ГОСТ 11851-66
Нефть. Метод определения содержания парафина

СССР	ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ	ГОСТ 11851-66
Комитет стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР	Нефть МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПАРАФИНА Petroleum. Method for the determination of paraffin wax content
		Группа A29

Метод определения содержания парафина заключается в обес-смоливании анализируемой нефти вакуумной перегонкой с отбором фракции, выкипающей при температуре выше 250° С, и выделении из этой фракции парафина парным растворителем —смесью спирта и эфира при температуре минус 20° С.

Применение метода предусматривается в стандартах и технических условиях на нефть.

1. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

I. 1. При определении содержания парафина в нефти применяются следующая аппаратура, реактивы и материалы:

прибор для перегонки спирта, состоящий из: круглодонной короткогорлой колбы типа ККНШ29 вместимостью 1000 мл по ГОСТ 10394-63, елочного дефлегматора, холодильника типа II по ГОСТ 9499-60, термометра типа ТН-5 по ГОСТ 400-64, колбы для фильтрования под вакуумом (Бунзена) вместимостью 1000 мл по ГОСТ 6514-63, хлор кальциевой трубки по ГОСТ 9964-62, наполненной хлористым кальцием;

аппарат для количественного определения содержания воды в нефтяных, пищевых и других продуктах по ГОСТ 1594-59;

цилиндры измерительные с носиком вместимостью 50 и 100 мл по ГОСТ 1770-64;

прибор для перегонки нефти, состоящий из: круглодонной короткогорлой колбы типа ККНШ29 вместимостью 250 мл по ГОСТ 10394-63, насадки для перегонки веществ под вакуумом (Клайзена) типа II № 3 по ГОСТ 9425-60, холодильника типа 16 150 14,5/14,5 по ГОСТ 9499-60, аллонжа типа На 14,5/19 по ГОСТ 9425-60, вакуумного приемника — делительной воронки вместимостью 100 мл по ГОСТ 8613-64, термометра типа ТН-7 по ГОСТ 400-64, капилляра, представляющего собой стеклянную трубку длиной 240 мм,

Утвержден Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР 26/II 1966 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону. Перепечатка воспрещена

диаметром 6—8 мм с оттянутым концом до диаметра 1 мм, стеклянной соединительной трубки под резиновую трубку типа 1а или 16 по ГОСТ 9964-62, U-образного мановакуумметра по ГОСТ 9933-61 с верхним пределом измерения 100 мм pm. cm., наполненного ртутью (наполнение ртутью производится по инструкции, разработанной ВНИИ НП) и колбы для фильтрования под вакуумом (Бунзена) вместимостью 500—1000 мл по ГОСТ 6514-63; вакуумный насос типа ВМ-461;

горелка газовая кольцевая или колбонагреватель с электронагревом, регулируемым реостатом; конструкция колбонагревателя должна обеспечивать устойчивое положение защитного кожуха;

кожух защитный разъемный из металлической сетки для защиты колбы при перегонке нефти; очки защитные; горелка газовая; секундомер;

шкаф сушильный с температурой нагрева 105—110° С; баня охладительная цилиндрической формы высотой около 100 мм и внутренним диаметром не менее 250 мм-, в центре дна бани должно быть отверстие для резиновой пробки, при помощи которой в бане укрепляют фарфоровую воронку Бюхнера по ГОСТ 9147-59 или стеклянную типа 16 или 1в № 5 по ГОСТ 8613-64; снаружи баня должна иметь тепловую изоляцию;

колбы конические (Эрленмейера) вместимостью 100 мл по ГОСТ 10394-63;

кристаллизаторы стеклянные (с притертой крышкой) диаметром 45—50 мм и высотой около 100 мм или стаканы типа ВН вместимостью 100 мл по ГОСТ 10394-63; баня водяная;

пробирки стеклянные типа ПХ-16 по ГОСТ 10515-63; насос водоструйный; эксикатор по ГОСТ 6371-64; термометры типа ТН-5 и ТН-6 по ГОСТ 400-64; спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962-67 или спирт этиловый ректификованный гидролизный высшей очистки;

медь сернокислая по ГОСТ 4165-48, прокаленная и охлажденная до комнатной температуры;

кальций хлористый гранулированный по ГОСТ 4161-48; бензин-растворитель марки БР-1 по ГОСТ 443-56; смазка ЦИАТИМ-221 по ГОСТ 9433-60; ртуть марок Р1 или Р2 по ГОСТ 4658-49; охладительные смеси:

вода и лед — для температуры от 0 до 2° С; соль поваренная и лед мелкоистолченный (или снег) или спирт денатурированный, или спирт-сырец, или бензин-растворитель марки БР-1, или низкозастывающий керосин прямой перегонки 314

и твердая углекислота (сухой лед) — для температуры от 0 до минус 20° С;

эфир этиловый по ГОСТ 6265-52;

спирто-эфирная смесь, приготовленная из двух частей (по объему) этилового ректификованного спирта крепостью не менее 98,5% и одной части этилового эфира;

фильтры бумажные обеззоленные «синяя лента»; трубка резиновая толстостенная; шнур асбестовый; асбест листовой.

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

2. 1. Обезвоживание этилового спирта

2. 1. 1. Для обезвоживания этилового спирта до крепости не менее 98,5% наливают в склянку 1—2 л этилового ректификованного спирта, добавляют к нему 200—300 г прокаленной сернокислой меди и оставляют стоять не менее двух суток, периодически взбалтывая содержимое склянки.

2. 1.2. После отстаивания этиловый спирт сливают декантацией в круглодонную колбу вместимостью 1000 мл и перегоняют с елочным дефлегматором в закрытую колбу для фильтрования под вакуумом вместимостью 1000 мл, тубус которой соединен с атмосферой через хлоркальциевую трубку, наполненную хлористым кальцием. 2. 2. Обезвоживание анализируемой нефти 2. 2. 1. Нефть обезвоживают при содержании воды более 0,1%. Для обезвоживания берут в колбу аппарата для количественного определения содержания воды в нефтяных, пищевых и других продуктах навеску анализируемой нефти 50 г с точностью до 0,01 г и приливают 50 мл бензина-растворителя.

2. 2. 2. Затем собирают аппарат по ГОСТ 2477-65, п. 2. 5 и отгоняют воду из колбы в соответствии с разд. 3 этого стандарта.

Остаток после обезвоживания (т. е. смесь обезвоженной нефти и растворителя) используют для обессмоливания.

2. 3. Сборка прибора для перегонки (обессмоливания) нефти 2. 3. 1. Перед началом испытания тщательно осматривают прибор для перегонки нефти; на стекле не должно быть трещин и глубоких царапин, прибор должен быть чистым и сухим. Шлифы прибора смазывают смазкой ЦИАТИМ-221.

Горло круглодонной колбы и насадку Клайзена, кроме отводной трубки, обматывают асбестовым шнуром.

2. 3. 2. Если анализируемая нефть предварительно не обезвоживалась, то в круглодонную колбу прибора для перегонки берут навеску нефти в 100 г, взвешенную с точностью 0,01 а, а если обезвоживалась, то в круглодонную колбу тщательно переливают смесь обезвоженной нефти и растворителя из колбы аппарата для количе-

ственного определения содержания воды в нефтяных, пищевых и других продуктах.

Колбу устанавливают на металлическое кольцо Диаметром 75 мм с тремя выступами по внутреннему диаметру, изолированными асбестовой прокладкой (в случае применения кольцевой газовой горелки). При применении колбонагревателя с электронагревом с открытой спиралью колбу устанавливают на асбестовую прокладку.

Затем присоединяют к колбе насадку Клайзена, в горло которой вставляют капилляр, а в боковое горло—термометр. К отводной трубе насадки Клайзена присоединяют холодильник, который соединяют с аллонжем. Керн аллонжа соединяют с вакуумным приемником, а отводную трубку аллонжа соединяют при помощи стеклянной соединительной трубки и толстостенной резиновой трубки с мано-вакуумметром и с колбой для фильтрования под вакуумом вместимостью 500 мл. Тубус колбы для фильтрования под вакуумом соединяют с вакуумным насосом.

2. 3. 3. После сборки прибора для перегонки нефти устанавливают защитный кожух для колбы, надевают защитные очки и проверяют герметичность собранного .прибора, включив вакуумный насос; при этом остаточное давление в системе не должно быть более 2 мм pm. cm.

2. 4. Подготовка охладительной бани

2.    4. 1. В бане укрепляют воронку Бюхнера или стеклянную воронку и помещают в баню примерно на ²/₃ ее объема охладительную смесь для температуры бт 0 до минус 20° С.

Для приготовления охладительной смеси с твердой углекислотой в баню до ²/₃ ее высоты наливают спирт или бензин-растворитель, или керосин и добавляют маленькими порциями при перемешивании кусочки углекислоты. По мере понижения температуры размер порций углекислоты постепенно увеличивают, следя за тем, чтобы при добавлении очередной порции не было выбросов и разбрызгивания жидкости. После прекращения интенсивного газовыделения в сосуд осторожно доливают до необходимой высоты спирт или другую жидкость, указанную выше.

При приготовлении охладительной смеси со льдом (или снегом) берут мелкоистолченный лед и поваренную соль в соотношении 3:1.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

3.    1. Перегонка (обессмоливание) нефти

3. 1. 1. Сначала перегоняют нефть при атмосферном давлении. Для этого пускают в холодильник воду, зажигают кольцевую газовую горелку или включают электронагрев колбонагревателя и нагревают колбу так, чтобы с начала нагрева до падения первой капли в приемник прошло 5—7 мин, а далее перегонку ведут так, чтобы в приемник падала одна капля в секунду.

3. 1.2. По достижении показания термометра 250° С сливают отобранную фракцию через кран в приемнике, затем закрывают кран, через который подается вода в холодильник, и продолжают перегонку при атмосферном давлении до 300° С, после чего прекращают нагрев колбы.

Фракцию нефти, выкипающую при температуре в пределах 250— 300° С, сливают через кран в приемнике в предварительно взвешенную с точностью до 0,01 г колбу Эрлснмейера вместимостью 100 мл.

3. 1.3. После охлаждения остатка нефти в колбе примерно до 100° С включают вакуумный насос, устанавливают в системе постоянное остаточное давление в пределах 1—2 мм pm. cm. и по номограмме, приложенной к ГОСТ 10120-62, вычисляют температуру при установленном остаточном давлении, соответствующую температуре 550° С при нормальном давлении 760 мм pm. cm. Через капилляр пропускают воздух для перемешивания нефти, регулируя подачу его так, чтобы можно было подсчитать пузырьки воздуха, проходящие через нефть.

Нагрев колбы с остатком нефти регулируют так, чтобы с начала нагрева при вакуумной перегонке до падения первой капли в приемник прошло 5—10 мин, а далее перегонку ведут так, чтобы в приемник падала одна капля в 1 сек.

Перегонку ведут до 550° С в пересчете на температуру при нормальном давлении 760 мм pm. cm. или до конца кипения, т. е. до начала падения температуры в боковом горле насадки Кдайзена раньше достижения температуры 550° С, после чего прекращают нагрев колбы. Затем пламенем обычной газовой горелки прогревают отводную трубку насадки Клайзена, холодильник и аллонж для перевода закристаллизовавшегося парафина в вакуумный приемник.

3. 1.4. После небольшого охлаждения прибора для перегонки останавливают вакуумный насос и постепенно устанавливают в системе атмосферное давление.

Затем в колбу Эрленмейера, в которой находится фракция нефти, выкипающая при температуре 250—300° С, тщательно сливают фракцию, выкипающую при температуре выше 300° С. Если во фракции нефти, выкипающей при температуре выше 300° С, наблюдаются кристаллы парафина, приемник с этой фракцией нагревают в сушильном шкафу до полного растворения парафина.

Колбу Эрленмейера с общей фракцией нефти, выкипающей при температуре выше 250° С, взвешивают с точностью до 0,01 г и определяют вес этой фракции.

3. 2. Выделение парафина из обессмоленной фракции нефти

3.2.1. В трех кристаллизаторах, предварительно доведенных до постоянного веса выдерживанием в сушильном шкафу при температуре 105 ± 1° С, взвешивают с точностью до 0,0002 г части обессмоленной фракции нефти, выкипающей при температуре выше 250° С, в следующем количестве каждую: 3—3,5 г — при содержании

парафина в анализируемой нефти до 3% и 1,5—Зг— при содержании парафина более 3%. Если указанная фракция нефти застыла, ее перед взятием навесок нагревают до расплавления парафина.

3. 2. 2. В каждый кристаллизатор с навеской анализируемой фракции приливают 17 мл этилового эфира. Если навеска анализируемой фракции нефти неполностью растворяется в этиловом эфире при комнатной температуре, то кристаллизатор закрывают стеклянной крышкой и слегка подогревают на водяной бане, нагретой до температуры не выше 35° С, до полного растворения навески, наблюдая чтобы не испарялся эфир.

Если навеска анализируемой фракции нефти застынет в кристаллизаторе, то ее нагревают в сушильном шкафу до расплавления, а затем приливают 17 мл этилового эфира и проводят анализ так, как указано выше.

3. 2. 3. К эфирному раствору фракции нефти приливают 33 мл этилового спирта крепостью не менее 98,5% и смесь слегка перемешивают, вращая кристаллизатор круговым движением. При этом выпадают белые кристаллы парафина.

В том случае, если при комнатной температуре кристаллы парафина не выпадают, кристаллизатор с раствором ставят в охладительную смесь, имеющую температуру 2—0° С, и периодически вынимают его, осторожно перемешивая раствор круговым вращением кристаллизатора до образования кристаллов.

3. 2. 4. Затем устанавливают кристаллизатор с раствором и выпавшим парафином в баню, охлажденную до 0° С, после чего снижают температуру в бане до минус 20° С и выдерживают при этой температуре в течение 1 ч.

Одновременно в другом кристаллизаторе охлаждают до минус 20° С спирто-эфирную смесь, предназначенную для промывки выделенного парафина от масла, и в пробирке 10 мл этой же смеси для смачивания фильтра.

При содержании в нефти до 5% парафина в кристаллизатор для промывки парафина от масла следует брать 40 мл спирто-эфирной смеси, а при содержании более 5% — для промывки следует брать 50 мл этой смеси.

3. 2. 5. Сточную трубку воронки, находящейся в охладительной бане, соединяют при помощи резиновой пробки с колбой для фильтрования под вакуумом, тубус которой соединяют с водоструйным насосом.

Воронку протирают внутри мягкой тканью и вставляют в нее бумажный фильтр марки «синяя лента».

3. 2. 6. Включают водоструйный насос и пропускают через фильтр 5—10 мл охлажденного растворителя. Затем на фильтр переносят парафин из кристаллизатора в 3—4 приема, каждый раз отсасывая растворитель водоструйным насосом; при этом подачу воды в насос регулируют так, чтобы растворитель стекал тонкой 318

струйкой, избегая разрыва фильтра и образования трещин в кристаллической массе.

Затем кристаллизатор и парафин на фильтре промывают охлажденным растворителем в три приема. Каждую последующую порцию растворителя наливают на парафин на фильтре только после того, как профильтруется полностью предыдущая порция. Последнюю порцию растворителя отсасывают очень тщательно до появления трещин в слое парафина.

3. 2. 7. После тщательной промывки фильтр с парафином вынимают из воронки, развертывают его и кристаллы парафина осторожно при помощи медицинского скальпеля или перочинного ножа переносят количественно в кристаллизатор, в котором проводилась депарафинизация.

На внутренней стенке воронки, в которой проводилось отфиль-трование парафина, не должно быть белого налета. В случае наличия белого налета на воронке опыт по выделению парафина повторяют.

Если парафин плохо отстает от фильтра, то его количественно перемещают в кристаллизатор, в котором проводилась депарафинизация, путем смывания теплым бензолом, который затем отгоняют на водяной бане.

Полученный парафин должен быть белого цвета, возможно с сероватым оттенком, но не должен быть желтым или иметь отдельные вкрапления желтого цвета.

3. 2. 8. Кристаллизатор с парафином протирают с наружной стороны мягкой тканью, ставят в сушильный шкаф, нагретый до 105 ± 2° С, и выдерживают при этой температуре в течение 30— 60 мин до полного удаления растворителя. Полученный после просушки расплавленный парафин по внешнему виду должен представлять собой однородную прозрачную жидкость.

3. 2. 9. Кристаллизатор с просушенным парафином переносят из сушильного шкафа в эксикатор, в котором выдерживают в течение 50 мин, после чего взвешивают кристаллизатор с точностью до 0,0002 г.

3. 2. 10. Для оценки качества полученного парафина определяют температуру его затвердевания вращающимся термометром типа ТН-5. Шарик термометра погружают в расплавленный парафин, нагретый до температуры 60—70° С, и, вынув термометр, дают охладиться капле парафина на шарике термометра, непрерывно вращая последний в лежащей колбе Эрленмейера. Температуру, при которой затвердевает капля парафина на шарике термометра, принимают за температуру затвердевания парафина.

4. ПОДСЧЕТ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ

4. 1. Содержание парафина в анализируемой нефти (X) в процентах вычисляют по формуле:

GiG₃

где:

G„ — вес парафина, выделенного из обессмоленной фракции нефти, в г;

Gj — навеска нефти, взятая для перегонки (обессмоливания), в г;

G₂ — вес обессмоленной фракции нефти, выкипающей при температуре выше 250° С, в г;

G₃ — навеска обессмоленной нефти, взятая для выделения парафина, в г.

4. 2. В случае анализа обводненной нефти содержание парафина в обезвоженной нефти (Х₀) в процентах вычисляют по формуле:

_v Х-100 ^ло — юо— W ’

где:

X —содержание парафина в анализируемой нефти в %;

W — содержание воды в анализируемой нефти в %.

4. 3. Допускаемые расхождения для параллельных определений.

4. 3. 1. Расхождения между двумя параллельными определениями не должны превышать величин, указанных в таблице.

Содержание парафина в нефти в % Допускаемые расхождения До 2 0,2% от навески Более 2 10% от величины меньшего результата

Замена

ГОСТ 5962-67 введен взамен ГОСТ 5962-51.