對液化石油氣檢測的探討

李金春 李偉華 譚良鋒 梁家銘(廣東省茂名市質量計量監督檢測所 廣東 茂名 525000)

概述：液化石油氣主要成分是由碳三、碳四組成，其是一種非常便利的加熱燃料，但是其屬于易燃易爆品。在常溫情況下其比較容易氣化。由于其自身的特色特征導致了其質量的好與壞將直接影響使用群體的利益。目前，在液化石油氣的儲存和運輸過程中一般采用瓶裝，是將液化石油氣高壓成液體，因此，在分析液化石油氣的質量時，就需要從瓶中取部分樣本加以分析，其過程中就涉及到了氣化，為了提高檢測的準確性就必須取到具有代表性的氣體樣品。目前，所給出的分析方法的標準中沒有作細致的說明。因此，筆者結合自身的工作實踐以及相關文獻對液化石油氣的分析測定過程中容易出現結果的偏差進行了經驗性總結以供參考。

一、組份

1、進行各組份的分析

進行分析的最終目的就是要求出氣體中所含碳五含量。本方法是 在利用氣相色譜法和導檢測器兩者中完成的。而在數據的處理上選擇的是校正面積歸一法。這種方法的要求是所有的物質都必須有響應，且能夠逐一找到進行定性的因子后才可以求出各種物質的含量。但是，實際檢驗的過程中，往往會遇到出現一些不明身份的色譜峰。因此，在處理上要具體分析后而定，如果其含量較低時則對其的影響不大，但是，如果含量高時就要進行定性分析了。事實是如果進行定性，其工作量是比較大，具體而言需要在大批量樣品的分析上花費大量時間，這也是我們所不能接受的。通常的做法是將占總峰面積的百分比小于、等于0.01%的可以忽略不計，對于而大于0.01%的，可對其定性采取不予考慮。

2、氣化的問題

采用不同的取樣方法：一種是從氣瓶的頂部獲取氣體的樣品，另一種是在均勻液體經過充分氣化后提取的氣體。實驗對上面兩種樣品進行了對比分析。實驗的結果顯示第一種氣體樣品中碳二、碳三的含量會表現為偏高，而第二種的氣體中碳四、碳五的組份也表現為偏高。通過這兩種氣體實驗的比較我們認為碳原子數相對較少的組份在氣化上容易實現，也就是說通常情況在氣瓶頂部的氣體所含碳原子數多容易氣化，而在底部的氣體就不容易氣化。這個結果為我們在氣化采取時提供了一些參考：

2.1 在對液化石油氣進行氣化取樣時需搖勻后再進行。

2.2 取樣的管道選用上要使用透明塑料毛細管，為了提高其耐壓性應要盡量短與細，這樣做的目的是使殘留道中的樣品盡量減少，并且在節流閥的選用上應盡量靠近氣化裝置。

2.3 樣品提取過程中，液體從氣瓶中的流出應該均勻且不需減壓。不能用減壓閥對液體進行減壓后的再取樣，其原因就在于重組份非常容易在減壓閥內發生沉積，從而導致測定結果發生偏低，不僅如此還會對下各樣品產生不必要的污染

二、總硫含量的測定

對硫含量的測定本文采用微庫侖分析法，其測定的原理是樣品中的硫會在高溫管中與氧氣燃燒而生成二氧化硫(SO2)，SO2會由氮氣直接導入滴定池內并與I-3發生氧化還原反應，導致濃度相應性的降低。由儀器電解電流后并所產生I-3在量與降低部分上呈現為相等狀態，這種狀態就是最初平衡狀態。對于樣品硫含量測定過程中需注意以下幾個問題：

1.氣（N2）與燃燒氣（O2）的流量。為了使石油氣的轉化率控制在75～110%之間，就必須加以反復的調試，也就是當儀器穩定后再調到合適比例。通常的指標是N2為80～150ml/min，O2為70～120ml/min。

2.加熱管的各段溫度問題。這里所指的石英玻璃管內即石油氣的氣化、燃燒、穩定等階段的溫度。通過前期的實驗驗證了較合適的溫度范圍應該為：氣化的溫度應該在400～650℃之間，燃燒的溫度應為750～800℃之間，穩定段的溫度應為680～750℃之間。如果在測試過程中超過上述溫度，那么會因過高燒壞石英玻璃管；相反，要是溫度過低又會對轉化率提高產生影響。

3.微庫侖分析的平衡狀態是一種動態性的，在穩定性上的表現出的并不是十分的理想，會因多次的進樣表現出穩定性上的差異。為此，通常會常常用標樣對其進行反標，從而證實其準確性。可以說，這一步非常關鍵。實際中往往會由于操作者的經驗不足而忘記這一步的操作，而導致測定的結果出現較大的偏差較大。

4.關于樣品的進樣量大小的問題。通過實踐，我們發現樣品量的大小應要做到其峰面積與標樣峰面接近，其目的就是為了獲得更加準確、更加可靠的測定數據。同時，我們也會發現在標樣量大小上也會受到轉化率的影響，因此往往會對品總硫含量測定采取通過轉化率加以求得。

5.樣品的氣化和進樣的問題。通過實踐，我們會發現樣品氣化的過程會與分析組份的氣化過程上十分相似。也就是說進樣時因為采用的針管所取的樣品是氣態，這就導致其易散失，所以當采用針管的形式進行取樣，并且要記住樣品取完之后馬上要用膠粒將針頭封好，其目的就是為了防止相應的擴散和不必要的損失。

三、殘留的測定

對于殘留物可以從兩個不同的指標進行考核，這兩個指標分別就是殘留量和油漬。殘留的測定具體過程如下：先取出已經在-55℃的環境下冷卻好的取樣管，取出100ml的液化石油氣。第二步，將其放到有刻度顯示的離心管內進行蒸發。其間，觀察殘留液體的體積變化。稍后向取樣管中的殘液中加入異戊醇后并取出一定量的體積液體滴于濾紙之上，并仔細觀察試紙上油漬變化情況。

但是，在測定的標準中沒有說明蒸餾的具體時間和具體的參考溫度。為此，筆者對這兩個變量進行試驗探究，其進行的實驗殘留量的結果與溫度和時間關系如下：

蒸發時環境溫度蒸發時間 10±2℃ 25±2℃2小時 0.55 m l 0.45 m l 4小時 0.50 m l 0.40 m l 6小時 0.43 m l 0.40 m l 8小時 0.42 m l 0.39 m l

從上表的數據對比中我們可以分析到：在溫度和時間兩個變量條件上，都會對殘留量產生直接性影響。在表中，我們也看到了在溫度為25℃，時間為4小時的蒸餾是最具有合理性。通過，根據工作的實踐經驗，在冬天里蒸餾的時間控制上最好要多于8個小時。不僅如此，在實際的操作過程中當殘留量相對較少的時候，我們在蒸發時間上要適當的減少。

四、值得商榷的幾個問題

一個問題是在液化石油氣的考核指標上有一個關于碳五和碳五以上的組成含量界定問題。筆者對其所持的觀點是應改將界定修改至幾個碳，例如，碳九或者碳十等。因為，在實踐的過程總發現用這種分析法對碳五以上組份似乎行不通或者說不夠準確。

另一個問題就是在對殘留物的分析中，蒸發時間以及蒸發的溫度上應給出具體的參考與參考值，因為，沒有具體的范圍和參考值就容易導致實驗室間獲得結果的誤差。

參考資料：

[1]GB11174-2011《液化石油氣》

[2]SH/T023-1992《液化石油氣組份測定法（色譜法）》

[3]SH/T0222-1992《液化石油氣總硫含量測定法（電量法）》

[4]SY/T7509-1996《液化石油氣殘留物測定法》