ICS75.040 E21 中华人民共和国国家标准 GB/T18610.1—2015 代替GB/T18610—2001 原油 残炭的测定 第1部分:康氏法 Crudeoil—Determinationofcarbonresidue— Part1:Conradsonmethod 2015-07-03发布 2015-10-01实施 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前 言 本标准GB/T18610《原油 残炭的测定》分为以下两个部分: ———第1部分:康氏法; ———第2部分:微量法。 本部分为GB/T18610的第1部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T18610—2001《原油 残炭的测定 康氏法》,与GB/T18610—2001相比,主要 技术变化如下: ———增加了“警告”的内容; ———增加了本部分适用于残炭值(质量分数)为0.01%~30.0%的原油的叙述(见第1章,2001年版 第1章); ———修改了计算结果修约的内容(见10.2,2001年版第10章); ———增加了“表2精密度”(见第11章); ———增加了“质量保证和控制”(见第12章)。 本部分由全国石油天然气标准化技术委员会(SAC/TC355)提出并归口。 本部分起草单位:中油辽河石油工程有限公司、大庆油田工程有限公司、中石化石油化工科学研 究院。 本部分主要起草人:谭宏智、张筱琪、魏哲、李爽、顾洁、赵慧铃。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T18610—2001。 ⅠGB/T18610.1—2015 原油 残炭的测定 第1部分:康氏法 警告: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。 使用者有责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 GB/T18610的本部分规定了采用康氏法测定原油残炭的方法。 本部分适用于水含量(质量分数)不大于0.5%、残炭值(质量分数)为0.01%~30.0%的原油。 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/T8929 原油水含量的测定 蒸馏法 GB/T27867 石油液体管线自动取样法 SY/T6520 原油脱水试验方法 压力釜法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 残炭 carbonresidue 在本部分规定的条件下,样品经蒸发和热解后所产生的残余物。其值以残余物占样品的质量分数 表示。 4 方法概要 在瓷坩埚中称取3g~10g试样,预热约10min至冒烟,点燃油蒸气且使油蒸气燃烧约13min,对 残余物加强热约7min,然后将瓷坩埚置于干燥器中冷却后称量,计算得到原油残炭值。 5 试剂和材料 5.1 稀盐酸:用化学纯浓盐酸,按体积比配制成1+4的水溶液。 5.2 玻璃珠:ϕ2.5mm。 5.3 干砂。 1GB/T18610.1—2015 6 仪器 6.1 康氏残炭测定仪见图1。主要由以下部件组成: a) 瓷坩埚:广口釉面瓷坩埚,容量29mL~31mL,内径46mm~49mm,底部直径不大于 25mm,高不大于36mm。(也可以用石英坩埚代替瓷坩埚。) b) 内钢坩埚:由一个凸缘钢坩埚和钢盖组成。钢坩埚容量65mL~82mL,内径53mm~ 57mm,底部直径30mm~32mm;钢盖直径60mm~70mm,排气孔内径6.5mm,排气孔中 心至钢盖中心的距离为23mm~24mm,钢盖与内钢坩埚吻合后,排气孔的顶部至内钢坩埚 的底部距离不大于55mm,盖壁厚约1mm。 c) 外钢坩埚:带盖钢坩埚,容量约200mL,外径78mm~82mm,底部直径约45mm,高58mm~ 60mm,壁厚约1mm;盖的内径82mm±1mm,盖壁厚约1mm。 d) 热绝缘体:空心金属盒或耐火块。可以做成圆形,也可做成方形。直径或边长150mm~ 175mm,厚32mm~38mm。中间设置有金属衬里的倒锥形孔,上大下小,孔顶直径89mm ±1mm,孔底直径83mm±1mm。 e) 三角架:用直径3mm左右的不锈钢或其他耐热金属丝制成。口的大小能支撑外钢坩埚的底 部,使之与热绝缘体的底部处在同一水平面。 f) 圆钢罩:圆钢罩用厚约1mm钢板制成。下段圆筒直径120mm~130mm,高50mm~ 53mm。上段圆筒(烟囱)直径50mm~56mm,高度50mm~60mm。中部有圆锥形过渡 段,连接上下两段,圆钢罩总高125mm~130mm,另外,在圆钢罩的顶部有一高度50mm的 火桥(用直径约3mm的不锈钢丝或其他耐热金属丝制成),用以监测烟囱上方火焰的高度。 g) 喷灯:口径约25mm,高约160mm的米克式强热喷灯。 h) 三脚座:内孔径约120mm,圆环用宽约15mm,厚约5mm的不锈钢板制成。支腿直径约 10mm,高约210mm。 2GB/T18610.1—2015 说明: 1———热绝缘体; 2———干砂; 3———喷灯; 4———三脚座; 5———三角架; 6———瓷坩埚; 7———内钢坩埚; 8———外钢坩埚; 9———水平排气孔; 10———圆钢罩。 图1 康氏残炭测定仪示意图 6.2 电子天平:灵敏度为0.0001g。 6.3 烘箱:可升温至300℃。 6.4 马弗炉:可升温至800℃。 3GB/T18610.1—2015 7 取样 7.1 按GB/T4756或GB/T27867取样。 7.2 按GB/T8929测定样品的水含量,若水含量(质量分数)大于0.5%,应按SY/T6520要求进行 脱水。 8 准备工作 8.1 瓷坩埚及玻璃珠的恒重 将瓷坩埚和玻璃珠在稀盐酸(5.1)中煮沸几分钟,用蒸馏水洗涤,在烘箱中烘干,移入马弗炉,在马 弗炉中分别将玻璃珠在500℃±25℃,瓷坩埚在775℃±25℃下煅烧至少10min,取出冷却3min,移 入干燥器中,放置至室温约40min后称量,精确至0.0001g。 重复进行煅烧、冷却、称量,直至连续两次称量间的差数不大于0.0004g为止。 8.2 仪器准备 如图1所示安装仪器。将三角架置于三脚座上,在三角架上放置热绝缘体,在热绝缘体中心放置外 钢坩埚。然后在外钢坩埚的底部均匀铺约25mL的干砂,在干砂上放置内钢坩埚,且使内钢坩埚的盖 顶与外钢坩埚的上边缘平齐。 9 测定步骤 9.1 将盛有两个玻璃珠的瓷坩埚称量,精确至0.0001g。按照表1所示的预计残炭值称取相应量的试 样于瓷坩埚中,精确至0.005g。 表1 试样量 预计残炭值(质量分数)/% 试样量/g ≤5.00 10±0.5 5.01~15.0 5±0.5 15.1~30.0 3±0.1 9.2 在测定前须清洗内钢坩埚的盖顶内侧及排气孔。将盛有试样的瓷坩埚置于内钢坩埚的中央,盖好 内、外钢坩埚的盖子。外钢坩埚要盖得松一些,以便在测定过程中产生的油蒸气逸出。然后罩上圆 钢罩。 9.3 点燃喷灯,控制预热速度,以使试样在10min±1.5min内冒烟。当烟道顶有烟冒出时,移动或倾 斜喷灯令火焰触及外钢坩埚的边缘,使油蒸气着火。然后暂时移开喷灯,调节火焰后继续加热,应保持 油蒸气均匀燃烧,使火焰高于烟囱,但不超过火桥。如果火焰不能高出烟囱,可适当加大喷灯的火焰。 油蒸气燃烧时间控制在13min±1min内,若火焰高度和燃烧时间不能同时达到要求,则首先保证燃烧 时间。 当试样量为5g或3g时,根据样品种类,预热和燃烧时间可不必保持在指定时间内,此种情况不影 响继续测定。 注:过强的预热可能会导致油蒸气过早形成,使样品发泡或燃烧火焰过高,因此要注意控制喷灯的燃烧条件。 4GB/T18610.1—2015 9.4 当油蒸气燃烧完毕,且无蓝烟后,调节喷灯的火焰,加强热使外钢坩埚的底部及下部呈红热,并保 持7min。总加热时间(包括预热、燃烧及强热时间)不应超过30min±2min,否则重新测定。对5g或 3g样品量无此要求。使用20MJ/m3~40MJ/m3(5000kcal/m3~10000kcal/m3)的燃气时,喷灯的 顶端与外钢坩埚的底部保持50mm距离。 9.5 移开喷灯,使仪器冷却至不冒烟约15min,然后打开外钢坩埚及内钢坩埚的盖子,用热坩埚钳取出 瓷坩埚,移入干燥器中,冷却至室温约40min,称量,精确至0.0001g。 9.6 测定完毕,检查瓷坩埚,若有下述任一情况,应重新测定: a) 残炭是黏性的(由于预热时间不足); b) 残炭黏附在瓷坩埚外壁(由于样品发泡。这种情况下,不管预期的残炭值大小,均应把样品量 减至5g。若仍不能阻止发泡,则应减至3g)。 10 计算 10.1 试样的残炭以质量分数ω计,数值以百分数(%)表示,按式(1)计算: ω=m3-m1 m2-m1×100 …………………………(1) 式中: m1———空坩埚质量,单位为克(g); m2———坩埚与试样的质量,单位为克(g); m3———坩埚与残炭的质量,单位为克(g)。 10.2 取两个平行测定结果的算术平均值作为样品的残炭值。当残炭值不小于10%时,将计算结果修 约到0.1%;当残炭值小于10%,将计算结果修约到0.01%。 11 精密度 11.1 重复性 由同一操作者,在同一实验室,使用相同仪器,按相同的测定方法,对同一样品进行测定,获得的两 次测定结果的绝对差值不应超过表2及图2所示数值(9