石油產(chǎn)品分析技術(shù)

1、學(xué)習(xí)情境九 石油產(chǎn)品分析技術(shù)目 標(biāo) 任 務(wù) 項目一 概 述 任務(wù)1 石油產(chǎn)品分類及分析標(biāo)準(zhǔn) 任務(wù)2 石油產(chǎn)品取樣 項目二 油品分析 任務(wù)1 油品的理化性質(zhì)分析 任務(wù)2 油品蒸發(fā)性能分析 任務(wù)3 油品腐蝕性能分析 任務(wù)4 油品低溫流動性能的分析 項目一 概 述 石油是世界第一能源和重要的化工原料。石油產(chǎn)品分析對油品加工的生產(chǎn)過程和油品質(zhì)量進(jìn)行有效控制。 任務(wù)1 石油產(chǎn)品分類及分析標(biāo)準(zhǔn) 一、石油產(chǎn)品的組成和分類 1. 石油 石油是多種化合物組成的混合物。組成石油的化學(xué)元素主要是碳、氫，其余為硫、氮、氧及微量金屬元素等。組成石油的化合物包括烴類和非烴類以及少量的氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽、水等。2. 石

2、油產(chǎn)品 石油產(chǎn)品是以石油或石油某一部分做原料，經(jīng)過物理的、物理化學(xué)的或化學(xué)的方法生產(chǎn)出來的各種商品的總稱。3. 石油產(chǎn)品分類 依據(jù)石油產(chǎn)品及潤滑劑的總分類GB/T498-87將石油產(chǎn)品劃分為六類，即燃料(F)、溶劑和化工原料(S)、潤滑劑及有關(guān)產(chǎn)品(L)、蠟(W)、瀝青(B)、焦(C)等。 二、石油產(chǎn)品分析的任務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)1.石油產(chǎn)品分析的主要任務(wù) （1）檢驗油品質(zhì)量 （2）評定油品使用性能 （3）對油品質(zhì)量進(jìn)行仲裁 （4）為制定加工方案提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù) （5）為控制工藝條件提供數(shù)據(jù) 2. 石油產(chǎn)品分析的標(biāo)準(zhǔn) 石油產(chǎn)品分析標(biāo)準(zhǔn)包括兩個方面，石油產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和石油產(chǎn)品分析的方法標(biāo)準(zhǔn)。石油產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

3、是給定石油產(chǎn)品的物理化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，用于評定石油產(chǎn)品的質(zhì)量。如車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB 17930-2011。 石油產(chǎn)品分析的方法標(biāo)準(zhǔn)是對石油產(chǎn)品化驗方法中儀器，試劑，測定條件，測定步驟，精確度等所做的技術(shù)規(guī)定。如閃點的測定 賓斯基-馬丁閉口杯法GB/T 261-2008。 任務(wù)2 石油產(chǎn)品取樣 一、石油產(chǎn)品試樣的分類 石油產(chǎn)品試樣是指向給定試驗方法提供所需要產(chǎn)品的代表性部分。1.按油品性狀不同 氣體石油產(chǎn)品試樣、液體石油產(chǎn)品試樣、膏狀石油產(chǎn)品試樣和固體石油產(chǎn)品試樣。2.按取樣位置和方法不同 點樣、代表性試樣。 1采樣工具 （1）液態(tài)石油產(chǎn)品采樣工具 液體取樣器 底部取樣器 沉淀物取樣器 桶和聽取樣

4、器 小口試劑瓶 管道取樣裝置 （2）固體及半固體石油產(chǎn)品采樣工具 （3）氣體石油產(chǎn)品采樣工具 二、石油產(chǎn)品分析的任務(wù)和標(biāo)準(zhǔn) 2采樣方法 （1）油罐采樣 立式油罐采樣 采取用于檢驗油品質(zhì)量的組合樣：按等比例合并上部樣、中部樣和出口液面樣。 采取用于計算油品數(shù)量的組合樣：按等比例合并上部樣、中部樣和下部樣； 采取點樣：降落取樣器或瓶和籠，直到其口部達(dá)到要求的深度，用適當(dāng)?shù)姆椒ù蜷_塞子，在要求的液面處保持取樣器具直到充滿為止。 臥式油罐采代表性試樣 在油罐容積不大于60m3或油罐容積大于60m3而油品深度不超過2m時，可在油品深度的1/2處采取一份試樣作為代表性試樣。 如果油罐容積大于60m3且油品

5、深度超過2m時，應(yīng)在油品體積的1/6、1/2和5/6液面處各采取一份試樣，混合后作為代表性試樣。 （2）油船采樣：每艙都要取上部樣、中部樣和下部樣三個 試樣以相等的體積摻和成該艙的組合樣。 （3）油罐車采樣：取樣器降到罐內(nèi)油品深度的1/2處。急速 打開塞子充滿油后，提出取樣器。 （4）包裝采樣 ：取樣管插入油品中（插入的速度應(yīng)使管內(nèi) 液面同管外液面大致相同）取得油品全深度的試樣。 （5）管線采樣：分為流量比例樣和時間比例樣兩種。 3采樣注意事項 （1）采取液體石油產(chǎn)品 采樣器材質(zhì)不能與試樣發(fā)生反應(yīng)；采取低閃點的試樣時，不允許使 用鐵制采樣器；采樣器應(yīng)分類使用和存放。 采取高溫試樣時應(yīng)防燙傷；站

6、在上風(fēng)口采取揮發(fā)性試樣以避免中毒。 采取具有可燃烴蒸氣或低閃點的試樣應(yīng)防靜電。 防止帶水。 所采試樣不宜裝滿容器，應(yīng)留出至少10的無油空間。（2）采取固體石油產(chǎn)品 采樣用具 必須清潔干凈。 取樣必須注意其代表性，并按規(guī)定采夠數(shù)量。（3）采取氣體石油產(chǎn)品 防止泄漏。 防爆 。 防止中毒或窒息 。 三、石油樣品的處理與保存 1樣品處理 處理樣品的方法都應(yīng)保證保持樣品的性質(zhì)和完整性。 含有揮發(fā)性物質(zhì)的油樣應(yīng)用初始樣品容器直接送到試驗室；具有潛在蠟沉淀的液體在均化、轉(zhuǎn)移過程中要保持一定的溫度，防止出現(xiàn)沉淀；含有水或沉淀物的不均勻樣品在轉(zhuǎn)移或試驗前一定要均化處理。2試樣的保存（1）試樣保存數(shù)量液體石油產(chǎn)

7、品一般為1L。（2）試樣保留時間燃料油類（汽油、煤油、柴油等）保存3個月；潤滑油類 （各種潤滑油、潤滑脂及特殊油品等）保存5個月；試樣在整個保存期間 應(yīng)保持簽封完整無損。（3）采取的試樣要分裝在兩個清潔干燥的瓶子里。第1份試樣送往化驗室分 析用，第2份試樣留存發(fā)貨人處，供仲裁試驗使用。仲裁試驗用樣品必 須按規(guī)定保留一定的時間。（4）試樣容器應(yīng)貼上標(biāo)簽，標(biāo)簽上的記號應(yīng)是永久的。應(yīng)使用專用的記錄 本作取樣詳細(xì)記錄。 任務(wù)1 油品的理化性質(zhì)分析 任務(wù)2 油品蒸發(fā)性能分析 任務(wù)3 油品腐蝕性能分析 任務(wù)4 油品低溫流動性能的分析 項目二 油品分析任務(wù)1 油品的理化性質(zhì)分析一、密度測定 1.定義 2.測

8、定意義 3.測定方法 （1）密度計法 按原油和液體石油產(chǎn)品密度實驗室測定法(密度計法) GB/T1884-2000標(biāo)準(zhǔn)試驗方法進(jìn)行，依據(jù)阿基米德原理。測定時將密度計垂直放入液體中，密度計處于平衡狀態(tài)時，密度計讀數(shù)為視密度。測定后，再用石油計量表GB/T1885-1998把彎月面修正后的視密度換算成標(biāo)準(zhǔn)密度。（2）密度瓶法（比重瓶法） 通過測定密度瓶的容積和充滿上述容積的石油產(chǎn)品的質(zhì)量來進(jìn)行密度測定。在標(biāo)準(zhǔn)溫度20下先稱量空密度瓶，然后稱量用水充滿至規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的密度瓶，以求出比重瓶內(nèi)水的質(zhì)量，用水的質(zhì)量除以水在20時的密度，得出密度瓶的容積。再將被試驗的石油產(chǎn)品充滿至該密度瓶的同一標(biāo)線，并進(jìn)行稱重

9、，即可求出石油產(chǎn)品的質(zhì)量，而油品的體積為密度瓶的容積，從而計算出石油產(chǎn)品的密度。二、黏度測定1.定義（1）動力黏度（2）運動黏度（3）各種條件黏度 2.影響因素3.測定意義4.測定方法（1）運動黏度 按石油產(chǎn)品運動黏度測定法和動力黏度計算法GB/T265-88標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測定，主要儀器是玻璃毛細(xì)管黏度計。在某一恒定的溫度下，測定一定體積的液體在重力下流過一個標(biāo)定好的玻璃毛細(xì)管黏度計的時間，黏度計的毛細(xì)管黏度計常數(shù)與流動時間的乘積，即為該溫度下測定液體的運動黏度t。（2）恩氏黏度 按石油產(chǎn)品恩氏黏度測定法GB/T266-88標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測定。測定試樣在某溫度t時，從恩氏黏度計流出200mL所需的

10、時間與蒸餾水在20時流出相同體積所需時間（即黏度計的水值）之比即為試樣的恩氏黏度Et 。三、閃點、燃點和自燃點測定 1.定義 （1）閃點 （2）燃點 （3）自燃點 2.與油品組成的關(guān)系 3.測定意義4.測定方法（1）賓斯基-馬丁閉口杯法 按照GB/T261-2008標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測定。測定時，將試樣裝入試驗杯至加料線，蓋上試驗杯蓋，然后放入加熱室，確保試驗杯就位或鎖定裝置連接好后插入溫度計。在連續(xù)攪拌下加熱，按要求控制恒定的升溫速度，在規(guī)定溫度間隔內(nèi)用一小火焰進(jìn)行點火試驗，點火時必須停止攪拌，記錄火源引起試驗杯內(nèi)產(chǎn)生明顯著火的溫度，作為試樣的觀察閃點，再將觀察閃點修正到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.3kP

11、a）下的閃點。（2）開口杯法（3）克利夫蘭開口杯法 四、殘?zhí)繙y定（1）康氏殘?zhí)浚簻y定時把盛有試樣的瓷坩堝放入內(nèi)鐵坩堝中，然后再將內(nèi)鐵坩堝放在外鐵坩堝內(nèi)。用強(qiáng)火焰的煤氣噴燈加熱，使試油蒸發(fā)、燃燒，生成殘留物，經(jīng)灼燒后冷卻稱重，計算質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。（2）電爐法殘?zhí)浚簻y定時用電爐代替煤氣噴燈作熱源，將試樣放入帶毛細(xì)管的特殊坩堝中，在隔絕空氣和規(guī)定的加熱條件下使試油受熱蒸發(fā)分解，保持規(guī)定時間，根據(jù)測得的焦黑色殘留物質(zhì)量，計算質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。（3）蘭氏殘?zhí)浚簻y定時用恒重的帶有毛細(xì)管的特制玻璃焦化瓶，裝入一定質(zhì)量試樣，在規(guī)定溫度下將試樣溫度迅速加熱到能使所有揮發(fā)性物質(zhì)都從瓶口逸出、而較重的殘留物則留在瓶內(nèi)進(jìn)行裂化

12、和焦化反應(yīng)，稱重計算質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 任務(wù)2 油品蒸發(fā)性能分析 測定汽油、噴氣燃料、溶劑油、煤油和車用柴油等輕質(zhì)石油產(chǎn)品的餾分組成可按照石油產(chǎn)品常壓蒸餾特性測定法GB/ T 6536-2010標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。 取100mL試樣在適合其性質(zhì)的規(guī)定條件下進(jìn)行蒸餾，系統(tǒng)地觀察溫度計讀數(shù)和冷凝液的體積，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)，再進(jìn)行計算和報告結(jié)果。一、餾程的測定 按產(chǎn)品性質(zhì)不同控制不同的蒸餾操作升溫速度。從開始加熱到初餾點的時間：汽油：510min；航空汽油：78min；噴氣燃料、煤油、車用柴油：1015min；重質(zhì)燃料油或其他重質(zhì)油料：1020min。餾出速度：45mL/min 。當(dāng)總餾出量達(dá)90mL時，需調(diào)整加

13、熱速度，使35min內(nèi)達(dá)到干點。注意事項 石油產(chǎn)品蒸汽壓測定法（雷德法）GB/T 8017-2012： 將經(jīng)冷卻的試樣充入蒸氣壓測定器的汽油室，并將汽油室與37.8 的空氣室相連接。將該測定器浸入恒溫浴(37.80.1)，并定期地振蕩，直至安裝在測定器上的壓力表的壓力恒定，壓力表讀數(shù)經(jīng)修正后即為雷德蒸氣壓。二、飽和蒸氣壓的測定一、水溶性酸、堿的測定 1.定義 2.測定意義 3.測定方法：抽提試樣中的水溶性酸、堿，然后分別用甲基橙或酚酞指示劑檢查抽出溶液顏色的變化情況。任務(wù)3 油品腐蝕性能分析 二、油品酸度和酸值的測定 1.定義（1）酸度：中和100mL石油產(chǎn)品中的酸性物質(zhì)所需氫氧化鉀的質(zhì)量（m

14、gKOH/100mL）（2）酸值：中和1g石油產(chǎn)品中的酸性物質(zhì)所需要的氫氧化鉀質(zhì)量（mgKOH/g） 2.測定方法 利用沸騰的乙醇溶液抽提試樣中的酸性物質(zhì)，再用氫氧化鉀乙醇標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行滴定，通過酸堿指示劑顏色的改變來確定終點，計算出試樣的酸度。 所加的指示劑要按標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的用量。 每次滴定過程中，自錐形燒瓶停止加熱到滴定達(dá)到終點所經(jīng)過的時間不應(yīng)超過3min。 準(zhǔn)確判斷滴定終點。 當(dāng)遇到抽出溶液顏色較深時，須改用電位滴定法測定。 注意事項三、硫含量的測定 1.定義 硫含量是指存在于油品中的硫及其衍生物的含量，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。 2.測定意義 3.測定方法 （1）燃燈法 （2）管式爐法 （3）紫

15、外熒光法 將烴類試樣直接注入裂解管或進(jìn)樣舟中，由進(jìn)樣器將試樣送至高溫燃燒管，在富氧條件中，硫被氧化成二氧化硫（SO2）；試樣燃燒生成的氣體在除去水后被紫外光照射，二氧化硫吸收紫外光的能量轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)的二氧化硫（SO2*），當(dāng)激發(fā)態(tài)的二氧化硫返回到穩(wěn)定態(tài)的二氧化硫時發(fā)射熒光，并由光電倍增管檢測，由所得信號值計算出試樣的硫含量。 紫外熒光法四、油品的金屬腐蝕試驗 一般用銅片腐蝕試驗。油品銅片腐蝕試驗按照石油產(chǎn)品銅片腐蝕試驗法GB/T 5096標(biāo)準(zhǔn)試驗方法進(jìn)行。 將一塊已磨光好的規(guī)定尺寸和形狀的銅片浸漬在一定量的試樣中，使油品中腐蝕性介質(zhì)與金屬銅片接觸，并在規(guī)定的溫度下維持一段時間，使試樣中腐蝕性活

16、性組分與金屬銅片發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，試驗結(jié)束后再取出銅片，根據(jù)洗滌后銅片表面顏色變化的深淺及腐蝕跡象與腐蝕標(biāo)準(zhǔn)色板進(jìn)行比較，確定該油品對銅片的腐蝕級別。五、油品中水分含量的測定 1油品中水分及測定意義 2水分測定方法 油品水分測定方法分定性和定量兩種。 采用目測法進(jìn)行定性分析。 按油品水分含量不同分為常量法和微量法定量。（1）蒸餾法 按石油產(chǎn)品水分測定法GB/T260-77(88)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行，取一定量的試樣與無水溶劑混合，在規(guī)定的儀器中按規(guī)定條件蒸餾，收集餾出的水分，根據(jù)試樣的質(zhì)量和接受器中所收集到的水的體積，計算試樣中所含水分的百分?jǐn)?shù)，作為測定結(jié)果。 （2）卡爾費休法 按液體石油產(chǎn)品水含

17、量測定法（卡爾費休法）GB/T11133-89標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。適用于測定水含量501000ppm的液體石油產(chǎn)品。 方法基于I2氧化SO2時需要定量的H2O的原理，試樣中的水與卡爾費休試劑（含有I2、SO2、C5H5N及CH3OH的混合溶液）定量反應(yīng)。 利用永停滴定法指示反應(yīng)的終點，根據(jù)消耗的卡爾費休試劑體積，計算試樣的水含量。 任務(wù)4 油品低溫流動性能的分析 一、濁點、結(jié)晶點和冰點的測定 1濁點、結(jié)晶點和冰點及測定意義（1）濁點：試樣在規(guī)定的條件下冷卻，開始呈現(xiàn)霧狀或渾濁時的最高 溫度。（2）結(jié)晶點：試樣在規(guī)定的條件下冷卻，出現(xiàn)肉眼可見結(jié)晶時的最高 溫度。（3）冰點：試樣在規(guī)定的條件下，冷卻到出現(xiàn)結(jié)晶后，再升溫至結(jié)晶 消失的最低溫度。 結(jié)晶點、冰點和濁點是評價油品低溫流動性能的指標(biāo)。 2濁點、結(jié)晶點和冰點的測定方法（1）濁點的測定 按石油濁點測定法GB/T 698686（91）標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。（2）冰點的測定 按航空燃料冰點測定法GB/T 24302008標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。（3）結(jié)晶點的測定 按輕質(zhì)石油產(chǎn)品濁點和結(jié)晶點測定法SH/T 017992(2000)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。二、傾點、凝點和冷濾點測定 1油品傾點、凝點和冷濾點及測定意義 在試驗規(guī)定的條件下冷卻時，油品能夠流動的最低溫度，叫做傾點，又稱流動極限。 在試驗規(guī)定的條件下，油品冷卻至液面不移動時的最高溫度，叫做油品的凝點，又稱