Пентаны. Метод определения углеводородного состава

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ПЕНТАНЫ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО СОСТАВА

ГОСТ 24676-81

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

РАЗРАБОТАН Министерством нефтеперерабатывающей и нефте­химической промышленности СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

1. В. Захарова, Ф. 3. Зенинская, В. А. Сероштан
ВНЕСЕН Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимиче­ской промышленности СССР
Член Коллегии А. И. Лукашов
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государст­венного комитета СССР по стандартам от 2 апреля 1981 г. № 1761
УДК 661.715.25:543.06:006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПЕНТАНЫ

Метод определения углеводородного состава
Pentanes. Method for determination
of the hydrocarbon compounds
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 2 апреля 1981 г. № 1761 срок действия установлен
с 01.01. 1982 г. до 01.01. 1987 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на фракции нормаль­ного пентана, изопентана и фракции углеводородов С5 предельно­го и непредельного состава: пентан-изопентановую, изопентан-изо- ампленовую и изоамиленовую.
Стандарт устанавливает метод определения содержания пара­финовых углеводородов С2—С6, а также моноолефиновых и диоле­финовых углеводородов С4—С5, массовая доля которых в смеси не ниже 0,01%.
Сущность метода заключается в хроматографическом разде­лении углеводородов С2—С6 с последующей их регистрацией де­тектором по теплопроводности или ионизации в пламени.

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ

Хроматограф ЛХМ-8МД или аналогичного типа с детектором по теплопроводности или ионизации в пламени.
Печь муфельная, обеспечивающая нагрев до 1000°С.
Шкаф сушильный, обеспечивающий нагрев до 150°С.
Пробоотборник ПУ-50 по ГОСТ 14921—78 или контейнер для отбора проб (черт. 1).
Лупа измерительная по ГОСТ 8309—75 или аналогичного ти­па.
Линейка счетная логарифмическая по ГОСТ 5161—72.
Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1981

пробка
Черт. 1

Машина электрическая счетная любого типа.
іМикрошприц типа МШ-10 или шприц медицинский, вместимо­стью 1 см3.
Колба круглодонная типа КГП-3 по ГОСТ 10394—72, вмести­мостью 250—500 см3.
Чашка фарфоровая по ГОСТ 9147—80
Набор сит «Физприбор» или сита аналогичного типа.
Носитель твердый — диатомитовый кирпич измельченный (диа­томит), фракции с частицами размером 0,14—0.25 мм или 0,25— 0,50 мм или цветохром 1К, фракции с частицами размером 0,16— 0,25 мм или 0,31—0,50 мм.
Фазы жидкие: триэтиленгликольдибутират или диэтиленгли­кольдибутират.
Фаза жидкая — пентаэритриттетрабутират.
Г елий—газ-носитель.
Азот по ГОСТ 9293—74.
Воздух для питания приборов по ГОСТ 11882—73.
Водород технический по ГОСТ 3022—80.
Кислота соляная по ГОСТ 3118—77.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709—72.
1 Эфир этиловый или петролейный.
Ацетон по ГОСТ 2603—79.

3. ОТБОР ПРОБ

3.1. Отбор проб производят по ГОСТ 14921—78 или в контей­нер для отбора проб (см. черт. 1). В латунный стакан со смотро­вой прорезью, навинчивающейся крышкой помещают пеницилли­новую склянку с пробкой. Крышка, имеющая по центру отверстие для отбора пробы, плотно прижимает пробку к горловине склян­ки. На штуцер пробоотборной точки навинчивают гайку с вмон­тированной в нее иглой от шприца. Для заполнения склянки про­бой прокалывают пробку склянки иглой. Одновременно в отвер­стие па крышке стакана вставляют другую иглу для вытеснения воздуха.

4. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

4.1. Приготовление сорбентов
Диатомитовый кирпич требуемой фракции отмывают водой от пыли и заливают соляной кислотой, в которой выдерживают в течение 3 ч. Затем сливают кислоту и промывают диатомитовый кирпич дистиллированной водой до отрицательной реакции на ион хлора, высушивают в сушильном шкафу при 150°С и прокали­вают в муфельной печи при 1000°С в течение 3 ч. Прокаленный диатомитовый кирпич охлаждают в эксикаторе (ГОСТ 6371—73).
При применении твердого носителя цветохрома 1К его прока­ливают в муфельной печи при 300—350°С в течение 3 ч и охлаж­дают в эксикаторе.
На охлажденный твердый носитель наносят жидкие фазы''из расчета 25% от массы твердого носителя. Для этого в две крўгЛЬ- донные колбы помещают одинаковые количества твердого Носи­теля и наливают в одну из колб раствор триэтиленгликольдибути­рата (или диэтиленгликольдибутирата) в ацетоне, в другую — раствор пентаэритриттетрабутирата в ацетоне. Объем ^.ацетона должен быть таким, чтобы весь твердый носитель был покрыт ра­створом. Содержимое колб тщательно перемешивают и испаряют ацетон на песчаной бане при 75—80°С при постоянном перемешива­нии. Остатки ацетона удаляют с помощью вакуума, создаваемого водоструйным или вакуумным насосом, в течение 30—40 мин при той же температуре. Высушенные сорбенты отсеивают от пыли и1 хранят в закрытых склянках.
4.2. Подготовка хроматографических колонок
4.2.1. Для анализа применяют составную хроматографическую колонку, состоящую из двух секций по 3 м каждая. Подготовку хроматографических колонок и заполнение сорбентом выполняют по инструкции, прилагаемой к хроматографу.
Первую секцию (по ходу газа-носителя) колонки заполняют сорбентом с триэтиленгликольдибутиратом, вторую — с пентаэрит­риттетрабутиратом, подготовленными по п. 3.1. Заполненную ко­лонку устанавливают в термостат хроматографа и, не присоединяя к детектору, стабилизируют сорбент при 80°С в токе газа-носителя (40—50 см3/мин) в течение 5—7 ч. Затем колонку охлаждают до комнатной температуры, соединяют ее выходной конец с детек­тором и проверяют герметичность газовой линии.
Обе секции хроматографической колонки могут быть заполне­ны сорбентом с триэтиленгликольдибутиратом в случаях анализа изоамиленовой фракции, а также пентана и изопентана, в которых отсутствуют примеси моноолефиновых углеводородов.
4.2.2. Условия проведения анализа на хроматографе типа ЛХМ-8МД.
4.2.3. Общая длина составной колонки, м . . . 6
Диаметр колонки, мм 3
Секция 1—(25 г триэтйленгликольдибутирата на 100 г твердого носителя), м 3
Секция 2—(25 г пентаэритриттетрабутирата на 100 г твердого носителя), м 3
Температура термостата, °С ... . 40—50
Газ-носитель (детектор по теплопроводности) . гелий (детектор ионизации в пламени) . . , гелий, азот
Расход газа-носителя, см3/мин .... 40—50 Скорость движения ленты потенциометра, мм/ч 240 Объем пробы (детектор по теплопроводности), мкл 4—6 (детектор ионизации в пламени), мкл 0,1—0,2
Продолжительность анализа, мин . . . 20—25
При использовании других типов хроматографов условия про­ведения анализа должны быть подобраны с учетом особенностей прибора. При этом степень разделения компонентов должна быть не хуже, чем на типовых хроматограммах.

5. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

5.1. включают хроматограф согласно прилагаемой к нему ин­струкции. После установления стабильной нулевой линии на мак­симально чувствительной шкале прибора приступают к выполне­нию анализа.
Пробу анализируемого продукта из пробоотборника (или кон­тейнера для отбора проб), предварительно охлажденного до 0—5°С, отбирают охлажденным шприцом и быстро вводят в испаритель хроматографа.
Хроматограмму анализируемого продукта записывают на мас­штабах регистратора, указанных на черт. 2—7.

Типовая хромато­грамма разделения углеводородов изо­пентановой фракции на колонке с три­этиленгликольдибути­ратом +пентаэритрит­тетрабутиратом

/—воздух; 2—«-бутан; 3—изопентан;
-/—«-пентан; 5—2,2-диметилбутан; 6—
транс-пектом-Ъ', 7—цнс-пентен-2; 5—
2-метилбутен-2; 9—2,3-диметилбутан 4-
4- 2-метилпентан; 10—3-метилпентан;
11—циклопентан; 12—«-гексан
Черт. 2
Типовая хроматограмма разде­ления углеводородов пентановой фракции на колонке с триэтилен­гликольдибутиратом

Типовая хроматограмма разделения углеводородов изоамиленовой фракции на колонке с триэтиленгликольдибутира­том + пентаэритриттетрабутиратом

/—воздух; 2—изопентан; 3—З-метилбутен-1;
4—н-пентан; 5—пентен-1; 6—2-метилбутен-1; 7—транс-пентен-2; 8—цас-пентен-2; 9—-2-ме-
тилбутен-2; 10—изопрен
Черт. 4
/—воздух; 2—изобутан; 5—н-бутан; 4— изопентан; 5—н-пентан; 6—2,3-диме-
тилбутан + 2-метилпентан; 7—3-м етил-
пентан4-циклопентан; 8—н-гексан
Черт. 5

Типовая хромато­грамма разделения углеводородов изо­пентановой фракции на колонке с три­этиленгликольдибути­ратом s
Типовая хроматограмма разде­ления искусственной смеси углево­дородов С2—С6 на колонке с три- этиленгликольдибутиратом + пента­эритриттетра бутира том
1—воздух; 2—этан; 3—пропан; <#—изо­бутан; 5—«бутан; б—бутен-1+изобу- тен; 7—транс-бутен-2; 8—цис-бутен-2; Р—изопентан; 10—н- пентан; 11—пен­тен-1; 12—2-метилбутеи-1; 13— 2,2-ди- метилбутан; 14—трп.чс-пентен-2; 15— цис-пснтен-2; 16—2-метплбутен-2; 17— 2,3-Кнметнлбутап+2-метнлпентап; 18— 3-м етилпентан; 19—циклопентан; 20— «-гексан
5.2. На черт. 2—7 приведены типовые хроматограммы разделе­ния углеводородов пентановой, изопентановой, изоамиленовой фракций и искусственной смеси> полученные при условиях проведе­ния анализа, указанных выше.

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

6.1. Качественный состав анализируемого продукта определя­ют по относительным удерживаемым объемам, приведенным в табл. 1, и по типовым хроматограммам (см. черт. 2—7). За веще­ство сравнения принимают «-пентан, за несорбирующееся веще­ство — ВОЗДУХ. Относительный удерживаемый Объем (Votii.) вы­числяют по формуле где 1# — расстояние удерживания вещества сравнения, мм;
6.2. — расстояние удерживания несорбирующегося вещества, мм;
It —расстояние удерживания і-го компонента, мм.
Таблица 1
Относительные удерживаемые объемы углеводородов
Углеводороды
Триэтиленгликольдибутират
-р пентаэритриттетрабутират
Триэтиленгликольдибутират
, Этан
0,05
0,04
Этен
0,05
0,04
Пропан
0,14
0,14
Пропен
0,19
0,17
Изобутан
0,27
0,26
н-Бутан
0,39
0,38
2,2-Диметилпропан
0,41
0,41
Бутен-1
0,50
0,50
Изобутен
0,50
0,50
траяс-Бутен-2
0,61
0,61
/{ис-Бутен-2
0,70
0,72
Изопентан
0,80
0,78
З-Метилбутен-1
0,89
0,89
я-Пентан
1,00
1,00
Пентан-1
1,22
1,26
2-Метилбутен-1
1,38
1,41
2,2-Диметилбутан
1,41
1,41
траяс-Пентен-2
1,48
1,53
Дпс-Пентен-2
1,61
1,65
2-Метил бутен-2
1,77
1,83
2,3-Диметилбутан
1,92
1,97
2-Метилпентан
1,92
1,97
Изопрен
2,17
2,26
З-Метилпентан
2,25
2,37
Циклопентан
2,34
2,