中华人民共和国专业标准
原油盐含量测定法
(电量法)
SY/T 0536—94
(原编号为ZBE 21001—87)
本方法适用于测定盐含量为0.2~10000亳克NaCl/升的原油,亦适用于重油及油田、炼油厂水中盐含量的测定。 1 方法概要
本方法原理框图见图1。
1—显示单元;2—放大器;3—微安表;4—电解阳极; 5—电解阴极;6—参考电极;7—指示电极;8—偏压
图1 原理框图
原油在极性溶剂存在下加热,用水抽提其中包含的盐,离心分离后用注射器抽取适量抽提液,注入含一定量银离子的乙酸电解液中,试样中的氯离子即与银离子发生反应:
Cl+Ag→AgCl↓
反应消耗的银离子由发生电极电生补充。通过测量电生银离子消耗的电量,根据法拉弟定律即可求得原油盐含量。 2 仪器与材料
2.1 仪器
2.1.1 盐含量测定仪:凡有可调偏压,量程衰减和增益控制器,能测量“指示-参比电极对”电位,放大此电位差,并输出该放大的电位差到电解电极对,以产生银离子的各种类型的仪器均可使用。 2.1.1.1 滴定池:结构见图2。包括指示-参比电极以测量银离子浓度的变化:电解阳-阴电极以保持电解液中恒定的银离子浓度。指示电极是银电极,参比电极是银-乙酸银电极,电解阳极为银电极,电解阴极为铂电极。
中国石油化工总公司1987-07-22批准
1988-08-01实施
SY/T 0536—94
1—电解阳极;2—电解阴极;3—参考电极;4—测量电极;5—参考室;
6、9—离子交换膜;7—搅拌子;8—阳极室;10—阴极室
图2 盐含量滴定池示意图
2.1.1.2 离心机:0~4000转/分,可以调节。
2.1.1.3 加热器:70~80℃,自动控制温度±2℃。
2.1.1.4 记录仪:量程1毫伏~2伏,纸速4~60毫米/分。 2.1.1.5 磁力搅拌器:220伏,50赫兹。 2.1.1.6 溶液快速混合器。 2.1.1.7 模拟库仑池。 2.1.1.8 电镀单元。
2.1.1.9 电镀池(见图3)。 2.1.2 离心管:具塞(见图4)。
2.1.3 容量瓶:100,500和1000毫升。
2.1.4 注射器:1,10,50,100微升和0.25,1,2及50毫升。 2.1.5 细口瓶:1升。
2.1.6 移液管:1,2,5和10毫升。 2.1.7 6号封闭针头:长100毫米。
2.1.8 7号或9号注射针头:长80毫米。
SY/T 0536—94
图3 电镀池示意图
图4 离心管示意图
2.2 材料
2.2.1 金相砂纸:W7(粒度:7微米)。
2.2.2 合成金刚石研磨膏:W0.5型或W1型。 3 试剂
本试验用水全部为去离子水。 3.1 氯化钠:优级纯或分析纯。
3.2 无水氯化钙(或氯化钙):分析纯。 3.3 无水氯化镁(或氯化镁):分析纯。 3.4 冰乙酸:分析纯。 3.5 乙酸银:分析纯。 3.6 二甲苯:分析纯。 3.7 95%乙醇:分析纯。 3.8 甲醇:分析纯。 3.9 正丁醇:分析纯。
3.10 30%过氧化氢:分析纯。 3.11 丙酮:分析纯。 4 准备工作
4.1 电解液的配制:取700亳升冰乙酸,300亳升水于1升细口瓶中混合均匀备用。 4.2 醇-水溶液的配制:将95%乙醇和水按1:3(体积)的比例混合均匀备用。
4.3 混合醇溶液的配制:将正丁醇:甲醇:水按630:370:3(体积)的比例混合均匀备用。 4.4 混合盐标准溶液的配制:
4.4.1 氯化钠标准溶液(10克/升):称取预先在125±5℃干燥,冷却至室温后的氯化钠1.0000克于100亳升烧杯中,用25亳升水溶解并定量地转移至100亳升容量瓶中,再用混合醇溶液稀释至刻度,摇匀备用。
SY/T 0536—94
4.4.2 氯化钙标准溶液(10克/升):称取无水氯化钙1.0000克(若使用含2个结晶水的氯化钙,应取1.3250克),用25毫升水溶解,并定量地转移到100毫升容量瓶中,再用混和醇溶液稀释至刻度,摇匀备用。
4.4.3 氯化镁标准溶液(10克/升):称取无水氯化镁1.0000克(若使用含6个结晶水的氯化镁,应取2.1400克),用25毫升水溶解,并定量地转移到100毫升容量瓶中,再用混合醇溶液稀释至刻度,摇匀备用。
4.4.4 混合盐标准溶液(浓):分别取4.4.1~4.4.3中氯化钠标准溶液70毫升、氯化钙标准溶液20毫升和氯化镁标准溶液10毫升至100毫升容量瓶中混合均匀。该溶液的浓度相 当于10340毫克NaCl/升。
注:如果需要,可用铬酸钾为指示剂、硝酸银标准溶液滴定,以确定其准确浓度。还可根据需要按不同比例配
制成不同浓度的标准溶液。
4.4.5 混合盐标准溶液(稀):取4.4.4中混合盐溶液1毫升于100毫升容量瓶中,加25毫升水,然后用混合醇溶液稀释至刻度。该混合盐标准溶液的浓度为103.4毫克NaCl/升。
4.4.6 混合盐标准溶液(稀):取4.4.5中混合盐溶液10毫升于100毫升容量瓶中,加25毫升水,然后用混合醇溶液稀释至刻度。该混合盐标准溶液的浓度为10.34毫克NaCl/升。
4.4.7 混合盐标准溶液(稀):取4.4.5中混合盐标准溶液5毫升于500毫升容量瓶中,加125毫升水,然后用混合醇溶液稀释至刻度。该混合盐标准溶液的浓度为1.034毫克NaCl/升 4.5 电极处理及电镀:
4.5.1 测量电极为直径0.8毫米,长14厘米的银丝。使用前先用W7金相砂纸及合成金刚石研磨膏抛光,再用水、丙酮洗净,放入10%氯化钠电镀液中。用10毫安电流,电镀4分钟,取出用水冲洗后,放入70%乙酸中,于避光处放置备用。
4.5.2 参考电极使用失效后,可参照附录A进行电极处理和电镀。
4.5.3 电解阴极为直径0.5毫米,长12厘米的铂丝,盘成螺旋行放入阴极室内。
4.5.4 电解阳极为直径0.8毫米,长16厘米的银丝,使用前按4.5.1所给的条件处理并电镀10分钟,放入70%乙酸溶液中备用。
注:电镀好的电极,分别存放备用,注意避光。
4.6 仪器调整:
4.6.1 按仪器说明书要求将盐含量测定仪、模拟库仑池和记录仪连接好。仪器功能开关放到“平衡”档,调节偏压至270毫伏,增益1800倍,量程电阻600欧姆。打开电源开关,数码管亮,表示仪器供电正常。调整模拟库仑池偏压至仪器表头指示为“0”,按下“工作”档琴键,打开记录仪,量程范围选择1毫伏档,纸速选择4毫米/分,使仪器平衡。待记录仪基线走直3~5分钟后,改变模拟库仑池偏压1~2毫伏,记录仪应有响应,并重新达到平衡。数分钟后,再改变模拟库仑池偏压1~2豪伏,记录仪跟随响应,并再次平衡。如此重复3~5次,记录仪上则出现梯形峰,说明仪器正常。
4.6.2 分别向阳极室注入60毫、阴极室注入3~5毫升电解液。将滴定池放置在搅拌器平台的中央,打开搅拌器电源,调整搅拌速度使电解液产生轻微旋涡。
4.6.3 按仪器说明书要求连接滴定池与仪器之间的连线,打开仪器电源,按表1推荐的条件调整仪器至工作状态,待记录基线走直后,即可进行试样分析。
表1 盐含量测定仪推荐的操作条件
工 作 状 态
按下“工作”琴键
偏压,毫伏 240~270
增益
1500~2400
积分电阻,欧姆 200~2000
SY/T 0536—94
4.7 仪器标定:
4.7.1 选择盐含量与待测试样相近似的标准样品,用注射器吸取10~250微升,通过滴定池进样口注入处于平衡状态的滴定池电解液内,仪器即自动进行电解,至终点自动停止滴定,记录仪器显示出数字。
4.7.2 每次测定前通过注射标样测定回收率C(%),以确定仪器工作状态是否正常。
a.标样盐含量X1(毫克NaCl/升)按式(1)计算:
𝑋=
××.××.
················································· (1)
式中: A ── 积分器显示数字,每个数字相当于100微伏·秒; 2.722 ── 相当于1纳克氯消耗的电量,微库仑; V1 ── 注入标样的体积,微升; 0.606 ── 换算系数; R ── 积分电阻,欧姆。
b.回收率C(%)按式(2)计算:
𝐶=
×100 ····················································· (2)
式中: X1 ── 标样盐含量测出值,毫克NaCl/升; X0 ── 标样盐含量理论值,毫克NaCl/升。
当测定的标样回收率在100±10%范围内时,则可认为仪器处于正常工作状态。 5 试验步骤
5.1 将盛有原油的试样瓶加热至50~70℃,然后用力摇动使试样充分混合均匀。若试样瓶太大不可能加热或摇动时,可将试样转移到400毫升烧杯中加热融化,再用玻璃棒剧烈搅拌使试样均匀,并迅速地称取约1克(称至0.01克)试样于离心试管中,加入1.5毫升二甲苯,2毫升醇-水溶液和1滴30%过氧化氢。
注:对于无硫化物干扰的原油可不加30%过氧化氢。
5.2 将离心管放入控制在70~80℃的水浴中加热1分钟,取出后用快速混合器振动混合1分钟,再加热1分钟,再振动混合1分钟,然后放入离心机内,在2000~3000转/分速度下离心1~2分钟进行油水分离。
5.3 将6号封闭注射针头穿过油层插入离心管内,用吸有空气的注射器将6号针头内的油排出。再抽取少量抽提液冲洗注射器2~3次后(6号针头留在离心管内),参考表2数据,抽取适量抽提液,采用7号或9号针头通过滴定池试样入口注入池内,仪器即自动开始进行滴定直至终点,仪器自动停止滴定。记录仪器显示出的数字。
表2 试样盐含量与取抽提液量的关系
估计盐含量,毫克NaCl/升
<10 10~100 100~1000 >1000
取抽提液量,微升
500~100 100~10 10~5 <5
6 计算
试样盐含量X2(毫克NaCl/升)按式(3)计算:
𝑋=
∙∙××.×∙×.
··············································· (3)
SY/T 0536—94
式中 A ── 积分器显示数字,每个数字相当于100微伏·秒; V2 ── 抽提盐所用的抽提液(醇-水溶液)的总量,毫升; ρ ── 试样20℃时的密度,克/厘米3; R ── 积分电阻,欧姆; 2.722 ── 相当于1纳克氯消耗的电量,微库仑; V3 ── 试验用抽提液体积,微升; m ── 试样取样量,克; 0.606 ── 换算系数。 7 精密度
按下述规定判断试验结果的可靠性(95%置信水平)。
7.1 重复性:同一操作者重复测定两个结果的差不应超过表3的数值。 7.2 再现性:两个试验室结果之差不应超过表3的数值。
盐含量 <3 3~10 >10~10000
表3
重复性(γ)
0.3 1.2 平均值的10%
毫克NaCl/升
再现性(R)
0.5 2.5 平均值的20%
8 报告
取重复测定两个结果的算术平均值作为试样的盐含量。
SY/T 0536—94
附 录 A
参考电极的处理及电镀方法
(参考件)
A1 镀银电镀液的配制
称取4克氰化钾和4克氰化银于100亳升烧杯中,加入少量水溶解,取6克碳酸钾于另一个100亳升烧杯中,用少量水溶解后倒入盛有氰化钾、氰化银的烧杯中,待其全部溶解后,定量转移至100亳升容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀备用,若溶液出现絮状物可用快速滤纸过滤除去。 A2 电极处理
电极先用W7金相砂纸及合成金刚石研磨膏抛光,再用水、丙酮洗净备用。 A3 电极电镀
将处理好的电极放入镀银电镀池中,用2毫安电流电镀45分钟,当电极镀好取出后,用水冲洗净,放入含饱和乙酸银溶液的参考室内或70%乙酸备用。 A4 注意事项
A4.1 镀银电镀液是一种含氰化钾和氰化银的剧毒溶液,因此在配制和使用过程中要特别注意安全,一切操作均应在通风橱中进行,并戴上口罩和医用乳胶手套。手上皮肤有破口时,不得配制和接触电镀液及进行电镀操作。
A4.2 凡含镀银电镀液的废溶液,如冲洗电极、洗涤器皿的废液等均应收集在专用容器中,加入过量的硫酸亚铁处理,然后排入指定的地点。
A4.3 经处理后的废电镀液严格控制避免接触强酸,以免处理失效。
附加说明:
本标准由石油化工科学研究院技术归口。 本标准由石油化工科学研究院负责起草。 本标准主要起草人魏月萍。
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