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怎样用微量法测定石油产品的残炭结果

发布时间:2021-09-02      点击次数:407

石油产品残炭测定法

GB/T 17144- 1997

(微量法)

Petroleum products- -Determination of

carbon residue- -Micro method

1范围

1.1本标准规定了用微量法测定石油产品残炭的方法。

1.2本标准适用于石油产品。其测定残炭的范围是0.10%(m/m)~30.0%(m/m)。对残炭超过0.10%(m/m)的石油产品本标准测定结果与康氏残炭法(GB/T 268)测定结果等效。

1.3本 标准也适用于其残炭值低于0. 10% (m/m),由馏分油组成的石油产品。对于这种产品.首先用GB/T 6536方法制备10%(V/V)蒸馏残余物,然后再用本标准进行测定。

1.4本标准涉及某些有危险性的材料、操作和设备,但是无意对与此有关的所有安全问题都提出建议。因此,用户在使用本标准之前应建立适当的安全和防护措施并确定有适用性的管理制度。

2引用标准) 

下列标准包括的条文,通过引用而构成为本标准的-部分。除非在标准中另有明确规定,下述引用标准都应是现行有效标准。

GB/T 268石油 产品残炭测定法(康氏法)

GB/T508石油产品灰分测定法

GB/T6536石油产品蒸馏测定法

SH/T0559柴油中硝酸烷基酯含量测定法(分光光度法)

3定义

本标准采用下列定义。

残炭carbon residue

按本标准所述的规定条件下,试样经蒸发和热解后所形成的残留物。

4意义和用途"

4.1各种石油产品的残炭值是用来估计该产品在相似的降解条件下,形成碳质型沉积物的大致趋势,以提供石油产品相对生焦倾向的指标。

4.2样品中按GB/T508规定形成的灰分或存在于样品中的不挥发性添加剂将作为残炭增加到样品的残炭值中,并作为总残炭的一部分被包括在测定结果中。

4.3在柴油中,有机硝酸酯的存在使柴油的残炭值偏高。柴油中硝酸烷基酯的存在按SH/T0559测定。

5方法概要

将已称重的试样放入一个样品管中,在惰性气体(氮气)气氛中,按规定的温度程序升温,将其加热到500C,在反应过程中生成的易挥发性物质由氮气带走,留下的碳质型残渣以占原样品的百分数报告微量残疑值。

6材料

氮气:普通氨气纯度98.5%以上,用双级调节器后提供压力为0kPa~200kPa的氨气。实际应用中zui低气流压力为140 kPa。

7仪器

7.1样品管:用钠钙玻璃或硼硅玻璃制 成",平底。容量2 mL,外径12 mm,高约35 mm.测定残炭量低于0. 20% (m/m)的试样时,使用容量4 mL ,外径12 mm,高约72 mm,壁厚1 mm的样品管。

7.2滴管或玻璃棒:供称量样品时取样用。

7.3成焦箱:有一个圆形燃烧室,直径约85mm,深约100mm,能够以每分钟10C~40C的加热速率将其加热到500C,还有一个内径为13mm的排气孔,燃烧室内腔用預热的氮气吹扫(进气口靠近顶部,排气孔在底部中央)。在成焦箱燃烧室里放置--个热电偶或热敏元件,在靠近样品管壁但又不与样品管壁接触处进行探测。该燃烧室还带有一个可隔绝空气的顶盖。蒸气冷凝物绝大部分直接流入位于炉室底部可拆卸的收集器中,见图1.

image.png

 

7.4样品管支架:它是一个 由金属铝制成的圆柱体,直径约76mm,厚约17 mm.柱体上均匀分布12个孔(放样品管)。每个孔深13 mm,直径13 mm,每孔均排在距周边约3 mm处,架上有6 mm长的支脚,用来在炉室中心定位。边上的小圆孔用来作为起始排列样品位置的标记。支架的形状见图2.

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7.5热电偶:铁-康铜,包括一个外部读数装置,范围450C~550C。

7.6 分析天平:感量为0.1 mg。

7.7 冷却器:干燥器或类似的密封容器。不加干燥剂。

8样品准备

8.1对于 由馏分油组成的样品,可以按8. 2~10.4的步骤进行测定,也可以按8.1.1和8.1.2规定的.GB/T 6536修改的步骤制备10%(V/V)蒸馏残余物。

8.1.1按GB/T 6536制备10%(V/V)蒸馏残余物,仪器的安装仍按GB/T 6536进行,但蒸馏烧瓶颈部的温度计可省略.只用一个密切配合的软木塞或硅橡胶塞子塞紧蒸馏烧瓶瓶口,使其安全牢固。

注:本试验步骤的关键是收集馏出物的体积,而不是馏出i温度.所以可以不得要温度计。

8.1.2当量简中馏 出物的体积为89 mL时,停止加热。当液体继续流入量简恰好为90 mI.时,移开量简,换上一个小玻璃瓶,收集从冷凝管中流出的最后馏出物.并趁热与蒸馏烧瓶中的残余物合并。混合均匀,这种混合的残余物代表原样品的10%(V/V)的残余物部分,用它代替按8.2~10.4所述的样品。

8.2充分搅拌待测样品,对于粘稠的或含蜡的石油产品,应首先将其加热,降低样品的粘度。如果样品是液态状,可用小棒直接把样品滴到样品管底部。固态样品也可加热滴入或用液态氮冷冻。然后打碎,取一小块放入样品管底部。

9样品的称量

9.1在取样和称 量过程中,用镊子夹取样品管,以减少称量误差。用过的样品管- -般应废弃。

9.2 称量洁净的样品管,并记录其质量,称至0.1 mg.

9.3 把适量质量的样品(见表1)滴入或装入到已称重的样品管底部,避免样品沾壁,再称量,称至0.1 mg,并记录下来。把装有试样的样品管放入样品管支架上(最多12个),根据指ding的标号记录每个试样对应的位置.

注:每批试验样晶可以包含一个参比样品。为了确定残炎的平均百分含量和标准偏差此参比样品应是在同一台仪器上至少测试过20次的典型样品,以保证被测样品的准确性。

当参比样品的结果落在该试样平均残炭的百分数士3倍标准偏差范围内时,则这批样品的试验结果认为可信。当参比样品的测试结果在上述极限范围以外时,则表明试验过程或仪器有问题,试验无效。

 image.png

10试验步骤

10.1在炉温低于100C时,把装满试样的样品管支架放入炉膛内,并盖好盖子,再以流速为600mL/min的氮气流至少吹扫10 min.然后把氮气流速降到150 mL/min ,并以10C/min~ 15 C/min的加热速率将炉子加热到500C。

10.2使加热炉在500C士2C时恒温15 min,然后自动关闭炉子电源,并让其在氮气流(600 mL/min)吹扫下自然冷却。当炉温降到低于250C时,把样品管支架取出,并将其放入干燥器中在天平室进-步冷却。

注1:在样品管支架从妒中取出后关闭氮气。

如果样品管中试样起泡或溅出引起试样损失,则该试样应作废,试验重做。

注2:试样飞溅的原因可能是由于试样含水所造成的。可先在减压状态下慢慢加热,随后再用氮气吹扫以赶走水分。

另一种方法是减少试样量。

如果要做下一次试验,则打开炉盖,让其自然快速冷却。

注3:当炉温冷却到低于100C时,可开始进行下--次试验。

注意:因为空气(氧气)的引入会随着挥发性焦化产物的形成产生一种爆炸性混合物,这样 会不安全,所以在加热过程中,任何时候都不能打开加热炉盖子。在冷却过程中,只有当炉温降到低于250C时,方可打开炉盖。在样品管支架从炉中取出后,才可停止通氮气。生焦箱放在实验室的通风柜内,以便及时的排放烟气,也可将加热炉排气管接到实验室排气系统中排走烟气,注意管线不要造成负压。

10.3用镊子 夹取样品管,把样品管移到另一个干燥器中,让其冷却到室温,称量样品管,称至0.1 mg,并记录下来。用过的样品管一般应废弃。

10.4定期检查加热炉底部的废油收集瓶,必要时将其内容物倒掉后再放回。

注意:加热炉底部的废油收集瓶中的冷凝物,可能含有一些致癌物质,应该避免与其接触,并应该按照可行的方法对其进行掩埋掉或适当处理掉。

11 计算

原始试样或10%(V/V)蒸馏残余物的残炭X , % (m/m) ,按式(1)计算:

 image.png

式中;m1------ 空样品管的质量,g;

m2----空样品管的质量加试样的质量,g;

m3----空样 品管的质量加残炭量.g。

12精密度

按下述规定判断试验结果的可靠性(95%置信水平)。

12.1

重复性(r)

同一操作者对同一样品测得的两个结果之差不应超过式(2)计算的数值或图3中所示的重复性数值。

 image.png

式中:X-----两次测定结果的算术平均值, % (m/m)。

12.2再现性(R)

由两个实验室提供的对同一样品的两个独立结果之差不应超过式(3)计算的数值或图3中所示的再现性数值。

 image.png

式中:X-----两次测定结果的算术平均值,% (m/m)。

 image.png

13 报告

取重复测定两个结果的算术平均值,作为试样或10%(V/V)蒸馏残余物的残炭值,报告结果精确至0. 01% (m/m)。



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