微量法和雷德法测定石油产品蒸汽压的应用对比

周鸿刚，孙小利，姚建新

（中国石油兰州石化分公司，甘肃兰州　730060）

微量法和雷德法测定石油产品蒸汽压的应用对比

周鸿刚，孙小利，姚建新

（中国石油兰州石化分公司，甘肃兰州730060）

本文对石油产品两种蒸汽压测定方法进行了详细的对比分析，同时对两种方法的准确性和重复性进行了考察验证，结果表明，两种方法的准确性和重复性结果都较好，但微量法的结果更优于雷德法，由于微量法所用样品量少、分析时间短，克服了雷德法测量时人为的操作误差，可以满足炼油厂的日常分析要求，因此实际中应优先选用微量法，雷德法作为备用。

饱和蒸汽压；微量法；雷德法；准确性；重复性

石油产品饱和蒸汽压是指在规定的条件下，油品在适当的实验仪器中气液两相达到平衡时，液面蒸汽所显示的最大压力。蒸汽压是反映油品蒸发性能、启动性能、生成气阻的倾向及贮运时蒸发损失的重要指标之一［1］。因此无论在生产控制，还是产品调合过程中，严格监控油品的蒸汽压都具有十分重要的意义，同时，蒸汽压也是汽油产品的关键指标之一［2］。

蒸汽压的测定方法很多，但对于特定的物质，并非所有的方法都能提供精确的测定数据，测量方法的选择至关重要［3］。炼油厂中石油产品饱和蒸汽压的测定方法有很多［4-7］，文章对炼油厂常用的微量法和雷德法的优劣进行了对比，雷德法存在样品用量大、轻质组分挥发严重、分析时间长、效率低、人为操作误差大等因素，从而增加了操作人员的工作量和劳动强度，微量法则样品用量小、操作简单、精度高、分析时间短（单个样品测量时间大约6 min），几乎免维护的自动化测量仪器，克服了雷德法测量时人为的操作误差，可以满足炼油厂生产的日常分析要求。

1　实验部分

1.1仪器和试剂

微量法全自动微量饱和蒸汽压测定仪：81000-2 SETAvapⅡ。真空泵：WIGAM RS 3d（用于测试腔体抽真空）。99920-0数字温度计及SETA 99910-0手持数字气压真空表。

石油产品蒸汽压测定仪（雷德法）：西安市精华电子仪器厂，型号JH010312。

海尔电冰柜。

正庚烷：分析纯。正戊烷：分析纯。环戊烷：分析纯。甲苯：分析纯。

正戊烷/甲苯混合物：44.0/56.0（m/m）。

汽油（iis16B01ASTM）：荷兰IIS机构国际实验室比对样品。

1.2方法概要

1.2.1ASTM D5191在试验温度37.8℃下，使测试腔体（15 mL）处于真空状态，即压力为0.0 kPa，使用注射器进入0～1℃的试样3.00 mL，试样在密闭的腔体中迅速蒸发，当气液两相达到动态平衡时，腔体中样品蒸汽产生的压力即为总蒸汽压，扣除溶解在样品中的空气所产生的分压即为样品的饱和蒸汽压（DVPE-dry vapor pressure equivalent）。

1.2.2ASTM D323将冷却的试样转移到测定器的燃料室，并将燃料室与空气室相连接后与压力测试单元相连接。将测定器浸入37.8℃±0.1℃的恒温浴中，并定期振荡，直至压力恒定，此读数经适当校正后，即报告为雷德法蒸汽压。

1.3方法及仪器差异

表1　两种方法仪器的主要差异Tab.1 The difference between two methods and devices

表1　两种方法仪器的主要差异（续表）Tab.1 The difference between two methods and devices

1.4分析步骤

1.4.1微量法步骤

（1）按照ASTM D5191-15要求采样到250 mL的磨口瓶中，占70％～80％，迅速置于冰水混合浴中冷却，直至试样温度达到规定的温度0～1℃，同时将进样注射器冷却至0～1℃。

（2）打开仪器、真空泵电源开关，取下隔膜垫，使腔体与外界相通，等待腔体恒温到37.8℃±0.1℃，仪器显示压力应与当地大气压相同，按下右侧按钮，仪器自动进行10 s排空和120 s冲洗，然后提示安装新的隔膜垫，安装好隔膜垫后，对腔体进行300 s抽真空，当残压显示为0.0±0.1 kPa时准备进样。使用吸水纸吸干瓶口和注射器针头上的凝结水，准确抽取3 mL样品，刺透隔膜将样品注入到测试腔体中，移除注射器，等待腔体内压力平衡，每3 min△p不超过0.1 kPa时，仪器自动判定结果并显示总蒸汽压力和其他关联压力。测定结束后，移除隔膜垫固定器，使腔体与外界相通，仪器进行残样排空，如有需要可以注入3 mL～5 mL正庚烷，执行一个完整的标准操作程序对仪器进行清洗，保持仪器电磁切换阀及管路畅通清洁。

1.4.2雷德法步骤

（1）按要求取样，样品量达到容器的70％～80％，并将样品容器与液体室一同放入0～1℃冷浴之中，空气室放入恒温浴中，直至温度达到要求。

（2）准备工作完成后，将试样转移至液体室，并尽快完成空气室与液体室的连接，不得有试样溅出，不得有多余的动作，否则可能导致室温空气与空气室内的空气对流，连接完成的时间不得超过10 s，然后立即在快速接头处连接上螺旋管，将仪器组件放入37.8℃± 0.1℃的水浴中，按开关开始旋转组件，测试完成后，仪器自动打印结果。

1.5仪器的校正

1.5.1微量法温度校正打开仪器，关闭真空泵，将隔膜垫固定器拧下，取出隔膜垫，按照仪器开始程序运行至“Insert new septum＞”（安装新的隔膜垫），向测试仪

中注入15 mL液体（如石油醚），通过隔膜垫固定器（不放置隔膜垫）将经过校正的温度计，或者类似的温度探头放入测试腔中，等待15 min，使温度读数稳定，比较显示的温度，显示的温度和温度探头的读数应该在37.8℃±0.1°C，取出温度探头。温度校正至少每六个月进行一次。

1.5.2微量法压力校正将一个校正过的SETA 99910-0手持数字气压真空表连接到真空泵和测试仪之间的管路中，打开真空泵，按照仪器开始程序运行至Evacuating 300 s后，显示“Prepare sample＞”（准备样品），检查仪器显示的压力和真空表的读数是否小于0.1 kPa。压力校准过程：跳过温度校准，“Calibration Vac.600”，完成后出现“Adjust P”，用旋钮将“100 kPa”中数字准确调节至当地实时大气压（精密大气压力计读数），压力验证至少每六个月进行一次。

1.5.3雷德法恒温浴温度校正将34℃～42℃全浸0.1分度蒸汽压温度计插到“温度计插孔”中，在37.8℃水中恒温10 min，读取实测的温度计示值。按“选择”键两次，进入“温度值加减界面（一）”，按“确认”键，进入“温度值加减界面（二）”，计算37.8℃-温度计实测的温度值所得的差值，用“+”、“-”两键，使“温度加减界面（二）”显示差值，按“退出”键退出，温度校正完毕。

1.5.4雷德法压力校正A、B两路校正步骤相同，（1）压力零值的校正。在“主界面”按“选择”键两次，进入“温度值加减界面（一）”，按“选择”键三次，进入“修改A压力零值界面（一）”，按“确认”键进入“修改A压力零值界面（二）”，如显示不是0.0 kPa，用“+”、“-”两键修改为0.0 kPa，按“确认”键存储退出。（2）压力满值的校正。在“修改A压力零值界面（一）”下，按“选择”键，进入“修改A压力满值界面（一）”，将“A#压力传感器插头”和压力校正装置连接，在“修改A压力满值界面（一）”界面下，按“确认”键进入“修改A压力满值界面（二）”，从“蒸汽压压力校正装置”输出180.0 kPa压力，“修改A压力满值界面（二）”，显示180.0 kPa，如压力显示值不对，用“+”、“-”两键使压力显示值为180.0 kPa，按“确认”键存储退出。

2　结果与讨论

2.1准确度考察

利用几种纯试剂考察两种方法的准确度，各连续分析两次取平均值，结果（见表2）。

表2　准确性结果Tab.2 The accuracy results

由表2可见，五个参考标样蒸汽压的测量值，绝对误差均小于1.3，但微量法结果比雷德法结果更接近文献值。

表3　重复性考察结果Tab.3 The repeatability results

2.2重复性考察

选取炼油厂中常见的5种汽油组分，利用两种方法分别进行重复性的考察，结果（见表3）。

由表3可见，两种方法的重复性结果都较好，相对标准偏差都小于2％，但微量法的结果更优于雷德法。

3　结论

（1）对两种方法及仪器的异同进行了对比，同时对分析步骤及如何校正也进行了说明。

（2）利用5种纯试剂和炼油厂中常见的5种汽油组分对两种方法的准确性及重复性进行了考察验证，结果表明，两种方法的准确性和重复性都较好，但微量法的结果更优于雷德法。

（3）由于微量法样品用量少、准确性高及分析速度快等优点，克服了人为的操作误差，减轻了劳动强度，可用于炼厂的日常分析应用，在实际中应优先选用微量法，雷德法可作为备用。

［1］张永明.石油产品饱和蒸气压测定方法探讨［J］.广东化工，2009，36（11）：209-215.

［2］GB/T 17930-2013车用汽油［S］.2013.

［3］李艳红，王升宝，常丽萍.饱和蒸气压测定方法的评述［J］.煤化工，2006，34（5）：44-57.

［4］ASTM D5191-15 standard test method for vapor pressure of petroleum products（Mini method）［S］.

［5］ASTM D323-08 standard test method for vapor pressure of petroleum products（Reid method）［S］.

［6］ASTM D 6378-2010 Standard Test Method for Determination of Vapor Pressure of Petroleum Products，Hydrocarbons，and Hydrocarbon-Oxygenate Mixtures（Triple Expansion Method）［S］.2010.

［7］ASTM D D5190-07 Standard Test Method for Vapor Pressure of Petroleum Products（Automatic Method）［S］.

The comparison between Mini and Reid method for determination vapor pressure of petroleum products

ZHOU Honggang，SUN Xiaoli，YAO Jianxin
（Lanzhou Petrochemical Company of PetroChina，Lanzhou Gansu 730060，China）

The detailed comparative analysis was conducted between Mini and Reid method for vapor pressure test，the accuracy and repeatability of the two methods was also studied and verified.The results showed that both the two methods have good accuracy and repeatability，but Mini method is better than Reid method，and the former method require less sample quantity and test time，avoid artificial error，so it can meet the daily analysis requirements of the refinery，we should select the Mini method in priority，and Reid method as a alternative.

vapor pressure；Mini method；Reid method；accuracy；repeatability

TE622.5

A

1673-5285（2016）08-0125-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.08.028

2016-06-22

2016-07-10

周鸿刚，男（1981-），工程师，2009年毕业于中国石油大学（北京）化学工艺专业，硕士，主要从事炼油厂生产质量和分析技术管理工作，邮箱：zhouhonggang728@163.com。