Transcript 硫含量（灯法）

第六单元 石油产品硫含量的测定
项目一石油产品硫含量的测定（燃灯法）
项目二深色石油产品硫含量测定（管式炉法）
项目一石油产品硫含量的测定（燃灯法）
1．目的
（1）掌握油品硫含量测定的原理和测定意义；
（2）掌握燃灯法测定油品硫含量的方法、测定条件；
（3）熟悉燃灯法测定仪器的结构，掌握仪器的操作方法
2．方法概要
石油产品在测定器的灯中燃烧，其中的硫化物生成SO2，用过
量的碳酸钠水溶液吸收生成的SO2，反应后将剩余的碳酸钠用盐酸
标准溶液进行滴定，根据盐酸标准溶液消耗的量计算试样中的硫
含量。运动黏度。
3．仪器与试剂
(1)仪器
硫含量燃灯法测定器：硫含量燃灯法测定器：符合GB/T380的
技术要求，见图 6-1，其中吸滤瓶：500 mL或1 000 mL；滴定管：
25 mL；吸量管：2mL、5 mL和10mL；洗瓶；水流泵或真空泵；
玻璃珠：直径5～6 mm；长8～10mm的短玻璃棒；棉纱灯芯。
(2)试剂
碳酸钠：分析纯，配成0.3％碳酸钠水溶液；
盐酸：分析纯，配成0.05 mol／L盐酸标准溶液；
指示剂：0.2％溴甲酚绿乙醇溶液和0.2％甲基红乙醇溶液。
95％乙醇(分析纯)；标准正庚烷；汽油：沸点范围80～120℃，
硫含量不超过0.005％；石油醚：化学纯，60～90℃。
图6－1 石油产品硫含量（燃灯法）测
定器
1－液滴收集器；2－吸收器；3－烟道
；4－带有灯芯的燃烧灯；5－灯芯
4．准备工作
(1)测定器的准备 将吸收器、液滴收集器及烟道仔细
用蒸馏水洗净。灯及灯芯用石油醚洗涤并干燥。
(2)无烟试样的处理 取一定量（硫含量在0.05％以下的
低沸点试样，如航空汽油注入量为4～5 mL的试样注入
清洁、干燥的灯中(可不必预先称量)，将灯用穿着灯芯
的灯芯管塞上。将灯芯管的上边缘齐平。点燃，调整火
焰，使其高度为5～6 mm。随后把灯火熄灭，用灯罩将
灯盖上，在分析天平上称量(称准至0.000 4 g)。用标准正
庚烷或95％乙醇或汽油(不必称量)做空白试验。
• (3)冒浓烟试样的处理 单独在灯中燃烧而产生浓烟的石油
产品(如柴油、高温裂化产品或催化裂化产品等)。取该试
样1～2 mL注入预先连同灯芯及灯罩一起称量过的洁净、
干燥的灯中，称量装入试样的质量(称准至0.000 4 g)。然
后，往灯内注入标准正庚烷或95％乙醇或汽油，使成1:1
或2:1的比例，必要时可使成3:1(体积比)的比例，使所组成
的混合溶液在灯中燃烧的火焰不带烟。试样和注入标准正
庚烷或95％乙醇或汽油所组成的混合溶液的总体积为4～5
mL。
• (4)装吸收溶液 向吸收器的大容器里装入用蒸馏水小心洗
涤过的玻璃珠约达2／3高度。用吸量管准确地注入0.3％
碳酸钠溶液10 mL，再用量筒注入蒸馏水10 mL。连接硫
含量测定器的各有关部件。
• 5．实验步骤
• (1)通入空气并调整测定条件 测定器连接妥当后，开动
抽气泵开关，使空气自全部吸收器均匀而和缓地通过
。取下灯罩，点燃燃灯，放在烟道下面，使灯芯管的
边缘不高过烟道下边8mm处。点灯时须用不含硫的火
苗，每个灯的火焰须调整为6～8 mm(可用针挑拨里面
的灯芯)。在所有的吸收器中，空气的流速要保持均匀
，使火焰不带黑烟。
• (2)稀释后试样的处理 如果是用标准正庚烷或95％乙
醇或汽油稀释过的试样，当混合溶液完全燃尽以后，
再向灯中注入1～2 mL标准正庚烷或95％乙醇或汽油
。试样或稀释过的试样燃烧完毕以后，将灯熄灭、盖
上灯罩，再经过3～5 min后，关闭水流泵。
• (3)试样的燃烧量 对未稀释的试样，当燃烧完
毕以后，将灯放在分析天平上称量(称准至0.000
4 g)，计算盛有试样的灯在试验前的质量与该灯
在燃烧后的质量间的差值，作为试样的燃烧量
。对稀释过的试样，当燃烧再次完毕以后，计
算盛有试样灯的质量与未装试样的清洁、干燥
灯的质量间的差值，作为试样的燃烧量。
• (4)吸收液的收集 拆开测定器并以洗瓶中的蒸
馏水喷射洗涤液滴收集器、烟道和吸收器的上
部。将洗涤的蒸馏水收集于吸收二氧化硫的0.3
％碳酸钠溶液吸收器中。
•
• (5)滴定操作 在吸收器的玻璃管处接上橡皮管，
并用吸耳球或泵对吸收溶液进行打气或抽气搅
拌，以0.05 mol／L盐酸标准溶液进行滴定。先
将空白试样(标准正庚烷或95％乙醇或汽油燃烧
后生成物质的吸收溶液)滴定至呈现红色为止，
作为空白试验。然后，滴定含有试样燃烧生成
物的各吸收溶液，当待测溶液呈现与已滴定的
空白试验所呈现的同样的红色时，即达到滴定
终点。
• 6．数据处理和报告
• （1）计算 试样中的硫含量X[％（m/m）]按式（6－1）计算：
•
（6－1）
(V  V1 ) K  0.0008
X
 100
m
• 式中：
• V―滴定空白试液所消耗盐酸标准溶液的体积，ml；
• V1―滴定吸收试样燃烧生成物的溶液所消耗盐酸标准溶液的体
积，ml；
• K―换算为0.05mol/l盐酸溶液的修正系数，即盐酸的实际浓度与
0.05mol/l的比值；
• m―试样的燃烧量，m；
• 0.0008―与1ml 0.05mol/l盐酸溶液所相当的硫的质量，g/ml；
• （2）报告 取平行测定两个结果的算术平均值，作为试样的硫
含量。
• 7．精密度
• 平行测定两个结果间的差数，不应超过表6-1数
值。
• 表6-1 硫含量的精密度
•
硫含量／％
允许差数／％
•
< 0．1
0.006
•
≥0．1
最小测定值的6％
• 8．注意事项
• (1)试样燃烧完全程度 若人事部完全，则使测定结果
偏低；因此实验方法规定了燃烧时火焰的高度、空气
流过的速度、燃烧时火焰不能不能带烟、用标准正庚
烷(或乙醇、汽油等)来稀释较黏稠的油品等，目的都是
为了保证试样完全燃尽。
• (2)试验材料和环境条件 如果使用材料或环境空气中有
含硫成分，势必要影响测定结果，标准中规定不许用
火柴等含硫引火器具点火；
• (3)吸收液用量 加入的碳酸钠溶液的体积是否准确一致
、操作过程中有无损失，对测定结果也有影响。
• (4)终点判断 标准中规定在滴定的同时不仅要搅拌吸收
溶液，还要与空白试验达到终点所显现的颜色作比较
，都是为了正确判断滴定终点。
项目二深色石油产品硫含量测定
（管式炉法）
• 1．实验目的
• （1）掌握管式炉法测定硫含量的原理与试验方法。
• （2）熟悉管式炉定硫仪的结构，掌握管式炉仪器的操
作技术。
• 2．方法概要
• 试样在空气流中燃烧，用过氧化氢和硫酸溶液将生成
的亚硫酸酐（SO2）吸收，生成的硫酸用氢氧化钠标
准滴定溶液进行滴定。
• 3．仪器与试剂
• （1）仪器
• 深色石油产品硫含量试验器（管式炉法）：系统组成如图6－2
所示。
• （2）试剂
• 硫酸：分析纯，配成c(1/2H2SO4)=0.02mol/L溶液；
• 氢氧化钠：化学纯，配成40%NaOH溶液；
30%H2O2：分析纯；
• 高锰酸钾：化学纯，配成c(1/5KMnO4)=0.1mol/L溶液；
• 苯二甲酸氢钾（基准试剂）；
• 95%乙醇（分析纯）；
• 混合指示剂：0.2%甲基红乙醇溶液和0.1%次甲基蓝-乙醇溶液
，按体积比1∶1混合；
• 酚酞指示剂：配成1%酚酞-乙醇溶液。
图6－2 管式炉法定硫仪器组成
1、2、3－洗气瓶；4－磁舟；5－管式电阻
炉；6－接收器；7－连接泵的出口管；8－
石英弯管；9－磨口石英管
• 4．准备工作
• （1）c(NaOH)=0.02mol/L标准滴定溶液的配制、标定
• NaOH标准溶液的配制：称取3gNaOH（称准至0.01g
），将其溶解在3L蒸馏水中，摇动，充分混合，并在
暗处存放一昼夜，然后倾出上层清晰层，备用。
• NaOH标准滴定溶液的标定：称苯二甲酸氢钾0.08g（
称准至0.0002g）。将其溶于35mL新煮沸、冷却的蒸
馏水中，加入3～4滴酚酞-乙醇溶液，尽快用待标定的
NaOH标准滴定溶液进行滴定，直至溶液呈淡粉红色，
稳定30s。
• （2）测定仪器的准备 在试验前，将接受器、
洗气瓶、石英弯管等用蒸馏水洗净，干燥。
• （3）空气净化装置装配 沿空气流入顺序，将
高锰酸钾溶液、40%NaOH溶液分别注入洗气瓶
中，达到其容量的一半，将医用脱脂棉装入第
三个洗气瓶中。然后用橡胶管依次将它们连接
起来。
• （4）装吸收溶液并连通气路系统 用量筒量取150mL蒸馏水，
用两支吸管分别量取5mL30% H2O2和7mL0.02mol/L硫酸溶液
，并注入接受器中。然后用橡胶塞将接受器塞住，该橡胶塞上
带有石英弯管和一支连接水流泵的出口管。将石英弯管和石英
管连接。石英管水平安装在管式炉中，石英管的另一端用塞子
塞住，并将侧支管与净化系统连接起来。
• （5）检查试验装置的气密性 将接受器的支管连接到水流泵上
，整个系统通入空气，然后将净化系统支管的活塞关闭。此时
在接受器和空气净化系统中都不应该有空气泡出现。
• （6）预热 调节温度控制器，将石英管慢慢加热到900～950℃
。将热电偶插入管式炉内，使其接合点位于炉中央，两端连接
在温度控制器上，以便测量和调节炉温。
• 5．试验步骤
• （1）取样 按试样预计硫含量在瓷舟中称入一定量试
样（称准至0.0002g），使其均匀分布在瓷舟底部。
• 注：①当试样含硫量大于5%时，可用白油（或医用凡
士林）预先稀释至不大于5%；②高含硫样品（含硫大
于5%）准许在微量天平上称取少于0.03g试样（称准
至0.00003g）；③分析石油焦时，需先在研钵中研碎
。
• （2）试样的燃烧 瓷舟中的试样须用预先筛选或煅烧
过的细砂（或耐火黏土、石英砂）覆盖（石油焦试样
可不撒细砂）。将装有试样的瓷舟放入石英管（放在
管式炉进口的前部）。然后用塞子迅速塞住石英管，
连接水流泵或空气供给系统，并将空气通入整个系统
。空气流速用流量计来测量，其流速约为500mL/min
。
• 注意：一般试样的燃烧在900～950℃下进行，燃烧时
间为30～40min；而对芳烃含量≥50%的石油产品，燃
烧时间为50～60min。管式炉要逐渐移到瓷舟的位置
上去（或由仪器预先设定的程序移动），试样不准点
火。在燃烧完毕以后，将装有瓷舟的石英管放在管炉
中部最红的部分再焙烧15min。
• （3）滴定操作 试验结束时，将管式炉（或石英管）
逐渐移回原来位置，关闭水流泵，取下接受器。用
25mL蒸馏水洗涤石英弯管，将洗涤液转入接受器中。
向接受器的溶液中加入8滴混合指示剂溶液，用NaOH
标准滴定溶液滴定，直至红紫色变成亮绿色为止。如
果试样中含硫量大于2%，则滴定时使用容量为25mL
的滴定管。
• （4）空白试验 按同样条件，在实测试验前进行。
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6．报告
（1）计算
①试样的硫含量X1 [%（m/m）]按式（6－3）计算
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（图 6－3）
②稀释试样的硫含量X2 [%（m/m）]按式（6－4）计算
0.016c(V2  V0 )  100
X1 
m1
0.016c(V3  V0 )  100m2
X2 
m3 m4
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（图 6－4）
式中 C－氢氧化钠标准溶液的试剂浓度，mol/L；
V0－空白试验时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；
V2－未稀释试样燃烧后生成物消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；
V3－试样稀释燃烧后生成物消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；
m1－未稀释试样的质量，g；
m2－稀释样品时所取的白油（或医用凡士林）和被测试样的总质量，g；
m3－稀释时所取高含硫试样的质量，g；
m4－试验时所取混合物的质量，g；
0.016－与1.00mL氢氧化钠标准溶液（C=1.000mol/L）相当地以克表示的硫的质量
• 8．注意事项
• （1）试样燃烧条件 为保证试样的燃烧完全，
要按方法规定的试样燃烧的温度、时间和焙烧
时间操作。且试样不准着火，防止气化后未燃
烧样品被空气流带走。
• （2）燃烧生成物吸收 试验前许检查安装的设
备的密封性，按规定控制好空气的流速。进入
系统的空气要按规定净化。
燃灯法和 管式炉法仪器实图
图6－4 SYD-387型深色石油产品流含量试验器（管式炉
）
图6－3 仪器结构
1－接受瓶；2－石英弯管；3－传感器；4－管式炉体；5
－石英管；6－石英管架；7－炉体移动控制板；8－洗气
瓶；9－控制面板