GB/T 6536-2010 石油产品常压蒸馏特性测定法
本标准规定了使用实验室间歇蒸馏仪器定量测定常压下石油产品蒸馏特性的方法,包括手动仪器和自动仪器的测定方法(第1章)。
证据说明:本页为2010同版原件的局部学习整理,所列组别、准备温度、跨页冷凝速率及公式下标按原图核;技术复核待完成。方法精密度不是批次证书不确定度,方法样品处理温度不是商品储存条件。
适用范围
本标准规定了使用实验室间歇蒸馏仪器定量测定常压下石油产品蒸馏特性的方法,包括手动仪器和自动仪器的测定方法(第1章)。 适用于馏分燃料如天然汽油(稳定轻烃)、轻质和中间馏分、车用火花点燃式发动机燃料、航空汽油、喷气燃料、柴油和煤油,以及石脑油和石油溶剂油产品(第1章)。 不适用于含有较多残留物的产品(第1章)。 注:用于建立本方法精密度的样品其残留物体积分数均不大于2%(第1章注)。
方法原理
根据试样的组成、蒸气压、预期初馏点和预期终馏点等性质,将试样归类为所规定五个组别中的一组。将100 mL试样在其相应组别所规定的条件下,在环境大气压和设计约为一个理论分馏塔板的情况下,用实验室间歇蒸馏仪器进行蒸馏。根据对试验结果的要求,系统地观测并记录温度读数和冷凝物体积、蒸馏残留物和损失体积,观测的温度读数需进行大气压修正,试验结果以蒸发百分数或回收百分数对相应的温度作表或作图表示(第4章)。
主要仪器
基本元件:蒸馏烧瓶、冷凝器和相连的冷浴、用于蒸馏烧瓶的金属防护罩或围屏、加热器、蒸馏烧瓶支架和支板、温度测量装置和收集馏出物的接收量筒(5.1.1)。 手动蒸馏仪器见图1(燃气加热型)和图2(电加热型)(5.1.2)。 自动蒸馏仪器除基本元件外,还装备有测量并自动记录温度及接收量筒中相应回收体积的系统(5.1.3)。 温度测量装置(5.3): 玻璃水银温度计:应符合 GB/T 514 中 GB-46 号和 GB-47 号温度计规格要求;GB-46 号测温范围 2°C~300°C,分度值 1°C;GB-47 号测温范围 2°C~400°C,分度值 1°C(5.3.1)。温度计持续暴露在高于370°C较长时间后,应按 GB/T 514 和 JJG 50 规定进行零点校验或检定(5.3.1)。 其他温度测量系统:只要证实具有与玻璃水银温度计相同的温度滞后、露出液柱影响以及精度,也可用于本方法(5.3.2);电路和/或算法应具有模拟玻璃水银温度计温度滞后的能力(5.3.2.1);温度传感器也可置于套管中(5.3.2.2)。仲裁试验应使用玻璃水银温度计(5.3.3)。 温度传感器中心定位装置(5.4):可通过紧密配合装置装配到蒸馏烧瓶颈部而不造成蒸气泄漏;可接受的中心定位装置见图3。警告:使用中心钻孔的普通塞子是不符合规定的。 安全装置(5.5):自动仪器建议配有自动关闭电源、且在万一着火时能向蒸馏烧瓶放置室内喷洒惰性气体或蒸气的装置。 气压计(5.6):能够测量与仪器所在实验室具有相同海拔的当地观测点大气压,测量精度为0.1 kPa或更高。警告:不能采用普通的无液气压计的气压读数。 仪器详述见附录A(规范性附录): 蒸馏烧瓶:耐热玻璃制,尺寸和公差见图A.1;蒸馏烧瓶A(100 mL)、蒸馏烧瓶B(125 mL)(A.1)。 冷凝器和冷凝浴:冷凝器由无缝防腐金属管制成,长560 mm±5 mm,外径14 mm,壁厚0.8 mm~0.9 mm(A.2.2);冷凝管有393 mm±3 mm长度部分与冷却介质接触,露出上端长50 mm±3 mm,下端长114 mm±3 mm(A.2.3);冷凝管下部结构见图A.2。 金属防护罩或围屏(只用于手动仪器):燃气加热器防护罩通常高480 mm、长280 mm、宽200 mm,厚0.8 mm金属片(A.3.1);电加热器防护罩通常高440 mm、长200 mm、宽200 mm,厚0.8 mm金属片(A.3.2)。 加热器:燃气加热器(A.4.1);电加热器,热阻滞低,能在0 W~1000 W内调节的电加热器是适合的(A.4.2)。 蒸馏烧瓶支架:第一种类型用于燃气加热器(A.5.1);第二种类型用于电加热器(A.5.2)。 蒸馏烧瓶支板:由3 mm~6 mm厚陶瓷或其他耐热材料制成,按中心开孔尺寸分A、B、C三类,尺寸详见表3;警告:含石棉的材料不能用于制作蒸馏烧瓶支板(A.6.1)。 接收量筒:能够测量和收集100 mL试样(A.7.1);手动法量筒刻度以1 mL为间隔,100 mL处有刻线(A.7.1.1);自动法量筒尺寸结构应符合图A.3规定(A.7.1.2);容量100 mL,分度值1 mL,容量公差±1.0 mL(图A.3注)。 残留物量筒:5 mL带刻度量筒,分度值0.1 mL,刻线从0.1 mL开始(A.8)。
试剂与标准物质
校验液:分析纯的甲苯和十六烷(8.1.2.2);只要可确保不会降低本方法测定精度,也可使用其他级别试剂(8.1.2.2 注)。 干燥剂:无水硫酸钠(6.5.2、6.5.3);或其他合适的干燥剂(6.5.3)。 沸石:如试样预期出现不规则沸腾(突沸),可加入少量沸石;任何蒸馏过程中均可加入少量沸石(9.4)。 冷却浴介质:碎冰和水、冷冻的盐水、冷冻的乙二醇等(0组、1组、2组和3组,7.2.1);冷水、热水或加热的乙二醇等(4组,7.2.2)。 其他试剂纯度、配制:现有资料未提供。
关键条件
组别特性见表1(6.1):0组馏分类型为天然汽油,其蒸气压、初馏点和终馏点格原表未列数值,不填零或借用1组限值。1组蒸气压(37.8°C)≥65.5 kPa、终馏点≤250°C,初馏点原格未列;2组蒸气压<65.5 kPa、终馏点≤250°C,初馏点原格未列;3组蒸气压<65.5 kPa、初馏点≤100°C、终馏点>250°C;4组蒸气压<65.5 kPa、初馏点>100°C、终馏点>250°C。原空格不等于数值零或通用产品分类保证。 仪器准备见表3(7.1): 蒸馏烧瓶:0组100 mL;1组、2组、3组、4组125 mL。 蒸馏用温度计编号:0组GB-46;1组GB-46;2组GB-46;3组GB-46;4组GB-47。 蒸馏用温度计范围:0组低;1组低;2组低;3组低;4组高。 蒸馏烧瓶支板孔径:0组A(32 mm);1组B(38 mm);2组B(38 mm);3组C(50 mm);4组C(50 mm)。 试验开始时温度(表3):蒸馏烧瓶0组0~5°C,1/2/3组13~18°C,4组不高于环境温度;蒸馏烧瓶支板和防护罩0/1/2/3组不高于环境温度,4组原格为横线不补值。接收量筒和100 mL试样温度0组0~5°C,1/2组13~18°C,3组13~18°C、4组13°C~环境温度,两后组按原脚注a见9.3.2特殊情况;非液态样品不能强套该表温度范围。 试验条件见表5(9.9): 冷凝浴温度:0组0~1°C;1组0~1°C;2组0~5°C(a);3组0~5°C;4组0~60°C。 接收量筒周围冷却浴温度:0组0~4°C;1组13~18°C;2组13~18°C;3组13~18°C;4组装样温度±3°C。 从开始加热到初馏点的时间:0组2~5 min;1组5~10 min;2组5~10 min;3组5~10 min;4组5~15 min。 从初馏点到5%回收体积的时间:1组和2组60~100 s;0组、3组和4组原表为横线,不补值。 从初馏点到10%回收体积的时间:0组3~4 min;1组现有资料未提供;2组现有资料未提供;3组现有资料未提供;4组现有资料未提供。 从5%回收体积到蒸馏烧瓶中5 mL残留物的均匀平均冷凝速率:1组、2组、3组和4组均4~5 mL/min;0组原表为横线,另适用下一项从10%起的速率。 从10%回收体积到蒸馏烧瓶中5 mL残留物的均匀平均冷凝速率:0组4~5 mL/min;1组现有资料未提供;2组现有资料未提供;3组现有资料未提供;4组现有资料未提供。 从蒸馏烧瓶中5 mL残留物到终馏点的时间:0组≤5 min;1组≤5 min;2组≤5 min;3组≤5 min;4组≤5 min。 a:合适的冷凝浴温度取决于试样蒸馏馏分及其蜡含量,通常情况下只采用一个冷凝温度。通常0°C~4°C浴温范围适用于煤油和轻质中间馏分燃料;某些情况下,中间馏分燃料、重馏分油和类似馏分可能要保持冷凝浴温度在38°C~60°C范围。 温度读数修正:将温度读数修正到101.3 kPa标准大气压,按式(2)悉尼扬(Sydney Young)公式计算,或可使用表6(10.3)。表6列出温度范围10~30°C至>390~410°C每1.3 kPa压差的修正值(0.35~0.81°C)。大气压低于101.3 kPa时应加上修正值,高于101.3 kPa时应减去修正值(表6脚注a)。 校正损失按式(3)计算,或从附录E表E.1读出(10.4)。 校正回收百分数按式(4)计算(10.4)。
计算与结果
总回收百分数 = 最大回收百分数(见9.18)+ 残留百分数(见9.19);用100%减去总回收百分数得到损失百分数(10.1)。 不用对大气压作弯月面凹降修正,不用调校大气压至海平面读数(10.2)。 温度读数修正到101.3 kPa标准大气压,按式(2)悉尼扬(Sydney Young)公式: C。=0.0009(101.3-Pk)(273+te) 式中:C。——待加(代数和)到观测温度读数上的修正值,单位为摄氏度(°C);Pk——在试验当时和当地的大气压,单位为千帕(kPa);te——观测温度读数,单位为摄氏度(°C)。 将所得修正值对观测温度读数进行修正,并根据所使用的仪器,将结果修约至0.5°C或0.1°C,后续的计算和报告都应使用经过大气压修正的校正温度读数(10.3)。 校正损失L。按式(3)计算,或可从附录E的表E.1中读出: L。=0.5+(L-0.5)/[1+(101.3-Pk)/8.0] 式中:L。——校正损失,%;L——观测损失,%;Pk——在试验当时和当地的大气压,单位为千帕(kPa)(10.4)。 校正回收百分数按式(4)计算: R。=Rmax+(L-L。) 式中:R。——校正回收百分数,%;Rmax——最大回收百分数,%;L——观测损失,%;L。——校正损失,%(10.4)。 要得到在规定温度读数时对应的蒸发百分数,将损失百分数加到规定温度时得到的每个观测回收百分数上,按式(5): P.=P,+L 式中:P.——蒸发百分数,%;P,——回收百分数,%;L——观测损失,%(10.5)。 要得到在规定蒸发百分数时对应的温度读数,如果在规定的蒸发百分数时没有在0.1%体积内记录的温度数据,可采用计算法或图解法,并在结果报告中注明(10.6)。 计算法:先从每个规定的蒸发百分数之中减去观测损失,以得到相应的回收百分数,再用式(6)计算所需的温度读数: T=T_L+(T_H−T_L)×(R−R_L)/(R_H−R_L) 式中:T——在规定蒸发百分数时的温度读数,单位为摄氏度(°C);T_L——在R_L时记录的温度计读数,单位为摄氏度(°C);T_H——在R_H时记录的温度计读数,单位为摄氏度(°C);R——与规定蒸发百分数相应的回收百分数,%;R_H——邻近并高于R的回收百分数,%;R_L——邻近并低于R的回收百分数,%。由计算法得到的数值受蒸馏曲线的非线性度影响,在试验任何阶段连续的数据点之间的间隔不能大于9.14规定的数据间隔;在任何情况下都不要做外推计算(10.6.1)。 图解法:使用有均匀细刻线的图纸,将每个经大气压修正的温度读数对其相应的回收百分数作图;在0%回收百分数处绘出初馏点;连接各点绘制一条平滑曲线;对每个规定蒸发百分数减去损失百分数得到其相应的回收百分数,从绘制的曲线中得到此回收百分数所对应的温度读数(10.6.2)。 对于大部分自动仪器,温度-体积数据以0.1%体积或更小的间隔采集并储存在存储器中;要报告在规定蒸发百分数时的温度读数,不需使用10.6.1和10.6.2的步骤,从数据库中直接得到与规定蒸发百分数最接近且相差在0.1%体积之内的相应温度(10.6.3)。 温度变化率或斜率S_c按式(7)计算:S_c=(T_u−T_L)/(V_u−V_L),单位°C/%;T_u与T_L分别为较高与较低温度,V_u与V_L为其相应回收百分数或蒸发百分数,V_EP为终馏点相应百分数(12.2.3)。终馏点出现在95%之前时,式(8)为S_c=(T_EP−T_HR)/(V_EP−V_HR),HR为终馏点前最高读数80%或90%(12.2.4)。对10%~85%之间未列于表7的数据点,式(9)为S_c=0.05×[T_(V+10)−T_(V−10)](12.2.5)。在规定温度时,体积分数的重复性r_(V%)=r/S_c,再现性R_(V%)=R/S_c(D.8.4);r、R为该点温度精密度,不能把重复性符号写成T,也不作软件计算器。
质量控制
精密度是在26个实验室对14个汽油样品、在4个实验室对8个煤油样品采用手动法、在3个实验室对6个煤油样品采用自动法、在5个实验室对10个柴油样品分别采用手动法和自动法进行实验室统计试验得到的结果所确定的(12.1)。附录H中表H.1给出了不同组产品、不同蒸馏方法精密度所处章条及所使用的表的信息(12.1)。 温度变化率或斜率(12.2): 确定一个结果的精密度,通常需确定此点的温度变化率或变化斜率;这个以S。表示的变量等于每回收百分数或每蒸发百分数的温度变化(12.2.1)。 对1组的手动法和所有组的自动法,初馏点和终馏点的精密度不需要计算温度变化率(12.2.2)。 除12.2.2和12.2.4规定之外,蒸馏过程中任意点的斜率均可用式(7)计算,所使用的数据见表7(12.2.3)。 对1组样品,其精密度数据是基于蒸发百分数数据计算的斜率得到的(12.2.6)。 对2组、3组和4组样品,精密度数据(见表9、表10)是基于回收百分数数据计算的斜率得到的(12.2.7)。 当结果以回收百分数报告时,计算精密度所用的斜率由回收百分数确定;当结果以蒸发百分数报告时,精密度计算所用斜率由蒸发百分数确定(12.2.8)。 手动法重复性(95%置信水平)(12.3.1): 0组:终馏点重复测定的两个结果之差不应超过3.5°C;对每个规定体积分数所对应温度读数重复测定的两个结果之差,不应超过在规定体积分数处相应2 mL馏出液变化所对应的温度变化值;附录I给出了此温度变化值的计算示例(12.3.1.1)。 1组:由同一实验室的同一操作者,使用同一仪器,对相同试样所得的连续试验结果之差不应超过表8中规定的值(12.3.1.2)。 2组、3组和4组:由同一实验室的同一操作者,使用同一仪器,对相同试样所得的连续试验结果之差不应超过表9中规定的值(12.3.1.3)。 手动法再现性(95%置信水平)(12.3.2): 0组:再现性未确定(12.3.2.1)。 1组:由不同实验室的不同操作者,使用不同仪器,对相同试样所得的两个单一和独立的试验结果之差,不应超过表8中规定的值(12.3.2.2)。 2组、3组和4组:由不同实验室的不同操作者,使用不同仪器,对相同试样所得的两个单一和独立的试验结果之差,不应超过表9中规定的值(12.3.2.3)。 自动法重复性(95%置信水平)(12.4.1): 0组:终馏点重复测定的两个结果之差不应超过3.5°C;对每个规定体积分数所对应温度读数重复测定的两个结果之差,不应超过在规定体积分数处相应2 mL馏出液变化所对应的温度变化值;附录I给出了此温度变化值的计算示例(12.4.1.1)。 1组:由同一实验室的同一操作者,使用同一仪器,对相同试样所得的连续试验结果之差,不应超过表8中规定的值(12.4.1.2)。 2组、3组和4组:由同一实验室的同一操作者,使用同一仪器,对相同试样所得的连续试验结果之差不应超过表10中规定的值(12.4.1.3)。 自动法再现性(95%置信水平)(12.4.2): 0组:再现性未确定(12.4.2.1)。 1组:由不同实验室的不同操作者, > 抽取方式:〔原文不清〕(Vision) | 正文长度 36001 字符 | 质量标记:薄(多处现有资料未提供,建议复核原文) > **核验提示**:本卡由原文自动整理,数字疑点已标「〔待核〕」,正式引用前请对照原页复核。
校验、报告和精密度适用边界学习
原8.1对其他温度测量系统要求不超过6个月验证且更换或修理后再验证;8.2.1自动液位跟踪5~100mL范围分辨率0.1mL或更好、最大误差0.3mL,校准验证间隔不超过3个月;8.2.2自动大气压读数另不超过6个月核验。三者不是统一每日质控次数,也不能证明具体软件或仪器已经满足要求。
表4校验液在本方法50%回收时的温度窗口,与真实沸点不同:甲苯真实110.6°C,手动105.9~111.8°C、自动108.5~109.7°C;十六烷真实287.0°C,手动272.2~283.1°C、自动277.0~280.0°C。原8.1.2.2允许分析纯或能保证精度的其他级别,不据方法参考值承诺任何具体商品批次量值或可供。甲苯校验不能给出电子系统模拟水银温度滞后程度的信息。
9.12若不符合9.9~9.11的加热时间和均匀速率要求须重蒸馏;9.13见分解点停止加热,9.18提前终止时报告残留与损失之和并省略常规残留步骤,不能把该和值当单独残留。第11章压力到0.1kPa,体积百分数手动0.5/自动0.1、温度手动0.5°C/自动0.1°C;明确是否气压修正、是否用干燥剂和回收或蒸发基准。11.6计算蒸发百分数不用校正损失,不能把10.4的校正损失代入10.5;手动插值/图解使用时注明,禁止外推。
原12.4.2.2完整为1组自动法再现性按表8,12.4.2.3为2/3/4组自动法按表10;旧段截断不作完整技术覆盖证明。0组手动及自动终馏点重复性3.5°C、再现性未确定;规定体积处温差按规范性附录I四个d值中最小值比较,不套其他组固定r/R。1组用蒸发基准斜率,2/3/4组相关表以回收基准建立,按实际报告基准依12.2核;表8/9/10全格及表7数据点未在此重建成可操作计算表。
12.5.1因全浸温度计或模拟系统,方法蒸馏温度比真实温度略低且随产品和温度计而变;12.5.2与ASTM D2892实沸点曲线间偏差尚未精确研究;12.5.3未有统计数据说明手动与自动测定结果有偏差,不等于仪器没有误差。95%方法精密度不是批次证书不确定度。A/B/D/I规范性,C/E/F/G/H资料性;仪器尺寸、公差、全部密集表和受控安全软件及独立技术验收待核,不发布扫描或计算器。
公开关联商品
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核验说明
〔待核〕和〔原文不清〕标明仍需核对标准原文的具体位置,并不表示已经核实。请勿将这些数值或步骤直接用于作业依据。