GB/T 18610.2-2016 原油 残炭的测定 第2部分：微量法

　　ICS 75. 040 E 21

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 18610.2—2016

　　原油 残炭的测定

　　第 2 部分 :微量法

　　Crudeoil—Determination ofcarbon residue—

　　Part2:Micro method

　　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

　　GB/T 18610.2—2016

　　前 言

　　GB/T 18610《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/T 18610的第 2部分 。

　　本部分按照 GB/T 1. 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 。

　　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/T 18610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 。

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　残炭 carbon residue

　　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 2 mL、4 mL、10mL。2 mL样品瓶外径约 12 mm ,高约 37 mm ,壁厚约 1 mm ,其形状及尺寸见图 3;4mL样品瓶外径约 12 mm ,高

　　GB/T 18610.2—2016

　　约 72 mm ,壁厚约 1 mm;10mL样品瓶外径约 20. 8 mm ,高约 74 mm ,壁厚约 1 mm。

　　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

　　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. 6 mm 的内圆柱形壳体 ;

　　3— 加热盘管剖面 9 — 厚 1. 6 mm 的外圆柱形壳体 ;

　　4— 12个直径为 1 mm 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 2 mL样品瓶

　　c) 样品瓶架 : 由铝合金制成的圆柱体 。2 mL及 4 mL样品瓶所用样品瓶架的外直径约 76 mm ,

　　厚约 15. 5 mm , 圆柱体 上 有 12个 均 匀 排 布 孔 , 上 孔 直 径 约 13 mm , 圆 柱 体 底 部 有 3 个 高 约6 mm的支脚;10mL样品瓶所用样品瓶架的外直径约 76 mm ,厚约 15. 5 mm , 圆柱体上有 6个均匀排布孔 ,上孔直径约 21. 3 mm , 圆柱体底部有 3个高约 6 mm 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. 000 1 g。

　　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~ 300 kPa。

　　单位为毫米

　　a) 2 mL及 4 mL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 。

　　7 取样

　　7. 1 按 GB/T 4756或 GB/T 27867取样 。

　　7.2 按 GB/T 8929测定样品的水含量 ,若水含量(质量分数) 大于 0. 5% , 应 按 SY/T 6520要 求 进 行脱水 。

　　8 准备工作

　　按规定的 150 mL/min或者 600 mL/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 40 L。

　　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 40 min。称量样品瓶的质量(m1 ) ,精确至 0. 000 1 g。然后称量装有试样的样品瓶质量(m2 ) ,精确至 0. 000 1 g。

　　表 1 样品瓶和试样量

　　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 600 mL/min的氮气对生焦炉进行 10 min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 15 min,然后关闭炉子的电源 ,让炉子在 600 mL/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. 000 1 g。

　　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

　　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 …………………………( 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

　　图 5 精密度(残炭值质量分数为 1.00% ~30.0%)

　　图 6 精密度(残炭值质量分数为 0.01% ~ 1.00%)

　　12 质量保证及控制

　　12. 1 通过分析一种受控的质控样品保证仪器的性能和试验步骤的准确 。

　　12.2 各检测机构应制定质量控制和质量评价方法 ,并能确保试验结果的可靠性 。

　　13 报告

　　试验报告至少应给出以下几个方面的内容 :

　　a) 样品信息 ;

　　b) 使用标准的名称及编号(包括年代号或版次) ;

　　c) 试验结果 ;

　　d) 与规定的试验步骤的差异 ;

　　e) 在试验中观察到的异常现象 ;

　　f) 试验日期 。