 |
10.7. Определение фракционного состава
|
|
|
|
10. 7. Определение фракционного состава
Фракционный состав является определяющей характеристикой при установлении области применения нефтепродуктов. Пределы гарантируют качество продуктов с соответствующими характеристиками испаряемости.
В СНГ в настоящее время действуют три ГОСТа на методы определения состава нефтепродуктов постепенной перегонкой, причем ГОСТ 2177-99 «Нефтепродукты. Методы определения фракционного состава» применяется наиболее широко. Рассмотрим его более подробно. По этому методу определяют состав, как сырой нефти, так и светлых продуктов её перегонки (бензин, керосин, соляровые фракции).
В зависимости от условий проведения испытания проводят двумя способами:
А - для автомобильных бензинов, авиационных бензинов, авиационных топлив для турбореактивных двигателей, растворителей с установленной точкой кипения, нафты, уайт-спирита, керосина, газойлей, дистиллятных жидких топлив и аналогичных нефтепродуктов;
Б - для нефти и темных нефтепродуктов.
При разногласиях в оценке качества нефти и нефтепродуктов применяют метод А.
Сущность метода заключается в перегонке 100 см3 испытуемого образца при условиях, соответствующих природе продукта, и проведении постоянных наблюдений за показаниями термометра и объемами конденсата.
В зависимости от давления насыщенных паров и температуры начала и конца кипения нефтепродукты подразделяют на четыре группы.
Условия испытаний в зависимости от природы продукта приведены в таблице 10. 7. 1.
Таблица 10. 7. 1. Условия испытаний в зависимости от природы нефтепродукта
|
Наименование показателя |
Значения для группы | |||||
| 1. Характеристика образца
| ||||||
| 1. 1 Давление насыщенных паров при 37, 8 °С, кПа (мм рт. ст. ) | ≥ 65, 5 (≥ 488) | < 65, 5
(< 488) | ||||
| 1. 2 Перегонка, °С: | ||||||
| температура начала кипения | - | ≤ 100 | > 100 | |||
| температура конца кипения | ≤ 250 | > 250 | ||||
| 2. Подготовка аппаратуры | ||||||
| 2. 1 Термометр для перегонки | Низкотемпературный термометр | Высокотемпературный термометр | ||||
| 2. 2 Диаметр отверстия прокладки колбы, мм | 37, 5 или 50 | |||||
| 2. 3 Температура в начале испытания, °С: колбы и термометры прокладки для колбы и кожуха мерного цилиндра со 100 см3 пробы |
13 – 18
Температура окружающей среды
13 - 18 | ≤ температуры окружающей среды - От 13 до температуры окружающей среды | ||||
| 2. 4 Вместимость колбы, см3 | ||||||
| 3. Условия проведения испытания | ||||||
| 3. 1 Температура охлаждающей жидкости в холодильнике, °С | 0 - 1 | 0 - 4 | 0 - 60 | |||
| 3. 2 Температура среды, окружающей мерный цилиндр, °С | 13 - 18 | В пределах ±3 °С от температуры загруженного продукта | ||||
| 3. 3 Время от момента нагревания до начала кипения, мин | 5 - 10 | 5 - 15 | ||||
| 3. 4 Время от начала кипения до получения 5 % отгона, с | 60 - 75 | - | ||||
| 3. 5 Постоянная средняя скорость перегонки отгона 5 % до получения 95 см3 отгона, см3/мин | 4 - 5 | |||||
| 3. 6 Время перегонки от 95 см3 отгона до конца кипения, мин | 3 - 5 или 2 - 5 | ≤ 5 | ||||
МЕТОД А
Аппаратура, материалы и реактивы
Стандартные типы приборов представлены на рисунках10. 7. 1 и 10. 7. 2.
Допускается использовать другие типы аппаратов, в том числе автоматические, обеспечивающие получение результатов в соответствии с точностью метода.
Использование автоматических приборов допустимо только при согласии заинтересованных сторон и указании в протоколе испытания типа прибора.
- Колба для перегонки
Колба должна быть изготовлена из термостойкого стекла. Края пароотводной трубки и горловины колбы должны быть оплавлены.
|
|
|
- Холодильник и охлаждающая баня
Трубка холодильника должна быть изготовлена из цельнотянутой латунной трубки. Длина трубки 560 мм, наружный диаметр 14 мм, толщина стенки от 0, 8 мм до 0, 9 мм.
Трубка холодильника должна быть установлена так, чтобы часть ее длиной приблизительно 390 мм была погружена в охлаждающую среду, верхний конец трубки выступал из охлаждающей бани на 50 мм, а нижний - на 114 мм.
Верхний выступающий конец трубки должен находиться под углом 75 ° к вертикали.
Рис. 10. 7. 1. Аппарат типа 1(с применением газового нагревателя)
1 - колба для перегонки; 2 - термометр; 3 - крышка бани; 4 - фильтровальная бумага; 5 - подставка; 6 - мерный цилиндр; 7 - газопровод; 8 - охлаждающая баня; 9 - вентиляционные отверстия; 10 - горелка; 11 - кожух; 12 - асбестовая прокладка
Рис. 10. 7. 2. Аппарат типа 2 (с применением электрического нагревателя)
1 - термометр; 2 - колба для перегонки; 3 - асбестовая прокладка; 4 - электрический нагревательный элемент; 5 - подставка; 6 - ручка для регулирования положения колбы; 7 - диск для регулирования нагрева; 8 - выключатель; 9 - открытое дно кожуха; 10 - мерный цилиндр; 11 - фильтровальная бумага; 12 - охлаждающая баня; 13 - трубка холодильника; 14 – кожух
Часть трубки, находящейся внутри охлаждающей бани, может быть прямой или изогнутой.
Средний наклон должен составлять 0, 26 мм на 1 мм трубки холодильника (эквивалентно углу в 15 °), а участок погруженной части трубки холодильника должен иметь наклон не менее 0, 24 мм и не более 0, 28 мм на 1 мм трубки холодильника.
Выступающая нижняя часть трубки холодильника длиной 76 мм должна быть изогнута вниз и слегка назад для обеспечения контакта конденсата со стенкой мерного цилиндра в точке, расположенной на расстоянии от 25 до 32 мм ниже верхней кромки мерного цилиндра. Нижний конец трубки холодильника обрезают под острым углом, чтобы он мог соприкасаться со стенкой мерного цилиндра.
Вместимость охлаждающей бани должна быть рассчитана не менее чем на 5, 5 дм3 охлаждающего агента.
Трубка холодильника должна быть расположена в охлаждающей бане так, чтобы ее осевая линия находилась на расстоянии не менее 32 мм ниже верхней части корпуса бани на входе и не менее 19 мм над дном бани в месте выхода.
|
|
|
Расстояние между трубкой холодильника и стенками бани должно быть не менее 13 мм, за исключением участков трубки, прилегающих к местам ее входа и выхода.
- Металлический экран или кожух для колбы
Металлический кожух типа 1 (рисунок 10. 7. 1. ) высотой 480 мм, длиной 280 мм и шириной 200 мм изготовляют из листового металла толщиной около 0, 8 мм. На одной из узких сторон кожуха должна быть дверка и два отверстия диаметром 25 мм, расположенные на равном расстоянии в каждой из узких сторон; в одной из сторон кожуха имеется прорезь для пароотводной трубки.
Центры этих четырех отверстий должны находиться на расстоянии 215 мм от верхней кромки кожуха. В каждой из четырех сторон кожуха имеются три отверстия диаметром 13 мм; центры их находятся на 25 мм выше основания кожуха. По горизонтали центры отверстий должны быть расположены на расстоянии 62 мм от стенки.
Кожух типа 2 (рисунок 10. 7. 2. ) высотой 440 мм, длиной 200 мм, шириной 200 мм изготовляют из листового металла толщиной около 0, 8 мм с окошечком на передней стороне.
Открытое дно кожуха должно быть на расстоянии 50 мм от основания, на котором установлен аппарат. На задней стороне кожуха должно быть овальное отверстие для пароотводной трубки. На передней стенке кожуха должна быть ручка для регулирования положения колбы. При использовании электрического нагревателя для обеспечения плавного нагрева применяется регулятор нагрева, обеспечивающий плавное регулирование напряжения.
Нагреватель и регулятор нагрева монтируют в нижней части кожуха. Часть кожуха, расположенная над прокладкой для колбы, должна быть такой же, как при использовании газовой горелки. Однако нижняя часть может отсутствовать, а нагреватель, регулятор напряжения и верхняя часть кожуха поддерживаются любым способом.
- Источник нагрева
Газовая горелка (в аппарате типа 1), конструкция которой должна обеспечивать достаточное количество тепла при перегонке нефтепродукта с заданной скоростью. Для регулирования нагрева можно применять чувствительный регулирующий клапан и регулятор газового давления.
|
|
|
Допускается использовать электронагреватель (в аппарате типа 2) взамен газовой горелки при условии, что он может обеспечивать проведение перегонки с заданной скоростью. Для этой цели подходят нагревательные устройства с малой тепловой мощностью от 0 до 1000 Вт.
- Подставка для колбы
В аппарате типа 1 с газовой горелкой может быть использована кольцевая подставка обычного лабораторного типа диаметром 100 мм или более; подставка крепится на стойке внутри кожуха или на платформе, регулируемой с внешней стороны кожуха.
Две твердые плитки, керамические или из другого жаропрочного материала, толщиной от 3 до 6 мм помещают на кольцо или платформу. Прокладка, помещенная на кольцо или платформу, имеет центральное отверстие диаметром от 76 до 100 мм и наружные линейные размеры несколько меньшие внутренних границ кожуха.
Размеры верхней прокладки для колбы должны быть меньше по сравнению с нижней. Центральное отверстие должно соответствовать размерам, указанным в таблице 1. Толщина по ободу центрального отверстия составляет от 3 до 6 мм. Эта прокладка может медленно перемещаться в соответствии с направлениями перемещений колбы для перегонки, теплообмен с колбой осуществляется только через это отверстие в прокладке.
В аппарате типа 2 с электрическим нагревателем верхняя часть электронагревателя состоит из керамической плитки или плитки из другого жаропрочного материала с центральным отверстием, соответствующим размерам, указанным в таблице 1. Толщина по ободу центрального отверстия составляет от 3 до 6 мм, диаметр отверстия 50 мм. Нагревательное устройство может перемещаться таким образом, чтобы теплообмен с колбой осуществлялся только через отверстие в прокладке колбы.
- Мерный цилиндр
Цилиндр мерный с носиком и оплавленными краями вместимостью 100 см3 и ценой деления 1 см3. Форма основания цилиндра может быть любой, но она должна обеспечивать устойчивость пустого цилиндра, установленного на поверхности при угле наклона к горизонтальной линии 15°.
Цилиндр мерный с носиком и оплавленными краями вместимостью 10 см3 с ценой деления 0, 1 см3.
- Баня охлаждающая для цилиндра
Баня охлаждающая представляет собой высокий химический сосуд из прозрачного стекла или пластмассы. Высота бани должна быть такой, чтобы можно было погрузить мерный цилиндр в охлаждающую жидкость до отметки 100 см3.
- Термометры
Термометр стеклянный ртутный, наполненный азотом, с градуировкой на столбике, покрытый эмалью с обратной стороны и отвечающий требованиям, изложенным в стандарте.
|
|
|
Термометры подвергают искусственному старению путем соответствующей термической обработки перед градуировкой для обеспечения стабильности значения нуля. Термообработка должна быть такой, чтобы после проведения описанной ниже процедуры максимальная погрешность находилась в указанных пределах.
Нагревают термометр до температуры, соответствующей его самой высокой температуре (отметке), и выдерживают при этой температуре в течение 5 мин. Охлаждают термометр либо в естественных условиях, либо постепенно в испытуемой бане до температуры на 20 °С выше температуры окружающей среды или до 50 °С (в зависимости от того, какая температура ниже), а затем определяют погрешность при выбранной эталонной температуре (точке). При естественном охлаждении на воздухе погрешность определяют в течение 1 ч. Еще раз нагревают термометр до температуры, соответствующей самой высокой отметке по шкале, и выдерживают его при этой температуре в течение 24 ч, охлаждают до одной из указанных температур при скорости, приведенной в первой части испытания, и повторно определяют погрешность.
- Вещества обезвоживающие: натрий сернокислый безводный (сульфат натрия), натрий хлористый или любые другие обезвоживающие реагенты.
- Бумага фильтровальная.
- Секундомер не ниже 2-го класса точности.
- Барометр.
Отбор проб
1. При испытании нефтепродукта 1-й группы с давлением паров по Рейду порядка 65, 5 кПа или выше склянку с пробой охлаждают до температуры от 13 до 18 °С.
Пробу отбирают в предварительно охлажденную склянку, если это возможно, погружением склянки в нефтепродукт, при этом первую налитую порцию выливают.
Если погружение склянки невозможно, пробу отбирают в предварительно охлажденную склянку таким образом, чтобы свести к минимуму перемешивание.
Немедленно закрывают склянку плотно прилегающей пробкой, помещают ее в ледяную баню или холодильник и хранят до начала испытания при температуре не выше 15 °С.
Нефтепродукты 2, 3 и 4-й групп испытывают без предварительного охлаждения.
2. Пробы продуктов, в которых явно присутствует вода, для испытаний не пригодны. Если проба обводнена и предполагаемая температура кипения ниже 66 °С, для проведения испытания следует взять другую пробу, в которой отсутствует взвешенная вода.
Если предполагаемая температура начала кипения равна или выше 66 °С, пробу встряхивают с безводным сульфатом натрия или другим соответствующим осушителем и после отстаивания отделяют пробу от осушителя путем декантации.
Подготовка аппаратуры
1. В соответствии с таблицей выбирают термометр, который необходим для испытания образца.
Температуру пробы нефтепродукта, колбы, термометра, мерного цилиндра, прокладки для колбы и кожуха доводят до температуры, необходимой для начала испытания и приведенной в таблице.
2. Заполняют охлаждающую баню холодильника, например, колотым льдом, водой, льдом с солью и водой или раствором этиленгликоля так, чтобы вся трубка холодильника находилась в охлаждающей жидкости.
При использовании колотого льда добавляют достаточное количество воды для того, чтобы покрыть всю трубку холодильника.
Для сохранения необходимой температуры в бане холодильника при необходимости применяют циркуляцию, перемешивание или продувку воздухом.
Аналогичные меры следует предусмотреть для поддержания температуры охлаждающей бани для мерного цилиндра.
3. Остатки жидкости удаляют из трубки холодильника, протирая ее куском мягкой ткани без ворса, прикрепленной к жгуту или медной проволоке.
4. Отбирают 100 см3 пробы мерным цилиндром и переносят по возможности полностью в колбу для перегонки, соблюдая все меры предосторожности так, чтобы ни одна капля жидкости не попала в пароотводную трубку.
5. Вставляют термометр через отверстие плотно пригнанной пробки в горловину колбы так, чтобы ртутный шарик термометра располагался по центру горловины колбы и нижний конец капилляра находился на одном уровне с самой высокой точкой нижней внутренней стенки пароотводной трубки как изображено на рис. 10. 8. 3.
Рис 10. 7. 3. Положение термометра в перегонной колбе.
6. Колбу с пробой устанавливают на подставку и с помощью пробки, через которую проходит пароотводная трубка, плотно соединяют ее с трубкой холодильника; закрепляют колбу в вертикальном положении так, чтобы пароотводная трубка входила в трубку холодильника на расстояние от 25 мм до 50 мм.
7. Мерный цилиндр, которым отмеряли пробу для испытания, помещают без высушивания в баню для цилиндра под нижний конец трубки холодильника с таким расчетом, чтобы конец трубки холодильника находился в центре цилиндра и входил в него на расстояние не более 25 мм, но не ниже отметки 100 см3. Плотно закрывают цилиндр куском фильтровальной бумаги или другого аналогичного материала, подобранного так, чтобы он плотно прилегал к трубке холодильника.
Если температура воздуха, окружающего цилиндр, не отвечает требованиям таблицы, используют охлаждающую баню, а цилиндр погружают так, чтобы жидкость покрывала отметку 100 см3.
8. Записывают барометрическое давление и проводят перегонку в соответствии с процедурой описанной ниже.
Проведение испытания
1. Нагревают колбу для перегонки с ее содержимым.
Регулируют нагрев так, чтобы период времени между началом нагрева и температурой начала кипения соответствовал указанному в таблице.
2. После того, как отмечена температура начала кипения, цилиндр ставят так, чтобы кончик холодильника соприкасался с его внутренней стенкой, а конденсат стекал по стенке. Продолжают регулировать нагрев с таким расчетом, чтобы скорость перегонки от 5 %-ного отгона до получения 95 см3 отгона в мерный цилиндр была постоянной для всех групп. Если перегонка не удовлетворяет требованиям, приведенным в таблице, то ее следует повторить.
3. От начала кипения до конца испытания записывают все необходимые данные для расчета. Результаты испытания записывают в соответствии с описанной процедурой обработки результатов.
Эти данные включают показания термометра при указанном проценте отгона или процент отгона при заданном показании термометра, или то и другое. Объемы продукта в мерном цилиндре измеряют с погрешностью не более 0, 5 см3, а все показания термометра - с погрешностью не более 0, 5 °С до 300 °С и не более 1 °С до 370 °С.
4. При наблюдаемом начале разложения продукта, если при перегонке температура поднимается до 370 °С, прекращают нагревание и продолжают испытание в соответствии с п. 7.
В остальных случаях руководствуются требованиями п. 5.
5. Регулируют нагрев так, чтобы время от образования 95 см3 отгона до температуры конца кипения соответствовало требованиям, указанным в таблице. Если это условие не выполнено, то испытание повторяют, изменяя условия регулирования нагрева.
6. Отмечают температуру конца кипения (температуру вскипания) или температуру конца перегонки (температуру выпаривания). При необходимости записывают оба значения и прекращают нагревание. Если по достижении температуры конца кипения (температуры выкипания) не вся жидкость испарилась со дна колбы, объем этой жидкости принимают за остаток.
7. По мере поступления конденсата через конденсаторную трубку в цилиндр отмечают его объем с интервалом в 2 мин до тех пор, пока два последовательных измерения не дадут одинаковых результатов.
Тщательно измеряют этот объем, записывают его значение с точностью до 0, 5 см3 как процент отгона (выхода).
8. После охлаждения колбы ее содержимое выливают в конденсат, собранный в цилиндре, и дают ему стечь до тех пор, пока не будет наблюдаться значительное увеличение объема жидкости в мерном цилиндре, записывают этот объем с точностью до 0, 5 см3 как восстановленный общий процент продукта.
Допускается измерять объем охлажденного остатка, содержащегося в колбе, сливая его в цилиндр вместимостью 10 см3, за общий восстановленный процент принимают сумму значений установленного объема и объема конденсата.
9. Процент потерь равен разности 100 и общего восстановленного процента.
Обработка результатов
1. По каждому проведенному испытанию образца нефтепродукта вычисляют и записывают все данные, требуемые в нормативной документации на нефтепродукты или обычно устанавливаемые при испытании пробы.
Если в нормативной документации не указаны особые данные, записывают температуру начала кипения, конца кипения (температуру выкипания), или температуру конца перегонки (температуру выпаривания), или оба значения показания термометра при 5- и 95 %-ном отгонах и при кратном 10 %-ном отгоне (объеме отогнанного продукта) от 10 до 90 % включительно.
2. Записывают значения всех объемов в процентах с погрешностью не более 0, 5, показания термометра с погрешностью не более 0, 5 °С до 300 °С и не более 1 °С до 370 °С и барометрическое давление с погрешностью не более 0, 05 кПа (0, 5 мбар) (0, 38 мм рт. ст. ).
3. Если данные должны быть основаны на показаниях термометра, скорректированного по барометрическому давлению 101, 3∙ 103 Па (1013 мбар) (760 мм рт. ст. ), применяют поправку С на барометрическое давление к каждому показанию термометра по формуле:
С = 0, 00009 (101, 3∙ 103 - Рb)∙ (273 + t0),
где
Рb - барометрическое давление, преобладающее во время испытания, Па;
t0 - наблюдаемые показания термометра, °С.
После внесения поправок и округления каждого результата до 0, 5 °С во всех дальнейших расчетах и записи результатов следует использовать скорректированные показания термометра.
Поправку С прибавляют алгебраически к отмеченному показанию термометра.
Если результаты испытания не нужны для сравнения с другими данными, скорректированными на 101, 3 кПа (1013 мбар) (760 мм рт. ст. ) или если испытание проводилось для проверки соответствия техническим условиям, которыми не предусматривается корректировка данных на 101, 3 кПа (1013 мбар), использование барометрических поправок не обязательно. Это должно быть указано при записи данных испытания.
4. После внесения поправок на барометрическое давление записывают скорректированную температуру начала и конца кипения, температуру полного выпаривания, температуру разложения, объем отгона, восстановленный общий объем, каждый кратный 10 %-ный отгон (объемы отогнанного продукта) и соответствующие им температуры.
Потери и остаток вычисляют в процентах.
5. При испытании бензинов или других продуктов, классифицированных по группе 1 таблицы, объем выпаривания нормируется в том случае, если потери составляют 2 % и более, в отчет записывают показания термометра и процент выпаривания и производят расчет по п. п. 6-7. В остальных случаях за результаты испытания принимают показания термометра и соответствующие им проценты испарения или отгона. В каждом отчете следует указать используемую систему построения отчета.
Обработка результатов по объему выпаривания (с учетом потерь) должна быть указана при записи данных.
6. Для записи результатов испытания по проценту выпаривания при определенных показаниях термометра прибавляют процент потерь к каждому проценту отогнанного продукта при установленном показании термометра и выражают эти результаты как соответствующий процент выпаривания.
7. При записи результатов испытания по показаниям термометра при указанном проценте выпаривания применяют один из двух методов, приведенных ниже, и указывают в отчете, какой из двух методов (графический или расчетный) был использован.
Графический метод
Для построения графика на миллиметровую бумагу по оси ординат наносят все показания термометра с поправкой на барометрическое давление, если это необходимо, а по оси абсцисс - соответствующие проценты отгона.
Наносят начальную температуру кипения при нулевом проценте отгона. Строят кривую, соединяющую эти точки. Из каждого установленного процента выпаривания вычитают потери при перегонке с целью вычисления соответствующего процента отгона и определяют по графику показания термометра, соответствующие этому проценту отгона
Значения, полученные методом графической интерполяции, зависят от точности построения кривых.
Расчетный метод
Для получения соответствующего процента отгона вычитают потери при перегонке из каждого установленного процента испарения. Каждое требуемое показание термометра t, °С, рассчитывают по формуле
где
V - объем отгона, соответствующий заданному объему выпаривания, минус потери, %;
Vn - объем отгона, равный заданному объему выпаривания, %;
Vn-1 - предыдущий по отношению к Vn объем отгона, если после начала кипения первым отмечается 5 %-ный отгон, то V n-1 = 0, %;
tn - температура, соответствующая объему отгона Vn, °C;
tn-1 - температура, соответствующая объему отгона Vn-1, °С.
Значения, полученные расчетным методом, зависят от степени отклонений кривой перегонки от прямой линии.
Не допускается проводить расчет методом экстраполяции.
8. Если спецификация включает максимальный процент потерь или минимальный процент отгона, или то и другое, то фактически потери должны быть скорректированы на 101, 3 кПа (1013 мбар) (760 мм рт. ст. ) атмосферного давления в соответствии с приведенным уравнением. Соответствующий скорректированный процент отгона определяют как сумму процента отгона и значения, на которое скорректированные потери меньше фактических потерь.
Скорректированные потери VK вычисляют по формуле;
VK = AL + В,
где
L - потери при испытании, %;
А и В - константы, которые зависят от барометрического давления. Значения этих констант при различных давлениях приведены в справочной таблице стандарта.
Все скорректированные данные должны быть соответствующим образом включены в отчет с целью определения соответствия спецификации.
Достоверность результатов определяют в соответствии с указанными в стандарте параметрами точности метода.
МЕТОД Б
Аппаратура
- Аппарат для разгонки нефтепродуктов (четырехгнездный, или шестигнездный аппарат), все детали которого, за исключением ванны холодильника, должны соответствовать нормативно-технической документации, или другие типы аппаратов, обеспечивающие получение результатов в соответствии с необходимой точностью метода.
- Колба круглодонная для разгонки, типа КРН, вместимостью 100 и 250 см3 для разгонки нефти и темных нефтепродуктов.
- Термометр типа ТН-7.
- Цилиндры, вместимостью 10 и 100 см3.
- Секундомер не ниже 2-го класса точности или песочные часы на 1, 3, 5, 10 и 15 мин.
- Горелки газовые с регулятором или электронагреватели с плавным регулированием мощности.
- Барометр.
Подготовка к испытанию
1. Подготовка пробы
Перед перегонкой нефтепродукты обезвоживают. При большом содержании воды нефтепродукт отстаивают и сливают, затем обезвоживают.
Обводненную нефть или темный нефтепродукт смешивают с деэмульгатором в герметично закрытом сосуде и нагревают до 40 - 60 °С. Выдерживают при этой температуре 1, 5 - 2, 0 ч и охлаждают до 20 °С, не открывая сосуда, чтобы избежать потерь легких фракций. При перегонке допускается воды в нефти не более 0, 1 - 0, 2 %.
2. Подготовка аппаратуры
Для удаления жидкости, оставшейся от предыдущей перегонки, трубку холодильника протирают внутри мягкой тканью, прикрепленной к медной или алюминиевой проволоке.
Колбу промывают легким бензином и просушивают воздухом. По мере накопления в колбе коксового остатка его отмывают хромовой смесью или раствором щелочи либо прожигают в муфельной печи.
Сухим, чистым цилиндром отмеряют 100 см3 испытуемого нефтепродукта и осторожно переливают его в колбу так, чтобы жидкость не попала в отводную трубку колбы. Объем нефти и темных нефтепродуктов в цилиндре отсчитывают по верхнему мениску. При наливе в колбу нефтепродукт должен иметь температуру (20 ± 3) °С. Для парафинистых нефтей и жидких парафинов температура при наливе в колбу должна быть (33 ± 3) °С.
В горловину колбы с продуктом вставляют термометр на плотно пригнанной пробке так, чтобы ось термометра совпадала с осью шейки колбы, а верх ртутного шарика находился на уровне нижнего края отводной трубки в месте ее припая.
Колбы с жидким парафином и нефтью ставят на прокладку с внутренним фасонным отверстием 40/50 мм. Отводную трубку колбы соединяют с верхним концом трубки холодильника при помощи плотно пригнанной пробки так, чтобы отводная трубка входила в трубку холодильника на 25 - 40 мм и не касалась стенок последней. Соединения на корковых пробках заливают коллодием. Затем ставят верхний кожух на огнестойкую асбестовую прокладку, закрывая колбу.
При перегонке нефти и темных нефтепродуктов под трубку холодильника ставят чистый сухой цилиндр так, чтобы трубка холодильника входила в цилиндр не менее чем на 25 мм, но не ниже метки 100 см3 и не касалась его стенок. На время перегонки отверстие цилиндра закрывают ватой или листом фильтровальной бумаги.
3. Режим охлаждения
При перегонке темных нефтепродуктов, полученных из парафинистых нефтей и имеющих температуру застывания выше минус 5 °С, а также жидкого парафина температура воды в ванне холодильника в начале перегонки должна быть (50 ± 2) °С, а к концу перегонки может подниматься до 60 - 70 °С за счет теплообмена.
При перегонке нефти в начале температура воды в холодильнике должна быть 0 - 5 °С. Перегонку ведут без подачи проточной воды в холодильник.
При перегонке парафинистых нефтей при достижении 250 °С температуру воды в холодильнике доводят до 50 °С, добавляя в нее горячую воду.
Проведение испытания
1. Записывают барометрическое давление и равномерно нагревают колбу так, чтобы до падения первой капли конденсата с конца трубки холодильника в соответствующий цилиндр прошло:
5 - 10 мин - при перегонке нефти;
10 - 15 мин - при перегонке жидких парафинов и темных, нефтепродуктов.
При работе на многогнездном аппарате нагревают колбы поочередно, чтобы между моментами падения первых капель из двух различных трубок проходило не менее 2 мин.
2. Отмечают температуру, показываемую термометром в момент падения первой капли конденсата с конца трубки холодильника в мерный цилиндр, записывают как температуру начала перегонки (начала кипения).
3. Затем мерный цилиндр устанавливают так, чтобы конденсат стекал по стенке цилиндра. Далее перегонку ведут с равномерной скоростью 2 - 5 см3 в 1 мин, что соответствует примерно 20 - 25 каплям за 10 с (количество капель за 10 с, соответствующее скорости перегонки 2 - 5 см3 в 1 мин, уточняется для каждой трубки холодильника отдельно). Для проверки скорости перегонки по количеству капель цилиндр отставляют на короткий промежуток времени от конца трубки холодильника.
Начальную перегонку темных нефтепродуктов ведут так, чтобы скорость отгона первых 8 - 10 см3 была 2 - 3 см3 в 1 мин. Далее перегонку ведут со скоростью 4 - 5 см3 в 1 мин.
При перегонке нефти скорость отгона вначале должна быть 2 - 5 см3 в минуту, а затем 2 - 2, 5 см3 в 1 мин (одна капля в 1 с).
4. В процессе перегонки производят записи в соответствии с нормативной документацией на испытуемый нефтепродукт. Эти данные включают показания термометра при указанном проценте отгона или процент отгона при заданном показании термометра.
Показания термометра записывают с учетом поправок на погрешность термометра, указанных в приложенном к нему свидетельстве, и на барометрическое давление.
5. После достижения конечной температуры, установленной в нормативной документации на испытуемый нефтепродукт, нагрев колбы прекращают, дают стечь конденсату в течение 5 мин и записывают объем жидкости в цилиндре.
6. Если в нормативной документации на испытуемый нефтепродукт нормируется температура конца кипения, колбу нагревают до тех пор, пока ртутный столбик термометра не остановится на некоторой высоте, а после этого начинает спускаться. Максимальную температуру, показываемую при этом термометром, записывают как температуру конца кипения. При появлении белых паров анализ считается недействительным. Для таких продуктов за температуру конца кипения принимают температуру, при которой произошла остановка ртутного столбика термометра и еще не появились белые пары. После этого нагрев колбы прекращают, дают стечь конденсату в течение 5 мин и записывают объем жидкости в цилиндре.
7. Перегонку нефти ведут до 300 °С. При этом отмечают температуру начала кипения и объемы конденсатов при 100, 120, 150, 160 °С и далее через каждые 20 °С до 300 °С.
8. Все отсчеты при перегонке ведут с погрешностью не более 0, 5 см3 и 1 °С.
9. После прекращения нагрева колбу охлаждают в течение 5 мин, снимают термометр, отсоединяют колбу от трубки холодильника и осторожно выливают горячий остаток из колбы в измерительный цилиндр вместимостью 10 см3. Цилиндр с остатком охлаждают до (20 + 3) °С и записывают объем остатка с погрешностью не более 0, 1 см3.
10. Разность 100 см3 и суммы объемов конденсата и остатка записывают как процент потерь при перегонке.
11. При перегонке нефти остаток не измеряют.
12. При перегонке неизвестного по фракционному составу нефтепродукта записывают температуру начала перегонки (начала кипения) и температуру, соответствующую отгонам 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90 и 97 %.
После приближенного установления марки испытуемого нефтепродукта проводят повторную перегонку по точкам, нормируемым в нормативной документации для этой марки.
За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух последовательных определений.
Достоверность результатов определяют в соответствии с указанными в стандарте параметрами точности метода.
|
|
|
