ICS75.040 E21 中华人民共和国国家标准 GB/T18610.2—2016 原油 残炭的测定 第2部分:微量法 Crudeoil—Determinationofcarbonresidue— Part2:Micromethod 2016-06-14发布 2017-01-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 GB/T18610《原油 残炭的测定》共分为两个部分: ———第1部分:康氏法; ———第2部分:微量法。 本部分为GB/T18610的第2部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分由全国石油天然气标准化技术委员会(SAC/TC355)提出并归口。 本部分起草单位:中国石油辽河石油工程有限公司、大庆油田工程有限公司、中国石化石油化工科 学研究院。 本部分主要起草人:谭宏智、张筱琪、魏哲、李爽、顾洁、赵慧铃。 ⅠGB/T18610.2—2016 原油 残炭的测定 第2部分:微量法 警告———使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问 题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施。 1 范围 GB/T18610的本部分规定了采用微量法测定原油残炭的方法。 本部分适用于水含量(质量分数)不大于0.5%,残炭值(质量分数)为0.01%~30.0%的原油。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T4756 石油液体手工取样法 GB/T8929 原油水含量的测定 蒸馏法 GB/T27867 石油液体管线自动取样法 SY/T6520 原油脱水试验方法 压力釜法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 残炭 carbonresidue 在本部分规定的条件下,样品经蒸发和热解后所形成的残余物。其值以残余物占样品的质量分数 表示。 4 方法概要 在样品瓶中称取一定量的试样,于惰性(氮气)气流中加热至500℃,并保持一定的时间。然后将样 品瓶置于干燥器内冷却后称量,计算得到原油残炭值。 5 仪器及材料 5.1 微量残炭测定仪器见图1。主要由以下部件构成: a) 生焦炉:应能盛放样品瓶架,并能以10℃/min~40℃/min的升温速率加热到500℃,在排气 管出口处配有冷凝槽。生焦炉的形状和尺寸见图2。生焦炉排气管应连接到其他的排气系统 上,以排出油蒸气且排气管不应负压。如果达不到此要求,应将仪器安装在通风橱内。 b) 样品瓶:由钠钙玻璃或硼硅玻璃制成,平底。容量分别为2mL、4mL、10mL。2mL样品瓶外 径约12mm,高约37mm,壁厚约1mm,其形状及尺寸见图3;4mL样品瓶外径约12mm,高 1GB/T18610.2—2016 约72mm,壁厚约1mm;10mL样品瓶外径约20.8mm,高约74mm,壁厚约1mm。 说明: 1———密封盖; 2———流量计或压力表; 3———气体开关阀; 4———气体压力复位开关; 5———密封盖托架; 6———程控设备; 7———电源开关; 8———样品瓶; 9———样品瓶架; 10———瓶架把手; 11———提钩。 图1 微量残炭测定仪器示意图 2GB/T18610.2—2016 单位为毫米 说明: 1———绝缘材料(两层); 7———顶塞; 2———圆形加热盘管; 8———厚1.6mm的内圆柱形壳体; 3———加热盘管剖面 9———厚1.6mm的外圆柱形壳体; 4———12个直径为1mm的进气口; 10———热电偶导线; 5———陶瓷圆环; 11———不锈钢管; 6———保温层; 12———微信息处理机。 图2 生焦炉 单位为毫米 图3 2mL样品瓶 c) 样品瓶架:由铝合金制成的圆柱体。2mL及4mL样品瓶所用样品瓶架的外直径约76mm, 3GB/T18610.2—2016 厚约15.5mm,圆柱体上有12个均匀排布孔,上孔直径约13mm,圆柱体底部有3个高约 6mm的支脚;10mL样品瓶所用样品瓶架的外直径约76mm,厚约15.5mm,圆柱体上有6个 均匀排布孔,上孔直径约21.3mm,圆柱体底部有3个高约6mm的支脚。样品瓶架的形状及 尺寸见图4。 d) 热电偶温度计:能够指示从室温至600℃范围内的温度,刻度间隔为1℃。 5.2 电子天平:灵敏度为0.0001g。 5.3 干燥器:无干燥剂。 5.4 氮气:纯度大于98.5%,提供压力范围为150kPa~300kPa。 单位为毫米 a) 2mL及4mL样品瓶用 b) 10mL样品瓶用 说明: 1———均匀分布的12个孔; 2———小螺钉3个,用作支脚; 3———不锈钢手柄; 4———铝合金; 5———均匀分布的6个孔。 图4 样品瓶架 6 对照样品的准备 按本部分规定的方法,对典型样品进行至少20次测试,获得该样品的残炭平均值和标准偏差,把平 均值作为对照样品的标准值。 4GB/T18610.2—2016 7 取样 7.1 按GB/T4756或GB/T27867取样。 7.2 按GB/T8929测定样品的水含量,若水含量(质量分数)大于0.5%,应按SY/T6520要求进行 脱水。 8 准备工作 按规定的150mL/min或者600mL/min的流量设定要引入测定仪器中的氮气流量。测试前应对 钢瓶或者其他同类容器中的剩余氮气量进行检查。 注:一次测试所需要的氮气量大约为40L。 9 测定步骤 9.1 按表1的要求选择所需样品瓶,清洁并烘干,然后将样品瓶置于干燥器内冷却40min。称量样品 瓶的质量(m1),精确至0.0001g。然后称量装有试样的样品瓶质量(m2),精确至0.0001g。 表1 样品瓶和试样量 预计残炭值 (质量分数)/%样品瓶容量/mL 试样量/g样品外观 (供参考) >5 2 0.15±0.05 黑色黏稠液体或固体 1~5 2 0.50±0.10 棕色或黑色不透明流体 <12 1.50±0.10 4 3.00±0.10 10 5.00±0.10透明或者半透明 9.2 将盛有试样的样品瓶放入样品瓶架内。每批测试应包含一个对照样品。 9.3 当生焦炉的温度低于100℃时,将样品瓶架置于生焦炉的中央,盖好生焦炉的密封盖。应确保密 封盖和生焦炉的密封性良好。 9.4 按下程控设备的程序启动按钮,生焦炉应自动进行如下动作: a) 以流速为600mL/min的氮气对生焦炉进行10min的吹扫; b) 然后氮气流速降低至150mL/min,并以10℃/min~15℃/min升温速率将生焦炉加热至500℃; c) 使生焦炉炉温在500℃±2℃下保持15min,然后关闭炉子的电源,让炉子在600mL/min的 氮气吹扫条件下自然冷却。 9.5 在整个过程中不应打开生焦炉密封盖通风,以避免进入的空气(氧气)可能会与生成的挥发性焦化 产物形成爆炸性混合物。当炉温低于250℃时,打开生焦炉的密封盖,取出样品瓶架,关闭氮气,将样品 瓶架置于干燥器中冷却至室温。称量测试后样品瓶的质量(m3),精确至0.0001g。 9.6 如果试样的泡沫滴落物溅出,则使用更大号的样品瓶或者减少试样量进行重新测定;对照样品的 测定结果不应超过其标准值的±3倍标准偏差,否则表明测定过程或测定仪器存在问题,在此情况下, 需要在检查测定程序和测定仪器后重新进行测定。 9.7 定期检查位于排气管的排气出口以及生焦炉底部的冷凝槽,必要时应将凝液倒空。冷凝槽内的残 5GB/T18610.2—2016 余物可能含有某些致癌物质,应避免与其接触。 10 计算 10.1 试样的残炭以质量分数w计,按式(1)计算: w=m3-m1 m2-m1×100% …………………………(1) 式中: m1———样品瓶的质量,单位为克(g); m2———样品瓶与试样的质量,单位为克(g); m3———样品瓶与残炭的质量,单位为克(g)。 10.2 取两个平行测定结果的算术平均值作为试样的残炭值。当残炭值不小于10%时,将计算结果修 约到0.1%;当残炭值小于10%时,将计算结果修约到0.01%。 11 精密度 11.1 重复性 由同一操作者,在同一实验室,使用相同仪器,按相同的测定方法,对同一样品进行测定,获得的两 次测定结果的绝对差值不应超过表2、图5、图6所示数值(95%置信水平)。 11.2 再现性 由不同操作者,在不同实验室,使用不同仪器,按相同的测定方法,对同一样品进行测定,获得的两 次测定结果的绝对差值不应超过表2、图5、图6所示数值(95%置信水平)。 表2 精密度 残炭值(质量分数)/% 重复性(质量分数)/% 再现性(质量分数)/% ≤0.05 0.01 0.03 >0.05 0.0770(X)2/30.2451(X)2/3 注:X表示测定结果的平均值。 6GB/T18610.2—2016