CC BY
48
РАЗРАБОТКА ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ХЛОРИСТЫХ СОЛЕЙ В НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТАХ
А. В. Булатов, Е. О. Аверяскина, Е. С. Лернер, Н. Г. Домостроева
Разработаны государственные стандартные образцы массовой концентрации хлористых солей в нефти и нефтепродуктах с номинальными значениями аттестованной характеристики в пересчете на хлористый натрий: 5,0; 10,0; 50,0; 100,0; 300; 900 мг/дм3, предназначенные для контроля качества нефти и нефтепродуктов.
Содержание хлористых солей в нефти и нефтепродуктах относится к числу строго контролируемых показателей их качества [1]. Присутствие хлористых солей в нефти способно вызывать разнообразные осложнения при ее переработке — может происходить выделение хлористых солей и их отложение в горячей аппаратуре с последующим снижением показателей производительности. Кроме того, может происходить коррозия контактирующих с нефтью и нефтепродуктами материалов в результате выделения свободной соляной кислоты в процессе гидролиза некоторых хлористых солей.
Для определения хлористых солей в нефти и нефтепродуктах наибольшее распространение нашли методы меркуриметрического и потенциометрического титрования хлорид-ионов, включающие стадию предварительного экстракционного выделения хлористых солей из органической в водную фазу [2].
Для метрологического обеспечения методик выполнения измерений содержания хлористых солей в нефти и нефтепродуктах, основанных
на вышеуказанных методах, требуется применение соответствующих стандартных образцов.
Разработаны и выпускаются ГСО массовой концентрации хлористых солей в нефти и нефтепродуктах Тюменским центром стандартизации, метрологии и сертификации (г. Тюмень) (ТЦС), Межотраслевой научно-производственной ассоциацией ИНТЕГРСО (г. Уфа) и ЗАО «НПО Экрос» (табл. 1). Аттестованная характеристика разработанных ГСО — массовая концентрация хлористых солей в пересчете на хлористый натрий, мг/дм3. Для аттестации ГСО используется или метод межлабораторной аттестации (ТЦС, ИНТЕГРСО), или аттестованная методика выполнений измерений (ЗАО «НПО Экрос»).
Целью настоящей работы явилась разработка и метрологическая аттестация первых партий ГСО массовой концентрации хлористых солей в нефти и нефтепродуктах с использованием методики аттестации, основанной на расчетно-экспериментальной процедуре приготовления ГСО.
Таблица 1
Выпускаемые ГСО массовой концентрации хлористых солей в нефти и нефтепродуктах
ГСО Производитель Интервал допускаемых аттестованных значений, мг/дм3 Границы допускаемой относительной погрешности аттестованного значения, ±5, %
8183-2002+ 8188-2002 Межотраслевая научно-производственная ассоциация ИНТЕГРСО (г. Уфа) 5+500 0,5+4
7485-98 Тюменский центр стандартизации, метрологии и сертификации (г. Тюмень) 50-1000 0,3+6
7855-2000+ 7859-2000 ЗАО «НПО Экрос» (г. Санкт-Петербург) 5+1000 1,5+13
На предварительном этапе разработки ГСО осуществлялся поиск веществ для приготовления материала ГСО, номенклатура которых выбиралась таким образом, чтобы после их смешивания исключалась возможность изменения состава и структуры ГСО [3].
В качестве материала матрицы может быть использовано минеральное масло, содержащее минимальное количество хлористых солей. Была изучена возможность использования трансформаторного масла в качестве материала матрицы. Как показали результаты исследования различных партий трансформаторного масла, содержание в нем хлористых солей минимально (не превышает 0,6 мг/дм3), что делает его пригодным для приготовления ГСО.
В качестве хлористой соли была изучена возможность использования хлористого лития. Для приготовления растворов хлористого лития в трансформаторном масле соль предварительно растворяли при нагревании в минимальном количестве н-бутанола, после чего полученный раствор хлористого лития в н-бутаноле смешивали с трансформаторным маслом.
Следующим этапом работы было приготовление отдельных партий стандартных образцов путем растворения соответствующих на-
весок хлористого лития в смеси: н-бутанол — трансформаторное масло (10:1) и их аттестация.
Аттестацию ГСО проводили с использованием методики, основанной на расчетно-экс-периментальной процедуре приготовления ГСО. При этом учитывалось содержание ана-лита во всех используемых для приготовления ГСО веществах: в хлористом литии, трансформаторном масле и н-бутаноле. Содержание аналита в хлористом литии устанавливалось по аттестованной методике выполнения измерений, в основе которой лежит метод аргенто-метрического титрования хлорид-ионов. Для определения хлористых солей в используемом для приготовления ГСО трансформаторном масле и н-бутаноле использовалась аттестованная методика выполнения измерений, в основе которой лежит предварительное экстракционное выделение хлорид-ионов из органической в водную фазу с последующим меркуримет-рическим титрованием хлорид-ионов раствором азотнокислой ртути. Полученные результаты аттестации первых партий ГСО представлены в табл. 2.
Стабильность разработанных ГСО определялась в соответствии с рекомендациями [4] путем оценки изменения значений содержания хлористых солей в процессе хранения
32
Разработка и аттестация стандартных образцов
Таблица 2
Результаты оценки метрологических характеристик первых партий ГСО ХСН-ВНИИМ
Индекс ГСО Аттестованное значение ГСО, мг/дм3 Границы относительной погрешности ГСО (Р = 0,95), %
ХСН-ВНИИМ-5 5,0 13
ХСН-ВНИИМ-10 10,0 7
ХСН-ВНИИМ-50 50,0 2
ХСН-ВНИИМ-100 99,9 1,5
ХСН-ВНИИМ-300 299 1,0
ХСН-ВНИИМ-900 898 1,0
Таблица 3
Результаты определения содержания хлористых солей в ГСО ХСН-ВНИИМ по ГОСТ 21534—76 (п = 5, Р = 0,95)
Индекс ГСО X0, мг/дм3 XA, мг/дм3 Sr, % Хб, мг/дм3 Sr, %
ХСН-ВНИИМ-5 5,0 5,0 2,3 4,9 1,5
ХСН-ВНИИМ-10 10,0 10,1 0,5 10,5 0,6
ХСН-ВНИИМ-50 50,0 49,9 0,5 50,0 0,5
ХСН-ВНИИМ-100 99,9 100 0,4 99 0,3
ХСН-ВНИИМ-300 299 300 0,2 300 0,2
ХСН-ВНИИМ -900 898 900 0,1 900 0,1
Х0 — массовая концентрация хлористых солей, рассчитанная по процедуре приготовления; ХА — массовая концентрация хлористых солей, установленная по методу А; ХБ — массовая концентрация хлористых солей, установленная по методу Б; Эг — относительное среднее квадратическое отклонение результатов измерений.
Таблица 4
Нормированные метрологические характеристики ГСО ХСН-ВНИИМ
ГСО (индекс) Допускаемый интервал аттестованных значений массовой концентрации хлористых солей, мг/дм3 Допускаемые границы относительной погрешности (при Р = 0,95), %
ГСО 8950—2008(ХСН-ВНИИМ-5) 4,5-5,5 ± 13
ГСО 8951—2008(ХСН-ВНИИМ-10) 9,0-11,0 ± 7
ГСО 8952—2008(ХСН-ВНИИМ-50) 45,0-55,0 ± 2
ГСО 8953—2008(ХСН-ВНИИМ-100) 95,0-105,0 ± 1,5
ГСО 8954—2008(ХСН-ВНИИМ-300) 290-310 ± 1
ГСО 8955—2008(ХСН-ВНИИМ-900) 890-910 ± 1
материала ГСО во флаконах из стекла и поли-этилентерефталата. Определение содержания хлористых солей в ГСО производилось методом меркуриметрического титрования [2]. Было установлено, что стабильность разрабатываемых ГСО составляет 12 месяцев. При более длительном хранении материала ГСО происходит заметное уменьшение концентраций хлористых солей.
Учитывая назначение ГСО, было проведено определение массовой концентрации хлористых солей в разработанных образцах в соответствии с ГОСТ 21534—76 (метод А и метод Б). Сравнение рассчитанных по процедуре приготовления значений массовой концентрации хлористых солей с найденными по ГОСТ 21534—76 (табл. 3), позволяет сделать вывод об их практически полной идентичности.
Разработанные ГСО прошли метрологическую экспертизу в ФГУП УНИИМ, утверждены НТК Госстандарта РФ и внесены в Государственный реестр утвержденных типов стандартных образцов (табл. 4).
ЛИТЕРАТУРА
1. Чулков П. В., Чулков И. П. Краткий словарь-справочник по нефтепродуктам. М.: Политехника, 1997. 520 с.
2. ГОСТ 21534—76. Нефть. Методы определения содержания хлористых солей. М.: Изд-во стандартов, 1976.
3. МИ 1992—98. Метрологическая аттестация стандартных образцов состава веществ и материалов по процедуре приготовления. Основные положения. Екатеринбург: УНИИМ, 1998.
4. Р 50.2.031—2003. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Методика оценки характеристики стабильности. М.: Изд-во стандартов, 2003.
