
ICS 75.080 E 30
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
NB/SH/T 0829—2010
沸程范围174℃~700℃石油馏分沸程分布的测定 气相色谱法 Standard test method for boiling range distribution of petroleum distillates in boiling range from 174℃ to 700℃C by gas chromatography
2010-10-01实施
2010-05-01发布
国家能源局 发·布
NB/SH/T08292010
前言
本标准修改采用美国试验与材料协会标准ASTMD6352-04《气相色谱法测定沸程范围 174℃~700℃石油馏分沸程分布》。
本标准根据ASTMD6352-04重新起草。 为了适合我国国情,本标准在采用ASTMD6352-04"时进行了修改。本标准与ASTMD6352-
04的主要差异如下:
引用标准采用我国现行的国家标准和行业标准。对于ASTMD6352-04中引用的标准,
我国无相应国家标准的在文本中加以说明,不再引用其标准。
增加了采用氮气作载气的色谱条件,适合我国的载气使用情况。 本标准的附录A和附录B均为资料性附录。 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:金珂、杨海鹰。 本标准为首次发布。
1
NB/SH/T08292010
沸程范围174℃~700℃石油馏分沸程分布的测定
气相色谱法
1范围 1.1本标准规定了石油馏分沸程分布的测定方法。本标准适用于常压下初馏点高于174℃且终馏点低于700℃(C到C)的石油馏分。 1.2本标准不适用于测定含有低相对分子质量组分(如石脑油、重整油、汽油、原油)的石油或石油产品。含有其他杂原子化合物(如醇类、醚类、酸类或酯类)或渣油的物质不能用本标准测定。 这类物质的测定可以参见方法SH/T0558、ASTMD3710或ASTMD5307。含有大量非正构烷烃的物质使用本标准测定会产生偏差(参见附录A)。 1.3本标准采用国际单位制(SI)单位。 1.4本标准没有对所涉及到的所有安全问题提出建议。因此,在使用本标准以前,用户应建立适当的安全和保护措施并确定相关规章限制的适用性。 2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误内容)或修改版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成的协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
SH/T0558石油馏分沸程分布测定法(气相色谱法) GB/T6536 石油产品蒸馅测定法 GB/T9168石油产品减压蒸馏测定法 GB/T17280 原油蒸馏标准试验方法 ASTM D3710 气相色谱法测定汽油和汽油馏分沸程分布 ASTMD5307 气相色谱法测定原油馏分沸程分布
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。 3.1本标准特殊术语的定义 3. 1.1
面积切片areaslice 在特定保留时间段内来自色谱检测器信号的积分面积。在面积切片模式(见6.4.2)中,忽略了
色谱峰检测参数,检测器积分信号记录的是连续的、具有固定时间步长的面积切片。 3. 1.2
校正面积切片·correctedareaslice 校正基线补偿即扣除先前记录的空白(非样品)运行面积切片以后的面积切片。
3. 1. 3
累计校正面积 cumulativecorrected area 从分析开始到指定保留时间(RT)的校正面积切片之和,它已扣除了任何非样品面积(例如溶剂)。
3.1.4
终馏点(FBP) final boiling point
1
NB/SH/T0829 —2010
所获得的色谱图中累计校正面积等于色谱样品总面积99.5%时的保留时间所对应的温度。 3.1.5
initial boiling point
初馏点(IBP)
所获得的色谱图中累计校 正面积等? 色谱样品总面积0.5%时的保留时间所对应的温度。
C 1
3.1. 6
切片速率 slicerate
分析中用于对色调检测器的连续(模拟)响应信号进行积分的时间段。切片速率以赫兹表示(例如,每秒积分 3. 1.7
切片时间 slice 与整 个色谱分析中每片面积切片相关的分析时间。切片时间是指每个相邻面积切片尾部的
时间。 3. 1. 8
样品总面称 total samplearea 起始 至最后面积点的累计校正面积。
3. 2
bbreviation
烃化 物缩写的通用方式是标出化合物碳原子数。前缀通常标明碳链形式,而以数字下标标明碳原手数( 例如,正癸烷表示为n-Co:异十四烷表示为i-C4)。 4 方法概要 4J1 用气 相色谱法来模拟常规蒸馏方法进行沸程分布的测定。 使用子非极性开管毛细管气相色谱
中的烃类组分能按沸点升高顺序流出
使视
试 用溶剂稀释降低黏度后导人气相色谱仪。试样气化采用注射点独立加热或与柱温同步
4. 2 加
4. 以 重复的线性程序升温速率升高色谱柱温度,使烃类组分按照沸点升高的顺序流出。用火焰
检测器(FID)定量测定流出的试样。以面积切片记录分析过程中连续保留时间段的检测器
积分 号 4. 4 测定试验方法范围跨度内已知烃类的保留时间并与它们的沸点温度相关联。利用主构烷烃构建的校正
使用归一法计算沸程分布。用校正保留时间计算沸点温度并按每个百分收率点进行报告
5 意义 应用
D
5. 1 中 质油馏分的沸程分布可以从特定的角度了解与石油深加工有关的(如加氢裂化、 加氢处理 减粘裂化或脱沥青)原料和产品组成信息 色谱模拟蒸馏可以替代常规的馏程测定方法来控制加二 过程。在协议各方达成共识的情况下,本标准也可用于产品规格中。 5.2本标准将馏碍的测定范围扩展到SH/T0558方法(538℃)测定范周以外的中间和重质石油馏分。 5.3本标准尚未联性进行研究。 6设备
获待的佛程分布与用低效蒸馏如CB/T6536或GB/T9168方法的测定结果的关
H
复
6.1气相色谱仪:应使用具有下列性能参数的气相色谱系统 6.1.1载气流量控制:建议系统安装能够维持整个温度程序升温过程中载气保持恒流速率的恒压/恒流装置。 2
NB/SH/T0829—2010
6.1.2色谱柱箱:能够在接近环境温度(例如35℃~50℃)的条件下恒温,并能在高至450℃范围内进行线性程序升温操作。 6.1.3色谱柱程序升温:色谱仪应能够在450℃范围内,以高达2Q℃/min的可选线性速率进行线性程序升温操作。程序升温速率 足再现,使7.5条中描述的校正退合物中的每个组分获得 0.1min(6s)的保留时问重复性。 6.1.4检测器: 本标准 准需要一个氢火焰离子化检测器(FID)。检测器应满足或优于下列指标。 6.1.4.1 操作温度可高达450℃
-
0.005C/g。
6.1. 4.2 灵锁 6.1.4.3 小检刚限 <10-1 6. 1. 4. 4 线性范围, 106 6.1. 4.5 应在色谱柱箱未升温时进行色谱柱与检测器的连接 6. 1.5 进样系统: 可以满足7.6条中性能参数的任何进样系统均可使用。已经或功使用程序升温蒸发 PTV) 中程序冷柱头进样系统 6. 2 微量能射器: 对于柱上进样装置使用不锈钢针头的规格与色谱柱内径相匹配的微量注射器。 可使 0.1A 10μL容量的注射器。 6. 2
.
使用自动进样器以获得最佳精度
6.3 色谱 本标准规定使用高执稳定性(见注)的非极性辟涂开管柱(WCOT) 0.53mm 0. mm购 径的玻璃,石英和不锈钢柱符合本标准要求。可以使用0. 10um到1.0km液膜厚度的 联或键 合 合100%二甲基聚硅氧烷固定液的色谱柱。色谱柱长及液膜厚度的选择以保证至少
烷烃(沸点700℃)从柱中流出为前提。选择的色谱柱和操作条件应能使石油产品沸点升高的顺序分离且满足8.2.1要求。分离度在3~10之间的色谱柱可用于本
能 X 标准。
的类以
津:蛋 近的资料指出,所有组分的真实沸点(等于大气压下当量温度)对应保留时间不全在同 条线上。可考店 满足这个准则的其他色谱柱系统。这些准则将在完成本标准循环统计评估后确定。 6. 4 数据 集系统:由符合下述要求的记录仪或相当的设备组成。 6.
7
仪:0mV~1mV量程的电位记录仪或相当的设备,有2s或更短的满量程响应时间,
可以 提供图开 显示。 6.42 棋分 可以测定色谱峰下累加面积的设备。 该设备可以是以色谱数据系统为基础的电子积分仪工作 积分仪 工作站系统应有用于测定保留时间和色谱峰面 积(峰检测模式)的规色谱软伴 此外 系统应能够将检测器连续积分信号转 化为固定间隔的面积切片(面积切片模式)。
析的这些面积切片随后被储存。积分仪/工作站的电压 范围(例如1V,10)应覆 /电位计系统的线性范相色谱仪上安装的操作软件允许将基线图的数学模式储存在存储器中。 在具后的试样运行中从检
所采集盖所用的
T
注:
测暴信号里自动扣除基线来校正柱流失。 些积分系统也可储存和从随后自 的测定中自动扣减空白。
7试剂和材料 7. 1 载气:高纯氨气 瓦气或氮气。建议添加净化器,使用分子筛或其他合适的脱除剂除去水、 氧和烃类。调节足吸的 确保恒定的载气流量。
警告:氮气和氮气在高压是缩气体。
7.2氢气:高纯氢(例如无烃用作ND燃烧气。氢气也用作载气
警告:高压下氢气是一种非常易燃的气体 7.3空气:高纯(例如,无烃)压缩室气用作FID的助燃气
警告:高压下压缩空气是气体,帮助燃烧。 7.4溶剂:除非另外规定,应当使用分析纯或更高级别的试剂。
3
NB/SH/T0829—2010 7.4.1二硫化碳(CS,):纯度大于99%,用作降低试样黏度的溶剂,可以减少进到色谱柱上的试样量,保证检测器的线性响应并减少峰的不对称。它与含沥青质的油易混合且在FID上的响应小。 在选择其作为本标准的试样稀释剂前,应该确定一下它的纯度(烃含量)。
警告:二硫化碳非常易燃并有毒。 7.4.2环已烷(CgH/z):纯度大于99%,用来代替CS制备校正混合物。 7.5校正混合物:定量溶解于适当溶剂的正构烷烃混合物(常规为C,到C)。最终浓度是约1份正构烷烃混入200份溶剂中。按照本标准规定的范围(见1.1条)要求混合物中至少有一个化合物的沸点低于被测试样的初馏点并且有一个高于其终馅点。校正混合物中至少含有11个已知正构烷烃(例如C10,C12,C16,C20,C30,Ca0Cs0,C60,Cz0,Csc和Cg)。正构烷烃在大气压下的沸点列于表1。
注:将合成蜡(如polywax655或polywax1000)溶于挥发性溶剂中(例如,CS,或环已烷)可以获得合适的校正混
合物。制备1份合成蜡对200份溶剂的溶液。应加入较低沸点的正构烷烃以确保与7.5条一致。图1为典型校正混合物色谱图。图2为碳数大于39的色谱曲线图。
pA 8000 7000 6000
2
10
5000- 4000 3000 2000 1000
O
0
10
20
30
50 min
40
图1Cs~C加polywax655的保留时间/沸点曲线
pAt 8000 7000 6000 5000 4000 40 3000 2000 1000
B
62 64 66687072747678808284 A 37. 5
27. 5
30
32. 5
35
40
42. 5
45
47. 5
50 min
图2Ca~C正构烷烃最后流出峰的扩展范围色谱图
4
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表1 正构烷烃沸点
碳数 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75
碳数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
沸点/℃ 162 89 - 42 0 36 69 98 126 151 174 196 216 235 254 271 287 302 316 330 344 356 369 380 391 402
碳数 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
沸点/℃ 579 584 588 592 596 600 604 608 612 615 619 622 625 629 632 635 638 641 644 647 650 653 655 658 661
沸点/℃ 412 422 431 440 449 458 466 474 481 489 496 503 509 516 522 .528 534 540 545 550 556 561 566 570 575
碳数 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
沸点/℃ 664 667 670 673 675 678 681 683 686 688 691 693 695 697 700 702 704 706 708 710 712 714 716 718 720
7.6响应线性混合物:制备可覆盖本标准沸程范围的约10个单独定量称重的烷烃(纯度大于 99%)混合液。沸点最高的组分应至少是n-Cs0。混合物中应包含n-Ca0。使用适当的溶剂制备各个组分质量分数为0.5%~2.0%的溶液。 7.7参考油5010:多个试验室参加本标准研究时测定的 为一个参考试样。这个试样的沸程分布结果列于表2。
表2 参考油5010的测定结果
收率/% IBP 5 10 15 20 25 30
平均温度/℃
允许差/℃
428 477 493 502 510 518 524
9 3 3 3 3 4 4
n
NB/SH/T0829 —2010
表2(续) 平均温度/℃
收率/% 35
允许差/℃
SRESS S
531 537 643 548 554 560 566 572 578 584 593 602 616 655
4 4 4 5 4 A
40 45 50 55
4 4 4 4 18
85 90 95 FBP
2000年 14个实验 室获得的一致结果 A 露的准
8
雀
8. 气相色谱仪安装
O
照厂商说明书放置气相色谱仪和辅助设备。推荐操作条件见表3。
8.
表3典型色谱操作条件
件
目
条
装有冷柱头或程序升温进样口(PTV)镀铝石英毛细柱 5mx0.53mm内名液膜厚 .1un 100% 甲基聚硅氧烷固定相高纯氨气(恒流模式)18ml/min 炉温模式焰离子检测器
气400mL/min,氢气 32mLmin 助气(氢)24mL/min 温度:450℃ 丁温50%
4
P
程序升温速率10℃/ min 终温400℃ 终时6min,
A
0. 5 μL 以二硫化碳稀释,质量分数为1% 以二硫化碳稀释,质量分数为0.5%
进样量试样稀释校正物稀释
8.1.2当连接表4中色谱柱 主到检测器人口时 一确定色增柱尾端尽可能地接近FID喷嘴。 8.1.3FID应当定期检查, 如有家要 清除检测器里硅酮液相或其他物质燃烧生成的沉积物。这些沉积物会改变检测器的响应性 8.1.4如果进样系统加热,安装新隔垫后应做空白以确保不会由于隔垫流失产生额外的色谱峰。 按本标准通常所用的灵敏度,隔垫应在高于进样系统操作温度下老化儿个小时,以将此影响降到最 6