PHẦN CẤT DẦU MỎ ĐẾN 200 oC −XÁC ĐỊNH PARAFIN, NAPHTEN VÀ HYDROCACBON THƠM −PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ ĐA CHIỀU

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 3169 : 2008 ASTM D 5443 - 04 o PHẦN CẤT DẦU MỎ ĐẾN 200 C −XÁC ĐỊNH PARAFIN, NAPHTEN VÀ HYDROCACBON THƠM − PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ ĐA CHIỀU Petroleum distillates through 200 °C − Determination of paraffin, naphthene, and aromatic hydrocarbon type − Multi-dimensional gas chromatography Lời nói đầu TCVN 3169 : 2008 thay TCVN 3169 : 1979 TCVN 3169 : 2008 xây dựng sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM D 5443 04 Standard Test Method for Paraffin, Naphthene, and Aromatic Hydrocarbon Type Analysis in Petroleum Distillates Through 200 °C by Multi-Dimensional Gas Chromatography với cho phép ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA Tiêu chuẩn ASTM D 5443 - 04 thuộc quyền ASTM quốc tế TCVN 3169 : 2008 Tiểu ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC28/SC5 Nhiên liệu sinh học biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố PHẦN CẤT DẦU MỎ ĐẾN 200 oC −XÁC ĐỊNH PARAFIN, NAPHTEN VÀ HYDROCACBON THƠM − PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ ĐA CHIỀU Petroleum distillates through 200 °C − Determination of paraffin, naphthene, and aromatic hydrocarbon type − Multi-dimensional gas chromatography Phạm vi áp dụng 1.1 Tiêu chuẩn qui định phương pháp xác định parafin, naphten aromatic trị số cacbon dịng hydrocacbon olefin thấp có điểm sơi cuối nhỏ 200 °C Các hydrocacbon có điểm sôi lớn 200 °C nhỏ 270 °C báo cáo nhóm đơn Các olefin có mặt bị hydro hóa tạo thành chất bão hòa, chất gộp vào phân bố parafin naphten Các aromatic sôi C cao báo cáo nhóm aromatic đơn 1.2 Phương pháp khơng áp dụng để xác định cấu tử riêng, trừ benzen toluen aromatic C6 C7 cyclopentan tức riêng naphten C5 Giới hạn phép phát cấu tử nhóm hydrocacbon đơn 0,05 % khối lượng 1.3 Phương pháp áp dụng để xác định hỗn hợp hydrocacbon bao gồm naphta thô, xử lý nhiệt, xúc tác, alkyl hóa pha trộn 1.4 Các giá trị tính theo hệ SI giá trị tiêu chuẩn Các giá trị ghi ngoặc đơn dùng để tham khảo 1.5 Tiêu chuẩn không đề cập đến qui tắc an toàn liên quan đến việc áp dụng tiêu chuẩn Người sử dụng tiêu chuẩn phải có trách nhiệm lập qui định thích hợp an tồn sức khỏe, đồng thời phải xác định khả áp dụng giới hạn qui định trước sử dụng Các qui định cụ thể, xem điều Bảng Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết áp dụng tiêu chuẩn tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng nêu tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi (nếu có) TCVN 6777 (ASTM D 4057) Dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ − Phương pháp lấy mẫu thủ công ASTM D 4307 Practice for preparation of liquid blends for use as analytical standards (Hướng dẫn pha chế chất lỏng để dùng làm chất chuẩn phân tích) Bảng − Hỗn hợp thử hydrocacbon Hydrocacbon Cảnh báo Cyclopentan (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) Pentan (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) Cyclohexan (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) 2,3-dimetylbutan (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) Hexan (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) 1- Hexan (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) Metylcyclohexan (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) 4- Metyl-1-hexan (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) Heptan (Cảnh báo − Dễ cháy, độc nuốt phải) 1,cis-2-Dimetylcyclohexan (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) 2,2,4-Trimetylpentane (iso-octan)(Cảnh báo − Dễ cháy, độc nuốt phải) Octan (Cảnh báo − Dễ cháy, độc nuốt phải) 1,cis-2,cis-4-Trimetylcyclohexan (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) Nonan (Cảnh báo − Dễ cháy, độc nuốt phải) Decan (Cảnh báo − Dễ cháy, độc nuốt phải) Undecan (Cảnh báo − Dễ cháy, độc nuốt phải) Dodecan (Cảnh báo − Dễ cháy, độc nuốt phải) Benzen (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) Metylbenzen (Toluen) (Cảnh báo − Dễ cháy, độc nuốt phải) Trans-decahydronaphtalen (Decalin) (Cảnh báo − Dễ cháy, độc nuốt phải) Tetradecan (Cảnh báo − Độc nuốt phải) Etylbenzen (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) 1,2-Dimetylbenzen (O-Xylen) (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) Propylbenzen (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) 1,2,4-Trimetylbenzen (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) 1,2,3-Trimetylbenzen (Cảnh báo − Rất dễ cháy, độc nuốt phải) 1,2,4,5-Tetrametylbenzen (Cảnh báo − Dễ cháy, độc nuốt phải) Pentametylbenzen (Cảnh báo − độc nuốt phải) Tóm tắt phương pháp 3.1 Mẫu đại diện đưa vào hệ thống sắc ký khí có chứa dãy cột van chuyển cột Khi mẫu qua cột phân cực, hợp chất thơm phân cực, bi-naphten, naphten, parafin sôi cao (>200°C) giữ lại Phần không giữ lại rửa giải vào cột platin, hydro hóa olefin olefin có mặt phần này, sau vào cột rây phân tử, cột thực việc tách trị số cacbon dựa cấu trúc phân tử naphten parafin Phần lại mẫu cột phân cực tiếp tục chia thành ba phần riêng, sau tách cột không phân cực theo thứ tự điểm sôi Các hợp chất rửa giải phát detector ion hóa lửa 3.2 Nồng độ khối lượng nhóm xác định cách nhân diện tích pic phát với hệ số tín hiệu detector ion hóa lửa chuẩn hóa 100 % Ý nghĩa sử dụng 4.1 Hiểu biết thành phần dịng hydrocacbon q trình tinh chế giúp ích q trình kiểm sốt đảm bảo chất lượng 4.2 Phải giới hạn hàm lượng aromatic xăng, việc áp dụng tiêu chuẩn cung cấp thông tin liên quan Sự cản trở Các hóa chất hợp chất khơng-hydrocacbon rửa giải nhóm hydrocacbon, phụ thuộc vào khả phân cực, điểm sơi, kích cỡ phân tử Trong nhóm gồm có ete (ví dụ metyltert butyl ete) rượu (ví dụ etanol) Thiết bị, dụng cụ 6.1 Thiết bị sắc ký − Thiết bị sắc ký khí có khả hoạt động điều kiện đẳng nhiệt 130 °C ± 0,1 °C Thiết bị phải bao gồm: 6.1.1 Mẫu hóa nhanh nhiệt đưa vào hệ thống theo chế độ khơng chia dịng 6.1.2 Các kiểm sốt khí có độ xác đủ để cung cấp dịng áp suất lặp lại 6.1.3 Hệ thống detector ion hóa lửa tối ưu hóa để sử dụng cột nhồi có khả năng: Vận hành nhiệt độ đẳng nhiệt từ 150 °C đến 170 °C Độ nhạy > 0,015 culông/g Khả phát tối thiểu × 10−12 g cacbon/s Độ tuyến tính > 107 Một vài thiết bị có tín hiệu khơng tuyến tính benzen, khoảng 5,5 % khối lượng toluen khoảng 15 % khối lượng Độ tuyến tính cấu tử cao nồng độ phải xác định hỗn hợp tương ứng Khi thấy tồn độ không tuyến tính, mẫu có chứa cấu tử khơng cao C13, phân tích mẫu pha loãng n-C15 thiết bị trang bị thêm cột tiền phân đoạn mẫu pha lỗng với cấu tử khơng có mẫu sau cấu tử khơng bao gồm báo cáo tiêu chuẩn 6.2 Hệ thống dẫn mẫu − Hệ thống dẫn mẫu chất lỏng vận hành tự động thủ cơng theo chế độ khơng chia dịng Mặc dù mục đích phương pháp áp dụng việc bơm mẫu xylanh, van lấy mẫu tự động phù hợp Các dụng cụ có khả bơm mẫu lặp lại lượng 0,1 µl đến 0,5 µl phù hợp Hệ thống dẫn mẫu có khả gia nhiệt mẫu đến nhiệt độ đảm bảo hóa toàn mẫu Dải nhiệt độ phù hợp từ 120 °C đến 180 °C 6.3 Hệ thống thu thập liệu điện tử − Máy thu thập liệu tích phân sử dụng để phát tích phân phải đạt vượt yêu cầu kỹ thuật sau: 6.3.1 Có khả đánh giá 75 pic phân tích, 6.3.2 Tính tốn phần trăm chuẩn hóa diện tích pic, 6.3.3 Loại bỏ nhiễu ảnh hưởng, 6.3.4 Tốc độ bơm mẫu pic sát (< s), 6.3.5 Phát chiều rộng pic pic hẹp pic rộng, 6.3.6 Có khả kẻ thẳng đứng kẻ tiếp tuyến 6.4 Bộ kiểm soát nhiệt độ độc lập − Phương pháp yêu cầu kiểm soát nhiệt độ năm cột, van chuyển cột đường ống dẫn mẫu Các cột gồm cột phân cực không-phân cực, Tenax, platin, cột rây phân tử Yêu cầu kỹ thuật cột nêu Bảng Các cột phân cực không-phân cực, van chuyển đổi cột đường ống dẫn mẫu yêu cầu vận hành đẳng nhiệt tương đương với nhiệt độ lị sắc ký khí Các phận đặt lị sắc ký khí Cột Tenax, platin, cột rây phân tử yêu cầu vận hành nhiệt độ khác với nhiệt độ lị sắc ký khí Các cột kiểm sốt nhiệt độ dụng cụ phù hợp yêu cầu kỹ thuật sau: 6.4.1 Đảm bảo khả kiểm soát nhiệt độ cột Tenax dải từ 60 °C đến 280 °C, với sai số cho phép ± °C điểm Thời gian cần để gia nhiệt cột hai điểm phải lớn Thời gian cần để làm nguội cột hai điểm phải 6.4.2 Đảm bảo khả kiểm soát nhiệt độ cột rây phân tử dải từ 100 °C đến 490 °C, với sai số cho phép ± 10 °C điểm Thời gian gia nhiệt cột hai điểm phải 10 Thời gian làm nguội cột từ 450 °C xuống đến 100 °C phải không 15 6.4.3 Đảm bảo khả kiểm soát nhiệt độ cột platin dải từ 170 °C đến 350 °C Trong phân tích hàng ngày, cột vận hành dải nhiệt độ từ 170 °C đến 220 °C Bảng − Yêu cầu kỹ thuật cột điển hình Yêu cầu kỹ thuật Loại cột Phân cực Chiều dài cột, m Đường kính 2,0 đến 2,1 cột, mm Pha lỏng OV-275B Phần trăm pha lỏng 30 Chất mang Chromasob PAW Rây phân tửA PlatinA 0,16 đến 0,18 1,8 0,002 đến 0,06 1,8 đến 2,0 2,5 1,6 đến 2,0 1,6 OV-101B … … … … … … … … … … … Rây phân tử 13XD,E … 4-5 C TenaxA Không-phân cực Chromasob WAW C … Vật liệu nhồi … … Tenax Cỡ lỗ 60/80 80/100 80/100 A Có sẵn từ kiểm sốt phân tích AC, 3448 Progress Dr Bensalem, PA 19020 B OV-101 OV-275 đăng ký thương hiệu Ohio Valley Specialty Chemical Co., 115 Industry Rd., Marietta, OH 45750 C Chromasob đăng ký thương hiệu Manville Corp., Box 519, lompoc, CA 93438 D Natri từ rây phân tử 13X E Có thể gồm lẫn rây phân tử 13X 5A để tách parafin thường iso-parafin Thuốc thử vật liệu 7.1 Khí mang − Nên lắp đặt máy lọc khí oxy hoạt tính thương phẩm máy làm khơ nước rây phân tử trước thiết bị để bảo vệ cột sắc ký hệ thống Phải theo hướng dẫn nhà sản xuất sử dụng máy làm khí thay cần thiết 7.1.1 Hydro, độ tinh khiết tối thiểu 99,995 %,