焦化厂煤焦油分析化验操作规程

焦化厂煤焦油分析化验操作 第一章 焦化粘油类产品的密度测定方法(GB/T 15243) 1 适用范围 本标准适用于煤焦油、洗油等密度的测定。 2 方法要点 用密度计在量筒中测量粘油类产品，在相应温度下的密度，并换算成20?时的密度，以符号ρ20表示，g/立方厘米。 3 仪器 3.1 密度量筒:内径不小于40毫米高不小于260毫米。 3.2 密度计:范围为1.010--1.070，1.070--1.130，1.130--1.190，1.190--1.250，分格值不大于0.001g/立方厘米。 3.3 温度计:分格值不大于0.2?，全浸。 3.4 水浴:恒温水浴或内容积5升以上适当容器(水浴高度?240mm)。 4 试验步骤 4.1 取混合均匀的试样，在低于60?的水浴上缓慢加热，边加热边搅拌，使其全部融化，并除去上部可见水。 4.2 将上述式样注入洁净、干燥、预热至与试样温度相近的密度量筒中，所取试样的液位高度低于密度量筒上沿35--40毫米，然后置于预先加热到40--50?(洗油15--35?)的水浴中，量筒壁和试样如有气泡可用滤纸将气泡除去。 4.3 待温度稳定后，将温度计和密度计缓慢的插入试样中，使密度计自由下沉，待5---10min密度计稳定后，读取密度计和试样相交的弯月面上缘的刻度线读数，作为试样在测量温度时的密度，密度计露出液面的部位不得粘有试样，并位于量筒的中部，不得碰量筒壁。 同时测量试样的温度。观察温度时，使温度计水银柱上端稍微露出液面，读取其刻度值，作为测定该试样密度时的温度。 5 试验结果 5.1 计算 试样20?时密度按下式计算: ρ =ρ + K(t-20) 20t 豆丁网网友海洋祝您身体健康工作顺利万事如意 式中: ρ --------试样在温度t?时的密度，g/立方厘米; t t----------测定密度时试样的温度，?; K----------试样每增减1?时，试样密度的平均校正值。 选用K值系数及密度计范围 样品名称 K值 参考密度计范围 0.0006 1.130—1.250 煤焦油 0.0008 1.010—1.130 洗油 第二章 煤焦油的测定 第一节 水分的测定 1 仪器和试剂 1.1 仪器: 蒸馏瓶:硬质难熔玻璃制成，平底或圆底短颈，容积500mL，瓶颈具有直径24/29标准磨口。 冷却管:内管长300毫米，外管长250毫米的直型冷却管，下端具有直径19/26标准磨口。 接受管:容积为2mL，分刻度为0.05mL，最大误差为0.02mL;容积为10mL，分刻度为0.1mL，最大误差为0.06mL;容积为25mL，分刻度为0.2mL，最大误差为0.1mL。每个上端具有直径19/26标准磨口，与冷却管下部的标准磨口相配，接受支管下端具有直径24/29标准磨口，与蒸馏瓶的标准磨口相配。 煤气灯或电炉 电子天平:感量0.2g。 量筒:容积50mL。 1.2 试剂。 甲苯:无水。 纯苯:无水。 2 分析步骤 2.1 在室温下称取混匀试样100g(称准至0.2g)和量取甲苯50mL，置于洁净、干燥的蒸馏瓶中，细心摇匀。 - 1 - 豆丁网网友海洋祝您身体健康工作顺利万事如意 2.2 根据被测物质中预计的水分含量，选取适当的接受管，连接蒸馏瓶、接受瓶和冷却管，再冷却管上端用少许脱脂棉塞住，以防空气中水分在冷却管内部凝结。 2.3 加热煮沸，使冷凝液以每秒钟2--5滴的速度从冷却管末端滴下。当接受管中水分不 在增加时，再加大火焰或增加电压，加热数分 钟，停止蒸馏。 注:当使用电炉加热时，应使用可调变压器控制电炉的热量。 2.4 待接受管里的液体温度达到室温时，读记水层体积，如接受管内液体浑浊时，则将接受管放入温水中，使其澄清，然后冷却到室温读数。 3 计算 V W(f)=, ，100G 式中:V------接受管中水分的体积，mL; G------试样重量，g。 第二节 灰份测定方法 1 方法要点 称取一定重量的煤焦油试样，先用小火加热除掉大部分挥发物后，放入815?10?箱型高温炉中灰化至恒重，以其残留物重量占煤焦油试样重量的百分数作为灰份。 2 仪器设备 2.1 箱型高温炉:带有调温装置，能保持温度815?10?。附有热电偶和高温计，炉子后壁具有插入热电偶的小孔，小孔的位置应使热电偶的热接触点在炉膛内能保持距炉底20--30毫米，炉门有一通气孔。 2.2 蒸发皿:容积50mL。 2.3 干燥器:内装干燥剂。 2.4 电子天平。 3 分析步骤 3.1 准确称取煤焦油试样2g，放入预先灼烧至815?10?，并恒重过的蒸发皿中。 3.2 用小火加热慢慢灰化，待大部分挥发物挥发后，放在加热至815?10?打开的箱型高温炉炉门口，待挥发物完全挥发后再慢慢推进炉中，灼烧一小时，取出检查应无黑色颗粒，在空气中冷却5min后，放入干燥器内，冷却至室温，称重。然后进行恒重检查，每次15min，直到连续两次重量差在0.0006g以内为止，计算时取最后一次的重量。 - 2 - 豆丁网网友海洋祝您身体健康工作顺利万事如意 4 计算: G,G21 A, G，100 式中: G-------试样的重量，g; G------灼烧过的空蒸发皿重量，g; 1 G------蒸发皿中残留物及蒸发皿重量，g。 2 第三节 粘度的测定方法 1 方法要点 液体受外力作用移动时，在液体分子间发生的阻力称为粘度。 恩氏粘度是试样在某温度从恩氏粘度计流出200mL所须的时间与蒸馏水在20?流出相同体积所需的时间(秒，即粘度计的水值)之比。 在试验过程中，试样流出应成为连续的线状。温度T时的恩氏粘度用符号Et表示。恩氏粘度的单位为条件度。 2 仪器 2.1 恩氏粘度计; 2.2 接受瓶:200mL; 2.3 秒表。 3 试验步骤 3.1 粘度计水值的测定 3.1.1 恩氏粘度计的水值是指在20?下，200mL水从粘度计流出的时间，此数值应在50--52秒之间。 3.1.2 测定前用纯苯、乙醇和蒸馏水顺次将仪器洗净。流出孔用木塞塞紧，然后加入20?蒸馏水至仪器固定水平，盖上盖子，插好温度计，在出口管下放置干净的接受瓶。 3.1.3 用外部水浴保持蒸馏水温度为20?，10min后，小心而迅速的提起木塞(应能自动卡着，并保持提起状态，不允许拔出木塞)，同时开动秒表，至水量达到接受瓶标线时停表，时间，此时间应在50--52秒之间。 3.1.4 测定至少三次，每次之间的差数应不大于0.5秒，取其平均值作为水值。 3.1.5 水值应每个三个月测定一次，如超过50--52秒，仪器不能使用。 3.2 煤焦油粘度的测定 3.2.1 测定前，内容器用纯苯或汽油洗净并使其干燥，流出孔擦干净后用木塞塞紧。 - 3 - 豆丁网网友海洋祝您身体健康工作顺利万事如意 3.2.2 将混合均匀的试样用40目铜网过滤于内容器中，使液面与标高尖端重合，并调节水平螺丝使其液面水平，盖上盖子插好温度计，在出口下放置接受瓶。 3.2.3 外容器注水加热，在试样温度升至80?过程中，小心转动外容器的搅拌器，和内容器的筒盖，以调匀内外容器的油温和水温。 3.2.4 当油温保持80?1?5min时，小心迅速的提起木塞(应能自动卡着，并保持提起状态，不允许拔出木塞)同时开动秒表。 3.2.5 待油液流至接受瓶的标线时(泡沫不算)，立即停表，记录时间。 4 计算: T80 E, 80T20 式中: E------80?时的煤焦油的粘度; 80 T------80?时煤焦油流出200mL的时间，秒; 80 T------20?时粘度计的水值，秒。 20 5 分析误差 同一化验室平行实验误差每100s不得超过3s，不同化验室误差每100s不得超过4s。 第四节 煤焦油蒸馏试验------馏分产率的测定 1 仪器 48齿分馏柱; 分液漏斗:100或200mL; 烧杯:100或250mL; 保温罩。 2 分析步骤 于蒸馏瓶中称取混合均匀试样1000g，安上48齿分馏柱及温度计，分馏柱支管与水冷却器联接，安装妥善后，用煤气灯小火加热脱水，至温度达180?时停火，以100mL分液漏斗收集馏出物，下层水分注入量筒中读记体积数计算水分含量，上层之液层仍倒回原蒸馏瓶中，以每秒自分馏柱支管滴出1--2滴之馏速继续蒸馏，以已知重量烧杯收集馏出物，按下列条件切取收集各馏分。 180?前收集之馏出物为轻油，换空气冷却管，继续蒸馏; - 4 - 豆丁网网友海洋祝您身体健康工作顺利万事如意 180?至萘结晶点出现收集之馏出物，为酚油，萘结晶点出现至萘结晶消失收集之馏出物为萘油; 萘结晶消失至蒽结晶出现收集之馏出物为洗油。蒽结晶出现至360?收集之馏出物为蒽油。 结晶之出现与消失可用表面皿于15?水上检查之，蒸馏至360?时停火。蒸馏瓶冷至200?时称量，增加之重量即为沥青重量。 3 计算: G100，1 馏分%, G G，1001001 馏分(无水)%, ，100,WGf 式中: G-------收集某馏分重量，g; 1 G--------试样重量，g; W-------试样中水分含量。 f 4 注意 4.1 180?前馏出之水分可用来计算水分百分含量，不在另行测定。 4.2 脱水时务必小火加热以免因水大冲击。 4.3 可以用小火烤空气冷却管使结晶溶解。 第五节 煤焦油萘含量气象色谱测定方法YB/T5078-93 1 方法要点 根据烷烃对煤焦油中沥青不溶解，而对萘有较大溶解能力，以烷烃为萃取剂除去沥青质和其它杂质，然后对萃取液在阿皮松L色谱柱上分离，在保证萘和萃取剂的相对分离度R?1.5和萘标样灵敏度S?120mm/1%及保留时间tR萘为6min左右的条件下以外标峰高法定量。 2 试剂 2.1 固定液:Apiezon L(阿皮松L)。 2. 2 担体:6201(60,80目)。 2.3 苯:分析纯。 2.4 萘:分析纯。 2.5 烷烃萃取剂:十二烷(分析纯)。也可用十一烷(分析纯)、癸烷(分析纯)。 2.6 氢气:纯度99%以上。 - 5 - 豆丁网网友海洋祝您身体健康工作顺利万事如意 3 仪器 3.1 气相色谱仪 -103.1.1 氢火焰离子化检测器:氮气作载气，灵敏度?10g/s(苯)。 3.1.2 记录仪:量程0,5mV，满程时间2.5s。 3.1.3 色谱柱:不锈钢管，U形，内径4mm，长2m。或螺旋形，内径4mm，长2m。 3.2 微量注射器:10µL和1µL各一支。 3.3 注射器:5mL。 3.4 高型称量瓶:直径35mm，高75mm，带严密磨口盖。 3.5 玻璃蒸发皿。 3.6 电热器或其它加热装置。 3.7 分析天平:分度值0.0001g，最大称量200g。 3.8 玻璃搅棒。 3.9 空压机及空气净化装置。 3.10 标准筛:60目、80目。 4 试验条件 4.1 色谱柱的制备 4.1.1 固定相的涂渍度:固定液:担体,20:100。 4.1.2 制备方法:按涂渍度将Apiezon L置于蒸发皿中，加入适量的苯(盖过担体)，将Apiezon L充分溶解后，再缓缓加入6201担体，轻轻搅拌使其均匀混合，置于通风柜中，待大部分苯挥发后，在红外灯下干燥到无苯味。 4.1. 3 填充方法:把色谱柱的尾端(连接检测器的一端)塞上玻璃棉，接上真空泵，另一端接上漏斗，在抽吸下加入固定相，轻轻敲打色谱柱或置于振动台上，至固定相不再进入为止。装好后 二端塞上玻璃棉，填充量为10,12g固定相，要求填的均匀紧密。 4.1.4 老化条件:在载气流量30mL/min， 150?下老化8h以上。然后在200?下老化2h。直至基线稳定。 4.2 仪器条件 4.2.1 分离度R:不低于1.0。 4.2.2 灵敏度S:不低于120mm/1%。 4.2.3 保留时间tR萘:6min左右。 4.2.4 柱温: 180?。 - 6 - 豆丁网网友海洋祝您身体健康工作顺利万事如意 4.2.5 汽化室温度:250?。 4.2.6 检测器温度:170?。 4.2.7 载气:氢气，流速40mL/min。 4.2.8 助燃气:空气，流速，600mL/min。 4.3 外标样和样品的制备 4.3.1 外标样制备:称取一定量的萘(称准至0.0002g)，再称取一定量的烷烃萃取剂(称准至0.0002g)，都置于高型称量瓶中，全溶后，摇匀。保存于安瓿瓶中。要求配制的外标样中的萘含量与4.3.2中制备的样品中萘含量大致相似。 4.3.2 样品的制备 4.3.2.1 第一次萃取:称取混合均匀的煤焦油试样1.5g左右(称准至0.0002g)，置于高型称量瓶中，然后用5mL注射器抽取3,4g烷烃萃取剂，注入此瓶中，在电热器或其它加热装置上微微加热，温度控制在80?左右，边加热边搅拌2,3min后取下静置，冷却到室温后，将萃取液倒入另一已知重量的高型称量瓶中，盖严。 4.3.2.2 第二次萃取:再用5mL注射器抽取3,4g烷烃萃取剂，注入盛有残渣的高型称量瓶中，按第一次萃取方法，进行第二次萃取，将第二次萃取液并入第一次萃取液中，盖严。 4.3.2.3 第三次萃取:与上述方法相同进行第三次萃取，将三次萃取液并入上二次萃取液中，并称取萃取液的重量，准确到0.001g，盖严，摇匀，备用。 4.3.2.4 萃取过程中，不得将残渣转移到装有萃取液的称量瓶中。 4.4 线性范围的测定 4.4.1 调整色谱仪达到4.2仪器条件，待整机稳定后，在同一色谱仪条件下分别进0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2，1.4，…µL的外标样。 4.4.2 分别量出其萘峰高，以萘峰高为纵坐标，进样量为横坐标，绘出其关系曲线，找出其浓度与峰高成直线关系的范围。 4.4.3 每换一次色谱柱及改变色谱条件都要作一次线性范围的测定。 5 实验步骤 5.1 调整色谱仪达到4.2仪器条件，待整机稳定后，用微量注射器注入1µL的外标样，平行二针，量取谱图上的峰高，取其平均值为外标样的萘峰高h。 标 5.2 在同样的色谱条件下，用微量注射器注入4.3.2中制备的1µL的样品，平行二针，量取谱图上的峰高，取其平均值为样品的萘峰高h。 试 5.3 平行二针的最大误差，以萘峰高计不得超过4min。 - 7 - 豆丁网网友海洋祝您身体健康工作顺利万事如意 5.4 外标样和样品中萘的浓度和进样量必须控制在4.4中测定的线性范围之内。 6 试验结果计算 6.1 定性方法:在4.2的仪器条件下，所得的谱图各峰的定性，均用标准试剂在同样色谱条件下的保留时间来判定。 6.2 定量方法:采用外标峰高法(单点校正)，在谱图上分别量取外标样及样品的萘峰高，按下式计算煤焦油中的萘含量。 C，G，h100标试试 萘(无水基)%, ，h，G100,Wf标 式中: C---------配制的外标样萘的百分浓度，%; 标 G---------萃取后，所得的萃取液重量，g; 试 G---------煤焦油试样重量，g; h标---------配制的外标样中萘的峰高，mm; h试---------萃取液中萘的峰高，mm; W---------煤焦油分析试样中的水分含量，%。 f 6 试验误差 同一化验室的化验误差不大于0.5%。 第六节 焦化产品甲苯不溶物含量的测定(GB/T 2292) 1 范围 适用于煤焦油等甲苯不溶物含量的测定，甲苯不溶物系煤焦油中不溶于热甲苯的物质。 2 原理 甲苯不溶物系煤焦油中不溶于热甲苯的物质。将约3g煤焦油试样装在滤纸筒内，放进脂肪抽提器中，用热甲苯连续洗涤，称出残渣重量，算出甲苯不溶物含量。 3 试剂和材料 3.1 甲苯:分析纯，或GB2284焦化甲苯; 3.2 砂子或石英砂:粒度0.3mm--1.0(20目--60目); 3.3 定量滤纸:中速，直径150毫米，直径125毫米; 3.4 脱脂棉。 4 仪器和设备 - 8 - 豆丁网网友海洋祝您身体健康工作顺利万事如意 4.1 甲苯不溶物测定仪: 4.1.1 平底烧瓶:容积250mL，具直径24/29mm标准磨口。 4.1.2 抽提筒: 高185?5mm，筒径直径48?1mm，回流管高43?1mm，直径6?1mm，上具直径45/40mm标准磨口，下具直径24/29mm标准磨口。 4.1.3 冷凝器:5球形水冷凝器，高200?5mm，直径42?2mm，下具直径45/40mm标准磨口。 4.2 电热套:容积250mL，功率300瓦或用其他加热器。 4.3 称量瓶:高75mm，直径35mm，具有严密的磨口盖。 4.4 干燥箱:具有自动调温装置、鼓风装置、能保持115--120?温度。 4.5 电子天平:感量0.0001g。 4.6 干燥器:内装干燥剂。 4.7 试管:高170mm，外径直径25mm,用于折叠滤纸筒。 4.8 可调变压器:2kVA。 4.9 烧杯等其它试验室常用仪器。 5 试样的采取和制备 5.1 按GB/T2289进行取样，作为原始试样。 6 准备工作 6.1 制作滤纸筒:将外层直径150mm和内层直径125mm中速定量滤纸同心重叠，在滤纸圆心处放入试管，将双层滤纸向试管壁上折叠成约为直径25mm的双层滤纸筒，纸筒中放入一小块脱脂棉。将滤纸筒和脱脂棉一起在甲苯中浸泡24小时后取出、凉干，放入称量瓶中，在通风柜中使大部分甲苯挥发后，放入115--120?的干燥箱内干燥至恒重(两次称量之差不超过0.001g)后备用。 7 试验步骤 7.1 称取煤焦油试样约3g(称准至0.0002g)于滤纸筒中，从称量瓶中取出滤纸筒立即放入装有60mL甲苯的100mL烧杯中，待甲苯渗入滤纸筒后，用头部光滑的玻璃棒轻轻搅拌滤纸筒内的试样2min，使试样均匀的分散在甲苯中，浸泡15min后取出滤纸筒，待其滤干，再用上述脱脂棉擦净玻璃棒，将此脱脂棉放入滤纸筒内。 7.2 将此滤纸筒放入抽提筒内，使滤纸筒上边缘高于回流管液面20毫米左右。 7.3 往蒸馏瓶中倒入150mL甲苯，装上抽提筒和挂有引流铁丝的冷凝器，接通冷却水。 - 9 - 豆丁网网友海洋祝您身体健康工作顺利万事如意 7.4 接通电热套的电源，加热平底烧瓶，控制甲苯萃取的速度为1.5min/次(甲苯萃取液从回流管反流回到平底烧瓶为一次萃取)，抽提2小时(总萃取次数约80次)，直至回流液呈微黄色接近无色。如萃取速度大于或小于值时，可接上可调变压器进行调节。当萃取达到设定的次数时，即为萃取终点。 7.5 停止加热后稍冷，取出滤纸筒放回原称量瓶中不加盖放进通风柜内，待甲苯挥发后，将称量瓶及盖一起放入115?--120?干燥箱中，干燥2小时，盖上磨口盖，取出放入干燥器中冷却至室温称量，再干燥0.5小时进行恒重检查，直至连续2次质量差不超过0.001g。 8 结果计算 ,mm10021煤焦油(无水基)甲苯不溶物含量TI,× ，100m100,M 式中: m-------试样质量，g; m1------称量瓶和滤纸筒、脱脂棉的质量，g; m2------称量瓶和滤纸筒、脱脂棉、甲苯不溶物的总质量，g; M-------煤焦油的水分含量，% 。 - 10 -