ICS75.160.20 E31
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
NB/SH/T0873—2013
生物柴油及其调合燃料氧化安定性的
测定加速氧化法
Standard test method for determination of oxidation stability of biodiesel and
blends with diesel fuel by accelerated oxidation method
2013-10-01实施
2013-06-08发布
国家能源局 发布 NB/SH/T0873—2013
前 言
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用EN15751:2009《车用燃料一脂肪酸甲酯（FAME）及其与柴油的
调合燃料氧化安定性测定法加速氧化法》。
本标准与EN157512009相比，结构作了如下调整：
本标准将EN15751:2009中第5章和第6章结构对调。 本标准将EN15751:2009中10.1条和10.2条结构对调。
本标准与EN15751:2009的主要技术差异及其原因：
本标准引用标准采用我国相应的国家标准，用CB/T4756代替了ENISO3170，GB/T6682一
2008代替了ENISO3696，以方便使用。
本标准增加了6.5条，要求蒸馏水或去离子水满足GB/T6682-2008三级水规格，以保障方
法精密度，EN15751:2009只是在参考文献中给出蒸馏水或去离子水的要求标准IS03696:1987。
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、中国石化集团洛阳石油化工工程公司。
本标准主要起草人：李率、蔺建民、欧丽珍、张永光、白正伟。
- NB/SH/T0873—2013
生物柴油及其调合燃料氧化安定性的测定加速氧化法
1范围
本标准规定了测定作为柴油发动机燃料的生物柴油及其调合燃料氧化安定性的方法。 本标准适用于生物柴油（脂肪酸甲酯，FAME）和含FAME体积分数不小于2%的石油基柴油调合
燃料。
注1：NB/SH/T0825—2010为测定纯脂肪酸甲酯氧化安定性的方法。SH/T0175—2004为测定纯石油基柴油氧化安定性的方法。
注2：本方法的相关背景参见附录A。
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/T4756石油液体手工取样法（GB/T4756—1998，eqv.ISO3170：1988） GB/T6682—2008分析实验室用水规格和试验方法（ISO3696：1987，MOD）
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
诱导期inductionperiod 从测定开始到氧化产物开始迅速增加时所经过的时间。
3.2
氧化安定性oxidationstability 通过本标准规定的试验步骤确定的诱导期。氧化安定性以小时数表示。
4方法概要
将净化的空气通入恒温于110℃的试样中，试样氧化所生成的气体由空气携带通入装有蒸馏水的烧杯中，用电极测定其水溶液的电导率。氧化过程中产生的挥发性羧酸被水吸收并发生离解，导致水溶液电导率迅速增加。以电导率开始迅速增加时作为诱导期的终点。
5仪器
5.1氧化安定性测定仪器：图1和图2为仪器示意图。 NB/SH/T08732013
PRESS
5—电极；
福
气体隔膜泵： 6一测量记录仪
E
7一可控硅接触式温度计 8一加热块。
图1氧化安定性测定仪器示意图
单位为毫米
1一测量池； 试 2一电极： 3一测试液： 4一反应管：
5.1.1 空气过滤器：两端装有滤纸并用分子筛（5.6）填充，带有连接气体隔膜泵的导管。 5.1.2气体隔膜泵：可满足流速为10L/h，并可手动或自动调节与设定值最大偏差±1.0L/h。 5.1.3反应管：由硼硅玻璃制成的带有密封幅的试管
反应管的长度取决于测定设备，应保持其露出加热块至少130mm。露出加热块外面的反应管壁温 NB/SH/T0873—2013
度较低，有助于冷凝燃料中的挥发性组分、将蒸发损耗降至最低。
密封帽配有气体进出管。反应管的圆柱部分在顶部以下几厘米处最好窄一些，有助于消除可能产
生的泡沫。阻泡器如玻璃环等也可迷到同样效果。 5.1.4测量池：约150m 休积的封团 ，其进气管可延伸到反应管底部。测量池顶部应有出气孔。
A
5.1.5电极：用于 是车 K
量程为0μS/cm~300μS/cm），与测量地尺寸相匹配
5.1.6 测量记录
a）放大器； 2 b）记录各 个电极测 量信号的记录仪。
5.1.7 温度测量系统 最小刻度为0.1℃的可控硅接触式温度计或测区域温度的Pt100元性， 带有继电器和可调加热附件 温控范围0℃~150℃ 5.1.8 热块： 铝制造， 可调温度至150℃±0.1℃。加热块应留有放置反应管的孔以及放置接触式温度计的 空脑
也 采用告 的油浴，温度可调至150℃ ±0.1℃ 5.2 检利 准的温度计或Pt100元件： 最程达到150% C，测量精度0.1℃。 5.3 液管或 量简。 5. 4 烘箱：
巨温在150℃ 39 由情性材料如聚四氟乙烯（PTFE）或硅树脂制造且质地柔软的导气管。
5.5 5.6 室温
带有湿度指示剂，孔径0.3mm。分子筛应在150℃烘箱中干燥并在干燥器中冷却至
HO
6
其化 定，所用试剂均为分析纯。
6.1 6.2 6.3 6.4 菜 水或去离子水：符合CB/T6682-2008中三级水规格
等体积丙酮、 甲醇和甲苯的混合液
新
佳验 玻璃清洗剂山
呼。
取样
7
P
7.1 实验室所 所接收的样品应具代表性，且在运输和储存过程中样品性质未发生变化。 7.2 取样按 GB/T4756进行，样品需在4℃下避光保存 接样后应尽快完成分析测试。
A VNIT
8准备工作
8.1 试样准备
为了避免试样的准备过程对试量结果费来影响，实验室样品的操作必顶严格按照下列步骤进行：用移液管在已混合均匀的样品中心处移取所需量的试样。
取样后试样应立即分析。
3 NB/SH/T0873—2013
8.2仪器准备 8.2.1清洗步骤
注：推荐使用新的一次性反应管、进气管和连接软管，这样可以省去清洗步骤。 8.2.1.1用异丙醇清洗密封帽、测量池和电极以去除有机残留物。连接软管如不更换也应按此方法清洗。然后用自来水冲洗，最后用去离子水或蒸馏水冲洗。置人80℃的烘箱中干燥至少2h。考虑到对橡胶稳定性的影响，烘干温度不可以超过80℃
注：至少2h的干燥时间是为了确保橡胶上的吸附物质能够通过加热去除完全。 8.2.1.2清空的反应管和进气管如不更换，需要使用三合剂清洗至少3遍以确保洗掉残留油品和吸附的老化有机残余物。最后一遍冲洗液应为无色。接着用异丙醇和自来水冲洗。然后将进气管置入反应管中并充满碱性实验室清洗液。上述反应管在室温下存储过夜。再用自来水彻底冲洗反应管和进气管，最后用去离子水或蒸馏水冲洗。置入80℃的烘箱中干燥至少2h。
如有疑问，可通过如下步骤检验密封帽和连接软管的干净程度：按标准实验条件在不放样品情况下运行清洗过的测试仪器，如5h内其电导率增加不超过10μS/cm则认为测试仪器是干净的。 8.2.2温度校正值的测定 8.2.2.1样品的真实温度与加热块的温度之差称为温度校正值△T。测定该AT需使用一个外置已校正的温度传感器。 8.2.2.2在测△T之前，需将加热块加热到规定温度。 8.2.2.3在一个反应管中加入5g热稳定性好的油品。通过反应管密封帽将温度传感器插入到反应管内。用定距夹使传感器远离进气口。温度传感器需触及反应管底部。 8.2.2.4 将反应管插人加热块中并连接供气装置。 8.2.2.5 如果测量温度恒定，按式（1）计算△T：
AT=T加热块-T传感器
(1)
式中：
A7- 温度的校正值； T加热块 加热块温度；
T传热器 反应管测定温度。 按式（2）计算校正加热块温度T加热块：
... (2)
T加热块=T日标+△T
式中：
Tu标 传感器预期要测定的温度；注：T可设定为110℃，该温度为通常采用的测定温度。 经过校正后的反应管中试样测定温度应与方法规定的温度相同。
9 试验步骤
9.1 按图1所示安装仪器。如果仪器为市售仪器，参考仪器说明书。 9.2安装气体隔膜泵并准确调节流速为10LVh，接着关闭泵。市售仪器可以自动控制流量。 9.3将加热块温度通过可控硅接触式温度计或电子控温元件调至规定温度（通常为110℃，见 8.2.2）。试验过程中温度需保持恒定，温度波动在±0.1℃之内。
如采用油浴，将其调至规定温度，并用上述方法检查。 9.4用移液管移取60mL蒸馏水加人测量池中。 4 NB/SH/T0873-2013
注：在温度高于25℃时，测量池中的挥发性羧酸有可能从水中蒸发出来，导致水溶液电导率下降。电导率曲线的急
剧上升部分会出现异常形状，从而导致无法确定这部分曲线的切线（见参考文献【5]）。
9.5检查电极，通过校正电位计调整信号，使其在记录纸坐标轴零处。 9.5.1设定走纸速度为10mm/h，测量点时间间隔为30s。记录量程为200μS/cm。 9.5.2如果无法调至10mm/h，就设定为20mm/h，并记录在记录纸上。
注：市售的仪器可通过计算机记录数据。 9.6用移液管移取并称重7.5g±0.1g试样至反应管。 9.7启动气体隔膜泵，调节流速为10L/h。用软管连接好反应管和测量池的进气管和出气管。 9.8将反应管盖好密封帽，并置人已达到设定温度的加热块或油浴中。 9.9步骤9.7条、9.8条要尽快进行。立即启动自动数据记录仪或在记录纸上标出测定开始时间。 9.10测定终止判定：
测定值达到记录量程的100%（通常为200μS/cm）（见图3，左图）；或电导率曲线过了诱导期后再次平滑，直到能确保曲线足够平滑以便准确作出第二条切线后再
停止（见图3，右图）。 9.11测定过程中，应注意以下方面： 9.11.1 检查流量计的设定，如有必要，进行调整以保证其流速恒定 9.11.2 检查空气过滤器是否变色。试验过程中如有变色需重复测定。建议每次运行前更换分子筛。
10计算 10.1手动计算 10.1.1沿着曲线缓慢上升的最平滑部分划第一条切线。可采用放大原图倍数等方法认真谨慎地作出最恰当的切线（某些仪器软件具有图形放大功能）。在拐点后曲线最陡处作第二条切线（见图3）。 10.1.2 读取两条线相交点处的时间即为诱导期。
200
200 175
6.33
3.33
175 125 电 75 50
-
150
150
75 50 25
25
0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5
2 3 4 5 6 7 8 9
0
1
时间/h
时间/h
图3测定结果图例
10.2自动计算 10.2.1 如电导率曲线的二阶导数出现显著峰值，可采用自动计算方法（设备制造商提供计算软件）。 该方法通常适用于测试样品为纯生物柴油和FAME含量不小于10%的生物柴油调合燃料（见图4，左图。
5 NB/SH/T0873—2013
200 175 150 125 100 75 50 25
175 150
125
Srl/本者
100
审者甲
PRESS
文
1s 20 25 30 时间/h
5101520253035 4 455055
O
10
时间/h
图4 结果判定图 例
10.2. 图）。
手动计算方法 （见图4 右
无法识别显
率曲线的二
计算软件参数设定为同时显示电导率曲线和二阶导数，方便操作者检 能诱导期的自动计 算结果。 开始后还没达到 透导期时电导丰就开始迅速上升可能说明密封帽和连 接软管不干净（檬 胶里残留挥发物的蒸发，见参 考文献【5]）（见图5） 干净程度按8.2.1.2条验 另外，油品中女 含有挥发性酸导致初始电导率的异常迅速升高（见图6）
本台
A NIAO
L
5 101520 253035404550
时间/h
仪器清洗不干净的结果图例
11 结果表述
根据10.1条或10.2条报告诱导期数值，以小时数表示，精确至0.1h。
6