石油产品自动馏程和手动馏程的应用

李文波 陆蓉

摘  要：以炼厂常见石油产品为样品，对馏程分析的手动法和自动法的应用情况进行了详细说明。结果表明：两种方法都具有较高的分析准确性，自动法对标样的分析结果优于手动法对标样的分析结果，对同一样品，两种方法的测定结果基本一致，由于排除了人为因素的干扰，自动法的重复性和中间再现性均优于手动法，使用自动法可无形之中提高劳动效率，减少劳动强度，适用于炼厂生产中大批量样品的分析和质量控制。

关键词：石油产品;自动馏程;手动馏程;应用

中图分类号：TE968    文献标识码：A       文章編号：1671-2064（2019）24-0000-00

0引言

对于纯液态物质，其饱和蒸气压等于外压时的温度，称为该液体在该外压下的沸点，在一定外压下，纯液态物质的沸点为一定值，但对于石油馏分这类复杂的混合物，其沸腾温度并不是恒定的，一般用沸点范围（沸程）来表征其蒸发及汽化性能，通过某种标准试验方法所得到的沸程数据，习惯上称之为馏程。

用馏程来表示各种不同石油产品的蒸发性，而蒸发性能对油品的安全、储存和使用性能有很大影响，馏程结果还可提供关于油品组成和性质的相关信息。GB17930-2016《车用汽油》、GB19147-2016《车用柴油》以及GB6537-2018《3号喷气燃料》产品标准中分别对汽油、柴油和3号喷气燃料的馏程指标做了相应的规定，其结果对不同类型发动机的工作会产生重要影响。因此无论在炼厂生产控制，还是油品调合过程中，监控油品组分的馏程十分重要。

石油产品馏程的测定方法主要有ASTM D86-18、GB/T 6536-2010（修改采用ASTM D86-07）和ASTM D2887-18（气相色谱法），在实际生产中得到广泛应用的是荷兰AC公司开发的石油产品气相色谱模拟馏程分析仪。本文就GB/T 6536-2010方法中的自动馏程和手动馏程在炼厂中对不同油品组分和产品的实际应用情况进行了详细说明。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

自动馏程仪：Opti Dist，德国HER80G，出厂编号04881和04883。

手动馏程仪：西安市精华电子仪器厂，型号JH010105。

甲苯：分析纯，西陇科学或白银良友化学试剂有限公司。

十六烷：分析纯，天津大茂化学试剂厂。

ASTM D86馏程标样（1组和2组）：VHG Labs，产品编号VHG-D86-500。

ASTM D86馏程标样（4组）：VHG Labs，产品编号VHG-D86-4-500。

1.2 仪器温度测量系统的校准

按照方法要求，用校验液对手动和自动馏程仪的温度测量系统进行校准，对甲苯和十六烷进行蒸馏，确定50%回收体积温度，与表1的方法规定值进行对比。

对校验液的实际测定结果如表2所示，用十六烷对温度测量系统的高温进行验证。

由表2可见，对校验液50%回收体积温度的实际测定结果达到了表1方法的规定值，说明手动和自动馏程仪的温度测量装置均合格，可以开展后续的相关实验。

注意：对仪器温度测量系统的校验频次推荐每年一次，但当系统进行更换或修理后须立即进行校验以确认状态。

1.3分析步骤

1.3.1手动法

（1）用量筒取100mL试样，全部倒入蒸馏烧瓶中，将装有温度计的橡胶塞装在蒸馏烧瓶的颈部，然后将蒸馏烧瓶的支管紧密地装在冷凝管上，用“电炉升降旋钮”调节蒸馏烧瓶的垂直状态;（2）将取试样的量筒放入冷凝管下端的量筒冷却浴内，用潮湿的棉花将量筒盖严密，记录室温和大气压;（3）打开电源开关，调节电压表，同时计时，控制好初馏点，时间在5～7min内馏出;（4）初馏点出来后，马上调整电炉电压，并控制好流速，确认蒸馏滴速保持在10秒钟20～25滴且速度均匀;（5）当蒸馏到50%点时，蒸馏烧瓶中体积减少，流速变慢，这时再次调整电炉电压，再次检查蒸馏速度保持10秒20～25滴，直到90%点馏出后，迅速调整电炉电压，要求3～5min必须到达干点;（6）在蒸馏过程中，如果量筒中馏出液的体积达到技术标准所指定的百分数时，就立即读出馏出温度，按标准进行修正后报告。

1.3.2自动法

（1）打开电源开关，按下开机显示屏中的退出键，启动“运行/启动及显示”显示屏，点击左下角的“new tesp”键，在Sample No栏中输入样品名称，在Produce产品栏中选择样品所用的方法;（2）为中心孔选择合适垫板（烧瓶支撑板），按方法中的样品分组进行选择，此时显示屏左下角Base Plate显示为当前所用垫板尺寸，用专用拉丝工具清洁冷凝管，左下角状态栏Cond Cleaned变为绿色，说明冷凝管已清洁;（3）用专用量筒量取100mL试样并尽可能全部倒入专用分馏烧瓶中;（4）打开接收舱门把量筒放入到指定位置，显示Receiver变为绿色，说明接收器已经安装好;（5）将安有温度计的烧瓶瓶塞插入烧瓶口，再将其固定安装在加热器平台上，显示Flask变为绿色;（6）向下压按调节自定位烧瓶加热平台的杠杆，仪器自动调节高度并和烧瓶紧密相挨，此时四个按钮全为绿色，点击start按钮，仪器进入工作运行状态;（7）按照调用的方法，仪器开始自动工作，达到终馏点时，仪器记录下温度和时间，并自动将烧瓶从加热平台上分离开来，此时从加热平台下方制冷装置吹出冷风给加热平台和烧瓶降温;（8）点击电子表格按钮将结果显示在屏幕上，做完样，关闭电源开关。

1.4影响因素分析

测定馏程过程中的影响因素主要包括：

（1）操作者应严格执行方法，注意读数的速度和准确度;（2）确保所有计量器具经过有效检定，仪器设备状态良好;（3）确认样品是否含水，对样品正确分组，留意样品温度;

（4）清理冷凝管残留液体，注意控制不同体积时的加热速率。

2 结果与讨论

2.1 准确度考察

利用两种馏程标样考察仪器和方法的准确度，连续分析两次，取平均值，结果如表3所示。

说明：标样证书上未给出各个点的测量不确定度，因此使用方法的再现性来判断。方法再现性分为手动法和自动法，此处给出的是计算的较小结果。

从表3可以看出，对两个标样，无论是手动法还是自動法，馏程各个点的分析结果均满足方法的再现性要求，自动法标样的分析结果优于手动法的分析结果，说明两种方法的准确度较好，分析结果可靠。

2.2重复性考察

选取炼厂常见的2种汽油组分产品、2种柴油组分产品和2种航煤组分产品，分别测定其馏程，进行重复性的考察，不论是手动馏程还是自动馏程分析结果，各个样品的重复性测定结果较好，均满足方法的重复性要求，自动法的重复性略优于手动法，同时也可以看出，对于同一样品，用手动法和自动法所测分析结果基本一致，符合方法要求，满足日常生产的需求。

2.3 中间再现性考察

在本实验室内，不同操作者用同一台仪器对同一样品按照同一分析方法，测定样品馏程，以考察中间再现性，不论是手动馏程还是自动馏程，不同操作者分析结果的再现性符合方法的要求，自动法的中间再现性略优于手动法，说明仪器性能稳定，不会因操作者不同而产生大的波动，从而保证分析结果的稳定性和一致性。

3结论[1]

（1）对石油产品的馏程分析，手动法和自动法的分析结果基本一致，都可以满足炼厂日常的生产分析要求。

（2）两种方法均具有较高的分析准确性，但自动法对标样分析结果优于手动法对标样的分析结果，两种方法的重复性和中间再现性的结果均满足方法的规定要求，但由于排除了人为因素的干扰，自动法均略优于手动法。

（3）手动法分析一个样品约一小时左右，而且分析过程中，人员不能离开，必须全程监督，但用自动法将样品装好开始分析后，人员可以去做别的项目分析，无形之中提高了工作效率，减轻了人员劳动强度，因此在炼厂实际生产工作中，应推广使用自动法配合生产，进行大批量的样品分析。

收稿日期：2019-11-02

作者简介：李文波（1984—），男，甘肃天水人，本科，主要从事炼厂石油产品的分析工作。