X線透過
X線透過・吸収測定
石油プロセス ストリームにおける硫黄分析の基本的な XRT / XRA 理論
X 線透過 (XRT) 測定は、重質炭化水素プロセス ストリーム中の硫黄 (S) を測定するための技術として長い間受け入れられてきました。パイプラインの切り替え、原油の混合、または海洋燃料とバンカー燃料の分析または混合に使用されるかどうかにかかわらず、リガクは NEX XT XRT プロセス アナライザーは、圧力が最大 1480 psig、温度が最大 200°C の厳しいプロセス環境に適しています。
X 線透過測定では、硫黄 (S) に固有の特定のエネルギー (21 keV) における単色 X 線ビームの減衰を測定します。実際には、プロセス ストリームはフローセルを通過し、炭化水素マトリックス内の硫黄 (S) が、X 線源と検出器の間を透過する X 線を吸収します (左の図を参照)。記録された X 線強度は硫黄濃度に反比例するため、硫黄レベルが最も高くなると、X 線の透過量が最も少なくなります。
フローセルを通過する X 線の透過率は、次の式で与えられます。
T=I/Io=exp-dt[μメートル(1-Cs)+μsCs]
どこ：
I = 測定された X 線強度 (フローセル後、フォトン/秒)
私o = 初期 X 線強度 (フローセル前、フォトン/秒)
d = 炭化水素流の密度
t = フローセル パスの厚さ (cm)
μメートル = 炭化水素マトリックスのモル吸光率 @ 21 keV (cm2/gm)
μs = 硫黄のモル吸光率 @ 21 keV (cm2/gm)
Cs = 硫黄の重量分率 (% wt/wt)
| エレメント | モル吸光率 @ 21 keV |
| H | 0.37 |
| C | 0.41 |
| 〇 | 0.79 |
| S | 5.82 |
表に示されているように、測定に使用される X 線のエネルギーとして 21 keV が選択されています。これは、1) C と H のモル吸光係数がほぼ同じであり、2) 硫黄による吸収が C の 14 倍大きいためです。バツHy マトリックスと酸素よりも 7 倍大きい。したがって、この方法は C:H 比の変化には影響されず、主に硫黄含有量のみに影響を受けます。