石油产品抗乳化性测定两种方法的比较
王融慧
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

王融慧 ,. 石油产品抗乳化性测定两种方法的比较[J]. 中国石油工业,20215. DOI:10.12721/ccn.2021.157035.
摘要: 介绍国内石油产品抗乳化性的主要标准方法。石油产品抗乳化性也称破乳化度、合成液水分分离性,按照石油产品不同质量标准要求的测定方法不同,采取不同的方法测定。对抗乳化性两种测试方法进行比对;探讨影响石油产品抗乳化性的因素,包括温度、转速和污染物等;同时对试验标准中相关参数的校验予以探讨。
关键词: 石油产品;抗乳化性;方法探讨
DOI:10.12721/ccn.2021.157035
基金资助:

抗乳化性,也称破乳化度、合成液水分分离性。石油产品在油品炼制过程中,由于精制的深度不当、清洗不彻底,油中有残余的环烷烃及其盐类等表面活性物质,会使油品的破乳化时间增长;当油中混有金属颗粒、沙土或尘埃等杂质,或某些酸类物质时,会妨碍油水分离,延长破乳化时间;油品运行中与氧气接触生成环烷酸及其他有机酸,会使油中环烷酸金属皂化物增加,即增加表面活性物质,延长破乳化时间;此外,油品使用年限增加逐渐老化生成的油泥、油渣等会使油品乳化,延长破乳化时间。因此,抗乳化性是鉴别油品精制深度、受污染程度及老化深度等的重要性能指标。

一、国内目前测定抗乳化性的方法

按照不同质量标准对测定方法的要求,石油产品抗乳化性应采用不同的方法进行测定。目前,国内测定石油产品抗乳化性的方法有:GB/T 7305-2003《石油和合成液水分离性测定法》、GB/T 7605-2008《运行中汽轮机油破乳化度测定法》、GB/T 8022-2019《润滑油抗乳化性能测定法》三种国家标准试验方法。其中GB/T 7305-2003和GB/T 7605-2008的原理、仪器、实验条件、操作方法和终点判断大致相同,在个别试验条件确认的细节上存在差别。

(一)直接搅拌法1(GB/T 7305-2003)

在量筒中装入40mL试样和40mL蒸馏水,在54℃±1℃或82℃±1℃下静置约10min后,以1500r/min±15r/min的速度,用标准规格的叶片搅拌5min。结束搅拌后提起搅拌棒,用包有耐油橡胶的玻璃棒把叶片上的油挂回量筒,停止搅拌的同时开始计时,每隔5min观察量筒内分离的油、水和乳化液层体积数,记录乳化液而分离(乳化层≤3mL)所需的时间。静止30min(54℃时)或60min(82℃时)后,如果乳化液没有完全分离或乳化层没有减少为3mL或更少,则记录此时油层(或合成液)、水层和乳化层的体积。

(二)直接搅拌法2(GB/T 7605-2008)

在量筒中装入40mL油样和40mL蒸馏水,将其置于已恒温至54℃±1℃的水浴缸中,恒温20min后以1500r/min±50r/min的速度搅拌5min.结束搅拌后立即停止,同时开启秒表,迅速提起搅拌桨,用包有耐油橡胶的玻璃棒把叶片上的油挂回量筒。观察油水分界面的乳化层体积不大于3mL(允许乳化层或量筒壁上有个别如花跑,水层或油层有透明大泡,水层、油层不透明,乳化层界面不整齐以平均值计)时停止秒表计时即为破乳化时间;如果计时超过30min,如果乳化层体积仍大于3mL,则记录该油的抗乳化性为“>30min”,同时记录此时油层(或合成液)、水层和乳化层的体积;没有明显的乳化层只有完全分离的上下两层(上层认定为油层),则从停止搅拌到上层体积达到43mL时所需的时间;没有明显的乳化层,只有完全分离的上下两层(上层认定为乳化层),从停止搅拌开始计时超过30min,上层体积依然大于43mL则记录该油的抗乳化性为“>30min”,同时记录此时水层和乳化层的体积。

(三)两种试验方法比较

如表1所示,以上两种种国家标准的试验方法主要技术差别在于温度控制和油、水分离方法不同。

表1 石油产品抗乳化性试验方法比较

1740041817184.png

1740041885406.png

1740041908450.png

二、影响抗乳化性测定准确性的主要因素

石油产品抗乳化性测定的试验过程中,下列因素对结果的准确性影响应引起关注。

(一)温度

一方面温度应控制在标准要求温度的±1℃范围内,温度波动大会对乳化和破乳化过程造成影响;另一方面温度对油样和蒸馏水体积的影响,会使试验结果存在偏差。例如,采用GB/T 7605-2008标准方法,将常温条件下80mL的油、水恒温20min后,体积会有所膨胀。对抗乳化性好或非常不好的油样,忽略膨胀带来的误差影响不大;但是,对于在合格线(30min)水平抗乳化性的油样而言,体积膨胀的影响凸显,可能造成试验结论不准确。因此,对于采用GB/T 7605-2008标准方法进行抗乳化性试验的,针对抗乳化性试验值在30min左右的结果,应提高警惕,如有必要须经温度校核后重新试验,以获取最接近真实的试验结果。

(二)转速

从前文两种标准方法的比较来看,搅拌装置的搅拌转速控制精度不一致(±15r/min和±50r/min)。从化学分析质量控制的角度而言,转速越接近标准值,试验结果越准确。因此,应控制仪器搅拌转速尽量接近1500r/min。

(三)外界污染物

取样容器、取样过程、试验量筒和实验过程中侵入污染物,会对试验结果准确度造成影响。污染物越多,油样破乳化时间越长,抗乳化性试验值越大。因此,应严格按照GB/T 7597-2007方法对取样容器进行清洁,按照GB/T 4756开展取样,按照试验中量筒清洗方法及相关操作注意事项开展试验,尽可能排除外界污染物对试验结果的影响。

三、仪表校验

按照前文试验方法和影响因素的分析,石油产品抗乳化性测定仪器应对量筒、搅拌叶片尺寸、搅拌速度、秒表(计时器)进行校验。 

参考文献:

[1]汪红梅,电力用油(气),中国电力出版社[M].北京:中国电力出版社,2015:98-99

[2]GB/T 7305-2003 石油和合成液水分离性测定法[S].

[3]GB/T 7605-2008 运行中汽轮机油破乳化度测定法[S].

[4]GB/T 8022-2019 润滑油抗乳化性能测定法[S]. 

作者简介:

作者简介:王融慧(1986—),女,汉族,湖北荆门京山,员工/工程师,硕士研究生,四川大学化学工程学院,水力涡轮机油质量监测技术。