进口俄罗斯原油中硫含量检验的实验比对研究

Contrastive Study on the Determination of Sulfur Content in Imported Crude Oil from Russia

摘要: 本文比对了黑龙江漠河中俄输油管道2014年1月1日至2017年4月30日期间进口俄罗斯原油中硫含量检验的中俄双方口岸的实验结果，研究了俄罗斯原油检验ГОSТ国家标准和我国原油检验GB国家标准的差异性。根据俄方ГОSТ标准和中方GB标准通过3年多的对比试验，发现采用俄方ГОSТ标准和中国GB标准测定原油中硫含量的检验结果存在系统性偏差，研究了原油中硫含量的中俄双方检验结果的变化规律及相对误差，为中俄原油贸易谈判和争端的解决提供了依据，为中俄总理定期会晤委员会经贸合作分委会的标准计量认证和检验监管常设工作组能源计量分组的四次会谈提供了技术支撑。

Abstract: This paper, through experiments, compared the inspection of sulfur content (%) in imported Rus-sian crude oil in Heilongjiang Mohe Sino-Russian oil pipeline, the experimental test results of Chi-na-Russia both sides of the port during January 1st in 2014-April 30th in 2017, and researched the differences between the two matrix of experimental results determined by the ГОCТ standard and GB standard of crude oil. According to comparative test which based on ГОSТ standard and GB standard method in recent three years, we found that the results of the sulfur content (%) of crude oil imported from Russian detected by ГОSТ standard and GB standard existed clearly systematic deviation. In order to provide the settlements of trade negotiation and dispute in international oil, the variation of the test results of the crude oil sulfur content (%) and the relative error were studied. Meanwhile the study provides the technical support for the four meetings of the Energy Metric Subgroup of the Standing Committee on Standardization Certification and Inspection of the Subcommittee on Economic and Trade Cooperation between the Chinese and Russian Prime Min-isters’ Regular Meetings Committee.

1. 引言

随着经济的高速发展，原油及原油产品消费大幅增加，自1993年中国大陆成为原油净进口国开始，2016年中国进口原油超过3.4亿吨、总货值超过1500亿美元，已居世界第一位。中国原油对外依赖度达60%以上 [1] 。目前，中国与其它国家通过海运进口原油合同分为两种：期货合同每年一签；现货合同随时定随时签，考虑到供货周期，通常是提前2个月签定原油进口合同。中国与其它国家通过陆上输油管进口原油合同是长期的，一般超过20年期限 [1] 。 2011 年 1 月 1 日 ，中俄原油(漠河)管道正式投入运行，标志着中国东北方向的原油进口战略要道贯通，每年1500万吨、期限20年的中俄原油管道输油一期合同开始履行。但是，中俄原油管道输油一期合同，检验标准以俄方ГОSТ标准为准，以俄方实验室数据为结算依据，中方数据仅仅作为参考。

在进口原油的检验鉴定与品质验收上中国GB标准与俄罗斯ГОSТ标准存在诸多差异，造成了双方原油贸易争端，如短重、品质检验结果认定不统一等 [2] [3] 。其中，原油含硫量通常作为评价原油质量的一项重要指标，硫对原油加工影响极大，是决定商品原油价格的主要因素 [2] ，也是海关上税税率的依据；同时也会严重污染环境，腐蚀输油管及炼制设备，影响油品的质量，造成催化剂中毒等，因此硫含量的测定具有重要意义。

本文是在研究进口俄罗斯原油中硫含量检验标准理论比对的基础上 [2] ，通过对 2014 年 1 月 1 日 至 2017 年 4 月 30 日 中国与俄罗斯两国测定硫含量的1200多个实验数据进行比对研究。

2. 方法原理

原油中硫含量检验的方法和原理，我们在早期工作中已经研究 [2] [4] [5] 。

3. 国内外标准

原油中硫含量检验的国内外标准，我们已经进行了系统的探索 [2] [4] [6] 。

4. 标准比对

进口俄罗斯原油中硫含量检验的中俄标准理论比对的工作已经完成 [2] 。

5. 实验方法

5.1. 原油取样、制样

在原油贸易口岸(漠河)采用自动取样方式，中俄每天各自取一个原油样品，自 2014 年 1 月 1 日 至 2017 年 4 月 30 日 连续取样，分别对所取的1200多个原油样品制样 [7] 。

5.2. 对原油样品进行硫含量的检测

每一批次原油样品中方按GB/T 17606-2009规定测量2次取平均值，俄方按ГOST P51947-2002规定分别测量2次取平均值。

6. 实验结果与讨论

6.1. 硫含量的比对实验结果

由于GB/T 17606-2009与ГOST P 51947-2002两种标准存在几方面的差异，因此，测定原油中硫含量(%)会产生不同的结果 [2] 。中俄分别对漠河管道中原油硫含量的测定结果进行比对，结果见表1，表1采用数据为2016年5月份数据，共31组。

为考查实验数据的重复性和再现性，由另一组实验人员分别采用ГOST P51947-2002与GB/T 17606-2009两种标准，对进口俄罗斯原油进行检验，得到原油硫含量(%)结果的差异性，采用的数据为2017年3月份数据，共31组，见图1。

表1中数据表明，对31个不同批次的俄罗斯原油样品采用ГOST标准检测硫含量结果高于使用GB/T标准检测硫含量结果，即俄方硫含量比中方高。

由图1可见，中俄双方所测定的原油硫含量(%)变化趋势大体相同，并且，俄方标准检测的原油硫含量结果普遍高于中方。

6.2. 统计学分析

为了更好的说明中俄标准是否存在的显著性差异 [8] [9] [10] ，对2014~2017年的实验室数据进行了统计学分析。

采用t检验对GB/T 17606-2009与ГOST P 51947-2002标准所检验的进口原油硫含量(%)进行统计学分析，判断GB/T 17606-2009与ГOST P 51947-2002两种标准是否存在显著性差异。

两种方法是否存在差异，可以使用假设检验进行判断。

Table 1. The comparison of sulfur content in China-Russia crude oil (%)

表1. 中俄原油样品中硫含量(%)的比较

Figure 1. The comparison of sulfur content in China-Russia crude oil

图1. 中俄原油样品中硫含量(%)的比对

1) 建立检验假设，确定检验标准

H0:md = 0，即两种方法的测定结果相同；HA:md ≠ 0，即两种方法的测定结果不同，取显著性水平a = 0.05。

2) 计算检验统计量

$t=\frac{{\bar{x}}_1-{\bar{x}}_2}{S_{{\bar{x}}_1-{\bar{x}}_2}}$ $df=\left(n_1-1\right)+\left(n_2-1\right)$

其中 ， $n_1$ $n_2$ 分别表示两样本各自的容量， $df$ 表示自由度， $S_{{\bar{x}}_1-{\bar{x}}_2}$ 是均数 $\bar{x}\left(\bar{x}={\bar{x}}_1-{\bar{x}}_2\right)$ 的标准误差。

3) 确定p值，作出推断结论

查t临界值表，可得到p值。如果p值0.01 < p < 0.05，则为差异显著；如果p > 0.05，则差异不显著。

对2014年1月~2017年4月，中俄双方对漠河管道1200多个原油样品进行硫含量(%)的检验测定结果进行SPSS软件分析，结果见表2。

表2是利用SPSS软件分析的独立样本检验结果。对方差方程的Levene检验，Siq > 0.05，说明接收原假设即方差相等，在这个假设成立的情况下，均值方程的t检验，Siq = 0.00 < 0.05，则拒绝原假设H0，均值不相等，认为中方标准检验同一原油样品中的硫含量(%)数据与采用俄方标准检验的数据存在显著性差异，俄方标准所检验的原油硫含量(%)要显著高于中方，并且比中方的硫含量偏高2.08%。

根据中俄实验室数据，研究了近七年中俄双方硫含量数据变化趋势，如图2；近七年中俄原油硫含量(%)数据相对误差，如表3 (注：2017年数据截止到4月底)。从图2可以看出，采用中国GB/T 17606-2009与俄罗斯ГOST P51947-2002两种标准检验的结果，在变化上都呈现逐年降低的趋势，但俄方的检测结果始终比中方的检测结果高；同时结合表2与对硫含量的独立样本T检验来看，采用中国GB/T 17606-2009与俄罗斯ГOST P51947-2002两种标准检验的结果，有显著性差异。

Table 2. Statistics analysis

表2. 统计学分析

Table 3. The relative error of sulfur content in China-Russia crude oil in recently seven years

表3. 近七年中俄原油硫含量(%)相对误差

注：以中方数据为真值进行计算。

Figure 2. The data change of sulfur content in China-Russia crude oil in recently seven years

图2. 近七年中俄双方硫含量数据变化

7. 结语

通过原油硫含量检验标准的理论对比、实验验证及数据统计分析，研究结果表明，对相同的进口俄罗斯原油，采用中国GB/T 17606-2009与俄罗斯ГOST P51947-2002两种标准检验的硫含量(%)结果存在显著差异；ГOST P51947-2002标准所检验的原油硫含量(%)较GB/T 17606-2009标准所得到的结果明显偏高。

在中俄总理定期会晤委员会经贸合作分委会的标准计量认证和检验监管常设工作组能源计量分组四次会谈上，在中方专家的力争下，中俄天然气合同中，已经明确注明检验标准以ISO国际标准为优先选择，如果ISO国际标准没有的检验项目，以俄方和中方的检验标准为其次选择的标准，有效维护了中俄贸易公平和中国国家尊严。我们力争在中俄两国原油贸易二期合同中，能够明确注明采用ISO国际标准或其他第三方标准来检验原油中硫含量，并且以中俄双方实验数据的平均值作为结算依据，以维护两国原油贸易公平。

基金项目

国家自然科学基金资助项目(21175017)，大连市标准化资助奖励项目(DLBZH-ZJ 2015-12045)。