淺析影響油品餾程測定準(zhǔn)確性的主要因素

劉 璐 劉金濤

(中國石油化工股份有限公司濟(jì)南分公司質(zhì)量中心 山東 濟(jì)南 250101)

淺析影響油品餾程測定準(zhǔn)確性的主要因素

劉 璐 劉金濤

(中國石油化工股份有限公司濟(jì)南分公司質(zhì)量中心 山東 濟(jì)南 250101)

石油是由多種烴類及少量烴類衍生物組成。測定油品的餾程，是調(diào)控生產(chǎn)裝置的主要操作條件。通過餾程測定所得數(shù)據(jù)，能夠判斷油品的組成、性質(zhì)及使用性能。因此，準(zhǔn)確測定油品餾程對油品的生產(chǎn)和使用具有極其重要的意義。

餾程測定的方法；試驗；準(zhǔn)確性；影響因素

石油產(chǎn)品都是復(fù)雜的混合物，它與純化合物不同，沒有固定的沸點(diǎn)。油品的沸點(diǎn)是以某一溫度范圍來表示的，這一溫度范圍稱為餾程。它表示油品在特定儀器中蒸餾時，體積汽化率與對應(yīng)汽化溫度的關(guān)系。

測定石油煉制過程中流出物的餾程，通過這些數(shù)據(jù)可以調(diào)控裝置的生產(chǎn)操作條件，如溫度、壓力、塔內(nèi)液面、側(cè)線拔出量、蒸汽用量等。例如，通過測定航煤餾程的數(shù)據(jù)來確定生產(chǎn)航煤時的塔頂溫度。如果生產(chǎn)出的航煤終餾點(diǎn)高于指標(biāo)，說明塔頂溫度高、壓力低，頂回流或原料帶水多，吹汽多。一般采用加大塔頂回流量，降低塔頂溫度，加強(qiáng)回流和原料的脫水，減少吹汽量等使煉得的航煤變輕，終餾點(diǎn)降低，當(dāng)然，隨之而來的是產(chǎn)量相應(yīng)降低。反之，若航煤終餾點(diǎn)比指標(biāo)低，則又需減少回流量，以升高塔頂溫度，則航煤變重，產(chǎn)量相應(yīng)增加。所以，定期作餾程控制分析，準(zhǔn)確及時與否對產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量至關(guān)重要。

其中，選擇正確的餾程測定方法對油品餾程測定具有非常重要影響

一、餾程測定方法

將100ml試樣在其相應(yīng)組別所規(guī)定的條件下，在環(huán)境大氣壓和設(shè)計約為一個理論分塔板的情況下，按產(chǎn)品性質(zhì)的要求，用實驗室間歇蒸餾儀器進(jìn)行蒸餾。根據(jù)對試驗結(jié)果的要求，系統(tǒng)地觀察并記錄溫度讀數(shù)和冷凝物體積、蒸餾殘留物和損失體積。觀測的溫度讀數(shù)需進(jìn)行大氣壓修正，試驗結(jié)果以蒸發(fā)百分?jǐn)?shù)或回收百分?jǐn)?shù)對應(yīng)的溫度作表或作圖表示。

(一)不同石油產(chǎn)品選擇不同的測定方法

(1)輕質(zhì)石油產(chǎn)品(如汽油、噴氣燃料、溶劑油、煤油、柴油)的餾分組成即餾程的測定，是使用恩氏蒸餾裝置在常壓下進(jìn)行測定。其餾程的測定方法有：GB/T255《石油產(chǎn)品餾程測定法》，該方法要求報告出的是餾出的百分?jǐn)?shù)與對應(yīng)的餾出溫度；GB/T6536《石油產(chǎn)品蒸餾測定法》，該方法要求報出的是蒸發(fā)百分?jǐn)?shù)與對應(yīng)的蒸發(fā)溫度。

目前，濟(jì)南煉化公司質(zhì)量中心車間控制分析班組在日常分析中，自動餾程分析儀器分析油品餾程時，采用的是GB/T255《石油產(chǎn)品餾程測定法》

附表一 濟(jì)南煉化2016年2月22日上午8:30控分汽油餾程原始記錄

初餾點(diǎn)：從冷凝管較低的一端滴下第一滴冷凝液的一瞬間觀察到的溫度計讀數(shù)，以℃表示。

終餾點(diǎn)：在試驗過程中得到的溫度計最高度數(shù)，以℃表示，通常是在蒸餾燒瓶底部全部液體都蒸發(fā)后才出現(xiàn)。

(2) 重質(zhì)石油產(chǎn)品(如蠟、潤滑油等)餾程的測定用減壓蒸餾法，使用減壓蒸餾裝置在減壓下進(jìn)行測定。減壓蒸餾法通常也用來測定在常壓蒸餾時分解的石油產(chǎn)品(如重柴油、蠟油等重質(zhì)餾分)的餾程。減壓蒸餾測定方法有：GB/T9168《石油產(chǎn)品減壓蒸餾方法》和SH/T0165《高沸點(diǎn)范圍石油產(chǎn)品高真空蒸餾測定法》

二、試驗儀器對流程測定準(zhǔn)確性的影響

(一)試驗儀器的選擇

測定不同餾分的石油產(chǎn)品，在選擇儀試驗儀器時也有不同。

主要儀器為自動蒸餾儀器；手動蒸餾儀器。

蒸餾儀器的基本元件；包括蒸餾燒瓶、冷凝器和相連的冷凝浴、用于蒸餾燒瓶的金屬防護(hù)罩或者圍屏、加熱器、蒸餾燒瓶支架和支板、溫度測定裝置(溫度計)、收集餾出物的接收量筒。

濟(jì)南煉化質(zhì)量中心控制分析班組在日常分析石油產(chǎn)品餾程時，汽油餾程使用38mm孔徑蒸餾燒瓶支板和100mL蒸餾燒瓶，柴油及其他產(chǎn)品使用50mm蒸餾燒瓶支板和100mL或125mL蒸餾燒瓶。

(二)儀器的正確安裝

(1)用量筒取100ml試樣，并盡可能地將量筒中的試樣全部倒入蒸餾燒瓶中，要注意不能有液體流入蒸餾燒瓶的支管中。

(2)用一個打孔良好的軟木塞或者硅酮橡膠塞，將溫度測量元件緊密地裝在蒸餾燒瓶的頸部。

(3)使用溫度計時，水銀球應(yīng)位于蒸餾燒瓶頸部的中央，毛細(xì)管的低端與蒸餾燒瓶的支管內(nèi)壁底部的最高點(diǎn)齊平。

(4)用一個打孔良好的軟木塞或者硅酮橡膠塞，將蒸餾燒瓶的支管緊密地裝在冷凝管上

(5)將蒸餾燒瓶調(diào)整在垂直位置，并使用蒸餾燒瓶的支管伸入冷凝管25-50mm。升高和調(diào)整蒸餾燒瓶支架，使其對準(zhǔn)并接觸蒸餾燒瓶底部。

(6)將取樣的量筒不經(jīng)干燥，放入冷凝管下端的量筒冷卻浴內(nèi)，使冷凝管的下端位于量筒的中心，并伸入量筒內(nèi)至少25mm，但又不低于100ml。用一塊吸水紙或相似的材料將量筒蓋嚴(yán)密，這塊吸水紙應(yīng)剪成緊貼冷凝管。

附圖一 為美國克勒K45604 全自動蒸餾分析儀

上圖為我中心石油產(chǎn)品常壓餾程分析試驗所用儀器。

三、實驗分析操作者對石油產(chǎn)品餾程測定起著關(guān)鍵性的影響

在選擇正確的石油產(chǎn)品餾程分析方法，并正確安裝儀器的前提下，實驗操作者的具體操作也對餾程測定的準(zhǔn)確性起著至關(guān)重要的影響。

操作者的具體操作行為，主要包括；樣品的準(zhǔn)備工作、具體實驗操作、試驗結(jié)果的收集等。

(一)樣品的準(zhǔn)備工作，即備樣

根據(jù)日常檢測工作的需要，我單位采用GB/T4756-1998液體石油產(chǎn)品采樣法。石油產(chǎn)品的采樣，是指按一定的方法，從一定數(shù)量的整批物料中采集少量有代表性式樣的一種行為、過程或技術(shù)。因為石油產(chǎn)品分析是在采集足夠的試樣后對試樣所進(jìn)行的分析，所以，石油產(chǎn)品的采樣是油品產(chǎn)品分析的基礎(chǔ)性工作。

樣品抽取及制備是檢測工作中重要的一步，正確抽取具有代表性的均勻樣品，是保證檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的重要環(huán)節(jié)。因此，抽取樣品一定要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法或經(jīng)批準(zhǔn)的抽樣實施方案規(guī)定進(jìn)行，以確保檢測數(shù)據(jù)能真實放映樣品的情況，提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

(1)試樣含水時，必須進(jìn)行脫水處理

(2)備樣過程中，量取和傾倒樣品時，一定要避免發(fā)生樣品傾灑現(xiàn)象的出現(xiàn)，樣品傾灑會導(dǎo)致量取的試油減少，最后造成餾出液體過少，從而影響最終測定結(jié)果。

(3)安裝試驗儀器時，必須保證一起連接處的密封性良好。密封性不好時，會造成油蒸汽漏氣損失，使餾出液體減少。

(二)實驗過程中，根據(jù)蒸餾油品餾分輕重不同，所規(guī)定的的加熱速度也不同，因此蒸餾試驗過程中，必須嚴(yán)格控制加熱速度。加熱過大，會產(chǎn)生較多的氣體，來不及自出口管逸出時，蒸餾燒瓶中的氣體分子增多，可使瓶中的氣壓大于外界的大氣壓。在這種情況下，往往要比正常蒸餾溫度偏高。若整個測定過程加熱速度過慢，以至于加熱強(qiáng)度不足，則各餾出溫度均顯著降低。因此，實驗過程中，實驗操作者必須嚴(yán)格控制加熱速度。

(三)實驗結(jié)束后，實驗操作者要及時收集實驗數(shù)據(jù)，并進(jìn)行自檢。濟(jì)南煉化質(zhì)量中心實行實驗結(jié)果“三級”檢查制度，即實驗操作者自檢、試驗員互相檢查、班長檢查。三級檢查后，方可報出成績。

四、其他因素對石油產(chǎn)品蒸餾測定的影響

石油產(chǎn)品餾程測定中，在選擇正確的分析方法、選擇正確的實驗儀器并安裝，實驗操作者按規(guī)定進(jìn)行試驗的前提下，以下情況的出現(xiàn)也會影響石油產(chǎn)品餾程測定的準(zhǔn)確性。如：裝置進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)整過程中，某一油品的餾分出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象；樣品采集時的傾灑或混入其他試樣，導(dǎo)致試樣無法使用或測試結(jié)果出現(xiàn)極大偏差；試樣過程中出現(xiàn)沖油、斷電等情況時，必須重新進(jìn)行試驗。

其中，實驗分析操作者自身的失職如不熟悉操作規(guī)程和試驗方法，導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確；實驗操作者在實驗過程出現(xiàn)脫崗等行為的，不能及時發(fā)現(xiàn)油品蒸餾實驗過程中出現(xiàn)的問題時，也會對測定結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響。

五、結(jié)論

餾程是石油產(chǎn)品的一種重要質(zhì)量指標(biāo)，準(zhǔn)確測定石油產(chǎn)品的餾程，無論是在原油的加工過程，還是在油品的使用過程中，都具有極其重要的意義。比如，測定石油煉制過程中的餾出物的餾程，通過這些數(shù)據(jù)可以調(diào)控裝置的生產(chǎn)操作條件(如溫度、壓力、塔內(nèi)液面、測線拔出量、蒸汽用量等)。

影響石油產(chǎn)品餾程準(zhǔn)確性的因素有：石油產(chǎn)品分析標(biāo)準(zhǔn)的選擇、試驗儀器的選擇和正確使用、實驗操作者的行為及餾程過程中其他因素的影響。

石油產(chǎn)品分析標(biāo)準(zhǔn)的選擇，對石油產(chǎn)品分析的準(zhǔn)確性的影響是本質(zhì)上的，因此只有選擇正確的石油產(chǎn)品分析標(biāo)準(zhǔn)才能保證實驗分析的準(zhǔn)確性。石油產(chǎn)品蒸餾試驗中，選擇正確的實驗儀器，并正確使用一起進(jìn)行蒸餾試驗，是石油產(chǎn)品蒸餾準(zhǔn)確性的直接影響因素。其他影響因素，如儀器的密封性、加熱溫度的控制等，也都對蒸餾試驗的準(zhǔn)確性有著至關(guān)重要的影響。

實驗分析者的經(jīng)驗及總結(jié)，也是石油產(chǎn)品餾程準(zhǔn)確性的重要保證。

[1]龐荔元主編 . 油品分析員讀本 . 中國石化出版社 ，2007

[2]劉珍 . 化驗員讀本 . 第四版 . 化學(xué)工業(yè)出版社，2004

[3]國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6536-2010 《石油產(chǎn)品蒸餾測定法》

[4]程玉明 . 有品分析 . 中國石化出版社，1993

劉璐，女，漢族，山東省濟(jì)南市人，助理工程師，中國石油化工股份有限公司濟(jì)南分公司，質(zhì)量中心 專業(yè)：英語語言文學(xué)。