ICS 75. 040 E 21
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 11059---2011 代替GB/T 11059--2003
原油蒸气压的测定 膨胀法 Standard test method for determination of vapor pressure of crude oil :
VPCRx (expansion method)
2012-01-01实施
2011-09-29 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T 11059—2011
前言
本标准按照 GB/T 1.1—-2009 给出的规则起草。 本标准代替GB/T11059—2003《原油饱和蒸气压测定法（参比法）》。 本标准与GB/T11059—-2003相比，主要技术变化如下：
-标准名称由《原油饱和蒸气压测定法(参比法)》改为《原油蒸气压的测定膨胀法》; 增加了附录 A。
本标准使用重新起草法修改采用ASTMD6377-08《原油蒸气压的测定 膨胀法》(英文版)。 本标准与 ASTM D6377-08 主要差异如下：
在第2章“规范性引用文件”中，用相应的国家标准或行业标准代替ASTMD6377-08中有关的引用文件； -删除了ASTMD6377一2008的第5章意义及用途”； -删除了ASTMD63772008的第15章"关键词”；增加“试验报告”（见第12章）。
本标准由中国石油天然气集团公司提出。 本标准由全国石油天然气标准化技术委员会（SAC/TC355)归口。 本标准起草单位：中国石油天然气集团公司管道分公司管道科技研究中心、大庆油田工程有限公
司、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：刘吉良、李秋萍、刘雯、李季成、顾洁。 本标准于 1989 年首次发布，2003年第一次修订,本次为第二次修订。
I GB/T 11059-—2011
原油蒸气压的测定膨胀法
警告一一使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。 使用者有贵任采取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
1. 1本标准规定了采用自动蒸气压测定仪测定原油蒸气压的方法。 1. 2本标准适用于测定蒸气压为 25 kPa～180 kPa 的原油,测定温度为 37.8 ℃,膨胀后气液比从 4 ： 1 到 0.02：1。本标准也可用于测定蒸气压高至 500 kPa 的原油,测定温度范围从 0 C～100 ℃ ，但精密度可能不适用。 1.3本标准也可用于在线測量，但测量前样品不能进行气饱和处理。
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。
GB/T3535石油倾点测定法（GB/T3535—2006,ISO3016：1996,MOD) GB/T4756石油液体手工取样法(GB/T4756--1998,eqvISO3170:1988) GB/T8017石油产品蒸气压测定法（雷德法）(GB/T8017—1987，ASTMD323:82,MOD) GB/T17280原油蒸馏标准试验方法(GB/T17280—1998,ASTMD2892:90,MOD) SY/T 5317石油液体自动取样法(SY/T 5317-—2006,ISO 3841:1997,IDT) ASTM D 3700LPG样品的浮式活塞柱取样方法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
铂电阻温度计 platinum resistance thermometer 用导线连接起来测量温度的装置，其电阻变化与温度有关。
3. 2
气液比 (V/L)vapor-liquid ratio(V/L) 蒸气体积和液体体积之比。
3.3
稳定原油 dead crude oil 当原油置于室温和大气压条件下，不会导致沸腾的原油。
3. 4
未稳定原油live crude oil 通常放在压力容器中，当置于室温和大气压下，会导致沸腾的原油。
1 GB/T 11059-2011
3.5
雷德蒸气压当量(RVPE)reid vapor pressure equivalent(RVPE) 用相关公式(见 A.2)，由 VPCR(37.8℃)计算得到的蒸气压。与 GB/T 8017方法测得的蒸气压
等效。． 3.6
原油蒸气压(VPCRx) vapor pressure of crude oil 在已知体积的容器中，气液比为X：1时处理过或没处理过的原油的蒸气压，原油可能含有天然
气，空气或水分或是这些的混合物。X为4～0.02。
4原理
将耐压取样系统中(带有浮式活塞柱型容器)的原油样品转移至内部带有移动活塞且温度为20℃ (或更高)的可控温测量室中。密封后移动活塞扩大测量室的体积，达到所需的气液比。然后将测量室的温度调节到测量温度,振荡测量室 5 min～30 min，当温度和压力达到平衡后，测得的压力记为样品的原油蒸气压（VPCRx）。为了能够得到与GB/T 8017方法等效的结果，设定量室的气液比为4：1，测量温度为 37.8 ℃。
5 试剂
除非另有规定，在分析中仅使用分析纯试剂。 5.1 2,2-二甲基丁烷 5.2 2,3-二甲基丁烷; 5.3戊 5.4甲苯; 5.5 丙酮。
替告一一以上试剂易燃,可能导致火灾,对健康有害。
6仪器
6. 1 仪器有一个小容量圆柱形测量室,并带有可将测量室温度控制在 0 ℃~～~100 ℃的相关附件。 测量室底部带有一个可移动的活塞，通过活塞的移动，可使试样进人測量室并膨胀至设定的气液比。活塞在最低位置时死体积小于测量室总体积的1%。活塞上带有静态压力传感器。测量室带有供试样进出的阀门。活塞和阀门的温度与测量室的温度一致，以避免冷凝或蒸发现象的发生。 6. 1. 1 测量室的体积为 5 mL~15 mL,能够保证气液比为 4 ： 1 ~0. 02 : 1,气液比可调整的精确度为 0.01. 6.1.2 压力传感器的量程至少为 0 kPa～~500 kPa,最小刻度为 0.1 kPa,可准确至±0.5 kPa。压力测量系统带有可直接读数的电子显示器。 6. 1.3 在试验过程中,测量室的温度波动范围控制在士0. 1 ℃内。 6. 1. 4 采用铂电阻温度计测定测量室的温度。温度量程为 0 ℃～100 ℃,最小刻度为 0. 1 ℃,准确至 ±0.1 ℃. 6.1.5蒸气压仪器应具备洗涤测量室的装置，用下一个试样或者甲苯或丙酮洗涤测量室。 6.1.6蒸气压仪器在测量过程中应有摇动试样的装置,最低摇动频率为每秒 1.5周。 6.2校准用真空泵：可将测量室的压力降低至 0.01 kPa 以下。
2 GB/T 11059—2011
6.3 校准用的麦氏真空计或者校准电子真空仪:量程 0. 01 kPa～0. 67 kPa 按标准 GB/T 17280 中的附录 A 进行校准。 6.4校准用的压力表：能够精确测量当地的大气压，精度为 0.1 kPa，使用时与仪器置于同一海拔高度。
7取样
7. 1一般要求 7.1.1为避免采样时样品蒸发引起组分变化，未稳定原油的采样应按ASTMD3700执行。对于稳定原油的采样，当不能满足ASTMD3700时，可按GB/T4756或SY/T5317执行。 7.1.2按照 ASTM D3700 取样时,如果用于测定蒸气压(包括清洗)的试样的总不超过 20 mL 时，应采用最小体积为 200 mL的浮式活塞柱型容器，也可使用较大体积的浮式活塞柱型容器。活塞的最小背压,要比测量室进样温度下的试样蒸气压高 100 kPa 以上，以能够推动活塞。活塞的最大背压不应超过仪器压力传感器的最大测量压力。产生背压的工作介质为压缩空气或其他非可燃的压缩气体。浮式活塞柱型容器应具有搅拌试样的机械装置，在进口处应设置用于冲洗的第二个阀门。 7.1.3在取样和保存过程中，试样的温度不超过30 ℃。如果要长期保存，应将样品保存在低于倾点温度的室内或者冰箱里。 7. 1. 4 在按 8. 4 清洗之后,从浮式活塞柱型容器中取出试样进行第一次蒸气压测定。在三次测定之后，不允许再使用浮式活塞柱型容器内的试样。 7.2采样步骤 7.2.1如果是从压力源中取样，如管道，应使用浮式活塞柱型容器在压力容器上直接取样。打开冲洗阀对浮式活塞柱型容器进行冲洗，直到原油在第二个进口流出，关上清洗阀，使得柱塞慢慢移动，直到柱子中进人至少200 mL的样品。关闭进样阀门立即施加背压，检查浮式活塞柱型容器中的样品是否有至少200mL。 7.2.2如果是从非压力源中取样，如存储罐、油罐、圆桶或其他小型容器，应按照GB/T4756或 SY/T5317进行操作，使用250mL或1L的容器装满70%～80%的样品。为了达到最佳的试验精度，建议使用 1L的容器。 7.3样品转移
在室温下，从浮式活塞柱中转移样品至测量室，温度应至少高于样品倾点5（根据GB/T 3535 测定)。
8 测试步骤
8. 1压力传感器校准 8.1.1压力传感器应6个月校准一次，或者按照质量控制要求进行检查（见第 11章）。传感器用零点 (<0.1 kPa)和环境大气压这两个点进行校准。 8.1.2将麦氏真空计或校准电子真空仪接上与测量室相连的真空系统，启动真空系统，当真空测量仪的读数小于 0.1 kPa 时，根据操作手册调节传感器至零或者真空测量仪的实际读数。 8.1.3打开测量室，使其处于大气压力状态，观察传感器上的压力读数，要确保仪器指示的是总的压力，而不是计算值或校准值。将其以校准用压力表的读数为参考标准进行校准。压力校准期间,校准用压力表所测得的压力应为实验室内仪器相同海拔下的当地大气压。如果仪器在超出压力范围使用时，
3 GB/T 11059—2011
应进行负荷平衡校准。 8.1.4重复 8.1.2和 8.1.3的操作,直到零压力和大气压的读数准确无误。 8.2温度传感器校准
用于监控测量室温度的铂电阻温度计至少每 6 个月校准一次。铂电阻温度计按国家有关检定(校准)规程进行校准。 8.3测量前，必要时可以采用甲苯或丙酮冲洗测量室，可通过用活塞吸人冲洗溶剂，再推出到废液容器中的方式进行冲洗。 8.4为了避免被上次的试样或溶剂污染，应用待测试样至少冲洗测量室三次。每次冲洗时，在测量室中至少装满一半的试样，冲洗后应立即进行测量。 8.5 设定测量室的进样温度在 20 ℃~37.8 ℃之间。对倾点高于 15 ℃的原油样品，进样温度设定值要比倾点至少高5℃。 8.6根据需要设定气液比为X：1的数值（为了能得到与 GB/T 8017相应的试验结果，将气液比设定为 4:1)。 8.7如果样品装在压力浮式活塞柱型容器内，可采用机械搅拌器对其充分搅拌。如果样品装在常压容器中，则摇动容器，确保得到均匀试样。 8.8根据操作手册,将试样导人测量室,试样体积应能保证在测量室中膨胀至其最终体积时达到设定的气液比。 8.9关闭进样阀后，使测量室的体积膨胀到最终体积。 8.10打开振荡器,在整个测量过程中保持打开状态。 8. 11 调整测量室的温度至测量温度(为了能得到与 GB/T 8017 相应的试验结果,要设定测量温度为 37.8℃）。测量温度应高于样品倾点温度10℃以上。 8. 12 等到测量室与试样间温度达到平衡后,每隔(30士5)s 观测一次总压力,当连续三次的总压力读数相差均在 0.3 kPa 以内时,记录此时的蒸气压,即为原油蒸气压 VPCRx(t)。
9 结果的表示
原油蒸气压以 VPCRx(t)表示,单位为千帕(kPa)。结果精确到 0.1 kPa。 其中: X——气液比; t 一测量温度,单位为℃。
10 精密度
10. 1 重复性
在同一实验室，由同一操作者使用相同设备，按本标准规定的操作，两次测试结果的绝对差值不应超过重复性限 r 的概率为 95%。 10.1.1压力浮式活塞柱型容器试样：
:(1) (2)
当 X= 4,t=37.8 C时,r=2.48 kPa(37.8 C) 当 X=0.02,t=37.8 ℃时,r=5.61 kPa(37.8 ℃)
10.1.2常压容器中试样：
当 X=4,t=37.8 ℃时,r=2. 29 kPa(37.8 ℃)
(3)
4 GB/T 11059—2011
10.2再现性
在不同的实验室，由不同的操作者使用不同的设备，按本标准规定的操作，两次测试结果的绝对差值不应超过再现性限 R的概率为 95%。 10.2.1 压力浮式活塞柱型容器试样：
当 X=4,t=37.8 ℃时,R-4. 26 kPa(37.8 ℃) 当 X=0.02,t=37.8 ℃时,R=20.3 kPa(37.8 ℃)
(4) (5)
10.2.2常压容器中样品：
当 X=4,t=37.8 C时,R5.26 kPa(37.8 C) 10.2. 3 本方法测得的 VPCR, (37.8 ℃)与 ASTM D323 法测得的蒸气压之间存在一个有效的统计相对偏差(见附录 A)。
(6)
11质量保证和控制
11. 1 当仪器使用时,每天都要使用一个已知其挥发性的校准液对仪器进行校准。对纯物质,重复测量的样品可以从同样的容器里多次取出。 11. 2表 1 提供了 VPCR,(37. 8 ℃)的公认的参考值(ARV)和参考样品的不确定度(至少 95%置信区间），用来确定参考样品的可接受的测量结果范围，以便验证仪器的性能。 11. 3 如果测量的数值在表 1 的可接受测量结果范围内,表明该仪器的性能是符合本标准的。 如果得到的数值在可接受测量结果范围之外，那么就需要检查物质的纯度和重新校准仪器(8.1.8.2)， 11. 4使用表 1 中所列的参考样品，只能标定仪器本身是否准确不能验证整个试验方法(包括样品处理)的准确性。因为蒸发造成的损失不会减少单一组分试样的蒸气压测量结果，而多组分混合物因蒸发时使轻组分损失，可造成试样蒸气压测量结果降低。蒸气压测量的整个试验方法（包括操作者的技术）的检查，用从（7.2)得到的同一批次样品定期进行检查。样品应存放在适合长期储存而且不使样品变质的环境中。通过使用控制图可以对质量控制样品进行分析。
表 1 公认的参考值(ARV)和空气饱和状态下参考样品测量结果的允许范围
公认的参考值 Ptot ±不确定度
仪器厂家给出的误差 参考样品的饱和蒸汽压可接受测量结果范围
参考样品
kPa
kPa ±0.1 ±0.1 ±0.1
kPa 112.8 ±0.2 74.1 ±0.2 57.1 ±0. 2
戊烷 2,2-二甲基丁烷 2,3-二甲基丁烷
112. 8±1. 2(111. 6~114. 0) 74. 1 ±1. 2(72. 9~~75. 3) 57.1±1. 2(55. 9 ~~58. 3)
12 试验报告
试验报告至少应给出以下几个方面的内容：
识别被试的样品所需的全部资料；使用的标准（包括发布或出版年号）；试验结果，包括各单次试验结果和它们的平均值；与规定的分析步骤的差异；在试验中观察到的异常现象；试验日期。 GB/T 11059—2011
附录A （资料性附录）
与 GB/T 8017 规定方法的相对偏差
A.1本方法 VPCR(37.8 ℃)的结果和 GB/T 8017 结果之间的直接比较是参考性的。 A.2通过本方法测得的原油蒸气压 VPCR(37.8℃)结果可以预测试样按 GB/T 8017 测得的雷德蒸气压 RVP,其预测值为等效雷德蒸气压(RVPE)，由式(A.1)和式(A.2)进行计算。
当试样来自浮式活塞柱型容器时：
RVPE=0.834×VPCR(37.8 ℃) 当试样来自常压 1 L 容器时：
(A.1)
RVPE=0. 915× VPCR4(37.8 ℃)
(A.2)