
ICS 71.080 CCS G 18
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 8039—2022 代替GB/T8039—2009
焦化苯类产品全硫含量的测定方法
Determination of total sulfur of coking benzole products
2022-10-12实施
2022-10-12发布
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布
GB/T 8039—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/T8039一2009《焦化苯类产品全硫含量的还原分光光度测定方法》,与GB/T8039- 2009相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a)更改了方法一中试剂和材料(见5.2,2009年版的第5章); b)增加了方法二紫外荧光法(见第6章)。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国煤化工标准化技术委员会(SAC/TC469)归口。 本文件起草单位:鞍钢化学科技有限公司、宝武碳业科技股份有限公司、山东浩宇能源有限公司、
武汉科技大学、冶金工业信息标准研究院、江西光明智能科技有限公司。
本文件主要起草人:吕明、张大奎、穆春丰、张丽丽、费建华、韩复东、张欣、林建全、唐艳秀、方红明、 王世杰、刘莹、周庆鑫、王晓远、贺世泽、吴波、何文莉。
本文件于1987年首次发布,2009年第一次修订,本次为第二次修订。
I
GB/T8039—2022
焦化苯类产品全硫含量的测定方法
警示——在本文件所示测试方法中,需使用到部分危险试剂和试验仪器,部分操作过程也存在一定危险性,由于不可能对所有安全使用方法做出具体规定,使用者有责任采用适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件
1范围
本文件规定了焦化苯类产品全硫含量测定的原理、试剂、仪器、试样的采取和制备、试验步骤、结果计算及精密度。
本文件适用于焦化苯类产品的全硫含量的测定,包括焦化苯、焦化甲苯、焦化二甲苯和中间产品。 方法一的测定范围为0.1mg/kg~30mg/kg,方法二的测定范围为0.1mg/kg~100mg/kg。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T1999焦化油类产品取样方法 GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T12807实验室玻璃仪器分度吸量管 GB/T12808 3实验室玻璃仪器单标线吸量管
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4试样的采取和制备
按GB/T1999的规定进行。
5方法一 分光光度法
5.1原理
用活性镍将试样中硫化物还原成硫化镍。在酸性溶液中解析出硫化氢,并被碱性醋酸锌吸收。吸收液与N,N-二甲基-对次苯基二胺硫酸盐和硫酸铁(Ⅲ)铵生成亚甲基蓝。
在667nm波长下测定蓝色溶液的吸光度。 5.2 2试剂和材料
除另有规定外,本文件所用试剂的级别为分析纯,所用水应符合GB/T6682中三级及以上级别水
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的规格。 5.2.1噻盼,纯度>99.0%。 5.2.2 镍铝合金,由(50士5)%的镍和(50士5)%的铝的混合物组成。 5.2.3 丙酮。 5.2.4 异丙醇,空白试验时,使用不同数量(例如25mL或50mL),不应产生不同的吸光度。 5.2.5 氢氧化钠溶液,2.5mol/L。 5.2.6 盐酸溶液,5mol/L。 5.2.7 醋酸锌溶液,10g/L。将1g醋酸锌溶解于100mL水中。 5.2.8 乙二醇-氢氧化钾溶液。将4g氢氧化钾溶解于100mL乙二醇中。 5.2.9 硫酸铁(Ⅱ)铵溶液。将120.6g硫酸铁(Ⅱ)铵十二水合物[FeNH4(SO)2·12HzO]溶于750mL水中,在冷却并搅拌的同时加人27mL硫酸(p=1.84g/mL),用水稀释到1000mL并混匀。 5.2.10N,N-二甲基-对次苯基二胺硫酸盐溶液。将930mgN,N-二甲基-对次苯基二胺硫酸盐溶于 75mL水中,在冷却并搅拌的同时加人187mL硫酸(p=1.84g/mL),用水稀释到1000mL并混匀。 5.2.11重铬酸钾-硝酸溶液。将50g重铬酸钾溶于500mL水中,在搅拌的同时加人500mL硝酸 (p=1.40g/mL)并混匀。 5.2.12硫校准溶液。称取约320mg(称准至1mg)噻盼(5.2.1)定量地转移到盛有250mL异丙醇 (5.2.4)的500mL容量瓶中,用异丙醇(5.2.4)稀释到刻线并混匀。吸取25mL该溶液到第二个干燥的 500mL容量瓶中,用异丙醇(5.2.4)稀释到刻线并混匀。此时1mL该校准溶液含有m×3.81X 10-5mg的硫。m是所取噻盼(5.2.1)的实际质量,以毫克表示。 5.2.13氮气,纯度≥99.99%。 5.3仪器设备 5.3.1天平:感量0.001g。 5.3.2焦化苯类产品全硫含量测定仪(见图1和图2)。用重铬酸钾-硝酸溶液(5.2.11)清洗新仪器,然后用水充分地冲洗,并在烘箱中干燥,在测定期间用丙酮(5.2.3)和水清洗仪器。
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单位为毫米
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026
1
00G
0
25
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事 [212] 019
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标引符号说明:
一还原烧瓶氮气人口;一滴液漏斗;逆流冷凝器;一导管;吸收器。
A B C D E F
图1还原烧瓶及有关仪器
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标引符号说明: G
带有乙二醇-氢氧化钾溶液的洗涤瓶;
H 一带有玻璃毛的洗涤瓶; I 流量计。
图2还原法仪器
5.3.3 氮气输送管:聚氯乙烯或其他无硫塑料管。 5.3.4 分光光度计:适用于在667nm波长下测量,并带有光径长20mm的比色血。 5.3.5 容量瓶:容积50mL、250mL、500mL和1000mL。 5.3.6 吸量管:5mL、25mL、50mL。应符合GB/T12807和GB/T12808的规定。 5.3.7 加热器:具有磁力搅拌装置。 5.4 试验步骤 5.4.1 空白试验
用50mL或25mL的异丙醇(5.2.4)代替试样,按5.4.3规定的步骤操作。
5.4.2 绘制校准曲线
按表1所示的硫校准溶液(5.2.12)的体积取样,分别置于6个干燥的500mL容量瓶中,并用异丙
醇(5.2.4)稀释到刻线。按5.4.3.2~5.4.3.4所示步骤操作,用不同的校准比色溶液的吸光度减去空白溶液的吸光度[即(E一E。)为纵坐标,对应的硫含量c。为横坐标作图,即得校准曲线。
表1校准比色溶液
对应的硫含量
硫校准溶液
mg/L 0
mL 0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0
mX0.381×10-3 2mX0.381X10-3 3mX0.381×10-3 4m×0.381×10-3 5mX0.381×10-3
注:m是5.2.12硫校准溶液中所取噻盼的实际质量,以毫克表示。 :校正空白。
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5.4.3测定 5.4.3.1活性镍的制备
将0.5g士0.05g镍铝合金(5.2.2)转人还原烧瓶A(见图1和图2),加人10mL氢氧化钠溶液(5.2.5),用表面血盖住烧瓶,直到氢气激烈析出结束为止。
把烧瓶置于沸水浴上,并旋转瓶内液体,加速铝的溶解,并使粘在瓶壁的镍回到瓶底。约10min 后,铝全部溶解时把烧瓶从水浴中取出,氮气经由入口管B通人烧瓶中,用个小的吸管吸掉上层清液,用10mL~15mL水清洗烧瓶颈部。用力旋转烧瓶,搅动镍残余物,使其沉淀,并再次吸掉上层清液,用水重复这样的操作3次。然后加人10mL异丙醇(5.2.4)操作一次。最后加入10mL异丙醇(5.2.4)。 5.4.3.2还原
按表2规定的体积吸取试样并置于烧瓶中,然后把烧瓶连接到仪器上,冷凝器通入冷却水。
表2试样的体积
预计的硫含量
试样的体积
mg/kg 0.1~1 >1~2 >2~5 >5~10 >10~30
mL 50 25 10 5 1
取10mL盐酸溶液(5.2.6)置于滴液漏斗C中,将5mL醋酸锌溶液(5.2.7)和0.5mL氢氧化钠溶液(5.2.5)置于吸收器F中。安装吸收器F时,要使得导管E几乎达到吸收器F的底部。再用氮气清扫仪器。氮气用通过含有乙二醇-氢氧化钾溶液(5.2.8)的第一个洗气瓶和通过装有玻璃毛过滤层的第二个洗气瓶净化,流速约为1.5L/h1.7L/h,在整个还原期间应保持这种流速。
用磁力搅拌器搅拌,搅拌速度为使活性镍尽可能均匀分散在液体内。加热烧瓶,使瓶内液体约在 10min左右达到沸腾。继续加热30min,使有和缓的回流发生,然后把盐酸溶液缓慢地滴人烧瓶内(在 5min~10min内滴入10mL)。放出的硫化氢被氮气带到吸收器F。加酸后继续回流约20min,完成硫化氢的输送和吸收。
从仪器上卸下吸收器F和导管E,关闭搅拌器、加热器和氮气。 5.4.3.3显色
加10mL水到吸收器F里,螺旋导管应低于液面10mm~20mm,用导管搅拌使溶液均匀。从导管里加人5mLN,N-二甲基-对次苯基二胺硫酸盐溶液(5.2.10)到吸收器F中(该液体因密度较大沉在吸收器的底部),使白色浮层(厚5mm~10mm)保持在吸收器里液体的上层,可避免硫化氢的损失。 立即从导管加入1mL硫酸铁(Ⅱ)铵溶液(5.2.9),并用尽可能少的水冲洗下去。
用导管混匀液体,先底部、后上部(在整个操作期间,螺旋导管应保持在液面以下)。剧烈搅拌1min。 最后把蓝色溶液转移到50mL容量瓶中,用水稀释到刻线并混匀。 5.4.3.4分光光度测定 5.4.3.4.15min后用光程长20mm的比色皿在667nm波长下测其溶液的吸光度E。
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5.4.3.4.2 测定空白溶液的吸光度E。。 5.4.3.4.3从校准曲线上求出对应于(E一E。)的硫浓度@。(mg/L)。 5.5结果计算 5.5.1全硫含量按式(1)计算:
wX50 VXp
·(1 )
e,
式中: ws 试样的全硫含量,单位为毫克每千克(mg/kg);
试样溶液中对应于(E一E。)的硫的校正浓度,单位为毫克每升(mg/L);
wo V 试样的体积,单位为毫升(mL);
试样的密度,单位为克每毫升(g/mL);比色用容量瓶的体积,单位为毫升(mL)。
p 50
5.5.2数值修约按GB/T8170的规定进行。 5.6 精密度
重复性(r)和再现性(R)见表3。
表3精密度
再现性(R) mg/kg 0.15 0.30 0.97
硫含量 mg/kg 0.5 1.5 5
重复性(r) mg/kg 0.05 0.15 0.62
6方法二 紫外荧光法
6.1原理
样品进人高温裂解炉后,发生氧化反应,在高温下(适宜温度1050℃),样品被完全汽化并发生氧化裂解,生成包括CO2、HzO、·NO、SO2及其他氧化产物(以MOx表示)的反应产物,其样品中硫化物定量地转化为SO2。
R-N+R-S+O,—CO,+HO+·NO+SO+MOx
二氧化硫经过紫外线的照射,转化为激发态的SO*,激发态的SO,'跃迁到基态时发射出光子,通过测定化学发光的强度来测定样品中的总硫含量。
SO,+hr→SO,-SO2+hr
6.2试剂和材料 6.2.1 硫荔,优级纯。 6.2.2 异辛烷,分析纯。 6.2.3 硫校准溶液。用分析天平准确称取0.0575g硫苏,精确到0.2mg,移人100mL容量瓶中,用异辛烷(6.2.2)稀释至标线,此校准储备液硫含量约100mg/L,实际含量以式(2)计算为准。用吸量管和
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