原油水含量的測定(蒸餾法)

1、原油水含量的測定(蒸餾法) GB/T 8929-2006,塔里木油田銷售事業(yè)部輪南綜合化驗室,目錄,原油水含量的 測定（蒸餾法）,1 測定標準,2 概述,3 測定的意義,4 測定原理,5 儀器與材料,7 試驗結(jié)果,6 試驗步驟,8 注意事項,國內(nèi)水含量測定主要標準,GBT 260 石油產(chǎn)品水分測定法 GBT 8929 原油水含量測定法（蒸餾法） GBT 6533 原油水和沉淀物測定法（離心法） GBT 11133 液體石油產(chǎn)品水含量測定法（卡爾費休法） GBT 11146 原油水含量測定法（卡爾費休法） SYT 2122 石油產(chǎn)品微量水分測定法（卡爾費休法） SYT 5402 石油含水量的測定

2、（電脫法）,概述,水分進入原油中的途經(jīng)主要有兩種，一種是：為了保持油層壓力，便于原油的開采，隨著原油的不斷采出需同時向油層內(nèi)注入大量的水，這是保持油層壓力的一種方法。這樣，在采出的原油中由于脫水不完全就會含有水。另外一種是：在原油的貯存和運輸中，由于晝夜氣溫的變化，石油罐等容器中的原油和氣體就會不斷地進行膨脹或收縮。隨著石油罐內(nèi)原油和氣體的脹縮，罐內(nèi)就交替地排出氣體或吸入空氣。由于空氣的不斷吸入，空氣中的水蒸汽就會不斷地進入石油罐中，就使得原油中的水分不斷增加。還有由于貯存和運輸設(shè)備不嚴密，而使雨水滲入等等原因。,原油中的水分的存在形式,懸浮水：是以微小顆粒狀懸浮在粘性油中，其顆粒直徑大于5m

3、。這部分水，在經(jīng)過一定時間之后，會自然沉降到油罐底部而聚集成底部游離水。其沉降速度與原油溫度和粘度有關(guān)，原油溫度高，粘度小，水分沉降速度快。 游離水：是與原油分為兩層，而以水相單獨存在的水。 溶解水：是溶解于原油之中和油成為一體而存在的，其顆粒直徑小于5m。石油中溶解水的數(shù)量決定于原油的化學成分和溫度，溫度越高，水能溶解于油的數(shù)量就越多。,三 種 存 在 形 式,范圍、意義和用途,范圍 本標準規(guī)定了用蒸餾法測定原油中水含量的方法。本方法的精密度數(shù)據(jù)是在原油水含量(體積分數(shù))低于1%的條件下測定的，超出這個范圍，可參照此精密度數(shù)據(jù)執(zhí)行。 意義和用途 原油含有水分，對原油加工和使用，都會產(chǎn)生一些不

4、良的影響，同時，還會給原油計量帶來誤差，造成原油計量不準確。所以在原油的加工、買賣和運輸途中，應準確測定原油中水的含量。用本方法測定的水含量用于修正原油交接所涉及的原油數(shù)量。,試驗原理及特點,試驗原理 在回流條件下，將試樣和不溶于水的溶劑混合加熱，樣品中的水被同時蒸餾。冷凝后的溶劑和水在接受器中連續(xù)分離。水沉降在接受器的刻度管中，溶劑則返回到蒸餾燒瓶。 蒸餾法特點 測量范圍較大，千分之一以上的含水量都可用蒸餾法進行檢測。操作簡便，成本低，較安全，為國內(nèi)各部門普遍采用。是我國原油含水量測試的主要方法。,儀器及試劑,本標準的推薦儀器，由一個玻璃蒸餾燒瓶、一個冷凝管、一個帶刻度的接受器和一個加熱器組

5、成。 蒸餾燒瓶：1000ml,配有24/39錐形磨口的平底蒸餾燒瓶。 接受器：最小刻度值為0.05ml，帶有24/39錐形磨口的5ml的玻璃制接受器。 冷凝管：接受器應該連接一個400mm的冷凝管。 干燥管：一個裝有干燥劑的干燥管，放置在冷凝管的頂部。 注：干燥管是為了防止空氣中的水分進入。 加熱器：任何可以把熱量均勻地分布到蒸餾燒瓶整個下半部分的合適的氣體或電加熱器都可以使用從安全因素考慮電加熱套更為適合。 噴霧器：用于向下洗滌冷凝管的內(nèi)管。 刮具：由黃銅或青銅制成，或是一個帶有聚四氟乙烯尖頭的銅制刮具。 溶劑：使用符合GB/T3407中優(yōu)級品要求的二甲苯或符合SH0005要求的油漆工業(yè)用溶

6、劑油作為蒸餾溶劑，通過空白試驗來確定溶劑的水含量，但仲裁試驗應以二甲苯作溶劑的試驗結(jié)果為準。,溶劑的作用,水分測定時所加入的溶劑起著降低試樣粘度，免除含水試樣沸騰引起的突沸現(xiàn)象。另外，溶劑蒸餾后不斷冷凝回流到燒瓶內(nèi)，可使水、溶劑、試樣混合物的沸點不升高，防止過熱現(xiàn)象，也便于攜帶水分蒸出。所以要求溶劑不溶于水，密度小于1，沸點比試樣低。,1.一般要求：在最初使用前，按照2的要求標定接收器。在一系列試驗之前，按照3的要求檢查整套儀器。 2.標定：在首次使用前，要檢驗接受器刻度的精度，使用一個5ml的微量滴定管或是能讀準至0.01ml的精密微量移液管，以0.05 ml的增量逐次加入蒸餾水。如果加進的

7、水量和觀察的水量的偏差大于0.05ml，則廢棄這個接受器或重新標定。 3.回收試驗：向儀器中加入400ml干燥的溶劑(最大含水量(質(zhì)量分數(shù))0.02%)并按照操作步驟的規(guī)定來檢驗整套儀器回收水的總量。最初的操作完成后，倒掉接受器中的液體并用滴定管或微量移液管向蒸餾燒瓶中直接加入1.00ml0.01ml的蒸餾水，繼續(xù)按操作步驟的規(guī)定操作。重復本步驟，但向蒸餾燒瓶中加入4.50ml0.01ml的蒸餾水。 如果接受器的讀數(shù)在表1規(guī)定的允差范圍內(nèi)，則認為整套儀器是合格的。,標定和回收試驗,表1 水回收量的公允 4.操作故障 讀數(shù)超出允許值則認為是由于蒸汽泄露、蒸餾速度太快、接受器刻度不準確或是外來濕氣

8、進入造成的操作故障。如果這些故障能被鑒別，則應消除故障并按照3重做回收試驗。,標定和回收試驗,1.一般要求 取樣要求從管線、油罐或其他系統(tǒng)的內(nèi)容物中取得有代表性的試樣并放置到實驗室的試驗容器中。 2.實驗室樣品 本標準應按GB/T 4756或SY/T 5317取得的有代表性的試樣。 3.試樣的準備 除第2條的規(guī)定外還應用以下的樣品處理步驟。 3.1 基于樣品的預期含水量，根據(jù)表2選擇試樣量 如果懷疑混合樣品的均勻性，而樣品量與預期的水含量(見表2)又一致時，應該用樣品的總體積進行測定。如果以上情況不可能時，則至少應測定3份試樣，報告所有的測定結(jié)果并記錄它們的平均值作為試樣的含水量。,取樣,3.

9、2測量水的體積分數(shù)時，用容積等于按3.1所選試樣量的量筒量取流動液體仔細緩慢地傾倒試樣達到量筒的所要求的刻度并避免夾帶空氣，嚴格調(diào)整液面盡可能地達到所要求刻度仔細地把試樣倒入蒸餾燒瓶中，用與量筒相同體積的溶劑(見第6條)分5份清洗量筒，并把清洗液倒入燒瓶中。要徹底倒凈量筒，以確保試樣完全轉(zhuǎn)移。 3.3 測定水的質(zhì)量分數(shù)時，把試樣直接倒入蒸餾燒瓶中，稱量試樣(見3.1)。如果必須使用轉(zhuǎn)移容器(例如：燒杯或量筒)，用3.2中敘述的相同的方法把溶劑分5份清洗容器，并把清洗液倒入燒瓶中，然后計算試樣的質(zhì)量。,取樣,1、試樣的制備 應按下列規(guī)定選擇試樣量： 表2,試驗步驟,2、稱樣 把試樣倒入蒸餾燒瓶中

10、，稱量試樣，然后在蒸餾燒瓶中加入溶劑400mL。 3、裝配儀器 確保所有接頭的氣密性和液密性，玻璃接頭不涂潤滑脂，通過冷凝夾套的循環(huán)水的溫度控制在2025。 4、加熱蒸餾燒瓶 由于原油的類型能較大的改變原油-溶劑混合物的沸騰性質(zhì)，所以加熱的初始階段要緩慢加熱(0.5h1h)以防止爆沸和系統(tǒng)的水分損失，初始加熱后，調(diào)整沸騰速度以便使冷凝液不高于冷凝管內(nèi)管的3/4處，餾出物應以每秒（25）滴的速度滴進接受器，繼續(xù)蒸餾，直到除接受器外儀器的任何部位都看不到可見水，并且，接受器內(nèi)的水的體積在5min內(nèi)保持為常數(shù)，則可以停止蒸餾。,試驗步驟,儀器安裝,安裝,試驗步驟,5、刮水 如果冷凝管內(nèi)管中有水滴持續(xù)

11、積聚，用溶劑沖洗。必須在加熱停止至少15min后進行沖洗以防止爆沸。沖洗后，蒸餾至少5min，緩慢加熱防止爆沸。重復此步驟直到冷凝管內(nèi)沒有任何可見水并且接受器內(nèi)水的體積在至少5min內(nèi)保持為常數(shù)。如這個操作不能除掉水時，使用聚四氟乙烯刮具或相當?shù)钠骶甙阉芜M接收器中。 6、讀數(shù) 當水完全被轉(zhuǎn)移后，讓接受器和其內(nèi)容物冷卻至室溫。用尖狀小工具或聚四氟乙烯刮具把粘附在接受器上的任何水滴刮進水層里。讀出接受器中水的體積。接受器是按0.05ml的增量刻度的，但是體積要估讀至接近0.025ml。 7.將400ml溶劑倒入蒸餾燒瓶中，按15的步驟進行空白試驗。,試驗步驟,8、計算 體積分數(shù)（）（V2V0）/

12、 V1100 （V2V0）/（m /）100 質(zhì)量分數(shù)（）（V2V0）/m 100 式中：V2接收器中水的體積，ml V0溶劑空白試驗水的體積，ml V1試樣的體積，ml m 試樣的質(zhì)量，g 試樣的密度，g/ml，假定水的密度為1g/ml 如果存在揮發(fā)性的水溶性物質(zhì)，可當作水測量。 報告水含量的結(jié)果修約到0.025%。,精密度 本方法的精密度由各實驗室在0.0l%1.0%范圍(體積分數(shù))內(nèi)的實驗結(jié)果統(tǒng)計得來(95%的置信水平) (1)重復性 同一操作者用同一儀器在恒定的條件下對同一種測定試樣，按試驗方法正確地操作所得連續(xù)測定結(jié)果之間的差，不超過以下數(shù)值：含水量（體積分數(shù)）從0.0%0.1%時，

13、體積分數(shù)為如圖；含水量(體積分數(shù))從0.1%1.0%，體積分數(shù)為0.08%。 (2)再現(xiàn)性 不同操作者，在不同實驗室對同一測定試樣，按試驗方法正確地操作得到的兩個獨立的結(jié)果之間的差，不超過以下數(shù)值：含水量（體積分數(shù)）從0.0%0.1%時，含水量 (體積分數(shù))如圖；含水量(體積分數(shù))從0.1%1.0%，體積分數(shù)為0.11%。,試驗結(jié)果,試驗結(jié)果,實驗報告至少包括以下內(nèi)容： a) 鑒定被測產(chǎn)品必須的所有細節(jié)； b) 參照標準； c) 試驗結(jié)果； d) 如果做了多次試驗，應有每次試驗的單獨結(jié)果； e) 與規(guī)定步驟的任何差別； f) 試驗日期。,試驗結(jié)果,游離水密度的計算 （1） 式中：t試樣中游離水

14、在室溫t時的密度，g/cm3。 m1待測試樣中游離水的質(zhì)量，g； V1待測試樣中游離水的體積，ml。 2 測定乳化水時所稱取試樣中乳化水質(zhì)量的計算 （2） 式中：m2測定乳化水時所稱取試樣中乳化水的質(zhì)量，g t試樣中游離水在室溫t時的密度，g/cm3。 V2測定乳化水時接受器中水的體積，ml。,計算,9.3 原油中水含量的計算 （3） （4） （5） 式中：X1試樣中游離水的質(zhì)量百分含量，%。 X2試樣中乳化水的質(zhì)量百分含量，%。 X3試樣中水（包括游離水和乳化水）的質(zhì)量百分含量，%。 m0溶劑空白試驗水的質(zhì)量，g； m1待測試樣中游離水的質(zhì)量，g； m2測定乳化水時所稱取試樣中乳化水的質(zhì)量，

15、g； mT樣桶及待測試樣的總質(zhì)量，g； mB空樣桶的質(zhì)量，g； mS測定乳化水含量時，所稱取的試樣的質(zhì)量，g； 注：1.試樣只含乳化水時，原油含水按公式（4）計算。 2.試樣同時含游離水和乳化水時，原油含水按公式（5）計算。,計算,例：測定某一油樣的水分，稱試樣總重為3.45Kg，桶重為0.21 Kg，用分液漏斗分離出水的體積為450ml，質(zhì)量為0.495Kg，稱取經(jīng)分離過的油樣55.00g，接受器中水的體積為1.50ml，計算該樣品的含水率。 解：m1=3450g，m2=210g，m3=495g，m4=55.00g； V1=450ml，V2=1.50ml mV 乳=m3/V1=495/450

16、=1.1g/cm3 W乳=乳V2/m4100%=1.11.50/55.00100%=3% W=495+(3450-210-495)3%/(3450-210)100%=17.82% 答：該樣品的含水量是17.82%。,計算,1.所用溶劑必須不含水分，使用前必須脫水和過濾，以免因溶劑帶水而影響測定結(jié)果的準確性。 2.試驗用的儀器必須清潔干燥，水分接受器在試驗過程中不應有掛水現(xiàn)象。 3.稱取試樣時，必須搖勻(應搖動不少于5分鐘）使試樣有代表性，取樣要迅速，否則試驗結(jié)果不能代表整個試樣的含水量。 4.測定時，蒸餾燒瓶中應加入沸石或瓷片，以形成沸騰中心，使溶劑更好地將水攜帶出來。 5.冷凝管上端要用干凈的棉花塞住，防止空氣中的水分落入，使測定結(jié)果偏高。 6.檢查儀器接頭處的氣密性和液密性，當加熱過猛或連接處漏氣而使部分蒸氣逸出時，必須停止試驗，更換儀器或封閉嚴密重新試驗。 7.嚴格控制蒸餾速度，餾出物應控制在每秒（25）滴的速度。,注意事項,8.調(diào)節(jié)好冷卻水的流量，使通過冷凝管夾套循環(huán)水的溫度控制在2025。 9.冷凝管上掛的水珠，要仔細刮下來或用溶劑沖