石油沥青闪点测定影响因素探讨.pdf

2 0 1 2年 6月 石 油 沥 青P E T R O L E U M A S P H A L T 第2 6卷第3期 标准与检测 石 油沥青 闪点测定影响 因素探讨 王翠红，王子军，王红 石油化工科学研究院，北京1 0 0 0 8 3 摘要分析了现行沥青闪点测定方法的优缺点及国内外其它石油产品开口杯测定方法的 可取之处，提出了石油沥青闪点测定过程中应注意的问题以及石油沥青闪点测定方法制修订 的建议 。 关键词石油沥青开口闪点试验方法影响因素 我国现行的石油沥青产品国家标准和石化行 业标准中规定 ，沥青的闪点按照国家标准 G B ／ T 2 6 7 石油产品闪点与燃点测定法 开 口杯法 进行 测 定。现 行 的 国家 标 准 G B ／ T 2 6 7 1 9 8 8 2 0 0 4年确认 参 照采用 苏联 国家标 准 F OC T 4 3 3 3 4 8 润滑 油和深色石油产 品闪点与燃点 开口杯测定法 布林克法 而制定，首次发布 于 1 9 6 4年 4月，1 9 8 8年 由 G B 2 6 7改 为 G 1 3 ／ T 2 6 7 ，并于 2 0 0 4年进行 了确认。由于所参照采用 的 F OC T 4 3 3 3 4 8没有变化 ，因此 G I3 ／ T 2 6 7多 年来未进行实质性修订。 与近几年制修订 的标准相 比，G B ／ T 2 6 7中 所规定 的操作步骤相对较简单 ，对一些可能影响 试验结果的操作细节没有细致规定 ，因此可能出 现这样 的情况虽然按照试验方法中所规定的步 骤进行操作 ，但是试验结果的重复性和再现性较 差。尤其当测试样品闪点数值在要求 的指标值附 近时，则可能出现一次测定合格 ，另一次测定不 合格的情况 ；或者出现一个单位测定为合格而另 一 个单位测定为不合格的情况。 随着原油加工量及沥青需求量的增大 ，所加 工重质原油 的量及比例越来越大 ，与传统的生产 道路沥青的原料相 比，采用重质原油生产道路沥 青时，其产品的闪点较低、质量变化较大；另一 方面，2 0 0 4年后 ，交通部 修订 了 公路沥青路 面施工技术规范 ，提高了其中的3 0 号、5 O号、 7 0号和 9 O号的闪点指标 ，将 3 0号、5 O号和 7 0 号的闪点提高到 2 6 0 q c，9 0号的闪点提高到 2 4 5 ℃。在这样的情况下 ，标准的使用者发现不同单 位的闪点测定结果差别较大 ，尤其是当沥青样品 的闪点测定值接近指标要求值时可能出现如下情 况 ，一个单位测定闪点为合格的试样 ，另一个单 位测定闪点不合格。分析其原 因主要在于标准操 作步骤中存在较多规定不 明确的部分 ，不同的操 作人员理解不同，从而导致试验结果差别较大。 1 G B ／ T 2 6 7方法简述 1 ． 1 GB ／ T 2 6 7中规定细致之处 ①对含水试样 的脱水处理有 规定 见方法 5 ． 1 。当试样的水分大于 0 ． 1 ％时 ，向试样 中加 入新煅烧并冷却的食盐、硫酸钠或无水氯化钙进 行脱水；对于闪点低于 1 0 0℃的试样脱水时不必 加热，其他试样允许加热至 5 08 0℃用脱水剂 脱水，脱水后取试样的 上层澄清部分 供试验使 用 。 ②对于试样向试验皿内转移及试样量有规定 见方法 5 ． 3 。试样注入内坩埚时，对于闪点在 2 1 0 1 2 及以下的试样，液面距离坩埚 口部边缘为 1 2 m m 即内坩埚内的上刻线处 ；对于 闪点在 2 1 0 t 2 以上的试样 ，液面距离 口部边缘为 1 8 mm 即内坩埚 内的下刻线处 。试样 向内坩埚注入 时，不应溅出，而且液面以上的坩埚壁不应沾有 试样 。 ③对闪点的测试环境有要求 见方法5 ． 5 。 收稿 日期2 0 1 20 3～ 3 1 。 作者简介 王翠红 ，女 ，高 工，主 要从 事石 油沥 青产 品、 生产技术及标准化研究工作 。 第 3期 王翠 红等 ．石油沥青闪点测定影 响因素探讨 6 7 测定装置应放在避风和较暗的地方 ，并用防护屏 围着 ，使闪点现象能够看得清楚。 1 ． 2 GB ／ T 2 6 7中规定不完善之处 ①标准的适用范围 见方法 1 中规定了本 标准适用于测定润滑油和深色石油产品 ，但是对 于标准所适合测定的温度范围没有特别规定。 ②对试样量及相应点火器的火焰到试样液面 的距离没有详细规定。方法 5 ． 3中规定试样注人 内坩埚时，对于闪点在 2 1 0℃和 2 1 0℃以下的试 样 ，液面距离坩埚 口部边缘为 1 2 m m 即内坩埚 内的上刻线处 ；对 于 闪点 在 2 1 0℃ 以上 的试 样 ，液面距离 口部边缘为 1 8 m m 即内坩埚内的 下刻线处 ；而方法 6 ． 1 ． 2中规定 ，当试样温度 达到预计闪点前 1 0 o C时，将 点火器 的火焰放到 距离试样液面 1 01 4 m m处 ，并在该处水平面 上沿着坩埚内径作直线运动 ，点火器的火焰长度 应预先调整为 34 m m。根据 方法 5 ． 3和方法 6 ． 1 ． 2中的相关规定 ，对于闪点在 2 1 0℃以上的 试样 ，是否需要将点火器探人坩埚 口内向下 4 8 m m处水平面上保持火焰长度为 3～ 4 m m沿着 坩埚内径作直线移动，方法中对此没有特别说 明，并且如果确实需要进行上述操作 ，对于采用 自动划火的仪器则难以实现。 ③方法中对试样的加 热温度没有明确规定。 这样可能存在试样加热温度高 ，导致所测试样的 闪点结果偏高。 ④方法中所规定的温度计位置与火焰划火线 路冲突。方法 5 ． 4中规定将装好试样的坩埚平稳 地放置在支架上的铁环 或 电炉 中，再将温 度计垂直地固定在温度计夹上，并使温度计的水 银球位于内坩埚中央；而方法 6 ． I ． 2中规定将点 火器的火焰放到距离试 样液 面 l O一1 4 mm处 ， 并在该处水平面上沿着坩埚内径作直线运动。 2 其它闪点测试方法的可取之处 国内外石油产品闪点 开 口杯 的测试方 法很多 ，根据标准的适用范围，适合测试沥青产 品 闪 点 的 方 法 也 较 多 ，如 G B ／ T 3 5 3 6 、J T J “i “0 6 1 1 、A S T M D 9 2等。经 对 比发 现，每个 闪点 测试标准均有可取的一 面，同时也存在某些规定 不细致 或不完善 的地方。下 面以 G B ／ T 3 5 3 6和 A S T M D 9 2为例，罗列 出标准规定 的细致之处， 与 G B ／ T 2 6 7相同之处不再罗列 。 2 ．1 GB／T 3 5 3 6 2 0 0 8 ①标准使用范围明确。标准的范围中规定标 准适用于除燃料油 燃料油通 常按照 G B ／ T 2 6 1 进行测定 以外 的、开 口杯闪点高于 7 9 ℃ 的石 油产品。 ②闪点定义明确 见方法中的 3 ． 1 。在规 定试验条件下，试验火焰引起试样蒸汽着火 ，并 使火焰蔓延至液体表面的最低 温度，修正到 1 0 1 ． 3 k P a大气压下。 ③对试验杯的准备要求明确 见方法中的 7 ． 3 。使用前将试验杯冷却到至少低于预期闪 点 5 6℃ 。 ④仪器组装合理 见方法中的7 ． 4 。将温 度计垂直放置 ，使其感温泡底部距试验杯底部 6 mi l l ，并位于试验杯中心与试验杯 边之间的中点 和测试火焰扫过的弧 或线 相垂直的直径上 ， 且在点火器臂的对边。 ⑤对仪器的校验有要求 方法中的7 ． 5 。用 有证标准样品 C R M 每年至少校验仪器一次。 ⑥对样品的存放有要求 见方法中的 8 ． 2 、 8 ． 3和 9 ． 1 。将 所取试样装 入合适 的密封容器 中， 为了安全， 试样只能充满 容器容积的 8 5 ％ ～ 9 5 ％ ，且不低于容器容积 的 5 0 ％，样 品储存 温 度应避免超过 3 O℃。 ⑦对试样的加热温度有限制 见方法 中的 9 ． 1和 9 ． 4 。应 在低于预计 闪点 5 6 “ 1 2 以下加热 进行分样和取样。 ⑧对于试验终点的判断有规定 见方法中 的 l 0 ． 8 。如果观察闪点与最初点火温度相差少 于 1 8℃ ，应重新进行试验。 2 ． 2 AS T M D 9 2 --2 0 0 5 a R e a p p r o v e d 2 0 1 0 ①标准使用范围明确 见方法中的 1 。方 法适用于手动闪点仪 ，也适用 于自动闪点仪 ；适 用于除燃料油之外 、闪点介于 7 9～ 4 0 0℃的石油 产品。 ②闪点定 义明确 见方法 中的 3 。 l _ 3 。在 规定试验条件下 ，试验火焰引起试样蒸汽着火， 并使火焰 蔓延至液体表面的最低 温度，修正 到 1 0 1 ． 3 k P a 大气压下。 ③样品存放、脱水及加热有要求 见方法 中的 8 ． 3 、8 ． 4、8 ． 6和 8 ． 7 。样 品应存放 在密 闭容器 ，且环境温度及加热温度应低于预计闪点 石 油 沥 青 2 0 1 2年第 2 6卷 5 6℃ ；可以采用 C a C 1 、定量滤纸过滤或干燥 的 吸收棉进行脱水。如果可能 ，应先进行闪点试验 以免因为轻组分挥发造成闪点测定结果不准。需 要注意 的是 ，如果怀疑样 品中混入挥发性污染 物 ，则不能进行脱水和加热等预处理。 ④试验杯要清洗干净 见方法中的 9 ． 3 。 试验杯无残 留的挥发性物质及上次试验 的残 留 物 ，如果需要可用钢丝擦拭或水冲洗，试验杯使 用前应冷至试样预计闪点温度 5 6℃以下。 ⑤仪器组装合理 见方法中的 9 ． 4 。将温 度计垂直放置在杯内部半径的中点上、距试验杯 底部 6 ． 4 m m 0 ． 1 m m，和测试火焰 扫过 的弧 或线 相垂直 ，且在点火器臂的对边。 ⑥对 仪 器 的校 验 有要 求 见 方法 中 的 l 0 ． 3 。用有证标准试样 C R M每年至少校验 仪器一次 。 ⑦对于试验终点的判断有规定 见方法中 的 l 1 ． 1 ． 1和 1 1 ． 1 。 6 。如果样 品沾在试样杯外 部 ，需要将样 品杯清洗 干净后重新装样进行试 验 ；在试验最后阶段 ，如果试样中仍有泡沫存在 则终止试验并且没有试验结果。 3 沥青闪点测试过程需要注意的问题 为了保证沥青闪点测试结果具有 良好 的重复 性和再现性 ，在闪点测试过程中应注意以下几个 方面的问题。①在闪点测试过程中应注意含水样 品的脱水处理 ，尤其当试样闪点低于 1 0 0℃时， 试样脱水时不能加热。 ②试样向内坩埚注入时 ，不应溅出，而且液 面以上的坩埚壁不应沾有试样 。 ③测定装置应放在避风和较暗的地方并用防 护屏围着 ，使闪点现象能够看得清楚 。 ④闪点试验前应将试验杯冷却到一定温度。 ⑤应定期用有证标准样品 C R M 校验仪器。 ⑥试样应存放在密封容器中，且试样储存温 度不应过高。 ⑦试样的加热温度应在低于预计闪点一定温 度以下进行加热分样和取样。 4 方法制修订建议 针对上述情况 ，建议对沥青 闪点测定方法进 行修订或重新制订。在重新修订或制订时 ，应考 虑以下几个方面的问题 ①明确标准的使用范围，包括标准所适合测 定的物质及温度范围。 ②在闪点测试过程中应注意含水试样的脱水 处理 ，尤其当试样闪点较低时试样的脱水条件。 ③试验用试样杯的清洁及加热温度。 ④对温度计位置和划火器位置进行科学、 合 理地调整 ，既能准确测定样品温度 ，又能使二者 协调工作 。 ⑤应规定闪点仪器的校验周期及能够使用的 标准试样。 ⑥应对试样的存放提出具体要求 ，是否需要 密闭容器盛放沥青 ，试样在容器中的量是否有要 求 ，以及存放试样的空间是否有要求 。 ⑦应规定试样的加热温度上限，以免由于样 品加热温度过高影响闪点测定结果。 Di s c u s s i o n o n I n flu e n c i n g Fa c t o r s o f De t e r mi n a t i o n o n Fl a s h Po i n t o f As p h a l t Wa n g C u i h o n g ， Wa n g Z i j u n， Wa n g H o n g R e s e a r c h I n s t i t u t e o f P e t r o l e u m P r o c e s s i n g，B e lti n g 1 0 0 0 8 3 Ab s t r a c t T h e p a p e r a n a l y z e d t h e a d v a n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s o f t h e a c t i v e d e t e r mi n a t i o n me t h o d s o n fl a s h p o i n t G B ／ T 2 6 7 a n d the o the r m e t h o d s o n fl a s h p o i n t o p e n c u p u s e d a t h o m e a n d a b r o a d ．A c c o r d - i n g t o t h e a n a l y s i s r e s u l t s ，the p r o b l e ms n e e d i n g a t t e n t i o n i n t h e c o u r s e o f d e t e r mi n a t i o n o n fl a s h p o i n t o f a s - p h a h h a d b e e n p 1 o p o s e d，a n d t h e s u g g e s t i o ns O i l r e v i s i n g o r f o r mu l a t i n g the t e s t me t h o d s o f fla s h p o i nt o f a s p h a h h a d b e e n p u t f o r wa r d ． Ke y w o r d s p e t r o l e u m a s p h a l t； fl a s h p o i n t o p e n c u p ； t e s t m e t h o d； i n fl u e n c i n g f a c t o r s