溴值法快速测定汽油中烯烃含量
2021-01-06王新华王翀
王新华,王翀
(军需能源质量监督总站,北京100010)
催化汽油组分是成品汽油中的主要调合成分,按照国家强制性标准GB17930-2006要求烯烃含量控制不大于30%,所以在重油催化装置生产控制中降低汽油烯烃,需要尽快有1个准确性高、分析速度快、分析成本低廉的汽油烯烃含量分析标准指导生产控制[1]。“汽油中烯烃含量的快速测定(溴值计算法)”的同荧光指示剂法相比较具有准确性高、分析速度快、分析成本低廉的特点[2]。
1 实验部分
1.1 试剂和仪器
锥形烧瓶(50 mL,100 mL,150 mL);吸量管(1 mL,2 mL,5 mL,10 mL);微量滴定管(2 mL,5 mL,分度为0.02 mL);量筒(50 mL,100 mL);250 mL碘量瓶;1 L容量瓶;石油产品馏程测定器(大连分析仪器厂生产)。
1.2 试剂
溴酸钾:分析纯:溴化钾:分析纯:硫代硫酸钠:分析纯,配成c(Na2S2O3)为0.1和0.5 mol/L标准滴定溶液:冰乙酸:分析纯:硫酸:分析纯,配成26%溶液;盐酸:分析纯,配成19%溶液;甲醇:分析纯:95%乙醇:分析纯;四氯化碳:分析纯;氯化汞:分析纯,配成100 g/L乙醇溶液;甲基橙指示剂:配成0.5 g/L指示液;淀粉:新配制的5 g/L指示液。
1.3 实验方法
试验过程是将试样溶解于滴定溶剂中,以甲基橙为指示剂,用溴酸钾溴化钾标准滴定溶液滴定至红色消失。计算出用100 g试样所消耗的溴的克数,再由GB/T6536馏程测定法的50%中馏点确定汽油样品中烯烃平均分子量。由试样的溴值和和烯烃平均分子量计算出烯烃的百分含量。
1.4 计算方法
1.4.1 汽油样品的溴值×(gBr/100g)按式(1)计算X=V2·c(1/6KBrO3)×7.99/m
式中V2—滴定时消耗的溴酸钾-溴化钾标准滴定溶液的体积,mL;c(1/6KBrO3)—溴酸钾-溴化钾标准滴定溶液的实际浓度,mol/L;m—试样称量出的质量,g。
0.079 9与1.00 mL指的是溴酸钾—溴化钾标准[c(1/6KBrO3)=1 000 mol/L]相当的以g表示的溴的质量。
1.4.2汽油烯烃含量的计算汽油样品中烯烃百分含量=(样品溴值×烯烃平均分子量×0.943)/160,其中:160—溴的分子量。汽油中烯烃平均分子量:参照行业标准SH/T0234轻质石油产品碘值和不饱和烃测定法中的数据制订,按(GB/T6536)50%中馏点温度确定的不饱和烃平均分子量[3]。
2 结果与讨论
2.1 溴值法与荧光指示剂法的数据对比
(1)目前产品标准规定的仲裁方法是荧光指示剂法,规定30%以下的烯烃含量的重复性为1.8%,再现性只有7.8%;30%以上2.0%再现性只有8.2%,导致了分析结果的精密度较宽。例如同一样品进行重复性测定,分别是原数据为41.2,当以未知样品复查数据为42.9,相差为1.7个单位;进行再现性测定,分别是原数据为40.0,几天后以未知样品复查数据只有36.6,相差为3.4个单位。
(2)还要说明的是溴值计算方法,精密度要远优于荧光指示剂法,但是按照出厂产品标准的要求以GB/T11132荧光指示剂法数据为准,有时两组数据会有一点的不同。原因主要是由于荧光指示剂法精密度较宽引起的偏离。
(3)溴值计算方法变化趋势明显而稳定,可以连续性观测,当生产稳定时测定数据无大的波动,而当生产波动时测定数据随之有大的波动。而GB/T11112荧光指示剂法只能断续性分析较难显示出明显的变化趋势。
2种方法定性分析对比只有个别数据之差超过2.0,其余符合性均很好,对比数据见表1。
表1 2种方法定性分析的数据对比
2.2 天平称量样品对溴值分析结果的影响
(1)在三角瓶中加入规定用量的滴定剂,滴空白后称重准至0.000 2 g,然后用冷却后的1 mL注射器或冷却后的移液管加入0.5~1 mL试样称准至0.000 2 g,注意汽油样品一定要加到滴定剂的液面下注入并轻摇几下;
(2)如果沿用SH/T0236石油产品溴值测定法中的用移液管加入0.5~5 mL试样,用体积乘以密度来确定质量,实际上引起了2项误差。(1)密度测量过程引起的分析误差;(2)移液管取样过程中汽油挥发引起的分析误差。从这里可以看出改进的方法准确性有很大提高,避免了2项误差的来源,提高了最终计算结果的精密度[4]。
2.3 溴值计算法与荧光指示剂法数据对比分析
从方法的开发过程可以简单划分为3个阶段。
(1)分析标准的检验阶段,2组外报数据偏差较大;
(2)对溴值计算方法滴定终点的判定,将指示剂的浓度固定为0.5 g/L,同时针对GB/T255石油产品馏程测定法50%中馏点温度较GB/T6536石油产品蒸馏测定法50%中馏点温度高出4~6℃的系统性差距,对不饱和烃平均分子量进行修订,2组外报数据偏差较小,小于2.0%;
(3)荧光指示利法与溴值计算方法2组外报数都偏差较小,基本小于2.0%。可以认为溴值计算方法能够较好满足连续生产要求,控制生产变化趋势明显而稳定。
综合计算结果,每个分析都会产生一定范围的不确定度。并且它的综合计算结果要比直接使用荧光指示剂法数据偏低约1.0%。综合计算结果应与溴值计算方法2组外报数据接近,说明溴值计算方法能够较好的满足连续生产要求,控制生产变化趋势明显而稳定[5]。
3 结束语
综上所述,应用溴值法快速测定汽油中的烯烃含量,具有准确性高、分析速度快、成本低廉等优点,能够满足企业连续大生产的要求,可以作为GB/T11132荧光指示剂法的替代和比对分析方法。