ICS 75.160 SH E 31 中华人民共和国石油化工行业标准 NB/SH/T0908—2015 重质燃料油和原油稳定性及相容性的测定 光学检测法 Standard test method for determining stability and compatibility of heavy fuel oils and crude oils byheavyfuel oil stability analyzer (optical detection) 2015-10-27发布 2016-03-01实施 国家能源局 发布 NB/SH/T0908—2015 前言 本标准根据GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用ASTMD7112-12《重质燃料油稳定性分析仪测定重质燃料油和原 油的稳定性和相容性（光学检测法）》。 本标准与ASTMD7112-12的主要差异及原因如下： 第2章“规范性引用文件”采用相应国家标准和行业标准。 本标准由中国石油化工集团公司提出。 本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会（SAC/TC280/ SC1）归口。 本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院。 本标准主要起草人：王小伟、王京。 本标准为首次发布。 NB/SH/T0908—2015 重质燃料油和原油稳定性及相容性的测定光学检测法 警告：本标准的应用可能涉及到某些有危险的材料、操作和设备，但并未对与此有关的所有安全 问题都提出建议。用户在使用本标准前有责任制定相应的安全和防护措施，并确定相关规章限制的适 用性。 1范围 本标准规定了沥青质絮凝的滴定和光学检测自动方法，用于测定石油炼制的渣油物料、残渣燃料 油和原油的稳定性和相容性参数。 本标准适用于来自常压和减压蒸馏、热加工、催化和加氢裂化过程的渣油，如符合GB25989- 2010产品分类中的F-R1、F-R2、F-R3和F-R4级别的样品，GB/T29114一2012产品分类中的包含石 油炼制中重组分的石油燃料样品，以及原油。 本标准不适用于沥青质质量分数小于0.05%的样品，并且对于已经发生沥青质絮凝的不稳定样品 得不到滴定终点。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本 文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T4756石油液体手工取样法 GB25989—2010炉用燃料油 GB/T27867石油液体管线自动取样法 GB/T29114—2012燃气轮机液体燃料 SH/T0266石油沥青质含量测定法 NB/SH/T0843石化行业分析测试系统的评价统计技术法 3术语和定义及符号 下列术语和定义、符号适用于本文件。 3.1术语和定义 3. 1. 1 沥青质asphaltenes 能在特定芳烃溶剂中溶解、但添加过量特定正构烷烃溶剂会分离析出的石油组分。 注：本标准中芳烃溶剂是二甲苯，正构烷烃溶剂是正庚烷。 3. 1. 2 相容性compatibility 两种或多种原油或燃料油按一定比例混合后不出现沥青质絮凝或相分离的现象。 1 NB/SH/T0908—2015 3.1. 3 絮凝 flocculation 原油和重质燃料油中 的团簇。 3.1. 4 存储稳定性 含沥青质的 然料油和渣油在存储或与其他油品混合时使沥青质保持胶溶（胶体分散） 状态而不发生 疑的性质 注：具有高稳定性的油 3.1.5 芳烃溶剂当量值 (SE) aromatic solvent equivalent 当含有芳烃利 正构烷烃 二甲苯和正庚烷）的溶剂与样品混合而不出理 现沥青质絮凝时， 容剂中芳 烃（ 本含 量的最小值，用体积分数表为 % 注 FRs/乘以100%，见式（2)。 3.1. 6 数 evaporationcorrection coefficient 二甲苯）在 主样品杯中的挥发速度，以克每小时（g/h）计 3. 1 (FR) flocculation ratio ROCHE 合时，不出现 青质絮凝时芳烃溶剂的最低浓度，用二甲苯占芳烃和正构烷烃溶液 甲苯 的比例表示。 3. 1 疑比例（FRs) 甲苯和正庚烷组成的溶液与1 g油样稀释混合时的絮凝比例 （见3.1.7)。 比例被一些从事原油、重质燃料油稳定性和相容性研究的石油公司广 泛使用。P值 （见3.1.11） 等于 5/等于0。 3. 1. 9 容性参数 (IN) insolubility nun mber 用 利定原 混合后相 性的混合 模型参 数之 注： 参数根据 容剂当量值和往5mL样品中添加正庚烷且不出现沥青质攀凝所允许 原油的密度 芳烃池 体积值来计算。 公式在计算重 见15.2） 3.1. 10 最大絮凝 比例（FA maximumflocculation ratid 原油和重） 燃料油胶体 用芳烃溶剂 （二甲苯）与 芳烃溶剂加正构烷 （正庚烷）体积比值表示。 注：将絮凝比例和样品 客剂中的浓度进行作图，向外延伸到样品无限稀释时有y轴的交点可计算得到FRm（此 处1/X=0，见 3.1.11 P值P-value 注：P值的表达式是P=1+Xm，这里是往1g油中加人正构烷烃（正庚烷）直至发生沥青质絮凝所消耗的正庚 烷最小毫升数。P值的最小值是1，也就是说不稳定的油在不添加任何正构烷烃溶剂的情况下便已发生了沥青 质聚沉。P值越高表明油中的沥青质越稳定。 2 NB/SH/T0908—2015 3. 1.12 油基质oilmatrix 原油和重质燃料油中围绕在 3.1. 13 沥青质的P值 RE 沥青质保持胶 分散状态的能力。 3. 1. 14 油基质的/P 值 油基质的胶溶能力 3.1.15 胶溶 peptize 溶解 沥青质或使沥青质保持胶体分散状态 3.1.16 溶解性 solubility blending number 参数（SBN） 油混合后相容性的混合模型参数之 合溶解性参数是根据原油的密度、芳烃溶剂等当量值和往5mL样品中 中添加正庚烷且不出现沥青质聚 原油的 牛的正庚烷最大体积值来测定和计算。公式在计算章给出（见15.2） 3.1. epsize 一次加人到备用溶 3. 1. stock solution 全量二甲苯中的样品溶液 3. 2 例。 FR 芳烃+正构烃溶液 上甲苯和正庚烷） 与1油样稀释混合时的絮凝比例。 FR 最大 凝比例。 IN: 不容性参 沥青质的P Pa: P。：油基 质的P值或者胶溶能力。 SBN：混合溶解性参数 SE：芳烃溶剂当量值，体积分数（%） Xmin：稀释油样所消耗 正庚烷的量，用mL/g表示。 4方法概要 稳定性和相容性参数是通过光学贡法检测滴定过程中沥青质初始絮凝点来测定的。先制备三个不 同比例的二甲苯-试样的备用溶液，再用正庚烷滴定促使沥青质聚沉。滴定过程中混合液在光学检测器 中不断循环，通过检测可见光的散射强度变化来判断沥青质絮凝。由所使用的试样、二甲苯和正庚烷 的量计算稳定性参数：二甲苯当量值SE、P值和FRs/1。如果已知密度，那么原油的相容性参数（SBN 3 NB/SH/T0908—2015 和1%）也可以计算出来。 5方法应用 5.1利用背散射技术自动测定稳定性参数，提高了准确性并消除了人为误差。在手动测定过程中，操 作者必须通过肉眼分辨滤纸上的油滴状况，来判定沥青质是否已经聚沉。 5.2如果能更准确地测定稳定性参数，炼厂在热加工和加氢裂化过程中，就能在更接近极限苛刻度的 情况下运行，从而可以增加收率和利润。 5.3本标准所得结果能用作燃料油稳定性参数的规范。 5.4原油相容性参数能用于炼厂在混合前预判原油是否相容，从而使因结垢、装置非正常停工和维护 引起的费用最小化。测定原油的相容性参数也可以帮助炼厂更经济地选择拟混合原油。 5.5本标准能测定稳定性和相容性参数，以及特定用途混合物的存储稳定性，用于优化重质燃料油的 混合、存储和使用。 注：通常使用稳定性和相容性参数表征渣油产品、混合燃料油和原油的存储稳定性。但是稳定性、存储稳定性和相 容性很大程度上“与使用条件有关”，但这超出了本测试方法的范畴。 6干扰 6.1样品中含有游离水会给光学检测带来困难，应在测定前通过离心将水脱除。 6.2固体颗粒如焦炭、蜡颗粒、泥浆、沙粒或者催化剂粉末不会影响光学检测，也不会干扰测定结果。 7仪器 7.1PORLA重质燃料油、原油稳定性和相容性分析仪见图1和图2，其主要组成部分如下。 循环泵 饱和烃溶液泵 搅拌升 降系统 检测系统 清洗泵 芳烃溶液泵 样品转盘 图1PORLA稳定性和相容性分析仪示意图 NB/SH/T0908—2015 排空泵 循环泵 正构烷烃溶剂泵 搅拌 检测器 芳烃溶剂泵 样品杯 样品溶液 加热 图2PORLA稳定性和相容性分析仪的原理图 7.1.1样品杯：为适应样品转盘，样品杯由轻质、惰性材料制成，具有平坦光滑的底部，其体积大约 100mL。通常使用铝质杯。 7.1.2样品转盘：具有4个位置的样品支架，将样品杯连续地送到测定位置。 7.1.3搅拌升降系统：在测定位置处组合成样品杯盖的垂直升降系统，它包括到达测定位置便开始转 动的机械搅拌子、用于添加正庚烷和二甲苯的液体输送管、使样品通过检测器的循环管和测定结束后 清空样品池的清洗管。 7.1.4芳烃溶剂泵：精确可调的陶瓷活塞泵，具有以0.01mL/s~0.5mL/s速度泵输二甲苯的能力。 7.1.5正构烷烃溶剂泵：精确可调的陶瓷活塞泵，具有以0.01mL/s~0.5mL/