馏烧瓶内部,按照标准规定的升温速率进行加热,不同沸点的组分受热汽化,经过冷凝单元转化为液态馏分流入接收量筒,设备同步采集蒸馏过程当中的温度信号与馏出体积信号,记录初馏点、各节点温度对应的回收体积等关键信息,完成整套馏程数据采集工作。仪器搭载可编程控制系统,陶瓷加热单元负责样品升温,配套压缩机制冷单元实现冷凝水浴温度自动切换,按照标准要求,低于250℃与高于250℃区间会自动切换水浴恒温条件,蒸馏速率也会分区间自主调控,匹配国标对蒸馏速率的约束条件。测温单元采用PT100温度传感器,持续采集蒸馏体系温度;量筒读数依靠红外检测装置完成,读取馏出回收体积,该检测方式不受环境光线条件干扰,保障体积采集稳定。

进入实际实验室作业场景,样品环节是影响馏程结果的前置关键点,标准当中明确,待测原油水含量需要控制在限定范围之内,水分过高蒸馏时会出现爆沸现象,带来安全隐患同时干扰馏程数据,如果样品含水量超标,需要提前执行脱水处理之后再开展试验。取样前原油样品要充分混匀,原油组分容易出现分层,混匀不充分会造成样品不具备代表性,最终得到的馏程曲线不能代表该批次原油真实属性。仪器本身设置多重安全防护逻辑,具备超温、超体积、超功率的保护机制,接收量筒未正确放置的条件下,设备无法启动试验,传感器出现异常也会给出提示信息;设备配套氮气灭火接口,遇到试验异常情况,可触发急停一键接通氮气通道,规避燃烧风险,氮气气源需要用户自行配套准备。
全自动原油馏程测定仪操作依靠10寸工业彩色触控屏幕完成,全中文交互界面,蒸馏全过程当中,屏幕同步展示温度、馏出体积、对应变化曲线,各个设定节点的数值都会同步留存。设备内置大气压检测模块,实时采集实验室环境大气压,自动完成大气压对馏程温度的修正;同时预留校正入口,技术人员可以根据计量校验结果,完成大气压、温度传感器、量筒检测单元的校正操作,维持测量系统的状态。试验过程中产生的全部测试记录存储于本地,可随时查阅调取,热敏打印机可以直接输出纸质测试报告,仪器还配备通讯接口,能够和实验室信息管理系统建立连接,方便实验室完成数据集中归档管理。设备设置操作权限管理,对关键试验参数设置访问门槛,规避非专业人员随意改动试验配置,造成试验条件偏离标准要求。
仪器长期稳定运行离不开系统化的维护管理,每次蒸馏试验结束,待设备充分冷却之后,需要对蒸馏烧瓶、冷凝管路、接收量筒等接触样品的部件进行清理,原油组分容易残留附着,残留物质会污染下一组样品,也会影响加热、冷凝组件的工作状态。要定期检查氮气连接管路,确认接口密封完好,检查加热单元、制冷单元运行工况,传感器探头表面保持洁净,避免油污覆盖影响信号采集。仪器搭载自检功能,硬件采用模块化设计,当设备出现异常提示,便于工作人员定位故障点位,开展检修更换。仪器的软件系统可进行升级,当对应国家标准出现修订更新,可通过软件迭代适配新的试验要求。
操作人员在使用该设备时,不能全依赖自动化流程,依旧需要熟悉原油馏程测定对应的标准规范,做好样品前期筛查,关注试验过程当中设备反馈的各类提示信息。做好仪器定期核查维护,结合标准参考样品对整套检测体系进行验证,从样品处理、设备运维、结果校验多方面把控,充分发挥自动化蒸馏设备在原油评价工作中的价值,服务于石油开采、炼化实验室的分析检测业务。