董智芝，马军虎，何玉龙
（陕西长青能源化工有限公司，陕西 凤翔721405）
［摘 要］进口哈希水质分析试剂在国内水质分析领域应用广泛，采用哈希预制试剂能够实现水质样品大批量快速分析，但存在分析成本高、试剂采购周期长等缺点。2022年陕西长青能源化工有限公司质检中心开展了国产化替代试剂的应用研究，应用实践表明：国产化替代试剂用于污水处理、中水回用处理中的水质检测，分析时间短、准确度高、精密度好，且试剂采购周期短、操作方便，完全可取代进口哈希试剂；但在工艺系统水冷器循环水水质检测中，国产化替代试剂存在抗干扰性差、通用面窄、安全性低等缺点，尚需优化改进。总体而言，国产化替代试剂的应用利大于弊，值得在水质分析工作中推广。
［关键词］进口哈希试剂；国产化替代试剂；应用背景与成果；应用缺陷；抗干扰性；通用性；安全性；研究方向
［中图分类号］TQ014 ［文献标志码］A ［文章编号］1004-9932（2024）01-0059-03
0 引 言
进口哈希水质分析试剂在国内水质分析领域应用广泛，采用哈希预制试剂能够实现水质样品大批量快速分析，国内水质分析领域中哈希试剂占据统治性或垄断性地位。陕西长青能源化工有限公司（简称长青能化）600 kt/a甲醇装置采用GE水煤浆加压气化、耐硫宽温变换、低温甲醇洗净化、卡萨利甲醇合成及四塔精馏工艺等，于2013年5月投产，总体运行情况较好；自甲醇装置投运以来，污水中氨氮、COD、总氮、总磷分析项目一直依赖哈希试剂，由于进口哈希试剂存在成本高、试剂采购周期长等缺点，2022年长青能化质检中心成功应用了国产化替代试剂。应用实践表明：在污水水质分析方面，国产化试剂完全可取代进口哈希试剂；在分析成本方面，使用国产化试剂每年可节约试剂成本8万余元，且国产化试剂采购周期大大缩短，使用方便、快捷。但随着长青能化甲醇装置服役时间的延长，工艺系统中水冷器查漏过程中需检测氨氮、COD，国产化替代试剂应用中存在抗干扰性差、数据准确性降低、稳定性差的问题。因此，在国产化替代试剂研究方面，其通用性、抗干扰性、安全性的提高，成为新的研究方向。以下对有关情况作一介绍。
1 国产化替代试剂应用背景与应用成果
1.1 应用背景
进口哈希试剂在水质分析中具有快速、准确及节省人力等优点，但也存在成本高、试剂采购周期长等缺点。统计近几年长青能化质检中心哈希试剂消耗量，按目前哈希试剂市场价，年采购费用在25万元以上，检测成本高，且进口哈希试剂采购周期过长，影响化验分析，分析工作较被动。
1.2 应用成果
长青能化污水处理、中水回用处理过程中氨氮、COD、总氮、总磷分析检测，一直依赖进口哈希试剂。据大量的市场调研，这些分析项目均可采用国产化替代试剂进行分析。试验分析中，在不改变哈希消解仪与哈希DR3900、哈希DR5000分光光度计的前提下，选择国产化替代试剂，在哈希消解仪中编辑新消解程序，在哈希DR3900、DR5000分光光度计中重新制作国产化替代试剂之氨氮、COD、总氮、总磷、余氯、总铁分析曲线，开展大量的试验验证，不同浓度氨氮与COD标样用不同试剂2次平行试验数据的对比见表1。可以看到，不同国产试剂厂家同类试剂在成分上有差异，与标准样的偏差较大，国产试剂Ⅰ表现相对最好，据企业标准允差要求，选择国产试剂Ⅰ应用于长青能化的水质分析。
在近1 a的应用实践中，国产试剂Ⅰ分析结果的准确性与进口哈希试剂无显著差异，完全可以替代进口哈希试剂，且其价格远低于哈希试剂，全年分析成本可降低约31.3%；同时，国产试剂Ⅰ采购周期短、操作步骤更加简便、分析时长大幅缩短，据统计，此举可使长青能化全年主要水质分析项目分析时长节约约2 220 h（分析情况统计如表2）。现长青能化质检中心水质分析已全面推广应用国产试剂。
2 国产化替代试剂应用缺陷（短板）
2.1 抗干扰性差
随着长青能化甲醇装置服役时间的延长，变换系统、低温甲醇洗系统、甲醇合成及精馏系统现场常常出现水冷器内漏故障，质检中心需配合工艺人员进行循环水氨氮、COD、H2S含量等项目的检测以判定具体漏点。国产化替代试剂与进口哈希试剂某段时间低温甲醇洗系统部分水冷器循环水分析数据对比见表3，甲醇合成及精馏系统部分水冷器循环水COD分析数据对比见表4。可以看到，针对水冷器查漏的氨氮、COD分析项目，采用哈希试剂分析所得数据与仪表示数接近，其准确度高，采用国产化替代试剂所得分析数据则偏差较大。分析认为，其主要原因在于：在COD分析方面，国产化替代试剂仅考虑了氯离子干扰，未考虑其他干扰因子如低温甲醇洗系统高含量H2S、水冷器内亚铁离子的干扰；在氨氮分析方面，国产化替代试剂由于酒石酸钾钠加入量偏低，对工艺气从变换系统带来的金属离子的掩蔽效果不强，导致分析结果偏高。
2.2 通用面窄
更多内容详见《中氮肥》2024年第1期