自动微量柴油凝点分析技术的探讨

张晓辉 郭为民 魏文仁 吴捍华 尚利霞

（中国石油呼和浩特石化公司质检部，内蒙古 呼和浩特 010070）

柴油是多种烃类的混合物，每一种烃类都有其凝点，因此柴油不像均匀的单一物质，具有一定的凝点。当温度降低时，柴油并不立即凝固，而要经过一个稠化阶段，在相当宽的温度范围内逐渐凝固。柴油的凝点只是柴油丧失流动性时的近似的最高温度。柴油凝点从科学观点来看，不是一般意义的物理常数，而是一种条件试验所得的相对数值，往往同一种油品由于测定方法和测定条件不同，所得的结果各不相同。

1 实验部分

1.1 测定意义

1.1.1 对于含蜡油品来说，油品中含蜡量越多，越易凝固，凝点越高。因此，在某种程度上，凝点可以作为估计油品中含蜡量的指标。

1.1.2 轻柴油的牌号是以凝点来表示的。例如，0号柴油的凝点要求不高于0℃，-10号柴油的凝点不高于-10℃。

1.1.3 凝点是石油产品低温性能的重要指标。由于石油产品的凝点和使用时实际失去流动性的温度有所不同，在输送和使用时的温度应比油品的凝点高3℃以上，以保证油品处于流动状态。

1.2 测定原理

1.2.1 石油产品在试验条件下，冷却到液面不移动时的最高温度称为凝点。

石油产品在低温时丧失流动性一般有下列2种原因：

1.2.1.1 油品随着温度的降低而粘度增大，当粘度增大到一定程度时，油品便丧失流动性。

1.2.1.2 由于溶解在油品内的石蜡（C18～C38的正构烷烃）发生结晶引起。油品冷却到某一临界温度时，石蜡开始形成小结晶体。再进一步冷却时，油品中的石蜡结晶大量形成，并使各单位微粒的结晶体聚合起来，形成所谓“石蜡结晶网络”。在凝固的过程中，这种网络延展到 全部液体，逐渐地吸住液体，最后完全控制住液相，致使全部油品失去流动性。

1.2.2 传统的手动凝点“倾斜法”是在规定的试验条件下，将盛于规定试管内的试油冷却到预期的温度，将试管倾斜45°，经过一分钟后，油品不再移动的最高温度，即为试油的凝点。而目前比较先进的自动测定法是将一定量的柴油迅速冷却到低于其凝点10℃～15℃，使其失去流动性，再使已凝固的柴油温度逐渐回升，当试样开始恢复其流动性时的最低温度即为该柴油试样的凝点。与传统的“倾斜法”不同，但测试符合标准，其测试结果与传统的“倾斜法”完全一致，并且具有更好的重复性和再现性。

1.3 自动法技术优势

1.3.1 测试精度高，因此，测试结果和重复性、再现性远高于目前国内使用的各种测试方法。：本方法可按1℃间隔测试凝点。检测元件采用进口高档传感器，检测信号经放大和稳定性处理。

1.3.2 测试时间短：本方法采用叠加半导体快速制冷，微量样品，并程序降温，仪器自动测试一个油样，所耗时间是手动测试的1/3～1/4。

1.3.3 测试过程全自动：本仪器在操作过程中，一次进样，程序降温，触摸屏显示，检测，结果储存，结果打印，均有微处理机控制，自动完成。

1.4 仪器和配套设备

分析仪器：自动微量柴油凝点测定器：符合GB/T 510的精密度和偏差要求。10毫升医用注射器。（配特制注射针头），烧杯：50 mL，打印机：SP-T系列微型打印机，微型计算机键盘、鼠标，滤纸。

1.5 样品前处理

1.5.1 观察试样是否带水。在产品质量验收及仲裁试验时，只要试样的水分在产品标准允许范围内，就不必脱水。但含水量超过了允许范围，则应用粉状硫酸钠或小颗粒氯化钙脱水。

1.5.2 将试样过滤到干燥、清洁的烧杯中，约20毫升即可。

1.6 技术校正

使用的柴油凝点自动测定仪需经常用苯和正辛醇作标准试样进行校验。

1.7 精密度

用以下数值来判断结果的可靠性。

1.7.1 重复性

同一操作者重复充电两个结果之差不应超过0.5℃。

1.7.2 再现性

由两个实验室提出的两个结果之差不应超过1.0℃。

2 结果和讨论

2.1 数据的比对

2.1.1 轻柴油凝点测定

2.1.2 炼油装置馏出口样的凝点测定

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经过大量的数据比对，充分体现了自动凝点测定法的优势，当然也有待进一步的完善和提高。

2.2 试验方法选择

2.2.1 石油产品的凝点测定一般均应选择（手动测定法）GB/T 510-83（2004）方法进行。

2.2.2 自动微量柴油凝点测定法非常快速、简便、准确，因此已被广泛应用。一般应用于炼油厂柴油的馏出口分析，能及时配合生产，进行控制分析。

2.3 影响因素

2.3.1 油品的凝点与油品的化学成分有关。对于含蜡油品来说，油品中含蜡量越多，越易凝固，凝点越高。

2.3.2 油品的凝点与冷却速度有关

2.3.3 试验油品含水时测定凝点前要进行脱水处理。

2.5 注意事项

2.5.1 试样凝点测定范围：10℃～－60℃。如果试样凝点大于10℃用手动仪器完成分析，或将室内温度调节到试样凝点温度以下即可。

2.5.2 把试样注射到检测器中，如果注射试样后检测器信号显示超过50%，说明检测器中有空气，需重新缓慢注射试样进行置换。

2.5.3 每天首次实验时，先用待测试样将系统进行冲洗。

2.5.4 注射试样后，待检测器信号稳定后，才可开始测定。

2.5.5 当测定完成后，试样温度需要升到10℃以上并趋于稳定后再做下一次测定。

结论

随着自动化仪器、仪表，计算机技术的不断提高，自动凝点技术也在不断完善。通过大量的考察、试验、和比对，对叠加半导体快速制冷方法作了进一步的探讨，该方法与传统手动柴油凝点分析方法相比具有速度快、准确度高等特点，完全符合柴油凝点的分析要求，相信自动凝点在分析领域将会有很大的发展空间。

[1] 张鑫.柴油凝点测定细节[J].装备制造，2009.

[2] 李子存，史永刚，冯新泸.柴油凝点的近红外光谱法预测[J].分析仪器，2000.