柴油自动馏程测定条件的优化

吴玉娇，刘亚红，盛玉敏，李玫瑰

(中国石化 洛阳分公司，河南 洛阳　471012)



柴油自动馏程测定条件的优化

吴玉娇，刘亚红，盛玉敏，李玫瑰

(中国石化 洛阳分公司，河南 洛阳471012)

对PAC公司的OptiDist自动常压馏程分析仪进行控制系统条件优化，使之适合产品柴油馏程测定，并符合GB/T 6536标准规定的测定条件要求，真正消除人为因素产生的误差，实现分析误差的最小化，在给生产操作提供真实可靠的指导性数据的同时，达到优化操作、提高收率的目的。

自动馏程；柴油；条件优化

0　引言

馏程是评定液体燃料蒸发性的重要质量指标，它既能说明液体燃料的沸点范围，又能判断石油产品组成中轻重组分的大体含量。在手动分析过程中，分析人员即使经验丰富，操作熟练，由于各人控制不同，分析的结果也将存在较大的差异。即便同一个人用同一台仪器在不同时段内分析同一个样品，在测定过程中，操作条件的控制也是不可能完全一致。这些操作不确定性都是最终结果的误差来源。为了从根本上解决手动操作而造成的种种误差，现引进PAC公司的OptiDist自动常压馏程分析仪。

虽然该自动常压馏程分析仪已将第4组油品的分析方法设计完成，但由于不同性质的油品中所含的组分不同，对分析方法中规定的重要控制参数，如开始加热到初馏点的时间、馏出速率、终馏点的完成时间、冷却室及接收室温度、加热炉温度等是不完全相同的。因此针对不同性质的油品需建立不同的测定条件，以达到分析速度快、误差最小、结果最可靠的目的。

1　实验部分

1.1试剂

0#普通柴油，0#车用柴油，常三线柴油，精制柴油，一催柴油均取自中国石化洛阳分公司。

1.2仪器

自动常压馏程分析仪，型号为OptiDist，PAC公司生产；手动馏程仪为西安精华公司生产。

1.3实验方法

1.3.1方法原理

将100 mL试样注入蒸馏烧瓶中，在规定的蒸馏仪器中按规定的条件进行蒸馏，将生成的蒸汽从蒸馏烧瓶中导出，并确定其蒸发百分数或回收百分数与蒸发温度或馏出温度之间的关系。

1.3.2仪器原理

自动常压馏程分析仪，将馏程分析方法的全部过程设计成计算机控制软件，通过软件实现自动调节加热炉、冷却室及接收室温度，利用光栅与电子传感器配套完成馏出体积与对应温度的实时检测。

2　结果与讨论

2.1测定的影响因素

2.1.1馏出时间及馏出速度的影响

GB/T6536中对柴油组分初馏时间规定为5～15 min，从初馏点(IBP)到5%回收体积以及到10%回收体积的馏出时间并无要求，从5%回收体积到蒸馏烧瓶中5 mL残留物的馏出速度要求为4～5 mL/min。

在自动常压馏程分析仪第4组分析方法默认条件下，分别对6组产品柴油进行分析，观察馏出时间控制情况。

表1　自动常压馏程分析仪默认条件馏出时间

注：GB/T6536要求初馏时间5～15 min，馏出速度为4～5 mL/min。

由表1可以看出，默认条件下初馏时间符合国标要求，10%回收体积时馏出时间虽然国标中并无明确要求，但馏出速度出现有忽快忽慢的情况。

表2　1#样馏出时间条件调整对结果的影响

表3　4#样馏出时间条件调整对结果的影响

表4　5#样馏出时间条件调整对结果的影响

由表2～4可以看出，通过调整初馏点时间、5%回收体积时间，初馏点时间基本稳定，10%回收体积时馏出速度发生变化影响馏出时间，但馏出温度变化不大。在此情况下，选择在5%回收体积时减少50 s，以保证初馏时间和10%回收体积时馏出速度符合GB/T 6536要求。

2.1.2接收室温度与油温的影响

在GB/T6536 中对第4组样品油温规定为从13 ℃到环境温度，接收室温度(接收量筒周围冷却浴温度)为装样温度±3 ℃，通过调整接收室与油温温度，观察对馏出温度的影响。

表5　接收室温度与油温差异对馏出温度的影响　℃

表6　接收室温度与油温差异对馏出温度的影响　℃

通过表5、6可知，当油温与接收室温度相差较大时，自动分析结果与手动分析结果在90%、95%回收体积时馏出温度差异较大。当将油温与接收室温度控制在±3 ℃范围内，自动与手动一致，为适应温度的影响，将接收室温度与油温均设定为25 ℃。

2.1.3加压强度的影响

在影响手动控制馏程仪时，加压强度影响因素较大，为了检查自动馏程仪最后一次加压控制，进行多组试验进行考察，结果如表7所示。

表7　最后一次加压强度对馏出温度的影响　℃

由表7可以看出，最后一次加压强度的调整对分析结果影响不大，可以使用仪器默认条件。

2.1.4冷凝管温度的影响

GB/T 6536中对冷凝管温度要求为0～60 ℃，通过尝试调整冷凝管温度观察对结果的影响，如表8所示。冷凝管温度50 ℃时影响如表9所示。

表8　冷凝管温度对馏出温度的影响　℃

结果表明，冷凝管温度过低，对90%和95%回收温度影响较大，这是由于冷凝管的温度过低会导致柴油重组分凝结在冷凝管上，无法收集到回收量筒中，这对判断馏程结果准确性的影响很大。

表9　冷凝管温度(50 ℃)对馏出温度的影响　℃

注：1#、2#、3#、4#均为冷凝管，温度50 ℃。

通过表8、9可知，冷凝管温度设定为50 ℃分析时，与手动分析结果基本一致，自动馏程仪冷凝管温度选择50 ℃与手动分析仪保持一致。

2.2精密度与偏差

2.2.1重复性验证

对分析产品柴油测定条件的优化选择后，对仪器的重复性进行验证，分别选取0#普通柴油、0#车用柴油进行分析，结果如表10、11所示。

表10　0#普通柴油重复性验证　℃

表11　0#车用柴油重复性试验　℃

从表10、11中可知，初馏点极差远远满足 GB/T6536 《石油产品常压蒸馏特性测定法》中初馏点重复性≤3.5 ℃的要求。同样地，其余各馏出点的重复性均符合 GB/T6536《石油产品常压蒸馏特性测定法》中的要求。

2.2.2自动馏程与手动馏程测定对比验证

虽然 GB/T6536《石油产品蒸馏测定法》中允许使用自动馏程测定系统，然而在出现争议时，还是以手动控制馏程为准。因此，有必要将二者进行对比验证，结果如表12、13所示。

表12　手动与自动馏程结果对比　℃

表13　手动与自动馏程结果对比　℃

从表12、13可以看出，使用自动馏程系统与人工操作馏程测定多种样品，手动与自动馏程分析结果无偏差。

2.3试验条件选择

馏出时间在5%回收体积时减小50 s；接收室温度与油温均设定为25 ℃；最后一次加压强度使用仪器默认条件；冷凝管温度选择50 ℃。

3　结论

PAC公司的自动常压馏程分析仪在分析柴油馏程时，针对5%回收体积时馏出时间减小50 s，冷凝管温度设定为50 ℃，接收室温度与油温差异控制在±3 ℃范围内，其分析结果重复性符合GB/T 6536要求，并且与手动馏程分析结果保持一致。

2016-07-19

吴玉娇(1988-)，女，助理工程师，从事油品化验分析工作，电话：18638481117。

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1003-3467(2016)10-0052-03