ГОСТ Р ЕН ИСО 22854-2010

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нефтепродукты жидкие

БЕНЗИНЫ АВТОМОБИЛЬНЫЕ

Определение типов углеводородов и оксигенатов методом многомерной газовой хроматографии

Liquid petroleum products. Automotive motor gasolines. Determination of hydrocarbon types and oxygenates by method of multidimensional gas chromatography

ОКС 75.080

Дата введения 2012-07-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (ОАО "ВНИИ НП") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 31 "Нефтяные топлива и смазочные материалы"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2010 г. N 1095-ст

4 Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту ЕН ИСО 22854:2008* "Жидкие нефтепродукты. Определение типов углеводородов и оксигенатов в автомобильном бензине. Метод многомерной газовой хроматографии" (EN ISO 22854:2008 "Liquid petroleum products - Determination of hydrocarbon types and oxygenates in automotive-motor gasoline - Multidimensional gas chromatography method", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного европейского стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ИЗДАНИЕ (декабрь 2019 г.) с Поправкой (ИУС 4-2016)

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Предупреждение - Настоящий стандарт распространяется на методы и процедуры, в которых могут использоваться опасные материалы и оборудование.

В настоящем стандарте не указаны все требуемые меры техники безопасности, связанные с его применением. Перед использованием стандарта пользователь должен установить соответствующие правила техники безопасности и определить применимость нормативных ограничений.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает газохроматографический метод определения насыщенных, олефиновых и ароматических углеводородов. Дополнительно может быть определено содержание бензола, оксигенатов и общее содержание кислорода.

Стандарт распространяется на автомобильные бензины с общим содержанием ароматических углеводородов не более 50% об., олефинов - в пределах от 1,5% об. до 30% об., кислородсодержащих соединений - от 0,8% об. до 15% об., кислорода - от 1,5% масс. до 3% масс. и содержанием бензола до 2% об.

Примечание 1 - В настоящем стандарте термины "% масс." и "% об." обозначают соответственно массовую долю и объемную долю.

Примечание 2 - При разработке настоящего метода использовали бензины с температурой конца кипения 215°С.

Примечание 3 - Показатели прецизионности оксигенатов были установлены в автомобильных бензинах, содержащих этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ), метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), трет-амил-метил-бутиловый эфир (ТАМЭ), изопропанол, изобутанол, трет-бутанол, метанол и этанол. Результаты, полученные по метанолу, не использовались для расчета точностных характеристик, как это предусмотрено в настоящем стандарте. Стандарт применим для определения н-пропанола, ацетона и диизопропилового эфира (ДИПЭ). Однако точностные характеристики для них не были определены.

Несмотря на то, что настоящий метод был использован для испытаний бензинов с содержанием олефиновых углеводородов до 50% об., точностные характеристики для олефинов были определены в пределах от 1,5% об. до 30% об.

Данный метод был разработан специально для анализа автомобильных бензинов, содержащих оксигенаты, однако он применим и для других углеводородных смесей, имеющих те же пределы выкипания, таких как прямогонные бензины и продукты реформинга.

Примечание 4 - Может наблюдаться частичное перекрывание ароматических углеводородов и , что не скажется на общем содержании ароматических углеводородов. Изопропилбензол отделяют от ароматических углеводородов и включают в .

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).     

ISO 3170:2004, Petroleum liquids - Manual sampling (Нефтепродукты. Ручной отбор пробы)

ISO 3171:1988, Petroleum liquids -Automatic pipeline sampling (Нефтепродукты. Автоматический отбор пробы из трубопровода)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 углеводородная группа (hydrocarbon group): Группа, включающая такие типы углеводородов, как насыщенные, олефиновые и т.д.

3.1.1 насыщенный углеводород (saturated hydrocarbon) или насыщенный продукт (saturate): Типы прямоцепочечных, разветвленных или циклических углеводородов с числом углеродных атомов от 3 до 12, не содержащих двойных связей.

Пример - н-Парафины, изопарафины, нафтены и полинафтены.

3.1.2 олефиновые углеводороды (olefinic hydrocarbons) или олефины (olefins): Типы углеводородов с числом углеродных атомов от 3 до 12, содержащих двойные или тройные связи.

Пример - н-Олефины, изоолефины, циклические олефины.

3.1.3 ароматические углеводороды (aromatic hydrocarbons) или ароматика (aromatic): Типы циклических углеводородов, содержащих двойные или тройные связи.

Пример - Бензол, толуол и их гомологи с числом углеродных атомов от 6 до 10 и нафтеновые углеводороды с числом углеродных атомов до 12.

3.2 оксигенаты (oxygenates) или кислородсодержащие соединения (oxygenated compounds): Типы прямоцепочечных или циклических углеводородов, которые содержат кислородные группы, предусмотренные в нормативных документах на бензины в качестве добавок.

Пример - Спирты и эфиры.

Примечание - См. раздел 1, примечание 3.

3.3 структурная группа (partial group), PG: Группа углеводородов определенных типов с одинаковым числом атомов углерода, содержащая как один компонент, например бензол или толуол, так и группу углеводородов, например как н-бутан и изобутан.

     4 Сущность метода

4.1 Анализируемый образец испытуемого автомобильного бензина разделяют на группы углеводородов методом газовой хроматографии с использованием специального сочетания колонок и процедур их переключения.

Образец автомобильного бензина инжектируют в газохроматографическую систему, где он после испарения разделяется на различные группы. Детектирование осуществляют пламенно-ионизационным детектором (ПИД).

4.2 Массовую концентрацию каждого детектируемого соединения или углеводородных групп определяют по площадям детектируемых пиков с учетом относительных коэффициентов чувствительности (9.1) с последующей их нормализацией до 100%. Для автомобильных бензинов, содержащих оксигенаты, которые определены не настоящим методом, нормализацию осуществляют путем вычитания из 100% значения содержания оксигенатов, определенного другим методом. Объемные доли каждого детектируемого компонента или углеводородных групп рассчитывают по значениям плотности (9.2)   концентраций с их последующей нормализацией до 100%.

Предупреждение - Необходимо точно соблюдать все условия настоящего метода, чтобы быть уверенным в правильной идентификации всех соединений. Это особенно важно для идентификации кислородсодержащих соединений из-за большого различия в их коэффициентах чувствительности. Рекомендуется для правильной идентификации неизвестных оксигенатов использовать калибровочную смесь, содержащую эти соединения в чистом виде.

4.3 После выполнения анализа образца автомобильного бензина выделяют группы углеводородов с последующим делением их по числу атомов углерода. Используя соответствующие относительные коэффициенты чувствительности, рассчитывают массовое распределение групп в автомобильном бензине.

     5 Реактивы и материалы

5.1 Газы

Примечание - Рекомендуется устанавливать соответствующие фильтры на линиях для осушки гелия или азота и водорода.

(Поправка).

5.1.1 Водород чистотой не менее 99,999%.

Предупреждение - Водород взрывоопасен в смеси с воздухом при концентрации от 4% об. до 75% об. См. инструкцию изготовителя оборудования для предотвращения утечек в системе.

5.1.2 Гелий или азот чистотой не менее 99,999%.

(Поправка).

5.1.3 Сжатый воздух.

5.2 Виалы, герметичные и инертные, например с мембранно-резиновыми пробками, покрытыми пленкой самозатягивающегося политетрафторэтилена (ПТФЭ).

5.3 Калибровочные растворы

Товарный автомобильный бензин используют как калибровочный, если содержание компонентов в нем и уровень их концентрации сравнимы с анализируемым образцом. Состав калибровочного раствора определяют путем межлабораторных круговых испытаний или другим методом.

Предупреждение - Калибровочные растворы являются легковоспламеняющимися соединениями. Пары опасны при вдыхании.

Примечание - Серосодержащие соединения необратимо адсорбируются в олефиновой ловушке и могут снизить ее эффективность при удержании олефинов. Сера может также адсорбироваться в спиртовых и эфиро-спирто-ароматических ловушках. Хотя эффект от низкого качества сернистых компонентов на различных ловушках и колонках незначителен, следует обратить внимание на автомобильные бензины с высоким содержанием серы.

     6 Аппаратура

6.1 Газовый хроматограф, контролируемый компьютером; многомерное газохроматографическое оборудование; инжектор; ПИД; соответствующие колонки, ловушки и реактор для гидрогенизационного катализа (приложение А).

6.2 Переключающие краны

Переключающие краны используют в газовом хроматографе для переноса компонентов с одной колонки на другую. Они должны иметь химически инертную поверхность и малый мертвый объем.

6.3 Ловушки

Короткие колонки (в качестве примера см. приложение А) применяют для удерживания селективно выбранных при помощи температурного контроля химических групп автомобильных бензинов. Адсорбция компонентов в ловушках должна быть обратимой.

Пример - Типичная последовательность, например, следующая:

- сначала спирты и высококипящие ароматические углеводороды адсорбируют в ловушке (сульфатная колонка І). Оставшиеся ароматические углеводороды отделяют от других компонентов на полярной колонке (например, OV 275);

- эфиры отделяют от оставшейся фракции на другой ловушке (сульфатная колонка ІІ);
     
     - олефины отделяют от насыщенных углеводородов на олефиновой ловушке (например, с использованием соли серебра) в две ступени. Это необходимо вследствие недостаточной эффективности таких ловушек при удерживании большого количества бутенов или олефиновых углеводородов. Если эффективность ловушки достаточная для концентрации олефинов, разделение может быть осуществлено в одну ступень;
     
     - оставшиеся насыщенные углеводороды разделяют на парафины и нафтены в соответствии с числом их углеродных атомов на колонке с молекулярными ситами 13Х;
     
     - эфиры, элюируемые из ловушки (сульфатная колонка ІІ), разделяют и детектируют в соответствии с их температурами кипения;
     
     - олефины десорбируют из олефиновой ловушки и гидрируют в колонке с платиной. Они разделяются и детектируются как соответствующие насыщенные компоненты на колонке с молекулярными ситами 13Х;
     
     - спирты и высококипящую ароматику элюируют из полярной колонки и ловушки (сульфатная колонка I), разделяют на неполярной колонке (например, OV 101 метилсиликон) и детектируют в соответствии с их температурами кипения.     

Примеры типичных хроматограмм с порядком элюирования углеводородных групп показаны на рисунках В.1 и В.2 (приложение В).

     7 Отбор проб

Отбор проб проводят ручным способом по ИСО 3170 или путем автоматического отбора проб из трубопроводов по ИСО 3171, или в соответствии с требованиями национальных стандартов, или по инструкциям для отбора проб автомобильных бензинов.