ICS 75.160 E 31
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
NB/SH/T 0908—2015
重质燃料油和原油稳定性及相容性的测定
光学检测法
Standard test method for determining stability and compatibility of heavy fuel oils
and crude oilsby heavyfuel oil stability analyzer (optical detection）
2016-03-01实施
2015-10-27发布
国家能源局 发布 NB/SH/T0908—2015
前言
本标准根据CB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用ASTMD7112-12《重质燃料油稳定性分析仪测定重质燃料油和原
油的稳定性和相容性（光学检测法）》。
本标准与ASTMD7112-12的主要差异及原因如下：
第2章“规范性引用文件”采用相应国家标准和行业标准。 本标准由中国石油化工集团公司提出。 本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会（SAC/TC280/
SC1）归口。
本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院。 本标准主要起草人：王小伟、王京。 本标准为首次发布。 NB/SH/T0908—2015
重质燃料油和原油稳定性及相容性的测定光学检测法
警告：本标准的应用可能涉及到某些有危险的材料、操作和设备，但并未对与此有关的所有安全问题都提出建议。用户在使用本标准前有责任制定相应的安全和防护措施，并确定相关规章限制的适用性。
1范围
本标准规定了沥青质絮凝的滴定和光学检测自动方法，用于测定石油炼制的渣油物料、残渣燃料油和原油的稳定性和相容性参数。
本标准适用于来自常压和减压蒸馏、热加工、催化和加氢裂化过程的渣油，如符合GB25989- 2010产品分类中的F-R1、F-R2、F-R3和F-R4级别的样品，GB/T29114—2012产品分类中的包含石油炼制中重组分的石油燃料样品，以及原油。
本标准不适用于沥青质质量分数小于0.05%的样品，并且对于已经发生沥青质絮凝的不稳定样品得不到滴定终点。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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。
CB/T4756石油液体手工取样法 GB25989—2010炉用燃料油 GB/T27867石油液体管线自动取样法 GB/T29114—2012燃气轮机液体燃料 SH/T0266石油沥青质含量测定法 NB/SH/T0843石化行业分析测试系统的评价统计技术法
3术语和定义及符号
下列术语和定义、符号适用于本文件。 3.1术语和定义 3. 1.1
沥青质asphaltenes 能在特定芳烃溶剂中溶解、但添加过量特定正构烷烃溶剂会分离析出的石油组分。 注：本标准中芳烃溶剂是二甲苯，正构烷烃溶剂是正庚烷。
3.1.2
相容性compatibility 两种或多种原油或燃料油按一定比例混合后不出现沥青质絮凝或相分离的现象。
- NB/SH/T0908-2015
3.1. 3
絮凝 flocculation 原油和重质燃料油中，
M
的团簇。 3.1. 4
bilnreserve
存储稳定性含沥青质的
然料油和渣油在存储或与其他油品混合时使沥青质保持胶溶（胶体分散）
状态而不发生 凝的性质
注：具有高稳定性的油品能存储较长的时间或者能在较大比例范围内与其他油品混合而不出现沥青质絮凝现象。 3. 1.5
芳烃溶剂当量值 (SE) aromatic solvent equivalent 当含有芳 正构烷烃 二甲苯和正庚烷）的溶剂与样品混合而不出现沥青质絮凝时， 容剂中芳
烃（） 苯含 量的最小值，用体积分数表
C
FRs乘以100%，见式（2）。
A 3.1. 6
M 山
数 evaporation correction coefficient 二甲苯）在 主样品杯中的挥发速度，以克每小时（g/h）计
3. 1
(FR) flocculation ratio 合时，不出现 沥青质絮凝时芳烃溶剂的最低浓度，用二甲苯 占芳烃和正构烷烃溶液的比例表示。
HO
甲萃 3.
.
疑比例（FRs/）甲苯和正庚烷组成的溶液与 g油样稀释混合时的絮凝比例 （见3.1.7)。 比例被一些从事原油、重质烤 科油稳定性和相容性石 开究的石油公司广 乏使用。P值 （见3.1.11）等于等于0。
3. 1.
溶性参数 (IN) insolubility number 用 定原 混合后相 性的混合 模型参数之注：
不
参数根据 油的密度 芳烃浴 容剂当量值和往5mL样品中添加正庚烷且不出现沥青质攀凝所允许
计算。 芳烃溶剂加正构完烃鑫部（正庚烷）体积比值表示。
的
公式在计算章
见15.2）
3.1. 10
最大絮凝比例（F 原油和重 燃料油胶体
maximum flocculation ratid
用芳烃溶剂 （二甲苯）与
质分 分散所需的最小
注：将絮凝比例和样品在 剂中的浓度进行作图，向外延伸到样品无限稀释时与轴的交点而计算得到FR（此
H
处1/X=0，见量
3. 1. 11
P值P-value 针对炼厂原油、重质燃料油和渣油的 历青质聚沉现象，用于表征样品稳定性或者胶溶能力的参数。 注：P值的表达式是P=1+X，这里是往1g油中加人正构烷烃（正庚烷）直至发生沥青质絮凝所消耗的正庚
烷最小毫升数。P值的最小值是1，也就是说不稳定的油在不添加任何正构烷烃溶剂的情况下便已发生了沥青质聚沉。P值越高表明油中的沥青质越稳定。
2 NB/SH/T0908—2015
3.1.12
油基质oilmatrix 原油和重质燃料油中围绕在 历青质周围形成胶体分散体系的部分。
注：为了达到测定目的， 品分成油基质 （有时也称为油介质）和沥青质。 3.1.13
沥青质的P值沥青质保持胶
3. 1. 14
D
油基质的 值油基质 内胶溶能力
3.1.15
胶溶 peptize 溶解 沥质或使沥青质保持胶体分散状态
3.1.16
混 溶解性 参数（SBN） solubility blending number
到定原 油混合后相容性的混合模型参 数之原油的 合溶解性参数是根据原油的密度、芳烃溶剂等当量值和往5mL样品中 中添加正庚烷且不出现沥青质聚
共
的正庚烷最大体积值来测定和计算。公式在计算章给出（见15.2）
H
3. 1,
epsize
国酒比例。 FR 5mL L芳烃+正构烷烃溶液（ 上甲苯和正庚烷） 与1g油样稀释混 合时的絮凝比例。 In: 不容胜参
1
一次加人到备用落
3. 1.
stock solution 宝量二甲苯中的样品溶液。
3.2 号
FR 最大 凝比例。 P：油样的P值 P：沥青质的P P。：油基质的P值或者胶溶能力。 SBN：混合容解性参数 SE：芳烃浴剂当量 直，体积分 Xin：稀释油祥所消耗 E庚烷的量，用mL/g表示。
VIH
4方法概要
稳定性和相容性参数是通过光等 贡法检测滴定过程中沥青质初始絮凝点来测定的。先制备三个不同比例的二甲苯-试样的备用溶液，再用正庚烷滴定促使沥青质聚。滴定过程中混合液在光学检测器中不断循环，通过检测可见光的散射强度变化来判断沥青质絮凝。由所使用的试样、二甲苯和正庚烷的量计算稳定性参数：二甲苯当量值SE、P值和FRs/1。如果已知密度，那么原油的相容性参数（SBN
3 NB/SH/T0908—2015
和I）也可以计算出来。
5方法应用
5.1利用背散射技术自动测定稳定性参数，提高了准确性并消除了人为误差。在手动测定过程中，操作者必须通过肉眼分辨滤纸上的油滴状况，来判定沥青质是否已经聚沉。 5.2如果能更准确地测定稳定性参数，炼厂在热加工和加氢裂化过程中，就能在更接近极限苛刻度的情况下运行，从而可以增加收率和利润。 5.3本标准所得结果能用作燃料油稳定性参数的规范。 5.4原油相容性参数能用于炼厂在混合前预判原油是否相容，从而使因结垢、装置非正常停工和维护引起的费用最小化。测定原油的相容性参数也可以帮助炼厂更经济地选择拟混合原油 5.5本标准能测定稳定性和相容性参数，以及特定用途混合物的存储稳定性，用于优化重质燃料油的混合、存储和使用。
注：通常使用稳定性和相容性参数表征渣油产品、混合燃料油和原油的存储稳定性。但是稳定性、存储稳定性和相
容性很大程度上“与使用条件有关”，但这超出了本测试方法的范畴。
6干扰
6.1样品中含有游离水会给光学检测带来困难，应在测定前通过离心将水脱除。 6.2固体颗粒如焦炭、蜡颗粒、泥浆、沙粒或者催化剂粉末不会影响光学检测，也不会干扰测定结果。
7仪器
7.1PORLA重质燃料油、原油稳定性和相容性分析仪见图1和图2，其主要组成部分如下。
饱和烃溶液泵
循环泵
搅拌升降系统
检测系统 清洗泵
芳烃溶液泵
样品转盘
图1PORLA稳定性和相容性分析仪示意图 NB/SH/T0908—2015
排空泵
循环泵
正构烷烃溶剂泵
搅拌
检测器
芳烃溶剂泵
样品杯
样品溶液
O 加热
图2PORLA稳定性和相容性分析仪的原理图
7.1.1样品杯：为适应样品转盘，样品杯由轻质、惰性材料制成，具有平坦光滑的底部，其体积大约 100mL。通常使用铝质杯。 7.1.2样品转盘：具有4个位置的样品支架，将样品杯连续地送到测定位置。 7.1.3搅拌升降系统：在测定位置处组合成样品杯盖的垂直升降系统，它包括到达测定位置便开始转动的机械搅拌子、用于添加正庚烷和二甲苯的液体输送管、使样品通过检测器的循环管和测定结束后清空样品池的清洗管。 7.1.4芳烃溶剂泵：精确可调的陶瓷活塞泵，具有以0.01mL/s~0.5mL/s速度泵输二甲苯的能力。 7.1.5正构烷烃溶剂泵：精确可调的陶瓷活塞泵，具有以0.01mL/s~0.5mL/s速度泵输正庚烷的能力。 7.1.6循环泵：精确可调的陶瓷活塞泵，使测定溶液在检测系统中循环。 7.1.7排空泵：精确可调的陶瓷活塞泵，测定结束时用于排空样品杯。 7.1.8检测系统：试样连续循环通过的光学检测器（见图3）。检测器由可见光光源和记录试样中沥青质颗粒反射光的光电二极管组成。
光检测器
出油口
检测槽进油口
梭镜
光发射器
图3PORLA稳定性和相容性分析仪检测器的示意图
7.1.9加热盘：放置在样品杯下面的温控加热系统，它将试样加热使滴定能在高于室温条件下完成。 加热盘的温度可在20℃~100℃之间调整。 7.2计算机：控制测定和校正程序，提供操作者与分析仪器之间的交互界面。 7.3PORLA测定步骤显示窗口：计算机显示，允许输人样品数据和操作人员信息，同时显示每一次滴定的结果（见图4）。
5 NB/SH/T09082015
测量
口X
正构烷准（mL芳径/mL 样品/g
炒饮力 混合芳经/g位置 ola1/1
操作者样品名称样品质量/ 芳经质量洋品密度
PRES S EH
14
0/172
1
2 3 D/(g/mL)
0/a2/1
芳烃
席
1/X 正构烧经时间
FR
正构烷烃
定参著
1/2
?
FR=[(1/X)
Po
存储 FR5/1 打印 P-val
IN SBN
退出
ORLA
7. 4 图5
中：由计算机显示，允许对所有 测定循环参数的默认值进行调整，也可以进行泵校准（见
B区
清洗循环次婴循环时间/s 抽空管路时间搅拌时间/s 经泵输速
先时间/ H 容量/mL 正构 烃步长/mL
待时间/ 构烷烃因子
正林
m
泵输速度排空桌速度/ 泵输芳时间
发校正系数/（g/h）
队认参数
D/CmL)
正构烷烃
取消
接受
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图5PORLA参数窗口
6 ICS 75.160 E 31
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
NB/SH/T 0908—2015
重质燃料油和原油稳定性及相容性的测定
光学检测法
Standard test method for determining stability and compatibility of heavy fuel oils
and crude oilsby heavyfuel oil stability analyzer (optical detection）
2016-03-01实施
2015-10-27发布
国家能源局 发布 NB/SH/T0908—2015
前言
本标准根据CB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用ASTMD7112-12《重质燃料油稳定性分析仪测定重质燃料油和原
油的稳定性和相容性（光学检测法）》。
本标准与ASTMD7112-12的主要差异及原因如下：
第2章“规范性引用文件”采用相应国家标准和行业标准。 本标准由中国石油化工集团公司提出。 本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会（SAC/TC280/
SC1）归口。
本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院。 本标准主要起草人：王小伟、王京。 本标准为首次发布。 NB/SH/T0908—2015
重质燃料油和原油稳定性及相容性的测定光学检测法
警告：本标准的应用可能涉及到某些有危险的材料、操作和设备，但并未对与此有关的所有安全问题都提出建议。用户在使用本标准前有责任制定相应的安全和防护措施，并确定相关规章限制的适用性。
1范围
本标准规定了沥青质絮凝的滴定和光学检测自动方法，用于测定石油炼制的渣油物料、残渣燃料油和原油的稳定性和相容性参数。
本标准适用于来自常压和减压蒸馏、热加工、催化和加氢裂化过程的渣油，如符合GB25989- 2010产品分类中的F-R1、F-R2、F-R3和F-R4级别的样品，GB/T29114—2012产品分类中的包含石油炼制中重组分的石油燃料样品，以及原油。
本标准不适用于沥青质质量分数小于0.05%的样品，并且对于已经发生沥青质絮凝的不稳定样品得不到滴定终点。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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。
CB/T4756石油液体手工取样法 GB25989—2010炉用燃料油 GB/T27867石油液体管线自动取样法 GB/T29114—2012燃气轮机液体燃料 SH/T0266石油沥青质含量测定法 NB/SH/T0843石化行业分析测试系统的评价统计技术法
3术语和定义及符号
下列术语和定义、符号适用于本文件。 3.1术语和定义 3. 1.1
沥青质asphaltenes 能在特定芳烃溶剂中溶解、但添加过量特定正构烷烃溶剂会分离析出的石油组分。 注：本标准中芳烃溶剂是二甲苯，正构烷烃溶剂是正庚烷。
3.1.2
相容性compatibility 两种或多种原油或燃料油按一定比例混合后不出现沥青质絮凝或相分离的现象。
- NB/SH/T0908-2015
3.1. 3
絮凝 flocculation 原油和重质燃料油中，
M
的团簇。 3.1. 4
bilnreserve
存储稳定性含沥青质的
然料油和渣油在存储或与其他油品混合时使沥青质保持胶溶（胶体分散）
状态而不发生 凝的性质
注：具有高稳定性的油品能存储较长的时间或者能在较大比例范围内与其他油品混合而不出现沥青质絮凝现象。 3. 1.5
芳烃溶剂当量值 (SE) aromatic solvent equivalent 当含有芳 正构烷烃 二甲苯和正庚烷）的溶剂与样品混合而不出现沥青质絮凝时， 容剂中芳
烃（） 苯含 量的最小值，用体积分数表
C
FRs乘以100%，见式（2）。
A 3.1. 6
M 山
数 evaporation correction coefficient 二甲苯）在 主样品杯中的挥发速度，以克每小时（g/h）计
3. 1
(FR) flocculation ratio 合时，不出现 沥青质絮凝时芳烃溶剂的最低浓度，用二甲苯 占芳烃和正构烷烃溶液的比例表示。
HO
甲萃 3.
.
疑比例（FRs/）甲苯和正庚烷组成的溶液与 g油样稀释混合时的絮凝比例 （见3.1.7)。 比例被一些从事原油、重质烤 科油稳定性和相容性石 开究的石油公司广 乏使用。P值 （见3.1.11）等于等于0。
3. 1.
溶性参数 (IN) insolubility number 用 定原 混合后相 性的混合 模型参数之注：
不
参数根据 油的密度 芳烃浴 容剂当量值和往5mL样品中添加正庚烷且不出现沥青质攀凝所允许
计算。 芳烃溶剂加正构完烃鑫部（正庚烷）体积比值表示。
的
公式在计算章
见15.2）
3.1. 10
最大絮凝比例（F 原油和重 燃料油胶体
maximum flocculation ratid
用芳烃溶剂 （二甲苯）与
质分 分散所需的最小
注：将絮凝比例和样品在 剂中的浓度进行作图，向外延伸到样品无限稀释时与轴的交点而计算得到FR（此
H
处1/X=0，见量
3. 1. 11
P值P-value 针对炼厂原油、重质燃料油和渣油的 历青质聚沉现象，用于表征样品稳定性或者胶溶能力的参数。 注：P值的表达式是P=1+X，这里是往1g油中加人正构烷烃（正庚烷）直至发生沥青质絮凝所消耗的正庚
烷最小毫升数。P值的最小值是1，也就是说不稳定的油在不添加任何正构烷烃溶剂的情况下便已发生了沥青质聚沉。P值越高表明油中的沥青质越稳定。
2 NB/SH/T0908—2015
3.1.12
油基质oilmatrix 原油和重质燃料油中围绕在 历青质周围形成胶体分散体系的部分。
注：为了达到测定目的， 品分成油基质 （有时也称为油介质）和沥青质。 3.1.13
沥青质的P值沥青质保持胶
3. 1. 14
D
油基质的 值油基质 内胶溶能力
3.1.15
胶溶 peptize 溶解 沥质或使沥青质保持胶体分散状态
3.1.16
混 溶解性 参数（SBN） solubility blending number
到定原 油混合后相容性的混合模型参 数之原油的 合溶解性参数是根据原油的密度、芳烃溶剂等当量值和往5mL样品中 中添加正庚烷且不出现沥青质聚
共
的正庚烷最大体积值来测定和计算。公式在计算章给出（见15.2）
H
3. 1,
epsize
国酒比例。 FR 5mL L芳烃+正构烷烃溶液（ 上甲苯和正庚烷） 与1g油样稀释混 合时的絮凝比例。 In: 不容胜参
1
一次加人到备用落
3. 1.
stock solution 宝量二甲苯中的样品溶液。
3.2 号
FR 最大 凝比例。 P：油样的P值 P：沥青质的P P。：油基质的P值或者胶溶能力。 SBN：混合容解性参数 SE：芳烃浴剂当量 直，体积分 Xin：稀释油祥所消耗 E庚烷的量，用mL/g表示。
VIH
4方法概要
稳定性和相容性参数是通过光等 贡法检测滴定过程中沥青质初始絮凝点来测定的。先制备三个不同比例的二甲苯-试样的备用溶液，再用正庚烷滴定促使沥青质聚。滴定过程中混合液在光学检测器中不断循环，通过检测可见光的散射强度变化来判断沥青质絮凝。由所使用的试样、二甲苯和正庚烷的量计算稳定性参数：二甲苯当量值SE、P值和FRs/1。如果已知密度，那么原油的相容性参数（SBN
3 NB/SH/T0908—2015
和I）也可以计算出来。
5方法应用
5.1利用背散射技术自动测定稳定性参数，提高了准确性并消除了人为误差。在手动测定过程中，操作者必须通过肉眼分辨滤纸上的油滴状况，来判定沥青质是否已经聚沉。 5.2如果能更准确地测定稳定性参数，炼厂在热加工和加氢裂化过程中，就能在更接近极限苛刻度的情况下运行，从而可以增加收率和利润。 5.3本标准所得结果能用作燃料油稳定性参数的规范。 5.4原油相容性参数能用于炼厂在混合前预判原油是否相容，从而使因结垢、装置非正常停工和维护引起的费用最小化。测定原油的相容性参数也可以帮助炼厂更经济地选择拟混合原油 5.5本标准能测定稳定性和相容性参数，以及特定用途混合物的存储稳定性，用于优化重质燃料油的混合、存储和使用。
注：通常使用稳定性和相容性参数表征渣油产品、混合燃料油和原油的存储稳定性。但是稳定性、存储稳定性和相
容性很大程度上“与使用条件有关”，但这超出了本测试方法的范畴。
6干扰
6.1样品中含有游离水会给光学检测带来困难，应在测定前通过离心将水脱除。 6.2固体颗粒如焦炭、蜡颗粒、泥浆、沙粒或者催化剂粉末不会影响光学检测，也不会干扰测定结果。
7仪器
7.1PORLA重质燃料油、原油稳定性和相容性分析仪见图1和图2，其主要组成部分如下。
饱和烃溶液泵
循环泵
搅拌升降系统
检测系统 清洗泵
芳烃溶液泵
样品转盘
图1PORLA稳定性和相容性分析仪示意图 NB/SH/T0908—2015
排空泵
循环泵
正构烷烃溶剂泵
搅拌
检测器
芳烃溶剂泵
样品杯
样品溶液
O 加热
图2PORLA稳定性和相容性分析仪的原理图
7.1.1样品杯：为适应样品转盘，样品杯由轻质、惰性材料制成，具有平坦光滑的底部，其体积大约 100mL。通常使用铝质杯。 7.1.2样品转盘：具有4个位置的样品支架，将样品杯连续地送到测定位置。 7.1.3搅拌升降系统：在测定位置处组合成样品杯盖的垂直升降系统，它包括到达测定位置便开始转动的机械搅拌子、用于添加正庚烷和二甲苯的液体输送管、使样品通过检测器的循环管和测定结束后清空样品池的清洗管。 7.1.4芳烃溶剂泵：精确可调的陶瓷活塞泵，具有以0.01mL/s~0.5mL/s速度泵输二甲苯的能力。 7.1.5正构烷烃溶剂泵：精确可调的陶瓷活塞泵，具有以0.01mL/s~0.5mL/s速度泵输正庚烷的能力。 7.1.6循环泵：精确可调的陶瓷活塞泵，使测定溶液在检测系统中循环。 7.1.7排空泵：精确可调的陶瓷活塞泵，测定结束时用于排空样品杯。 7.1.8检测系统：试样连续循环通过的光学检测器（见图3）。检测器由可见光光源和记录试样中沥青质颗粒反射光的光电二极管组成。
光检测器
出油口
检测槽进油口
梭镜
光发射器
图3PORLA稳定性和相容性分析仪检测器的示意图
7.1.9加热盘：放置在样品杯下面的温控加热系统，它将试样加热使滴定能在高于室温条件下完成。 加热盘的温度可在20℃~100℃之间调整。 7.2计算机：控制测定和校正程序，提供操作者与分析仪器之间的交互界面。 7.3PORLA测定步骤显示窗口：计算机显示，允许输人样品数据和操作人员信息，同时显示每一次滴定的结果（见图4）。
5 NB/SH/T09082015
测量
口X
正构烷准（mL芳径/mL 样品/g
炒饮力 混合芳经/g位置 ola1/1
操作者样品名称样品质量/ 芳经质量洋品密度
PRES S EH
14
0/172
1
2 3 D/(g/mL)
0/a2/1
芳烃
席
1/X 正构烧经时间
FR
正构烷烃
定参著
1/2
?
FR=[(1/X)
Po
存储 FR5/1 打印 P-val
IN SBN
退出
ORLA
7. 4 图5
中：由计算机显示，允许对所有 测定循环参数的默认值进行调整，也可以进行泵校准（见
B区
清洗循环次婴循环时间/s 抽空管路时间搅拌时间/s 经泵输速
先时间/ H 容量/mL 正构 烃步长/mL
待时间/ 构烷烃因子
正林
m
泵输速度排空桌速度/ 泵输芳时间
发校正系数/（g/h）
队认参数
D/CmL)
正构烷烃
取消
接受
打印
图5PORLA参数窗口
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