ГОСТ ISO 16591-2015

     

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

НЕФТЕПРОДУКТЫ

Определение содержания серы. Метод окислительной микрокулонометрии

Petroleum products. Determination of sulfur content. Oxidative microcoulometry method

МКС 75.080

Дата введения 2019-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 58 "Нефть, газ, продукты их переработки, материалы, оборудование и сооружения для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности" Республики Казахстан на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 5

2 Внесен Комитетом технического регулирования и метрологии Республики Казахстан

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 18 июня 2015 г. N 47)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 октября 2018 г. N 897-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 16591-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2019 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 16591:2010* "Нефтепродукты. Определение содержания серы. Метод окислительной микрокулонометрии" ("Petroleum products - Determination of sulfur content - Oxidative microcoulometry method", IDT).

________________

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

Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации ISO/TC 28 "Нефтепродукты и смазочные материалы" Международной организации по стандартизации (ISO).

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

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случав пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "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)

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения концентрации серы методом окислительной микрокулонометрии в светлых нефтепродуктах и средних дистиллятах с конечной температурой кипения не выше 400°С. Метод применим для материалов с содержанием серы в диапазоне от 1 до 100 мг/кг. Продукты с содержанием серы более 100 мг/кг могут быть исследованы после разбавления подходящим растворителем, не содержащим серу. Продукты с содержанием серы менее 1 мг/кг могут быть также исследованы с помощью модифицированной методики, приведенной в приложении А. Приведенные значения прецизионности применяют для измерения в диапазоне от 1 до 100 мг/кг. Наличие азота с концентрацией более 0,1% (m/m) и хлора с концентрацией более 1% (m/m) в пробе светлых нефтепродуктов и средних дистиллятах мешает определению концентрации серы методом окислительной микрокулонометрии. Уменьшение влияния содержания в пробе азота и хлора осуществляется путем добавления азида натрия в электролит. Наличие брома и металлоорганических соединений с концентрацией более 500 мг/кг также мешает при определении концентрации серы.

Примечание 1 - Применение настоящего стандарта может потребовать использование опасных материалов, работ и оборудования. Настоящий стандарт не устанавливает меры безопасности, связанные с проведением процедур по настоящему стандарту. Обязательством пользователя настоящего стандарта является установление надлежащих мер безопасности и соблюдение применимых местных, региональных и государственных требований перед применением настоящего стандарта.

Примечание 2 - Метод микрокулонометрии применяется при исследовании светлых углеводородов, кипящих при температуре от 26°С до 274°С (например, нафта), которые подвергаются пиролизу при температурах от 900°С до 1200°С. Горение высококипящих компонентов (например, дизельное топливо) может приводить к образованию карбонатсодержащих отложений в выходной части трубки для сжигания, которые необходимо часто извлекать.

Примечание 3 - Результаты, полученные по настоящему стандарту на светлых и средних дистиллятах, приблизительно равны результатам, полученным по [3].

Примечание 4 - В настоящем стандарте единицы величин "% (m/m)" используется для представления массовой доли материала, где m/m обозначает соотношение массы вещества к массе смеси.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты*:

_______________

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

ISO 3170, Petroleum liquids - Manual sampling (Нефтепродукты жидкие. Ручные методы отбора проб)

ISO 3171, Petroleum liquids - Automatic Pipeline sampling (Нефтепродукты жидкие. Автоматический отбор проб из трубопроводов)

ISO 3675, Crude petroleum and liquid petroleum products - Laboratory determination of density - Hydrometer method (Нефть сырая и жидкие нефтепродукты. Лабораторное определение плотности. Метод с использованием ареометра)

ISO 3696, Water for analytical laboratory use - Specification and test methods (Вода для лабораторного анализа. Технические условия и методы испытаний)

ISO 12185, Crude petroleum and petroleum products - Determination of density - Oscillating U-tube method (Нефть сырая и нефтепродукты. Определение плотности. Метод с применением осциллирующей U-образной трубки)

     3 Сущность метода

Испытательную пробу сжигают в трубке для сжигания, через которую проходит поток кислорода и инертного газа. Продукты горения попадают в ячейку для титрования, в которой диоксид серы реагирует с ионом трииодида, присутствующим в электролите. Израсходованный при этом трииодид кулонометрически восстанавливается, и суммарный ток, требуемый для его восстановления, является прямой мерой содержания серы в пробе.

Происходят следующие реакции:

;                              (1)

     
.                                                (2)

     4 Реактивы и материалы

Реактивы, используемые в настоящем стандарте, должны быть чистыми для анализа, вода должна соответствовать требованиям по ISO 3696.

4.1 Электролит

В мерной колбе объемом 1000 см растворить (0,5±0,01) г йодида калия (KI) и (0,6±0,01) г азида натрия () в 500 см воды. В полученный раствор добавить 5 см ледяной уксусной кислоты () и довести до метки водой. Хранить в бутылке из темного стекла или в темном месте.

Примечание 1 - Азид натрия является очень токсичным при контакте с кожей. Надевать защитную одежду при обращении с азидом натрия. Кристаллический азид натрия распадается с взрывом при условиях нагрева, удара, встряски или трения. Принять соответствующие меры безопасности для предотвращения данных условий.

Примечание 2 - Срок хранения готового электролита 3 месяца.

4.2 Кислород высокого класса чистоты, чистота не менее 99,995%.

4.3 Газ-носитель - аргон, гелий или азот высокого класса чистоты, чистота не менее 99,995%. Если используется азот, его следует испытать на стабильность базовой линии.

4.4 Йод, подверженный повторной возгонке.

4.5 Растворитель, не содержащий серы - растворитель серы, который не содержит серы или содержит известное малое количество серы (менее 5 мг/кг), аналогичный по характеристикам исследуемой пробе. В качестве альтернативы могут применяться циклогексан, 2,2,4-триметилпентан, толуол или гексадекан высокого класса чистоты.

4.6 Исходный раствор серы

4.6.1 Общие положения

Стандартный образец или приготовленный исходный раствор с содержанием серы от 200 до 500 мг/кг.

4.6.2 Приготовление

Выбрать растворимое соединение серы (см. примечание) с известным содержанием серы, соответствующее диапазону кипения и типу серы, ожидаемой в пробе. Взвесить с точностью до ±0,1 мг количество данного соединения в предварительно взвешенную мерную колбу объемом 100 см. Добавить растворитель (см. 4.5), взболтать для растворения, довести до метки растворителем и повторно взвесить с точностью до ±0,1 мг. Вычислить содержание серы с точностью до ±0,0001% (m/m) (1 мг/кг).

Примечание - Растворимое соединение серы включает:

a) тиофен, с номинальным содержанием серы 38,103% (m/m);

b) дибутил сульфид (DBS), с номинальным содержанием серы 1,915% (m/m);

c) дибензотиофен (DBT), с номинальным содержанием серы 17,399% (m/m);

d) тионафтен (TNA), с номинальным содержанием серы 23,89% (m/m).

4.7 Стандартный раствор серы

Приготовить стандартные растворы серы в количестве, достаточном для охвата диапазона ожидаемых концентраций в испытуемых пробах разбавлением исходного раствора (см. 4.6) растворителем (см. 4.5), вычисленным на массовой основе. Требуется не менее 3 стандартных растворов для каждого значения концентрации и не менее 5 различных концентраций стандартных растворов для охвата серии испытаний проб в пределах всего диапазона в настоящем стандарте.

     5 Аппаратура

5.1 Аппарат для микрокулонометрии

5.1.1 Общие положения

Микрокулонометр и необходимая аппаратура приведены в 5.1.2-5.1.7, общая схема показана на рисунке 1.

1 - мембрана для ввода пробы; 2 - вход; 3 - зона окислительного горения; 4 - выход; 5 - микрокулонометр; 6 - потенциометрический самописец; 7 - ячейка для титрования; 8 - пиролизная печь; a - кислород, ; b - газ-носитель

Рисунок 1 - Общая схема аппаратуры для микрокулонометрии

5.1.2 Пиролизная печь электрическая, с механическим или силовым приводом, состоящая из двух или трех независимо контролируемых температурных зон. Первая зона, или вход, должна поддерживать температуру, достаточную для испарения введенной органической пробы. Вторая зона, или зона окислительного горения, должна поддерживать температуру, достаточную для пиролиза органической матрицы и окисления всех органических соединений серы. Третья зона, или выход, для дальнейшего пиролиза, является выборочной. Следует обратиться к инструкции изготовителя для установления оптимальных температур.

5.1.3 Трубка для сжигания кварцевая, сконструированная так, чтобы испытательная проба полностью испарялась в атмосфере инертного газа во входной секции и попадала в зону окисления, где она смешивается с кислородом и сжигается. Выходной конец трубки должен иметь мембрану для введения шприцом испытательной пробы и боковые рукава для подачи кислорода и газа-носителя.