ICS 75-010 E10 SY 备案号：30809—2011 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T75172010 代替SY/T7517—1992 原油比热容的测定方法 Determination for heat capacity of crude oil 2011-01-09发布 2011一0501实施 国家能源局 发布 SY/T7517—2010 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 原理 5 方法A 绝热量热法的仪器及材料 6 实验准备 仪器标定 7 8 样品测定 9 数据计算 10 方法B 差示扫描量热法的仪器及材料 11 试验准备 12 分析步骤 13 结果计算· 14 精密度· 15 质量保证和控制· 16 试验报告 附录A（规范性附录） 参照物纯水的比热容文献值 10 SY/T7517—2010 前言 本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。 本标准代替SY/T7517—1992《原油比热容测定方法绝热量热法》。 本标准包含了方法A绝热量热法和方法B差示扫描量热法，两种方法以绝热量热法的数据为基 准，按实际情况选择使用，并在测试报告中注明选用的测试方法名称。 本标准与SY/T7517—1992相比，主要修订内容如下： 标准名称由《原油比热容测定方法绝热量热法》改为《原油比热容的测定方法》； 增加了方法B差示扫描量热法。 本标准的方法A与SY/T7517—1992相比，主要修订内容如下： 测温系统采用“90温标”，删除有关“68温标”的计算公式和原油比热容实验数据计算实例 （按68温标计算）（见1992年版的第10章和附录B）； 第2章规范性引用文件中由GB510《石油产品凝点测定方法》改为SY/T0541《原油凝点 测定方法》； 真空系统不高于1.3×10-Pa改为5.0×10-2Pa（见5.2.4，1992年版的5.2.4）； 将“标准物质正庚烷（GR)；乙二醇（GR)；重蒸馏水（新蒸馏）”改为“重蒸馏水（新 蒸馏）”（见5.4.1，1992年版的6.1)； 增加了质量控制的内容（见第15章）； 增加了试验报告的内容（见第16章）。 本标准由石油工业油气计量及分析方法专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司管道分公司管道科技研究中心、新疆油田分公司 采油工艺研究院、中国石化华东管道设计研究院。 本标准主要起草人：陈健、李秋萍、孟令新、韩晓强、苑凯君、陈超、陈红。 Ⅱ SY/T7517—2010 原油比热容的测定方法 警告：使用本标准的人员应有正规试验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问 题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。 1范围 本标准规定了测定原油比热容的方法。 本标准的方法A绝热量热法适用于各种原油从273K到初镭点温区的比热容测定。 本标准的方法B差示扫描量热法适用于各种原油从273K到初镭点温区的比热容快速测定。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T255石油产品馏程测定法 GB/T4756石油液体手工取样法 SY/T0541原油凝点测定方法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 量热体系calorimetersystem 需要测定的热能分布到的各个部分，包括量热容器、样品加热器、标准铂电阻温度计及试料。 3.2 量热实验环境 experimental environmentof thecalorimetry 量热仪外屏以内的空间。 3. 3 绝热量热法adiabaticcalorimetry 消除量热体系同量热实验环境之间的热交换，在量热过程中的任一瞬间均保持量热体系同环境温 度相等的比热容测定方法。 3.4 初期温度T，和末期温度TinitialtemperatureT，andfinaltemperatureT 设量热体系从热平衡状态1，加入一定量的能量，使体系升温，并形成新的热平衡状态2。在热 力学过程中，状态1的温度为初期温度T，状态2的温度为末期温度T2。 3.5 差式扫描量热法differentialscanningcalorimetry 在程序控温下，测量物质和参比物之间的能量差随温度变化关系的一种技术。 1 SY/T7517—2010 4原理 4.1方法A：在绝热条件下，给质量为m的原油试料加人电能量Qm，使其产生一定的温升△T，由 测定的Qm，△T，m求出该原油试料的比热容。原理表达式为： Qm (1) 式中： 原油比热容，单位为焦［耳］每克开［尔文］［J/（g·K]； Cp Qm—加人的电能量，单位为焦[耳（J， △T一实验温升，单位为开［尔文】（K)； 一原油试样质量，单位为克（g）。 m- 4.2方法B：在DSC仪器上，以相同的实验条件测定空试样皿的基线，、标准物蓝宝石的DSC曲线、 未知试样的DSC曲线，然后量出未知试样和标准物蓝宝石两者的纵坐标与基线的差值进行计算。计 算公式如下： (2) y=DSC-DSC (3) y=DSC-DSC 式中： 一未知试样的比热容，单位为焦［耳］每克开［尔文］［J/（g·K)]： 一标准物的比热容，单位为焦［耳］每克开［尔文］［J/（g·K)]； DSCs 一未知试样在温度T时的纵坐标高度，dH/dt，单位为毫瓦（mW）； DSC- 一空样品血在温度T，时的纵坐标高度，dH/dt，单位为毫瓦（mW）； DSC一一标准物在温度T时的纵坐标高度，dH/dt，单位为毫瓦（mW）； 未知试样的质量，单位为克（g）； 标准物的质量，单位为克（g）。 5方法A 绝热量热法的仪器及材料 5.1绝热量热装置 绝热量热装置结构见图1。 5.2性能指标 5.2.1测量系统分辨率为0.1uV。 5.2.2测量温度变化率为小于5×10-3K/min。 5.2.3计时误差小于1×10-3s。 5.2.4系统真空度不高于5.0×10-2Pa。 5.3部件要求 5.3.1量热容器：由纯度为99.99%的白银或紫铜制作，镀金抛光，壁厚不大于0.3mm，容积范围 2 SY/T7517—2010 真空机组 温差记录仪 内屏温控装置 外屏温控装置 加热电源 时间测控仪 数字电压表 接口电路 微 电位差计 稳压电源 1一铂电阻温度计：2—试样加热器；3量热容器； 4温差热电偶：5-一内绝热屏；6一外绝热屏； 7绝热屏加热器：8一引出导线；9一真空室：10一接线板 图1绝热量热装置示意图 以50mL100mL为宜。壳体为圆柱体，顶部和底部为半球形，顶部中央设有一带螺纹盖和密封垫的 装样口，底部中央设有一凹人的中心管阱，管阱上焊有散热片。其结构如图2所示。 1一壳体，2一螺纹盖； 3密封垫：4一散热片：5一中心管阱 图2量热容器结构示意图 5.3.2标准铂电阻温度计：精度0.01K。 5.3.3示差热点堆：不少于4对镍铬一考铜热电偶串联。 5.3.4真空干燥器：可承受真空度5.0×10-2Pa。 5.3.5冷浴：装有制冷剂的杜瓦瓶。 5.3.6天平：精度0.0001g。 5.4试剂及实验材料 5.4.1 重蒸馏水（新蒸馏）。 SY/T7517—2010 5.4.2石油醚（CP）或其他有机溶剂；无水乙醇（AR）。 5.4.3乙醇一干冰；饱和食盐水一冰。 6实验准备 6.1样品处理 6.1.1按GB/T4756方法采集油样。 6.1.2将油样放于高于其凝点（见SY/T0541）15K的水浴中溶化搅匀，分装于3个250mL的广口 瓶内，密封，备用。 6.2量热容器的洗涤 用石油醚或其他有机溶剂洗涤，洗净后再用无水乙醇冲洗23次，热风吹干，放人383K干燥箱内烘 干2h，恒重，准确称其质量ml。要求每次实验的量热容器质量m复合到前一次的±5×10-3g内。否则重 新洗涤，恒重。 6.3装样称重 取1瓶分装试样放入高于该试样凝点（见SY/T0541）15K的水浴中溶化［仪器标定时，取重蒸 馏水（新蒸馏）为试料。用注射器将相当于量热容器容积90%的试样注入量热容器内。密封，准确 称其质量m2。 试料质量为： m=m2-mi (5) 式中： 试料质量，单位为克（g）； m 量热容器质量，单位为克（g）； m2 试料与量热容器质量和，单位为克（g）。 6.4检漏 将密封后的量热容器放于真空干燥器内，接通真空泵，在真空度不低于5.0×10-2Pa下保持 30min后取出称重。失重不超过5×10-3g为合格，否则重新密封。 6.5装内屏 将标准铂电阻温度计和样品加热器插人量热器的中心管供中，再将1组热电堆均勾分布贴中在内 屏内壁和量热容器外壁的对应位置。检查温度计、加热器、热电堆、内屏加热丝是否导通及绝缘性 能。合格后用棉线将量热容器吊装人内屏。两者不可有任何接触。引出导线，封闭内屏。 6.6装外屏 将另1组热电堆均匀分布贴牢在内屏外壁和外屏内壁的对应位置，检查其热电堆、外屏加热丝是 否导通及绝缘性能。合格后，用棉线将内屏吊装人外屏。两者不可有任何接触。引出导线，封闭外 屏。导线与主机接通。 6.7开机检验 启动量热仪，检查信号采集、绝热控制、样品加热、计时等系统工作状态是否正常，合格后关 4