【摘要】 本文详解共沸蒸馏卡尔费休库仑滴定法（AD-kfCT）在原油水分测定中的创新应用，解决传统方法精度低、耗时长问题，提供抗硫化合物干扰方案，检测误差≤0.7%。

原油中的水分不仅增加管道运输能耗，还会溶解盐类加速设备腐蚀，导致炼油工艺不稳定。精准测定原油含水量对安全生产和成本控制至关重要。目前主流方法包括共沸蒸馏（AD）、卡尔费休滴定（KFT）等，但传统方法存在精度不足、耗时较长或易受干扰等问题。

本研究开发的共沸蒸馏卡尔费休库仑滴定法（AD-kfCT）​，通过创新装置和改进流程，显著提升原油水分检测效率与准确性。其核心优势在于：

1.​抗干扰性强：采用无二氧化硫阳极溶液，有效规避硫醇等还原性化合物的碘消耗干扰；

2.​检测灵敏度高：最低检测限优于传统AD法，适用于低含水量原油；

3.​操作便捷：全流程控制在8分钟内完成，减少电极污染风险。

 

一、AD-kfCT技术原理与装置

如图1所示，系统通过氮气驱动共沸蒸馏，将原油中的水分以水-二甲苯共沸物形式分离，经特氟龙管路导入库仑滴定仪精准测定。关键设备参数：

  • 蒸馏温度：100℃（高于共沸点5℃）
  • 氮气流速：50mL·min⁻¹
  • 萃取/滴定时间：60秒/480秒

图1 AD-kfCT装置示意图(1，氮气瓶;2，分子筛干燥器;3，气体质量流量控制器和仪表;4，蒸馏瓶;5，电热器;6，滴定电池;7，卡尔·费舍尔库仑滴定器)

 

二、四步高效测定流程

1.溶剂预处理：10mL二甲苯蒸馏至无水状态

2.​样品蒸馏：原油样本与溶剂共沸蒸馏

3.​自动滴定：库仑滴定仪实时检测水分

4.​结果计算：漂移值≤5μg·min⁻¹时终止测定

 

三、精度验证与抗干扰表现

通过认证参考物质（CRM）验证，三项原油样本测试结果：

  • ​相对误差：-7.5% ~ 2.9%
  • ​相对标准偏差：0.4% ~ 6.0%
    针对含硫化合物干扰，创新采用双试剂校正法：
  • 先用无二氧化硫试剂测定硫醇耗碘量
  • 从常规试剂结果中扣除干扰值
  • 修正后相对误差降至-4.4%~0.7%

 

四、行业应用价值

该方法解决了国际贸易中水分检测标准不统一的痛点，特别适用于重质原油等难溶样品，为炼油工艺优化提供数据支撑。相比传统AD法，检测效率提升5倍以上，且避免冷凝器挂壁导致的假阴性结果。

 

参考文献：1.Zhen, Z., Wang, H., Yue, Y. et al. Determination of water content of crude oil by azeotropic distillation Karl Fischer coulometric titration. Anal Bioanal Chem 412, 4639–4645 (2020). https://doi.org/10.1007/s00216-020-02714-5.

 

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