(中海石油舟山石化有限公司 化驗室 浙江 316000)
閃點是在一定的條件下加熱油品,蒸汽達到一定濃度遇火,發生閃火的最低溫度。它表示一定溫度下油品揮發的烴類組分數量的定性量度,它是石油產品儲存,運輸和使用的一個安全指標。
閃點測定屬于條件性試驗項目,相同測試條件下的測定結果具有可比性,改變任何一個試驗條件,如取樣量,升溫速度,油杯形狀,點火時間間隔,初始點火時間等都會使閃點測定結果具有不可比性。而我們用直接使用FC-7機閃點的測定方法GB/T 261-2008來分析油中的閃點,并且在重復性上能滿足要求。減輕分析人員的勞動強度,增加分析結果的準確性、重復性。
FC-7儀器閃點測定儀兩臺常用的儀器,儀器編號分別是2#儀器和4#儀器。分別用兩臺儀器測定同一油樣,兩臺儀器的結果之間差達到了3-6℃,完全超出了方法標準的對重復性要求,為此對可能的影響閃點分析的因素進行分析研究,提高分析結果的準確性,重復性。化驗室是消耗部門,減少分析頻次,降低能耗,試劑消耗,達到節能降耗的目的。
(1)測定儀器傳感器溫度
通過儀器的分析過程中的溫度測定時由試驗溫度傳感器2#和4#檢測的溫度值。使用經過溫度校驗的水銀溫度計2#和4#對其進行6個點測定檢查。溫度數據結果如下見表1。

表1 測定溫度計對比傳感器結果表

從表1可以看出:①4#儀器的溫度傳感器比4#標準的水銀溫度計偏低,差值小于方法標準重復性要求。②2#儀器的傳感器比2#水銀溫度計偏高,除了50℃這個點外,其余差值小于方法標準重復性要求。③兩臺閉口閃點儀器傳感器油溫偏差,50℃這個點最大偏差2.2℃,不是造成兩臺儀器溫度差3-6℃的主要原因。
根據試驗結果補正值,加入校正儀器的溫度修正表中,消除對閃點結果測定的影響,定期的對溫度進行檢查檢測。
(2)測定熱電藕元件
熱電藕是儀器感應發生閃火的感應元件,使用中控油瓶用儀器分析閃點,將4#儀器閃點的熱電藕更換至2#儀器上,再次測定同一油樣的閉口閃點。測定結果如下表2。

表2 熱藕的檢查試驗數據表
對表2測定結果數據可以看出,換熱電藕不能使儀器儀閃點結果相差較大,熱藕元件不是造成分析結果偏大的原因。
(3)測定火焰的點火高度試驗
在分析過程中發現,閃點儀器點火線圈的磨損和固定螺母松動比較厲害,影響火焰的點火高度變化,比正常高度高2.2mm。調整點火線圈的金屬桿,使其能將點火線圈高度推動到正常點火位置,分別對測定同一樣品的閃點,分析結果數據如表3。

表3 火焰的點火線圈高度的數據表

對表3分析結果可以看出,火焰的點火線圈的點火高度不同,可能造成了分析結果的超差,超出方法的重復性要求范圍。如果火焰的點火線圈高度2.2mm,閃點分析的結果高3.0℃,所以分析實驗前應對點火高度確認。
(4)測定儀器攪拌的速度試驗
試驗標準方法規定控制攪拌速度應為90轉/min-120轉/min,設定儀器的攪拌速度設定為90轉/min,120轉/min兩端和正常設定中間值即為儀器的攪拌速度設定為105轉/min,還要考慮到儀器不轉的情況,設定儀器的攪拌轉速度為0轉/min,用標樣53.0℃標油測定,對幾種情況的攪拌速度進行測定,試驗分析結果數據如表4。

表4 攪拌速度測定表
對表4可以看出,儀器的設定為轉速0轉/min時,對分析結果有影響比較大,分析結果偏差為2.5℃,不在標準方法重復性范圍內。如果在其它條件不發生變化情況下,儀器的攪拌速度在90轉/min和120轉/min之間攪拌速度情況下,閃點分析結果的差值在方法標準的重復性要求范圍。
(5)測定對不同的取樣量的試驗
儀器的杯里有刻線,裝樣時到達規定刻線即可,可是往往在分析過程中觀察起來并不是很容易了,因此對裝入實驗杯的樣品量要進行測定。正常情況的裝樣約為67mL裝樣高度差2mm,裝樣的體積差2.5ml,我們為了放大試驗分析的效果,因此檢測裝樣量62mL和72mL,采用的標油為閃點53.0℃標油,試驗分析結果如表5。

表5 裝樣量試驗數據
對表5分析結果數據可以看出,裝樣量的多少對結果影響不是很大。
(6)測定對擾動次數即點火次數試驗

表6 點火次數檢測數據表
分析的標準方法明確規定,點火的次數低于18次或者高于28次,試驗結果無效的,需要對結果進行一次新試驗。為了測定分析檢測點火次數對閃點結果的影響,采用53℃標油對儀器的閃點進行測定。儀器的設定預期閃點分別為40℃,44℃,52℃,57℃,63℃,試驗分析數據如表6。
由表6分析結果數據可以看出,儀器的點火次數對閃點測定結果是有影響,點火的次數多,分析的閃點偏高。點火次數相差15次,閃點相差值3.5℃,但沒有大于分析方法的重復性要求。儀器的點火次數相差28次,閃點與實際值相差7.0℃,超出分析方法的重復性范圍。
在平時使用自動閉口閃點儀時注意:
(1)通過對閉口閃點儀器的傳感器經常性的校驗,將溫度修正值輸入到儀器的溫度修正表中,消除儀器溫度傳感器對閃點分析結果的影響。
(2)經常性的對儀器的熱電藕元件的檢測確認,消除影響。
(3)點火高度的檢查,儀器點火線圈,經常性的觀察磨損是否比較厲害,推拉桿是否移動。
(4)攪拌速度控制在90-120轉/min為宜。
(5)裝樣量控制在67mL±5mL為好,重復性符合要求。
(6)點火次數控制在15-24次為好,在滿足標準23±5℃。
影響油品閃點結果的因素很多,如儀器的準確度,操作方法,升溫速度,大氣壓和樣品的處理等,都會不同程度的影響,所以試驗的每一步都要嚴格按照方法的要求進行。
(1)試驗應在無空氣流的房間里,并放在平穩的臺面上,及避光處試驗,儀器周圍必須有防護屏,防止空氣流動影響測定。
(2)樣品應存儲于合適的條件下,減少樣品的蒸發損失,樣品儲存溫度應避免超過方法規定溫度,樣品需要加熱處理的時候,閉口閃點要求預熱溫度低于預期閃點至少28℃,同時避免長時間加熱。
(3)樣品含水,必須脫水。因為在加熱油品時,水汽化形成的水蒸汽會稀釋混合氣,水在油品中形成泡沫也會覆蓋在液面上影響正常的氣化,從而推遲閃點時間,使測定結果偏大。有的含水樣品在加熱時溢出杯外,有的發生濺出干擾自動閃點的測定。
(4)要控制好加熱速度,加熱速度快,單位時間內蒸發出的油蒸汽多而擴散損失少,使測定結果偏低,反之則偏高。
(5)樣品的蒸發速度除與加熱的溫度有關外,還與大氣壓有關系。大氣壓力偏低,油品易揮發,測試的閃點低,反之則偏高,這就是要將觀察到的閃點修正到標準大氣壓下的緣故。
(6)為保證試驗結果的準確性,閃點試驗儀器需要每年至少用有證標準樣品校驗兩次。