ГОСТ Р 54275-2010

Группа Б19

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТОПЛИВА АВТОМОБИЛЬНЫЕ

Газохроматографический метод определения индивидуальных компонентов с использованием высокоэффективной 100-метровой капиллярной колонки

Automotive fuels. Method for determination of individual components by 100 metre capillary high resolution column gas chromatography

ОКС 75.160.20

ОКСТУ 0209

Дата введения 2012-07-01

     

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (ОАО "ВНИИ НП") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык 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 1108-ст

4 Настоящий стандарт идентичен стандарту АСТМ Д 6729-04 (2009)* "Стандартный метод определения индивидуальных компонентов в топливах для двигателей внутреннего сгорания газовой хроматографией высокого разрешения на 100-метровой капиллярной колонке" (ASTM D 6729-04 (2009) "Standard test method for determination of individual components in spark ignition engine fuels by 100 metre capillary high resolution gas chromatography").

________________

* 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 стандарта АСТМ для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных стандартов АСТМ соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

     1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на топлива для двигателей внутреннего сгорания и их смеси с оксигенатами (метил-трет-бутиловым эфиром (МТБЭ), этил-трет-бутиловым эфиром (ЭТБЭ), этанолом и т.д.) с температурами конца кипения до 225 °С и устанавливает метод определения в них индивидуальных углеводородных компонентов.

Настоящий метод может быть использован для других легких жидких углеводородов, таких как компоненты для смешения (нафты, реформаты, алкилаты и т.д.), обычно получаемых в процессах переработки нефтей, однако статистические данные получены только для смесевых топлив для двигателей внутреннего сгорания.

1.2 Исходя из результатов совместных испытаний прецизионность определения концентрации индивидуальных компонентов настоящим методом установлена в диапазоне от 0,01% масс. до приблизительно 30% масс.

Настоящий метод может быть применен для более высоких или низких концентраций индивидуальных компонентов, однако пользователь должен проверить прецизионность, если метод используется для компонентов вне установленных пределов концентраций.

1.3 Настоящим методом также определяют метанол, этанол, трет-бутанол, МТБЭ, ЭТБЭ, трет-амил-метиловый эфир (ТАМЭ) в топливах для двигателей внутреннего сгорания в концентрациях от 1% масс. до 30% масс. Однако данные межлабораторного эксперимента обеспечивают достаточные статистические данные только для МТБЭ.

1.4 Хотя большинство присутствующих углеводородов определено индивидуально, встречаются совместно элюирующиеся компоненты. Если настоящий метод используют для оценки общего группового углеводородного состава (PONA), то при использовании этих результатов следует учитывать ошибки, возникающие из-за совместного элюирования и отсутствия идентификации всех присутствующих компонентов. Использование образцов, содержащих значительные количества олефинов или нафтенов (например, виргинская нафта) или и тех, и других, выходящих после н-октана, может привести к существенным ошибкам при определении группового углеводородного состава - PONA. По результатам межлабораторного исследования образцов бензина данная процедура применима к образцам, содержащим менее 25% масс. олефинов. Тем не менее возможно некоторое наложение пиков из-за совместного элюирования с олефинами выше , особенно если анализируются компоненты для смешения или их высококипящие остатки, такие как продукты каталитического крекинга в кипящем слое (FCC), при этом общее содержание олефинов может быть неточным.

1.4.1 При необходимости общее содержание олефинов может быть определено или подтверждено методом АСТМ Д 1319 (в % об.) или другими методами, например основанными на многомерном PONA анализе.

1.5 Содержание воды или ожидаемое ее присутствие при необходимости может быть определено с использованием метода АСТМ Д 1744 или эквивалентного ему. Другие соединения, содержащие кислород, серу, азот и т.п., также могут присутствовать и могут элюироваться совместно с углеводородами. Если требуется определить эти индивидуальные компоненты, то рекомендуется использовать специфичные методы, такие как методы АСТМ Д 4815 и АСТМ Д 5599 для оксигенатов и метод АСТМ Д 5623 для сернистых соединений или эквивалентные.

1.6 В приложении А1 сравниваются результаты межлабораторных испытаний настоящего метода и других методов испытаний для некоторых образцов по отдельным компонентам, включая олефины, и отдельным группам углеводородов. Чтобы исключить ошибки при анализе бензола, толуола и отдельных оксигенатов, необходимо определять их с использованием специальных методов.

1.7 Значения, выраженные в единицах СИ, являются стандартными. Значения, приведенные в скобках, даны только для сведения.

1.8 Разработка мер по обеспечению техники безопасности не является целью настоящего стандарта. Пользователи настоящего стандарта несут ответственность за установление соответствующих правил по технике безопасности и охране здоровья, а также определяют целесообразность применения законодательных ограничений перед его использованием.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*:

_______________

* Таблицу соответствия национальных (межгосударственных) стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

АСТМ Д 1319 Метод определения типов углеводородов в жидких нефтепродуктах адсорбцией флюоресцентных индикаторов (ASTM D 1319, Standard test method for hydrocarbon types in liquid petroleum products by fluorescent indicator adsorption)

АСТМ Д 1744 Метод определения воды в жидких нефтепродуктах реактивом Карла Фишера (ASTM D 1744, Test method for water in liquid petroleum products by Karl Fischer reagent)

_______________

Отменен. Последняя версия этого стандарта приведена на сайте www.astm.org.

АСТМ Д 4815 Метод определения МТБЭ, ЭТБЭ, ТАМЭ, ДИПЭ, трет-амилового спирта и спиртов по в бензинах газовой хроматографией (ASTM D 4815, Standard test method for determination of MTBE, ETBE, TAME, DIPE, tertiary-amyl alcohol and to alcohols in gasoline by gas chromatography)

АСТМ Д 5599 Метод определения оксигенатов в бензине газовой хроматографией с кислородноселективным пламенно-ионизационным детектором (ASTM D 5599, Standard test method for determination of oxygenates in gasoline by gas chromatography and oxygen selective flame ionization detection)

АСТМ Д 5623 Метод определения сернистых соединений в светлых жидких нефтепродуктах газовой хроматографией с сероселективным детектором (ASTM D 5623, Standard test method for sulfur compounds in light petroleum liquids by gas chromatography and sulfur selective detection)

АСТМ Е 355 Практическое руководство по терминологии газовой хроматографии. Термины и определения (ASTM E 355, Standard practice for gas chromatography. Terms and relationships)

     3 Термины и определения

3.1 В настоящем стандарте применены общие для газовой хроматографии процедуры, термины и определения по АСТМ Е 355.

     4 Сущность метода

4.1 Представительные образцы жидкого нефтепродукта вводят в газовый хроматограф, оснащенный капиллярной колонкой с нанесенной на ее стенки подходящей неподвижной фазой. Газ-носитель - гелий, транспортирует испарившийся образец через колонку, в которой он разделяется на индивидуальные компоненты, попадающие по мере элюирования при выходе из колонки на пламенно-ионизационный детектор. Сигнал детектора записывается в цифровой форме при помощи интегратора или интегрирующего компьютера. Каждый элюируемый компонент идентифицируется сравнением его времени удерживания с временем удерживания, полученным при анализе стандартных образцов в идентичных условиях. Концентрация каждого компонента в процентах по массе определяется внутренней нормализацией площадей пиков после внесения поправки на фактор отклика детектора по площадям пиков отдельных компонентов. Неизвестные компоненты фиксируются как индивидуально, так и в сумме.

     5 Значение и применение

5.1 Знание индивидуального компонентного состава бензиновых топлив и компонентов смешения используется в спецификации продукта для контроля качества топлива и процессов переработки нефти. Данный метод позволяет проводить контроль процессов и соответствия продукта спецификации по многим индивидуальным углеводородам.

     6 Аппаратура

6.1 Газовый хроматограф, оснащенный термостатом с охлаждением для колонки, способным поддерживать воспроизводимые температурные условия испытания в диапазоне от 0 °С до 300 °С. Для проведения анализа рекомендуется использовать следующие электронные устройства: контроля потока, контроля деления введенного образца и контроля давления. Хотя использование этих устройств является необязательным, изучение метода показывает преимущества газового хроматографа, имеющего такое оборудование. Данные устройства заменяют обычные ручные расчеты, необходимые согласно 8.1 и 8.2.

6.2 Инжектор ввода в капиллярную колонку с делением/без деления потока. Рекомендуется инжектор с делением потока, работающий в своем линейном диапазоне (см. 8.4 для определения правильного коэффициента деления).

6.2.1 Работа пневматической системы хроматографа

Участники межлабораторных сравнительных испытаний использовали режим работы газового хроматографа при постоянном давлении. Можно использовать другие режимы контроля газа-носителя, например режим постоянного потока (программирование давления); если не учитывать программирование профиля температуры для компенсации разности параметров потока, то это может привести к изменению характеристик элюирования.

6.2.2 Контроль пневматики хроматографа

Межлабораторные сравнительные испытания (МСИ) проводились при постоянном давлении. Для контроля газа-носителя, например постоянства потока (программируемого давления), можно использовать другие способы, но это может вызвать изменение характеристик элюирования, пока программирование профиля температуры не будет подстроено для компенсации различий в потоках газа.

6.2.3 Температурный контроль

Инжектор, работающий в режиме деления потока, должен нагреваться с использованием отдельного нагревателя до температуры от 200 °С до 275 °С.

6.3 Капиллярная колонка из плавленого кварца длиной 100 м, внутренним диаметром 0,25 мм, покрытая привитой пленкой диметилполисилоксана толщиной 0,5 мкм. Колонка должна отвечать требованиям по разрешению, представленным в 8.3. В МСИ использовались колонки двух различных производителей.

6.4 Система обработки хроматографических данных с использованием компьютера, способная точно и достоверно измерять время удерживания и площади элюируемых пиков. Система должна собирать данные с частотой не менее чем 10 герц.

Рекомендуется система обработки данных, которая определяет разрешение колонки , так как это исключает необходимость расчетов вручную в соответствии с 8.3.

6.4.1 Электронный интегратор, способный сохранять до 400 компонентов в таблице пиков, частотой сбора данных 10 герц или более, интегрирующий пики, имеющие ширину на половине высоты, равную 1,0 с. Интегратор должен отображать режим интегрирования для частично разделенных пиков. Данный интегратор должен поддерживать общедоступный формат передачи данных (например, ASCII) на компьютер с целью упрощения обработки данных.

6.5 Введение образца следует проводить с использованием клапана, автоматического дозирующего устройства, автоматизированного инжектора или другим автоматизированным способом. Автоматическое устройство ввода образца существенно влияет на воспроизводимость анализа. Ручной ввод не рекомендуется. Все данные по прецизионности, приведенные в данном методе для образцов, были получены с использованием автоматических инжекторов.

6.6 Пламенно-ионизационный детектор (ПИД) чувствительностью 0,005 Кл/г по н-бутану. Линейный динамический диапазон детектора должен составлять 10 или более. Детектор нагревают до 300 °С.

     7 Реактивы и материалы

7.1 Стандартная калибровочная смесь. Необходимо использовать стандартный образец топлива для двигателей внутреннего сгорания известного состава и концентрации (% масс). В целях подтверждения идентификации образца на рисунке 1 приведена типичная хроматограмма для стандартного образца бензина ARC 960Х.

_______________

Наименования и номера пиков индивидуальных углеводородных компонентов, предусмотренные хроматограммами, одинаковые для всех рисунков и таблиц.

Рисунок 1 - Хроматограмма стандартного образца бензина

_______________

Номера пиков - см. таблицу А.1.1 приложения А1.

Рисунок 1, лист 2

Рисунок 1, лист 3