UltraPyc系列真密度分析仪在稠油密度测试中的应用

　　稠油是沥青质和胶质含量较高、粘度较大的原油。通常把地面密度大于 0.943、地下粘度大于 50厘泊的原油叫稠油。因为稠油的密度大，也叫做重油。重油、渣油、蜡油的密度测试是石化行业产品检验的重要指标 , 与油品质量密切相关。目前，行业中密度测定执行 GB/T1884-2000 ( 即 ISO 3675-1998)《原油和液体石油产品密度实验室测定法(密度计法)》, 通常都采用实验室数字式密度计或是比重瓶法。数字式密度计测定方法是，首先用配套的高温附件将样品加热至 70 摄氏度，使其黏度降低，然后将油样注入震荡管进行测试，再进行黏度修正，并同时修正黏度校正后密度值。这种方法虽然是标准方法，但存在以下弊端：1)仪器昂贵，且不能直接得到所需温度下的密度值;2)震荡管清洗困难，耗费大量有机溶剂;3)运行成本高，震荡管极易堵塞而报废，备件只能进口;4)稠油加热过程中有轻组分不断挥发 , 不但污染实验室环境，不符合绿色环保要求 ,而且因加热引起样品性质改变，致使稠油难以做到准确计量。而比重瓶法是纯人工测试方法 , 不仅需要耗费大量人力 , 而且测试结果极易受操作者手法的影响。

　　为此，我们利用美国康塔仪器公司(Quanta-chrome Instruments)生产的 UltraPyc 系列全自动真密度分析仪研究和开发了新的密度测试方法，不仅克服了上述弊端，而且大大提高了生产效率。其中方法开发是在 UltraPyc 1200e 和 PentaPyc 5200e上进行的，投入生产的是可以同时进行 5 个样品测定的 PentaPyc 5200e.

　　1　UltraPyc 系列全自动真密度分析仪的测量原理^[1，2]

　　美国康塔仪器公司 UltraPyc 系列全自动真密度分析仪是采用气体膨胀置换法，测量形状规则和不规则的固体或浆料物质真密度 ( 骨架密度 ) 的仪器。其测试原理符合 ISO4590-2002 所述两种方法中的“体积膨胀法^”[3]，在常温常压下即可完成密度的测试，避免了数字式密度计及比重平瓶法前处理的繁琐过程。

　　根据波义耳 - 马略特定律，通过等温过程理想气体状态方程，用标准体积钢球标出两室样品池 Vc和附加参考池 VA体积，然后再通过两室体积计算出试样的不可透过体积。由不可透过体积与样品已知质量之比，即可得试样的真实密度。测试原理示意图如图 2。

　　阴影面积是空的、关掉阀门 4，打开阀门 8 和10，样品池 VC和参考池 Va均与大气连通，此时环境大气压为 P。根据波义耳 - 马略特定律，系统状态可以被定义为：

　　循环水浴也可测试特定温度下样品的真密度。

　　2　校验过程中操作条件及参数的选定