[石油化工标准]-SHT 0509-1992 石油沥青组分测定法.pdf

中华人 民共 和 国石 油化 工行 业标 准 石油沥青组分测定法 S H/ T 0 5 0 9- 9 2 ( 1 9 9 8年确认) 主题 内容与适用范 围 本标准规定了石油沥青四组分( 饱和分、芳香分、胶质、沥青质) 的测定方法。 本标准适用于渣油、石油沥青的四组分测定。 2方法概要 将试样用正庚烷沉淀出沥青质，过滤后，用正庚烷回流除去沉淀中夹杂的可溶分，再用甲苯回 流溶解沉淀，得到沥青质。将脱沥青质部分吸附于氧化铝色谱柱上，依次用正庚烷( 或石油醚) 、甲 苯、甲苯一乙醇展开洗出，对应得到饱和分、芳香分、胶质。 3 试剂与材料 3. 1 3. 2 3. 3 3. 4 3. 5 活化 。 3. 6 正庚烷:分析纯，脱芳( 硫酸甲醛试验合格) 。 石油醚:分析纯，6 0 一9 0 C，脱芳( 硫酸甲醛试验合格) 。 甲苯:化学纯。 9 5 %乙醇:化学纯。 氧化铝:中性， 层析用，1 0 0 一 2 0 0 目，比表面1 5 0 . 2 / g ， 孔容0 . 2 3 一 。 . 2 7 c m 3 / g ，使用前须 定量滤纸:中速，们1 . 0 一1 2 . 5 c m o 4仪器 4. 1 沥青质测定器:见图1 ，包括磨 口三角瓶，抽提器及冷凝器。 4. 2电热套。 4 . 3 玻璃短颈漏斗:$ 7 5 一 9 0 m m o 4. 4 漏斗架。 4. 5 玻璃吸附柱:见图2 。外面带夹套，热水循环保温。 4 . 6超级恒温水浴。 4. 7马福 炉:0一8 0 0 C o 4 . 8 真空烘箱:可使温度保持在 1 0 5 一 1 1 0 1 C ， 真空度保持在9 3 k P a t 1 k P a ( 7 0 0 m n H g 1 1 0 m m H g ) o 4. 9 磨口三角瓶 : 2 4 号磨口，1 5 0 - 2 5 0 m L . 4. 1 0干燥器:带活塞，容积3 0 0 0 m L ，无干燥剂;容积3 0 0 1) 一 5 0 0 0 M L ，有干燥剂。 4 . 1 1 分析天平: 感量0 . 0 0 0 1 g o 4. 1 2量筒 :2 0. 5 0 , 1 0 0 mL 中国石油化工总公司 1 9 9 2 - 0 7 - 2 3批准 1 9 9 3 - 0 7 - 0 1 实施 1 2 21 S H/ T 0 5 0 9 -9 2 图 1 沥青质测定器及抽提器尺寸 1 一冷凝器;2 四个爪;3 -滤纸;4 - . 抽提器;5 -磨口三角瓶 别 】 图 2 吸附柱尺寸及吸附装置图 1 -溶剂;2 活性氧化铝;3 一棉花;4 接受瓶;5 一超级恒温水浴 1 22 2 S I I / T 0 5 0 9 -9 2 5 试 验准备 5 . 1氧化铝活化:将氧化铝放于瓷蒸发皿内，在马福炉中于5 0 0 下活化6 h ，取出后立即放人带活 塞的干燥器中，冷至室温，装人带塞已称量过的细口瓶中，按氧化铝净重加人 1 %的蒸馏水，盖紧塞 子，剧烈摇动 5 m i n ，放置2 4 h 后备用，有效期一周。 52 安 全措施: 本方法所用溶剂均易燃，且多数有一定程度的毒性， 应注意安全防火， 试验应在通 风橱内进行。 6 试验步骤 6. 1分析流程 见图 3: 渣油、 沥青 今 一 正 庚 “ 回 流 后 静 止 一 一 沉 降 ( 瓶 ) 一 过滤 一 共一份 隔 架 一 令 5Tt 1 I厂口一 一A W物 ( 瓶 3 ;吸 叩 P 1 可溶分 沥青质) ( 饱和分) 一甲 苯 冲 洗一 上 I 脱附物( 瓶a ) ( 芳香分) U另一份直接测定饱和分、 芳香分、胶质加沥青质。 6 . 2 沥青质含量的测定 : 6 . 2 . 1 在已 恒重过的 磨口 三角瓶中， 称取试样1 g 士 0 . 1 g ( 对沥青质含量低于1 0 %的 样品) ， 或0 . 5 g 士 O . O l g ( 对沥青质含量高于1 0 %的样品) ， 称量至O . 0 0 0 1 g ， 按每克 试样5 0 m L 的比 例加人正 庚烷。 6 . 2 . 2将装有试样及正庚烷的磨口三角瓶( 瓶 1 ，见图3 ) 与冷凝器相连，加热回流0 . 5 h ( 对氧化沥青 回流时间可延长至 l h ) ，待溶液冷却后，取下瓶 1 ，盖好瓶塞，在暗处静置沉降 l h o 6 . 2 . 3在不产生动摇的条件下，尽可能地将上部清液慢慢倒人装有定量滤纸的漏斗中，最后将剩余 的少量溶液和沉淀摇动并倒人滤纸，注意勿使沥青质升至滤纸的上缘。瓶 1 中的残留物用 6 0一 7 0 9 C 的热正庚烷 3 0 m L分多次洗涤，洗涤液亦倒人滤纸中，全部滤液收集于瓶2中。瓶 1 不必洗涤，留待 6 . 2 . 5 使用。 6 . 2 . 4 折叠带有沉淀的滤纸，放人抽提器中，将瓶 2与抽提器、冷凝器按图 1 组装好，加热回流 1 h ，回流完毕，稍冷却，取下瓶 2以后按 6 . 3 . 1 进行。 6 . 2 . 5 往瓶 1 中 加6 O m L甲 苯， 装上抽提器，冷凝器，回 流至少1 h ，抽提至液滴无色， 滤纸基本无 色为止。 6 . 2 . 6 冷却后取下瓶1 ,蒸出甲苯后， 放人真空烘箱中， 在 1 0 5 一I 1 0 C , 9 3 k P a 士1 k P a ( 7 0 0 m m H g 士 1 O m m H g ) 的 条件下， 保持1 h ， 取出后在干燥器中 冷却至室 温， 称量值为沥青质质量m j o 6 . 3测定饱和分、芳香分、胶质( 或胶质加沥青质) 含量: 6 . 3 . 1回收瓶 2中的大部分正庚烷，使溶液浓缩至约 l O m L 。对沥青质含量低于 1 0 %的样品，直接 称取0 . 5 g 土 0 . 0 坛试样， 称量至O . 0 0 0 1 g ， 加I O M L 正庚烷溶解稀释。 6 . 3 . 2 按图 2 将吸附柱与超级恒温水浴连接，保持循环水温为 5 0 0 C t 1 0 C o 6 . 3 . 3 在洗净干燥的 吸附柱下端塞少许脱脂棉， 从上端加人4 0 g 备用的氧化铝，同 时用包有橡皮的 细棒，轻轻敲打柱子，使三氧化二铝紧密均匀立即加人3 0 m L 正庚烷预湿吸附柱。 6 . 3 . 4待预湿正庚烷全部进人氧化铝吸附剂顶层时，立即加人 6 . 3 . 1的浓缩溶液( 或溶解稀释的试 样) ，取 I O M L 正庚烷( 为冲洗饱和分 8 0 m L正庚烷的一部分) 分多次将三角瓶中的残留物洗至柱中，柱 下放一量筒，接受首先流出的正庚烷，当全部试样进人氧化铝顶层时，即刻再加少许备用氧化铝 覆盖。 635依次加人表 1 中的溶剂进行冲洗，可用二联球加压调节流速( 但为保证充分吸附，开始速度 不宜太快，一般只在接取芳香分后加压调节) ，整个过程流速维持在 2 一3 m Ur r, in 。最初流出 2 0 m L为 纯正庚烷，可作为表 1 中 8 0 m L正庚烷的一部分循环使用，以后用已恒重过的磨 口三角瓶作接受瓶， 每更换冲洗剂时，应更换接受瓶( 甲苯 一乙醇以下可接于同一瓶5中) ，按顺序记录瓶号。 表 1 冲洗溶荆及流出组分 瓶号冲洗 剂 加人量，mL流 出组 分组 分颜色 3 正庚烷1 ) 8 0 饱和分无色 4甲苯8 0 芳香分黄 一深棕 色 5 甲苯 一乙醇 ( 1 : 1 体积1 0 4 0 胶质或胶质加沥青质深褐 一黑 色 甲苯4 0 乙醇4 0 注:I ) 可用脱芳烃石油醚代替正庚烷作饱和分的冲洗剂，但仲裁试验时，必须使用正庚烷。 1 2 2 4 S H/ T 0 5 0 9 -9 2 6 . 3 . 6 将收集的 各组分回 收溶剂后， 放人真空烘箱， 在1 0 5 一 1 1 0 t , 9 3 W . 士 L k P a ( 7 0 0 r ra n H 吕 士 i o n im H g ) 条件 下， 保持1 h ，取出后， 在干燥器中 冷却至室温， 称量， 分别得到饱和分 m 2 、 芳香分m 3 ,胶质 m 4 ( 或胶质加沥 青质m s ) 的质量， 由于少量甲苯不溶物未 计量， 还有少量胶质( 或胶质加沥青质) 不能完 全脱附，因此总收率一般为9 0 % 一 9 7 %，胶质( 或胶质加沥青质) 含量可由减差法计算。 7 计算 7 . 1 试样的沥青质含量 X p , % ( m/ m) 按式( 1 ) 计算: X A , 二 号、 100 ( 1 ) 式中:M I 试样中 沥青质质量， g + m 沥青试样的质量， g . 7 . 2 试样的 饱和分含 量 X S % ( m / m ) 按式( 2 ) 计算: X S = 令x 1 0 0 ( 2 ) 式中:m 2 试样中 饱和分的 质量，g . 7 . 3 试样的芳香分含 量X A %( m / m ) 按式( 3 ) 计算: X 、 二 令x 10 0 ( 3 ) 式中:m 3 试样中芳香分的 质量， g . 7 . 4 胶质含量X R %( m / m ) 按式( 4 ) 计算: X R=1 0 0一X S 一X A一X A t 若需检查分析的 实际收率时， 样品中 胶质含量X R %( m / m ) 按式( 5 ) 或式( 6 ) 计算: 当试样的沥青质含量 1 0 %时按式( 5 ) 计算: ( 4 ) X , = 令x 1 0 0 ( 5 ) 式中: m 4 试样中 胶质的质量， 90 当试样的沥青质含量 1 01 . 62. 4 附加说明: 本标准由石油化工科学研究院提出。 本标准由石油大学技术归口。 本标准由石油化工科学研究院负责起草。 本标准主要起草人车泽永、罗爱兰。 本标准主要参考日本石油协会标准J P I -5 S - 2 2 - 8 3 ( 色谱分析沥青组成的方法 。 1 2 2 6