-32300: transport error - HTTP status code was not 200
СССР
СНиП от 01 января 1986 года № 11011-85*
Нефть и нефтепродукты. Метод определения фракционного состава в аппарате АРН-2
- Утверждены
- Государственным комитетом СССР по стандартам
25 марта 1985 года
- Разработаны
- Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР
01 января 1986 года
Настоящий стандарт устанавливает метод определения фракционного состава нефти и нефтепродуктов при атмосферном давлении и под вакуумом для построения кривой истинной температуры кипения (ИТК) нефти и нефтепродуктов, установления потенциального содержания в нефти отдельных фракций, нефтепродуктов или их компонентов и получения фракций нефти с целью исследования их физико-химических свойств группового и индивидуального углеводородного состава.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ
Аппарат АРН-2, рассчитанный на перегонку нефти до 450-500 °С, состоящий из технологического (черт. 1) и электрического блоков, которые смонтированы в одном металлическом каркасе (черт. 2).
Аппарат снабжен вакуумным насосом типа ВН-461-М или пластинчато-роторным типа 2НВр-5ДМ, или любым другим, обеспечивающим остаточное давление до 1,3·102 Па (1 мм рт. ст.) в течение 16 ч непрерывной работы, а также двумя кубиками на разную загрузку (1,9 и 3,0 дм3).
Ректификационная колонка диаметром 50 мм и высотой 1016 мм, обладающая погоноразделяющей способностью, соответствующей 20 теоретическим тарелкам при полном возврате орошения, имеющая электрообогрев и покрытая слоем изоляции.
1 - буферная емкость; 2 - манифольд; 3 - приемники; 4, 6, 19, 20, 21 - термопары; 5 - обратный холодильник; 7 - конденсатор; 8, 17 - накидные гайки; 9 - ректификационная колонка; 10, 15 - ловушки; 11, 12 - ртутные вакуумметры; 13 - дифференциальный манометр; 14 - вакуумный насос; 16 - трубка; 18 - решетка; 22 - кубик; 23 - печь; А - кран трехходовой; Б - полулунный кран; В, Г, Д, Ж, Е - краны; З - кран (зажим)
Черт. 1
1 - амперметр на 10 А; 2 - амперметр на 5 А; 3 - сигнальная лампа для контроля включения или выключения нагрева стенок печи; 4 - потенциометр автоматический марки ПС1-08 или КСП2-027; 5-7 - автотрансформаторы типа ЛАТР-1; 8 - розетка для нагрева электрокрючка; 9-15 - кнопки управления; 16 - лампа для подсвета ниши; 17 - розетка для включения переносной лампы или для обогрева переходной трубки от крана до приемника; 18 - сигнальная лампа для контроля включения или отключения аппарата от сети; 19, 20 - вакуумметры ртутные.
Черт. 2
Термопары, рассчитанные на температуру от 0 до 400 °С, которые вставляют в припаянные к колонке, кубику и головке конденсатора карманы.
Узел конденсации, предназначенный для полной конденсации паров, возврата части конденсата в виде орошения и для отбора конденсата, состоящий из конденсатора и обратного холодильника с краном для отбора дистиллята.
Электрическая печь, состоящая из двух самостоятельных секций обогрева (дно и бока), обеспечивающая нагрев нефти или нефтепродуктов до 380-400 ° С.
Дифференциальный манометр, заполненный керосиновой фракцией, служащий для замера перепада давления между кубиком и верхом колонки.
Краны манифольда (А и Б) и буферная емкость, служащие для выполнения операций по обеспечению установленного вакуума в системе при смене отбираемых фракций.
Ртутный вакууметр 11 (черт. 1), служащий для замера остаточного давления паров.
Ртутный вакууметр 12 (черт. 1), служащий для замера остаточного давления в нижнем приемнике при смене фракций во время перегонки под вакуумом.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
Нефрасы по ГОСТ 433-76 или фракция прямогонного бензина, соответствующего нефрасу.
Толуол реактивный по ГОСТ 5789-78 или толуол нефтяной по ГОСТ 14710-78, или толуол каменноугольный и сланцевый по ГОСТ 9880-76.
Спирто-толуольная смесь 1:1.
Керосин осветительный или фракция, соответствующая этому керосину по фракционному составу для заполнения дифференциального манометра.
Смазка ЦИАТИМ-221 по ГОСТ 9433-80 или любая вакуумная смазка.
Секундомер.
Цилиндр мерный вместимостью 1000 см3 по ГОСТ 1770-74.
Колбы любого исполнения типа П или Кн по ГОСТ 25336-82.
Ткань асбестовая или из стеклянного волокна.
Проволока нихромовая по ГОСТ 12766.1-77 марки Х20Н80-Н диаметром 0,5 мм.
Весы лабораторные общего назначения с пределом взвешивания 1000 и 10000 г 3-го класса точности.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
2.1.В отобранной пробе нефти или нефтепродукта предварительно определяют по ГОСТ 13379-82 массовую долю растворенного в ней газа, включая бутан, которую используют при определении потенциального содержания нефтепродуктов.
Для перегонки на аппарате АРН-2 допускается нефть, газоконденсат или нефтепродукт с содержанием воды не более 0,5 % по ГОСТ 2477-82. При большем содержании воды нефть или нефтепродукт предварительно обезвоживают.
2.2.Подготовка аппарата
2.2.1.Колонку 9, заполняют насадкой следующим образом: на решетку 18 насыпают 150 см3 крупной насадки, представляющей собой спираль из нихромовой проволоки, высотой отрезка спирали (12±1) мм и диаметром витка спирали (5±1) мм. Далее по всей высоте колонки насыпают 1400 см3 мелкой насадки из нихромовой проволоки, высотой отрезка спирали (6±1) мм и диаметром витка спирали (3±1) мм.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Во избежание уплотнения к мелкой насадке добавляют 250-270 см3 крупной. Объем насадки измеряют цилиндром.
2.2.2.После 25-30 перегонок в аппарате АРН-2, с учетом качества перегоняемых нефтей, но не реже одного раза в год, насадку в колонке обновляют. Для этого из колонки высыпают всю насадку, прокаливают ее в муфельной печи при температуре 500-600 °С до удаления кокса, затем охлаждают, перебирают и засыпают в колонку. В случае необходимости добавляют новую насадку, приготовленную в соответствии с п. 2.2.1, на 30-40 мм ниже верха колонки.
2.2.3.Верх кубика, верх колонки и переточную трубку головки-конденсатора изолируют теплоизоляционным материалом. Переточную трубку от крана Д (см. черт. 1) до приемника снабжают электрообогревом, для включения которого используют розетку 17 (черт. 2).
2.2.4.Проверяют аппарат на герметичность. Для этого кран А (черт. 3) ставят в положения 1, 3, 4; кран Б - в положения 6, 7 для соединения вакуумного насоса с атмосферой; кран Г закрывают; кран В открывают; кран Ж закрывают. Включают вакуумный насос и кран Б переводят в положения 5, 6.
После того, как остаточное давление достигнет 1,3·102 - 2,7·102 Па (1-2 мм рт. ст.), кран А переводят в положения 1, 2, 3, а затем кран Б переводят в положения 6, 7. Вакуумный насос останавливают.
2.2.5.Если аппарат собран герметично, остаточное давление 1,3·102 - 2,7·102 Па (1-2 мм рт. ст.) в системе не изменяется в течение 15-20 мин. Если аппарат не держит вакуум, его проверяют по частям для установления и устранения места течи.
Черт. 3
2.2.6.После каждой перегонки аппарат промывают 1 дм3 нефраса, затем продувают воздухом.
После проведения 10-12 перегонок аппарат промывают вначале спирто-толуольной смесью, а затем нефрасом.
При работе с высокосмолистыми нефтями с содержанием асфальтосмолистых веществ более 20 % и высокосернистыми нефтями с содержанием серы более 2 % аппарат промывают после трех перегонок спирто-толуольной смесью, затем нефрасом и продувают воздухом.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
3.1.Атмосферная перегонка
3.1.1.Перед началом перегонки все краны смазывают смазкой ЦИАТИМ-221 или другой вакуумной смазкой (необходимо следить, чтобы смазка не попала в отверстия кранов).
3.1.2.Краны манифольда ставят в следующие положения (см. черт. 3): кран А - 1,2, 4; кран Б - 5, 7; кран В открывают, кран Г закрывают, кран Ж и зажим З открывают.
3.1.3.В холодильник 5 узла конденсации (см. черт. 1) пускают воду с температурой не выше 25 °С, в рубашки приемников 3 (см. черт. 1) загружают лед.
3.1.4.Нефть или нефтепродукт в количестве 1,9 или 3,0 дм3 наливают в предварительно взвешенный кубик через горловину и взвешивают (см. черт. 1). Кубик соединяют с колонкой через накидную гайку 17, которую плотно завинчивают. Трубку 16 соединяют открытым концом через накидную гайку и переходную трубку с дифференциальным манометром 13.
3.1.5.В карман для термопары вставляют термопару 21 (см. черт. 1).
Для уменьшения потерь тепла место соединения кубика с колонкой и колонки с головкой конденсатором закрывают стеклянной или асбестовой тканью.
Кран Д (см. черт. 1 и 2) до начала перегонки закрывают.
3.1.6.Аппарат включают в электросеть нажимом кнопки 12 (см. черт. 2) при этом должна загореться сигнальная лампа 18 (см. черт. 2). Нажимом кнопки 9 (см. черт. 2) вверх поднимают электропечь. Включают потенциометр. Включают обогрев дна печи и колонки с помощью автотрансформаторов 5, 7 (черт. 2).
3.1.6.1.Обогрев стенки печи, используемый только при перегонке высокосмолистых нефтей, включают с помощью автотрансформатора 6 (см. черт. 2) только в начальный момент перегонки для более равномерного нагрева продукта. Через 30-40 мин обогрев стенки печи выключают.
3.1.6.2.Обогрев регулируют так, чтобы разгонка началась через 1,5-2 ч.
3.1.7.Кран Д (черт. 1) закрыт до тех пор, пока не установится равновесие в колонке. Признаком равновесия является прекращение колебания давления, определяемого по дифференциальному манометру, и стабилизация температуры паров.
После этого кран Д (черт. 1) открывают и начинают отбор фракций.
3.1.8.Перегонку нефти проводят со скоростью 3-4 см3/мин при загрузке 3 дм3 и 2-2,5 см3/мин - при загрузке 1,9 дм3. Скорость перегонки контролируют секундомером и измерением объема дистиллята в приемниках. Заданную скорость регулируют краном и электрообогревом печи и колонки при постоянном перепаде давления в дифференциальном манометре.
3.1.9.При нормальном режиме работы аппарата разность температуры паров в колонке и жидкости в кубике во время отбора бензиновых фракций должна быть выше 100 °С.
Отбор фракций при атмосферном давлении производят до температуры 200 °С (в случае высокосернистых и высокосмолистых нефтей - до 180 °С).
Фракции собирают в колбы и взвешивают с погрешностью не более 0,1 г.
3.1.10.При температуре паров 180-200 °С атмосферную перегонку прекращают: выключают обогрев печи и колонки при помощи автотрансформаторов 5, 7 (см. черт. 2), опускают печь нажимом кнопки 11, выключают потенциометр. Прекращают доступ воды в холодильник.
Нажимом кнопки 13 (см. черт. 2) аппарат отключают от электросети.
3.2.Вакуумная перегонка
3.2.1.После отбора бензиновых фракций при атмосферном давлении начинают вакуумную перегонку. Фракции, выкипающие при температуре до 320 °С, отбирают при остаточном давлении 1,3·103 - 1,6·103 Па (10-12 мм рт. ст.), фракции, выкипающие выше 320 °С - при остаточном давлении 1,3·102 - 2,7·102 Па (1-2 мм рт. ст.), которое определяется по ртутному вакууметру 11. Пересчет температур производят по номограмме (черт. 4). Допускается пересчет температур производить по табл. 1-14 справочного приложения 1.
Перед началом вакуумной перегонки тщательно смазывают все краны.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.2.2.При отборе фракций, выкипающих при температуре 200-320 °С, в холодильник пускают воду, в рубашки приемников наливают холодную воду. Перед началом перегонки краны манифольда ставят согласно обозначениям на черт. 3 в следующие положения: А - 1, 3, 4; Б - 5, 6; Г закрывают, В открывают, кран Ж и зажим З полностью открывают.
3.2.3.Включение аппарата - по п. 3.1.6. Нажимом кнопки 15 (см. черт. 2) включают вакуумный насос. Постепенным завинчиванием зажима З (см. черт. 3) остаточное давление доводят до 1,3·103 Па (10 мм рт. ст.) по показанию вакуумметра 11 (см. черт. 1).
Обогрев регулируют так, чтобы перегонка началась через 2,0-2,5 ч.
Кран Д (см. черт. 1) так же, как и при атмосферной перегонке, не открывают до тех пор, пока не установится равновесие в колонке.
При нормальном режиме работы аппарата разность температур жидкости в кубике и паров в головке конденсатора должна быть для керосиновых фракций - 80-100 °С, для дизельных и масляных фракций - 40-80 °С.
Показания дифференциального манометра (мм керосинового столба) при отборе керосино-газойлевых и масляных фракций не должны превышать 100 мм. Увеличение разности давления и дифференциальном манометре выше 100 мм свидетельствует о нарушении баланса нагрева кубика и колонки. В этом случае необходимо не увеличивать нагрев кубика или постепенно увеличить нагрев колонки.
3.2.4.После того, как в колонке установится равновесие, кран Д (см. черт. 1) открывают и начинают отбирать фракции.
3.2.5.Для смены фракций закрывают кран В (см. черт. 3), кран Б плавно ставят в положения 5, 7 для соединения нижней воронки приемника с атмосферой, затем открывают кран Г и фракцию спускают в предварительно взвешенную колбу.
Кран Г закрывают, кран А переводят в положения 1, 2, 3 и кран Б ставят в положения 5, 6 для откачивания воздуха из нижней воронки.
После того, как остаточное давление в нижней воронке и остаточное давление в остальной системе будут равны, что фиксируется показаниями вакуумметров 11, 12 (см черт. 1), кран В открывают, кран А ставят в положения 1, 3, 4 и перегонку продолжают.
При 1,3·103 - 1,6·103 Па (10-12 мм рт. ст.) отбирают фракцию с температурой кипения 200-320 °С при нормальном давлении.
3.2.6.При температуре паров 320 °С выключают обогрев печи и колонки.
Доступ воды в холодильник прекращают, в рубашки приемника наливают горячую воду. Через 5-7 мин включают обогрев печи и колонки и, постепенно закрывая кран Ж (см. черт. 1), доводят остаточное давление до 1,3·102 - 2,7·102 Па (1-2 мм рт. ст.).
3.2.7.Для подогрева парафинистых продуктом, проходящих через краны В и Г (см. черт. 1), может быть использован электрокрючок, который нагревается через розетку 8 (см черт. 2) при включении в электросеть, или горячая вода, заливаемая в рубашки приемников.
3.2.8.Смена фракций при остаточном давлении l,3·102 - 2,7·102 Па (1-2 мм рт. ст.) происходит так же, как и при отборе керосиновых фракций при остаточном давлении 1,3·103 Па (10 мм рт. ст.).
3.2.9.После окончания перегонки выключают потенциометр, выключают обогрев печи и колонки, опускают печь, кран А ставят в положения 1, 2, 3; кран Б - в положения 6, 7; после этого выключают насос. Таким образом, вся система (кубик, колонка, приемник, буферная емкость и т.д.) остается под вакуумом.
3.2.10.Колонку и кубик охлаждают до комнатной температуры. Затем кран Б (см. черт. 3) ставят в положения 5, 7; кран А - в положения 1, 3, 4, т.е. всю систему соединяют с атмосферой. После этого кубик отсоединяют от колонки, взвешивают вместе с остатком, после чего остаток выливают.
3.2.11.При проведении вакуумной перегонки сразу же после атмосферной, отключают обогрев колонки и кубика (опускают печь). После того, как в кубике температура понизится до 180-200 °С, включают вакуум-насос и создают вакуум в системе, постепенно доводя его до остаточного давления 1,3·103 - 1,6·103 Па (10-12 мм рт. ст.), а затем включают обогрев кубика и колонки. При достижении температуры паров 320 °С разгонку продолжают по п. 3.2.6.
4.ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1.Массу отобранных фракций определяют как разность масс колбы с отобранной фракцией и пустой колбы.
4.2.Определяют массовые доли выхода отдельных фракций и остатка от массы пробы нефти или нефтепродукта, взятых для перегонки, и записывают в таблицу, пример которой приведен в справочном приложении 2. Для составления материального баланса определяют суммарный выход фракций с учетом содержания газа. Потери при перегонке вычисляют как разность 100 % и суммарного выхода фракций и остатка. Потери не должны превышать 2,5 %.
(Новая редакция, Изм. № 1).
4.3.(Исключен, Изм. № 1).
4.4.Строят кривую истинной температуры кипения перегоняемого продукта (ИТК) на основании зависимости температуры конца кипения отдельной фракции от ее суммарного выхода. На оси абсцисс откладывают суммарный выход фракции в процентах, на оси ординат - конечную температуру кипения соответствующей фракции. Полученные точки соединяют плавной линией.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4.5.По кривой перегонки (ИТК) устанавливают потенциальное содержание в нефти отдельных фракций нефтепродуктов или их компонентов.
5.Точность метода
5.1.Сходимость
Два результата определения, полученные одним исполнителем, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает:
1 % - при отборе фракций до 200 °С;
2 % - » » » свыше 200 до 320 °С;
2 % - » » » свыше 320 °С.
5.2.Воспроизводимость
Два результата испытания, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает:
6 % - при отборе фракций до 200 °С;
8 % - » » » свыше 200 до 320 °С;
5 % - » » » свыше 320 °С.
Раздел 5. (Введен дополнительно, Изм. № 1).