中华人民共和国石油化工行业标准 SH/T0160-92 石油产品残炭测定法 代替ZBE30001-86 （兰氏法）) 本标准参照采用国际标准ISO4262一1978《石油产品残炭测定法（兰氏法）》。 1主题内容与适用范围 本标准规定了油品经蒸发和热解之后留下的残炭数量的测定方法，并提供一些相对的成焦倾向。 注：残炭这个词，在本标准中始终用来表示石油产品的蒸发和热解期间所形成的残渣。残渣并不完全是炭构成的， 而是热解时可以进一步转化的一种焦炭。仅因服从其已被广泛使用，故本标准中保留用“残炭”一词。 本标准一般适用于在常压蒸馏时部分分解的不易挥发的石油产品。 2引用标准 GB/T255石油产品馏程测定法 GB/T6536石油产品蒸馏测定法 3方法概要 3.1将适量试样装入特制的带有毛细管的玻璃焦化瓶中，并置于温度维持在550土5℃的金属炉内，将 试样迅速地加热到所有挥发性物质（包括分解和没有分解的）都从瓶口逸出的温度，而较重的残留物则 留在瓶内进行裂化、焦化反应。在加热周期的后阶段，焦炭或残炭进一步缓慢分解或由于空气可能被吸 入瓶内而有轻微的氧化。 在规定的加热周期之后，将焦化瓶从炉内取出，置于干燥器内冷却、称重。残炭值以试样的质量百分 ·数表示，报告为兰氏法残炭值。 3.2为了确定炉子合适的操作条件，通过带有热电偶的控制球获得所规定的时间-温度关系。 3.3如某些试样的兰氏残炭值小于0.1%（m/m），则用10%蒸余物进行残炭值测定。 4仪器 "4.1玻璃焦化瓶：用耐热玻璃制成，尺寸和形状如图1所示。使用前，应检查毛细管部分，其内径要大于 1.5mm而小于2.0mm，均匀光滑。可用直径为1.5mm及2.0mm的两根钻杆对其进行校验，舍去不 能插入细杆和毛细管内径大于粗杆的焦化瓶。 4.2控制球：由不锈钢制成，用来固定测温热电偶。其结构及尺寸如图2所示。新制成的控制球需在温 度为850～900℃的高温炉中烧30min，使其表面发暗方可使用。 4.3加试样的注射器：用5或10mL皮下注射器，配有外径1.5mm的17号针头或外径1.45~ 1.47mm的血浆针头。 4.4金属焦化炉：固体金属炉，见附录A图A1。炉子由内径为25.5士0.1mm、到井底中心位置深度为 7.6mm的焦化瓶井，并能均匀地加热使温度达到550℃的合适的装置。井底为半圆形。若用熔融的金属 炉，要配备与固体金属炉相同的焦化瓶井若干个，并浸没到熔融金属中，露出部分在操作温度下应不超 过3mm。 中国石油化工总公司1992-05-20批准 19.92-05-20实施 411. SH/T0160--92 毛细管应无络颈 毛细智 1.5<<2.0 毛细管长810 内半径R=11 玻璃焦化瓶 图！ 0.5mm测湿热电偶丝 带有热电偶的两孔长1.5.m 经磨光并硅酮浸渍的双点玻璃 ~ 25.05 带有0.5mm热电偶丝 $24.05 的两孔陶瓷绝缘体 0.70~0.75 外中4 长63.5 外46.4 壁厚0.9 不锈钢 用1SO683/> 奥氏体不锈钢制 不锈钢 车螺纹 外半径R 12.4~12.7 R0.8 1.7 ~S' 控制球的总质量 （不带热电偶）：24±1 直径允差为±0.4 （另有规定者除外） 图2控制球 SH/T0160--92 4.5温度测量装置：一支可移动的铁-康铜或其他合适的热电偶和一个灵敏的高温计或其他合适的温 度指示设备。热电偶位于井里接近炉底部的中心，用以测量炉温，使可按第5章进行校验。在采用熔融 浴时，热电偶需用石英或薄金属套保护。 5仪器的校验 必须对焦化炉和温度测量设备周期性地进行校验。无论是各井全部装样或单井装样，每一焦化瓶井 都能按操作要求进行试验时，则认为该炉子具备标准的作业性能并可在任何负荷下使用。只有按本章规 定的条款校验合格的炉子才能使用。 5.1热电偶：测量焦化瓶井中温度的热电偶，每使用50h后用标准热电偶校验一次。 注：用在高温条件下的热电偶因氧化作用，其校正曲线随之变化。 5.2全负荷炉子：当炉温达到预定的范围(550士5℃，校验与使用的温度一致)时，将控制球（4.2)插入 一个并中，并在15s内，将装有4士0.1g在40℃时运动粘度为60～100mm/s的中性粘稠的石油润滑 油的玻璃焦化瓶装入其余每个井中，以一台灵敏度为1C或更高的电位差计或毫伏计，以1min间隔观 察控制球的升温速度，观察20min。如控制球自插入炉中瞬间起，其温度在不小于4min、不大于6min 内达到547℃，且在20min试验余下的时间内能保持在550士3℃，此并在全负荷试验时可作为标准性 能井”使用。重复上述方法校验其余各井。 5.3单负荷炉子：当炉温达到550士5时，将控制球（4.2)插入一个井中，其余各井不装样。用与5.2 条相同的步骤观察控制球，如能达到5.2条的升温速度和控温精度，此井可作为单井装样炉的“标准性 能井”使用，重复上述步骤校验其余各并。，在试验时只能使用经校验合格的井。 6试验步骤 6.1将干净的新玻璃焦化瓶置于550C的焦化瓶井中30min，以除去水分和分解外来的有机物质。用 钳端经过预热的金属钳将焦化瓶移入装有无水氯化钙或硅胶的干燥器中，冷却30min后称重，精确至 0.0001g. 6.2彻底振荡试样（必要时可预热以降低其粘度及用150μm筛过滤），用注射器将试样注入6.1条的 焦化瓶中，注意不能污染瓶颈和外侧，重新将焦化瓶及其内容物进行称重，精确至0.0001g。若需要注 入十分粘稠的或沥青质试样时，可按附录B所示的装置注样。试样加入量如下表所示： 6.0~14.0 14.1~20 <6 兰氏法残炭值，%（m/m） 4. 0± 0. 1 1.0± 0.1 0.5±0.1 试样加入量，g 6.3’将上述焦化瓶置于经校验合格的“标准性能井”中20士2min。整个试验过程的条件必须与校验时 相同。如因起泡而有明显的样品损失时，应舍弃该试验，用较小的试样量重新测定。 注：①做试验时，应严格按照校验仪器时所选定的温度条件进行操作。 ②油品起泡可能是由于试样中有水，此时必须在注入焦化瓶前将试样置于真空下轻微加热（不超过50℃C）除去 水分。 6.4用钳端经过预热的金属钳将焦化瓶转移至6.1条用过的干燥器中，冷却30min后称重，精确至 0.0001g。称重前应检查并保证没有杂物粘附在焦化瓶的外侧。若检查出有任何杂物，如有时毛细管外 侧颈部残存有黑色颗粒，可用纸片或毛刷将其除掉后再称重。 注：在研究油品特性时，对试验后的焦化瓶进行目测检查，往往能取得有用的资料。如焦化物充满焦化瓶是多或少； 除清澈的残余液和液滴外，是否有液状物存在；残余物不是黑色片状，而是有色和粉状(可能是由于无机物的存 在)。 7测定10%蒸余物的试验步骤 本试验步骤用于蒸馏前的兰氏残炭值小于0.1%(m/m）的试样。 413 SH/T0160-92 7.1用200mL试样的操作 7.1.1按GB/T6536所述安装蒸馏仪器，但采用250mL蒸馏烧瓶（见图3）、200mL量筒（见图4）、 50mm孔径的烧瓶支板和高温范围蒸馏温度计。 7.1.2将温度为13～18C的试样200mL置于蒸馏烧瓶中。维持冷浴的温度在0～4℃；对有些试样 必须把温度维持在38～60C，以避免蜡状物在冷凝管中固化。用量取试样的量筒不经清洗即可作接收 器，并置于冷凝管下。冷凝管端部不要接触量筒的内壁。 倾倒嘴、 紫厚1.75~2.25 ml 200 180 加固卷边 160 140 120 刻度全长170~210 212~218 ~ PZ 100 80 烧光 60 10 2 ml 可光刻度 外82.7 底座的形状不限，量筒立 在15°斜面上必须不倾倒 图4200mL基筒 图3250mL蒸馏烧瓶 7.1.3，用均匀一致的速度加热蒸馏烧瓶，调节速度，使从开始加热到第1滴冷凝液从冷凝管端部落下 的时间为10～15min。第1滴冷凝液落下后，移动量筒，使冷凝管端部接触量筒的内壁。调节加热，使蒸 馏以每分钟蒸出8～10mL的均匀速度进行，直至收集的馏出液达到178士1mL时停止加热，让冷凝管 内液体继续流入量筒到恰好为180mL【蒸馏烧瓶中加入试样量的90%（V/V))。 7.1.4立即用一个小烧瓶置换量筒，并收集所有的最后馏出液于小烧瓶中。将留在蒸馏烧瓶中热的残 留液倒入小烧瓶，充分地混合。小烧瓶中的内容物即代表原试样的10%蒸余物。 7.1.5当温热到足以使蒸余物能自由地流动时，按第6章所述进行残炭测定。试样加入量为 4.0±0.1g。 7.2用100mL试样的操作 有两种方法：GB/T6536和GB/T255。 ：7.2.1按GB/T6536进行蒸馏。 7.2.1.1按GB/T6536所述安装蒸馏仪器，用高温范围蒸馏温度计。量取温度为13～18℃的试样 100mL，将其倒入蒸馏烧瓶中，并进行蒸馏。 7.2.1.2蒸馏至收集的馏出液为89土0.5mL时停止加热，让冷凝管内液体继续流入量筒到恰好为 90mL蒸馏烧瓶中加入试样量的90%（V/V）)。 414 SH/T0160-92 7.2.1:3按7.1.4和7.1.5继续操作。 7.2.2按GB/T255进行蒸馏。 7.2.2.1按GB/T255所述安装蒸馏仪器，并进行蒸馏。 7.2.2.2蒸馏至收集的馏出液为89士0.5mL时停止加热，让冷凝管内液体继续流入量简到恰好为 90mL【蒸馅烧瓶中加入试样量的90%（V/V))。 7.2.2.3按7.1.4和7.1.5继续操作。 8计算 试样的残炭值或10%蒸余物的残炭值X%（m/m）)按下式计算： × 100 mo 式中