摘要:油品是由多種烴類及少量烴類衍生物組成的地復雜混合物。餾程的測定,能夠判斷油品餾分組成,了解油品的組成、性質及在貯存和使用中使用性能的信息控,制裝置生產操作,鑒定油品的蒸發性及判斷油品使用性能,因此,準確測定餾程有極其重要的意義。
關鍵詞: 餾程測定;蒸發性;影響因素
0 前言
餾程測定法適用于測定發動機燃料、溶劑油和輕質石油產品的餾分組成,是評定液體燃料蒸發性的重要質量指標,通過測定餾分組成,可判斷石油產品組成中輕重組分的大體含量。因此,對于生產、使用、貯存等各方面都有重要意義。本測定方法參照GB/T 6536-2010《石油產品常壓蒸餾特性測定法》,這一方法也是目前常用的測定方法。雖然測量原理比較簡單,但是在操作過程中,稍有不慎,就會導致測定結果出現較大偏差。
1 餾程的定義
100mL試樣在規定的儀器及試驗條件下,按產品性質的要求進行蒸餾,系統的觀察溫度讀數和冷凝液體積,然后從這些數據算出測定結果。
2 影響因素
2.1 油品必須要脫水處理,以保證試驗安全和結果的準確
2.1.1如果試樣中含有水,實驗前必須進行脫水處理。如果未經脫水處理,在試樣含水較多及石油產品的初餾點高于水的沸點的情況下,會發生突沸沖油現象,突沸有時會把溫度計和軟木塞沖出,甚至造成失火或燒傷事故。為防止蒸餾中產生突沸現象,可在蒸餾燒瓶中加人一、二片瓷片或沸石等。
2.1.2油中含水會使測定結果產生誤差。當蒸餾含少量水的試油時,在一定溫度下,油的蒸氣壓力還低于外界壓力,本來油還不會沸騰,但由于從溫度計水銀球滴下的水滴形成的蒸氣,使油品蒸氣分壓和水蒸氣分壓之和恰好超過外界壓力時,油就開始沸騰,油蒸氣就開蛤從蒸餾瓶支管逸出,這樣測出的初餾點就不準確了。若沖出的蒸氣帶走了油中若干重餾分.還會影響到中間某一點餾出溫度和餾出百分數之間的關系數值。所以,測定前的試油脫水,可保證試驗安全及結果準確,是必不可少的試驗準備工作。
2.2 安裝前儀器的準備
試驗開始前,應仔細檢查儀器儀器設備是否處于完好狀態,比如:蒸餾瓶要保持干燥,清潔,冷凝管要提前用纏在銅絲或鋁絲上的軟布擦拭內壁,出去上次蒸餾剩下的液體。溫度計要經過校正。
2.3 正確量取試樣
用清潔、干燥的100mL量筒,在20±3℃時量取100mL試樣注入蒸餾燒瓶中,不要使液體流入蒸餾瓶的支管內。量取試樣是,試樣的溫度高于20±3℃時,就會導致量取體積偏少,造成測定結果偏高。試樣的溫度低于20±3℃時,量取試樣的體積偏多,導致測定的結果偏低。
2.4 正確安裝儀器
2.4.1溫度計
溫度計安裝在蒸餾瓶上的位置對測定結果影響很大,餾程測定法對溫度計的安裝位置作了規定:溫度計和蒸餾燒瓶的軸心線應互相重合,并且使水銀球的上邊緣與支管焊接處的下邊緣在同一平面。因為溫度計測得是餾出蒸汽的溫度,溫度計水銀球處于這個位置,正是蒸餾時蒸汽向蒸餾瓶支管逸出的位置,水銀球表面被覆有一層凝聚的液體,不斷回流到蒸餾瓶中,又與蒸汽接觸達到平衡。油品不斷沸騰氣化,沸點低的先氣化,沸點高的后氣化,因此如果溫度計插高了,會因瓶頸的蒸氣分子少及受冷空氣的影響,使餾出溫度偏低;如果溫度計插低了,則因高沸點蒸氣或因跳濺液滴濺在水銀球上而使餾出溫度偏高;溫度計插歪了,由于瓶壁與瓶軸心有一定溫差,使餾出溫度偏低。
蒸餾瓶要按規定放在石棉墊上,支管要用緊密的軟木塞與冷凝管的上端連接,支管插入冷凝管內的長度要達到25—40毫米,但不能與冷凝管內壁接觸。
量筒不需經過干燥,放在冷凝管下面,使冷凝管下端插入量筒中不得少于25毫米,也不得低于100毫升的標線,量筒口部要用棉花蓋好,以防冷凝管上凝結的水分落入量筒內和減少餾出物的揮發。
2.5 加熱速度對餾程測定結果的影響
在餾程測定過程中,嚴格控制加熱速度至關重要,否則,就會對測定結果產生很大影響。在蒸餾操作中,如因蒸餾瓶受熱過大,加熱速度過快,會產生較多的氣體,來不及自出口管逸出時,蒸餾瓶中的氣體分子增多,可使瓶中的氣壓大于外界的大氣壓。在這種情況,讀出的蒸餾溫度,并不是在外界大氣壓下油品沸騰的溫度,往往要比正常蒸餾溫度偏高一些。若加熱速度始終比較大,最后還會出現過熱現象,使干點提高而不易測準。當開始加熱至初餾點的時間延長,即加熱速度減低時,初餾點降低,10%溫度降低,50%與90%溫度和終餾點都降低。若整個測定過程加熱速度過于慢,以至加熱強度不足,則各餾出溫度均顯著降低。
正確選用石棉墊,目的是為了控制蒸餾燒瓶的加熱面大小,一方面根據試樣的輕重及蒸餾所需熱量的多少,保證必要的加熱面以達到規定的加熱速度;另一方面又要保證最后被蒸餾的試樣表面高于加熱面,以防過熱和燒壞蒸餾燒瓶。
2.6 防止回收量過多或過少
量取試樣多、量取試樣時試樣的溫度偏低、冷凝管未擦凈、蒸餾燒瓶不干等,會使回收量增加。量取試樣少、量取試樣時試樣溫度偏高、注人試樣時撒在燒瓶外面、儀器連接處密封不嚴等,都會使回收量減少,回收量的多少會顯著地影響90%以后餾出溫度的高低。
2.7 大氣壓力的校正
大氣壓力高,氣化困難;大氣壓力低,氣化容易。油品的沸點隨大氣壓的升高而升高,隨大氣壓的降低而降低。在因此,在l00(750mmHg)--102.7kPa(770mmHg)內,餾程測定的餾出不進行修正,而大氣壓力高于102.7kPa(770mmHg)或低于100kPa(750mmHg)時,必須修正。
3 結語
餾程是石油產品一種重要的質量指標,它的測定,無論是在原油的加工過程,還是在油品的使用過程中,都具有重要意義。比如,在加工原油過程中,首先在制定原油加工方案時,測定餾程可以知道原油所含烴、重餾分的比例,以便估算從中可以產生出的汽油、煤油、輕柴油等餾分的數量,其次,在煉制過程中,餾出物的餾程數據,是控制操作條件的基礎,它們的及時和準確與否對產品的產量和質量關系極大,而在測定餾程的過程中,步驟較多,操作復雜,如果在試驗過程中不夠仔細,抓不到關鍵,就會嚴重影響測定結果的準確性,通過對餾程測定過程中可能出現的影響因素的分析,在以后的操作過程中,應采取相應措施盡量避免誤差的產生,以便能夠得到準確的測定結果。
參考文獻
[1] 國家標準GB/ T 6536- 2010 石油產品常壓蒸餾特性測定法[S]
[2] 程玉明.油品分析[m]. 北京:中國石化出版社,1993:46-56.
作者簡介
單培芝(1979-),女,河北石家莊,學士學位,山東石大科技集團公司化驗分析中心化驗員,從事油品分析檢驗工作。