自動微量柴油凝點分析技術(shù)的探討

張曉輝 郭為民 魏文仁 吳捍華 尚利霞

（中國石油呼和浩特石化公司質(zhì)檢部，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070）

柴油是多種烴類的混合物，每一種烴類都有其凝點，因此柴油不像均勻的單一物質(zhì)，具有一定的凝點。當(dāng)溫度降低時，柴油并不立即凝固，而要經(jīng)過一個稠化階段，在相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)逐漸凝固。柴油的凝點只是柴油喪失流動性時的近似的最高溫度。柴油凝點從科學(xué)觀點來看，不是一般意義的物理常數(shù)，而是一種條件試驗所得的相對數(shù)值，往往同一種油品由于測定方法和測定條件不同，所得的結(jié)果各不相同。

1 實驗部分

1.1 測定意義

1.1.1 對于含蠟油品來說，油品中含蠟量越多，越易凝固，凝點越高。因此，在某種程度上，凝點可以作為估計油品中含蠟量的指標(biāo)。

1.1.2 輕柴油的牌號是以凝點來表示的。例如，0號柴油的凝點要求不高于0℃，-10號柴油的凝點不高于-10℃。

1.1.3 凝點是石油產(chǎn)品低溫性能的重要指標(biāo)。由于石油產(chǎn)品的凝點和使用時實際失去流動性的溫度有所不同，在輸送和使用時的溫度應(yīng)比油品的凝點高3℃以上，以保證油品處于流動狀態(tài)。

1.2 測定原理

1.2.1 石油產(chǎn)品在試驗條件下，冷卻到液面不移動時的最高溫度稱為凝點。

石油產(chǎn)品在低溫時喪失流動性一般有下列2種原因：

1.2.1.1 油品隨著溫度的降低而粘度增大，當(dāng)粘度增大到一定程度時，油品便喪失流動性。

1.2.1.2 由于溶解在油品內(nèi)的石蠟（C18～C38的正構(gòu)烷烴）發(fā)生結(jié)晶引起。油品冷卻到某一臨界溫度時，石蠟開始形成小結(jié)晶體。再進(jìn)一步冷卻時，油品中的石蠟結(jié)晶大量形成，并使各單位微粒的結(jié)晶體聚合起來，形成所謂“石蠟結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)”。在凝固的過程中，這種網(wǎng)絡(luò)延展到 全部液體，逐漸地吸住液體，最后完全控制住液相，致使全部油品失去流動性。

1.2.2 傳統(tǒng)的手動凝點“傾斜法”是在規(guī)定的試驗條件下，將盛于規(guī)定試管內(nèi)的試油冷卻到預(yù)期的溫度，將試管傾斜45°，經(jīng)過一分鐘后，油品不再移動的最高溫度，即為試油的凝點。而目前比較先進(jìn)的自動測定法是將一定量的柴油迅速冷卻到低于其凝點10℃～15℃，使其失去流動性，再使已凝固的柴油溫度逐漸回升，當(dāng)試樣開始恢復(fù)其流動性時的最低溫度即為該柴油試樣的凝點。與傳統(tǒng)的“傾斜法”不同，但測試符合標(biāo)準(zhǔn)，其測試結(jié)果與傳統(tǒng)的“傾斜法”完全一致，并且具有更好的重復(fù)性和再現(xiàn)性。

1.3 自動法技術(shù)優(yōu)勢

1.3.1 測試精度高，因此，測試結(jié)果和重復(fù)性、再現(xiàn)性遠(yuǎn)高于目前國內(nèi)使用的各種測試方法。：本方法可按1℃間隔測試凝點。檢測元件采用進(jìn)口高檔傳感器，檢測信號經(jīng)放大和穩(wěn)定性處理。

1.3.2 測試時間短：本方法采用疊加半導(dǎo)體快速制冷，微量樣品，并程序降溫，儀器自動測試一個油樣，所耗時間是手動測試的1/3～1/4。

1.3.3 測試過程全自動：本儀器在操作過程中，一次進(jìn)樣，程序降溫，觸摸屏顯示，檢測，結(jié)果儲存，結(jié)果打印，均有微處理機(jī)控制，自動完成。

1.4 儀器和配套設(shè)備

分析儀器：自動微量柴油凝點測定器：符合GB/T 510的精密度和偏差要求。10毫升醫(yī)用注射器。（配特制注射針頭），燒杯：50 mL，打印機(jī)：SP-T系列微型打印機(jī)，微型計算機(jī)鍵盤、鼠標(biāo)，濾紙。

1.5 樣品前處理

1.5.1 觀察試樣是否帶水。在產(chǎn)品質(zhì)量驗收及仲裁試驗時，只要試樣的水分在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)，就不必脫水。但含水量超過了允許范圍，則應(yīng)用粉狀硫酸鈉或小顆粒氯化鈣脫水。

1.5.2 將試樣過濾到干燥、清潔的燒杯中，約20毫升即可。

1.6 技術(shù)校正

使用的柴油凝點自動測定儀需經(jīng)常用苯和正辛醇作標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行校驗。

1.7 精密度

用以下數(shù)值來判斷結(jié)果的可靠性。

1.7.1 重復(fù)性

同一操作者重復(fù)充電兩個結(jié)果之差不應(yīng)超過0.5℃。

1.7.2 再現(xiàn)性

由兩個實驗室提出的兩個結(jié)果之差不應(yīng)超過1.0℃。

2 結(jié)果和討論

2.1 數(shù)據(jù)的比對

2.1.1 輕柴油凝點測定

2.1.2 煉油裝置餾出口樣的凝點測定

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經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)比對，充分體現(xiàn)了自動凝點測定法的優(yōu)勢，當(dāng)然也有待進(jìn)一步的完善和提高。

2.2 試驗方法選擇

2.2.1 石油產(chǎn)品的凝點測定一般均應(yīng)選擇（手動測定法）GB/T 510-83（2004）方法進(jìn)行。

2.2.2 自動微量柴油凝點測定法非?？焖佟⒑啽?、準(zhǔn)確，因此已被廣泛應(yīng)用。一般應(yīng)用于煉油廠柴油的餾出口分析，能及時配合生產(chǎn)，進(jìn)行控制分析。

2.3 影響因素

2.3.1 油品的凝點與油品的化學(xué)成分有關(guān)。對于含蠟油品來說，油品中含蠟量越多，越易凝固，凝點越高。

2.3.2 油品的凝點與冷卻速度有關(guān)

2.3.3 試驗油品含水時測定凝點前要進(jìn)行脫水處理。

2.5 注意事項

2.5.1 試樣凝點測定范圍：10℃～－60℃。如果試樣凝點大于10℃用手動儀器完成分析，或?qū)⑹覂?nèi)溫度調(diào)節(jié)到試樣凝點溫度以下即可。

2.5.2 把試樣注射到檢測器中，如果注射試樣后檢測器信號顯示超過50%，說明檢測器中有空氣，需重新緩慢注射試樣進(jìn)行置換。

2.5.3 每天首次實驗時，先用待測試樣將系統(tǒng)進(jìn)行沖洗。

2.5.4 注射試樣后，待檢測器信號穩(wěn)定后，才可開始測定。

2.5.5 當(dāng)測定完成后，試樣溫度需要升到10℃以上并趨于穩(wěn)定后再做下一次測定。

結(jié)論

隨著自動化儀器、儀表，計算機(jī)技術(shù)的不斷提高，自動凝點技術(shù)也在不斷完善。通過大量的考察、試驗、和比對，對疊加半導(dǎo)體快速制冷方法作了進(jìn)一步的探討，該方法與傳統(tǒng)手動柴油凝點分析方法相比具有速度快、準(zhǔn)確度高等特點，完全符合柴油凝點的分析要求，相信自動凝點在分析領(lǐng)域?qū)泻艽蟮陌l(fā)展空間。

[1] 張鑫.柴油凝點測定細(xì)節(jié)[J].裝備制造，2009.

[2] 李子存，史永剛，馮新瀘.柴油凝點的近紅外光譜法預(yù)測[J].分析儀器，2000.