石油産品的殘炭是指将油品放入殘炭測定器中(zhōng),在不(bù)通入空氣的條件(jiàn)下(xià),加熱(rè)使其蒸發和分解排出燃燒的氣體(tǐ)後所剩餘的焦黑色殘餘物,以質量分數表示。
殘炭值可以間接表明(míng)基礎油的精制(zhì)程度。深度精制(zhì)的基礎油,重芳香烴和膠質的含量較低(dī),殘炭值也(yě)低(dī)。人(rén)們常根據潤滑油殘炭值的大小,預測潤滑油在使用過程中(zhōng)形成結炭傾向性的大小,殘炭值高,其結炭傾向性大。像冷凍機油、壓縮機油在産品标準中(zhōng)都(dōu)要求控制(zhì)其殘炭值。
殘炭的測定方法包括:電爐法、康氏法、微(wēi)量法、氫核磁共振法。
1、電爐法
電爐法測定殘炭即行标SH/T0170,是采用特制(zhì)的帶細孔的坩鍋和自(zì)動恒溫鋼浴進行測定。
2、康氏法
康氏法測定殘炭即國(guó)标GB/T268,是目前國(guó)際通用的測定殘炭的标準。我國(guó)許多石油産品測定殘炭的标準都(dōu)是GB/T268。測定時,在儀器的磁坩埚中(zhōng)準确稱取10g ±0.5g試油,裝好儀器後,用噴燈加熱(rè)至高溫,在規定的條件(jiàn)下(xià),試油蒸發及分解,排出的蒸汽用火點燃,燒完後進行強熱(rè),最後稱出殘留物重量。以占試油的質量百分數作為結果。
康氏法要嚴格控制(zhì)預熱(rè)期、燃燒期和強熱(rè)期三個(gè)階段的加熱(rè)時間和加熱(rè)強度, 技術性較強,火焰不(bù)易控制(zhì),數據重複性不(bù)好,于20世紀90年代,國(guó)際标準化(huà)(huà)組織又頒布了微(wēi)量法測定殘炭。
3、微(wēi)量法
20世紀90年代,國(guó)際标準化(huà)(huà)組織頒布了微(wēi)量法測定殘炭, 即ISO10370,它等效于ISO6615(康氏法)方法。我國(guó)于1997年也(yě)頒布了GB/T17144—1997微(wēi)量法測定殘炭(等效于ISO10370)方法。
微(wēi)量法原理是将已稱重的試樣放人(rén)一(yī)個(gè)樣品管中(zhōng), 在氮氣下(xià), 按規定的溫度程序升溫, 将其加熱(rè)到500℃,在反應過程中(zhōng)生(shēng)成的易揮發性物質由氮氣帶走,留下(xià)的碳質型殘渣以占原樣品的百分數報告微(wēi)量殘炭值。微(wēi)量法測定殘炭時,要求具有不(bù)同殘炭值的樣品,其樣品質量在一(yī)定範圍內(nèi)才能保證測定結果更重複可靠。
微(wēi)量法測定殘炭是目前國(guó)際通用标準,并逐漸替代電爐法和康氏法。
4、氫核磁共振法
一(yī)種用氫核磁共振測定航空潤滑油與航空燃油殘炭的新方法。石油産品中(zhōng)含有亞甲基與甲基,因其燃燒不(bù)完全就(jiù)會(huì)生(shēng)成殘炭。因此,石油産品中(zhōng)的亞甲基與甲基的含量比就(jiù)能反映油品的相(xiàng)對殘炭值。該方法方便、快(kuài)捷、精确,具有很(hěn)高的實用價值。
随著(zhe)科技的進步,殘炭的測定方法也(yě)在不(bù)斷改進和完善,從電爐法、康氏法到目前普遍使用的微(wēi)量法以及氫核磁共振法等,石油産品中(zhōng)殘炭的測定越來越方便、快(kuài)捷和精确。利用殘炭判斷基礎油精緻程度和控制(zhì)成品油質量已越來越得(de)到廣泛的應用。