ГОСТ Р 52714 - 2007
БЕНЗИНЫ АВТОМОБИЛЬНЫЕ
Определение индивидуального и группового
углеводородного состава методом капиллярной
газовой хроматографии
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «ЛУКОЙЛ» (ОАО «ЛУКОЙЛ»;). Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти» (ОАО «ВНИИНП») на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 31 «Нефтяные топлива и смазочные материалы»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 марта 2007 г. № 51-ст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту АСТМД 5134-98 (2003) «Метод детального анализа нафты до н-нонана капиллярной газовой хроматографией» (ASTM D 5134-98 (2003) «Standard test method for detailed analysis of petroleum naphthas through n-nonane by capillary gas chromatography») путем изменения его структуры и содержания отдельных разделов.
Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении Б .
Дополнительные положения, учитывающие потребности национальной экономики Российской Федерации и особенности российской национальной стандартизации, приведены в разделах: 1 ; 2 ; 3 (3.1 ); 15 -20 (метод Б ) и выделены курсивом.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5)
Несмотря на модернизацию приборов для капиллярной газовой хроматографии сохраняется трудность стандартизации метода испытания такой сложной смеси как нафта, используемой для производства автомобильного бензина. В результате большого выбора приборов с различными параметрами для анализа прямогонных бензинов зачастую используют неидентичные методы капиллярной газовой хроматографии, при которых малейшие расхождения в полярности колонки или температуре термостата колонки могут изменить степень разделения и порядок элюирования. Чтобы обеспечить постоянный порядок элюирования углеводородов и их разделения, а также воспроизводимое время удерживания, в настоящих методах установлены жесткие требования к колонке, температуре и расходам газов. Для успешного применения настоящего метода испытания важно строгое соблюдение всех данных условий.
Дата введения - 2008-01-01
1.1 Настоящий стандарт устанавливает два метода капиллярной газожидкостной хроматографии: метод А - определение индивидуального состава нафты до н-нонана и метод Б - определение индивидуального и группового компонентного состава автомобильных бензинов с содержанием атомов углерода до С13+ .
1.1.1 Метод А распространяется на жидкие углеводородные смеси, включая бензин прямой перегонки, продукты риформинга и алкилирования (далее - нафта), свободные от олефиновых углеводородов (менее 2 % олефинов на 1 объем жидкости), и предназначен для определения индивидуального состава углеводородов (до С9 включительно), перечисленных в таблице 1 , методом капиллярной газовой хроматографии.
Метод предназначен для определения углеводородных компонентов, присутствующих в смеси в концентрации не менее 0,05 % по массе. Углеводородные компоненты , элюирующиеся после н-нонана, температура кипения которого 150,8 °С, определяются как одна группа.
1.1.2 Метод Б распространяется на автомобильные бензины и бензины, используемые при компаундировании в качестве компонентов смешения (бензины прямой перегонки, риформинга, алкилирования, гидрокрекинга и гидроочистки, каталитического и термического крекинга), и предназначен для определения индивидуальных углеводородов (до С13 включительно) и групп н-парафиновых, изопарафиновых, ароматических, нафтеновых, олефиновых углеводородов (ПИАНО) и оксигенатов методом высокоэффективной капиллярной газовой хроматографии в диапазоне от 1,0 % до 45,0 % по массе.
Метод позволяет проводить определение индивидуального состава углеводородов при концентрации не менее 0,05 % по массе. Углеводородные компоненты, элюирующиеся после С13+ , определяются как одна группа.
Применение низкотемпературного термостатирования позволяет осуществлять определение компонентов автомобильных бензинов, включая оксигенаты.
Затраты времени на получение одного результата составляют около двух часов.
1.2 Значения, установленные в единицах системы СИ, следует считать стандартными.
1.3 Настоящий стандарт предусматривает применение опасных веществ, операций, оборудования. Стандарт не устанавливает все меры техники безопасности, связанные с его применением. Пользователь несет ответственность за соблюдение правил техники безопасности и устанавливает обязательные ограничения применения данного метода.
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения
ГОСТ 2517-85 Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3.1 Сущность методов А и Б заключается в хроматографическом разделении бензина на капиллярной колонке с неполярной неподвижной фазой с последующей регистрацией углеводородов пламенно-ионизационным детектором и автоматизированной обработкой полученной информации с помощью программного обеспечения.
Представительный образец бензина вводят в газовый хроматограф, оснащенный капиллярной колонкой, содержащей в качестве твердой фазы метилсилоксан, нанесенный на стенки кварцевой капиллярной колонки.
Под действием газа-носителя - гелия образец проходит через колонку, в которой его компоненты разделяются. Компоненты регистрируются пламенно-ионизационным детектором при их элюировании из колонки. Сигнал детектора обрабатывается системой электронного накопления данных или интегрирующим компьютером.
Каждый получаемый пик идентифицируют путем сравнения его индекса удерживания по таблице 1 или визуально путем сравнения со стандартными хроматограммами (рисунки 1 -3 ).
Таблица 1 - Типичные характеристики удерживания компонентов нафты
| Соединение | Время удерживания, мин | Исправленное время удерживания, мин | Индекс удерживания Ковача при 35 °С | Линейный индекс удерживания |
| Метан | 3,57 | 0,00 | 100,0 | - |
| Этан | 3,65 | 0,08 | 200,0 | - |
| Пропан | 3,84 | 0,27 | 300,0 | - |
| Изобутан | 4,14 | 0,57 | 367,3 | - |
| н-Бутан | 4,39 | 0,82 | 400,0 | - |
| 2,2-Диметилпропан | 4,53 | 0,96 | 415,5 | - |
| Изопентан | 5,33 | 1,76 | 475,0 | - |
| н-Пентан | 5,84 | 2,27 | 500,0 | - |
| 2,2-Диметилбутан | 6,81 | 3,24 | 536,2 | - |
| Циклопентан | 7,83 | 4,26 | 564,1 | - |
| 2,3-Диметилбутан | 7,89 | 4,32 | 565,5 | - |
| 2-Метилпентан | 8,06 | 4,49 | 569,5 | - |
| 3-Метилпентан | 8,72 | 5,15 | 583,4 | - |
| н-Гексан | 9,63 | 6,06 | 600,0 | - |
| 2,2-Диметилпентан | 11,22 | 7,65 | 624,2 | - |
| Метилциклопентан | 11,39 | 7,82 | 626,5 | - |
| 2,4-Диметилпентан | 11,68 | 8,11 | 630,3 | - |
| 2,2,3-Триметилбутан | 12,09 | 8,52 | 635,4 | - |
| Бензол | 13,29 | 9,72 | 649,1 | - |
| 3,3-Диметилпентан | 13,84 | 10,27 | 654,8 | - |
| Циклогексан | 14,19 | 10,62 | 658,3 | - |
| 2-Метилгексан | 15,20 | 11,63 | 667,8 | - |
| 2,3-Диметилпентан | 15,35 | 11,78 | 669,1 | - |
| 1,1-Диметилциклопентан | 15,61 | 12,04 | 671,4 | - |
| цис-1,3-Диметилциклопентан | 16,88 | 13,31 | 681,8 | - |
| транс-1,3-Диметилциклопентан | 17,22 | 13,65 | 684,4 | - |
| 3-Этилпентан | 17,44 | 13,87 | 686,1 | - |
| транс-1,2-Диметилциклопентан | 17,57 | 14,00 | 687,0 | - |
| 2,2,4-Триметилпентан | 17,80 | 14,23 | 688,7 | - |
| н-Гептан | 19,43 | 15,86 | 700,0 | - |
| Метилциклогексан+цис-1,2-Диме- тилциклопентан | | | | |
| 22,53 | 18,96 | 718,6 А | - |
| Соединение | Время удерживания, мин | Исправленное время удерживания, мин | Индекс удерживания Ковача при 35 °С | Линейный индекс удерживания |
| 1,1,3-Триметилциклопентан+2,2-Ди- | | | | |
| метилгексан | 23,05 | 19,48 | 721,4 А | - |
| Этилциклопентан | 24,59 | 21,02 | 729,3 А | - |
| 2,5-Диметилгексан+2,2,3-Триметил- | | | | |
| пентан | 25,12 | 21,55 | 731,9 А | - |
| 2,4-Диметилгексан | 25,47 | 21,90 | 733,5 А | - |
| 1, транс-2, цис-4-Триметилцикло- | | | | |
| пентан | 26,43 | 22,86 | 738,0 А | - |
| 3,3-Диметилгексан | 26,79 | 23,22 | 739,6 А | - |
| 1, транс-2, цис-3-Триметилцикло- | | | | |
| пентан | 28,01 | 24,44 | 744,9 А | - |
| 2,3,4-Триметилпентан | 28,70 | 25,13 | 747,8 А | - |
| Толуол+2,3,3-Триметилпентан | 29,49 | 25,92 | 751,1 А | 730,2 В |
| 1,1,2-Триметилциклопентан | 31,21 | 27,64 | - | 741,7 В |
| 2,3-Диметилгексан | 31,49 | 27,92 | - | 743,6 В |
| 2-Метил-З-Этилпентан | 31,69 | 28,12 | - | 744,9 В |
| 2-Метилгептан | 33,06 | 29,49 | - | 751,4 В |
| 4-Метилпентан +3-Метил-3-этил- | | | | |
| пентан | 33,34 | 29,77 | - | 756,0 В |
| 3,4-Диметилгексан | 33,49 | 29,92 | - | 757,0 В |
| 1, цис-2, транс-4-Триметилцикло- | | | | |
| пентан+1, цис-2, цис-4-Триметил- | | | | |
| циклопентан | 33,73 | 30,16 | - | 758,6 В |
| цис-1,3-Диметилциклогексан | 34,45 | 30,88 | - | 763,4 В |
| 3-Метилгептан+1, цис-2, транс- | | | | |
| 3-Триметилциклопентан | 34,64 | 31,07 | - | 764,7 В |
| 3-Этилгексан +транс-1,4-Диметил- | | | | |
| циклогексан | 34,83 | 31,26 | - | 766,0 В |
| 1,1-Диметилциклогексан | 35,81 | 32,24 | - | 772,5 В |
| 2,2,5-Триметилгексан+транс-1,3- | | | | |
| -Этилметилциклопентан | 36,75 | 33,18 | - | 778,8 В |
| цис-1,3-Этилметилциклопентан | 37,14 | 33,57 | - | 781,4 В |
| транс-1,2-Этилметилциклопентан | 37,39 | 33,82 | - | 783,1 в |
| 2,2,4-Триметилгексан+1,1-Этилме- | | | | |
| тилциклопентан | 37,68 | 34,11 | - | 785,1 в |
| транс-1,2-Диметилциклогексан | 38,14 | 34,57 | - | 788,1 в |
| 1, цис-2, цис-3-Триметилцикло- | | | | |
| пентан | 39,21 | 35,64 | - | 795,3 В |
| транс-1,3-Диметилциклогексан+ | | | | |
| +цис-1,4-Диметилциклстексан | 39,54 | 35,97 | - | 797,5 |
| н-Октан | 39,91 | 36,34 | - | 800,0 |
| Изопропилциклопентан+2,4,4-Три- | | | | |
| метилгексан | 40,76 | 37,19 | - | 805,7 |
| Неидентифицированный | | | | |
| С9-Нафтен | 40,88 | 37,31 | - | 806,5 |
| Неидентифицированный | | | | |
| С8-Нафтен | 41,52 | 37,95 | - | 810,8 |
| Неидентифицированный | | | | |
| С9-Нафтен (Н) | 41,88 | 38,31 | - | 813,2 |
| цис-1,2-Этилметилциклопентан | 42,55 | 38,98 | - | 817,7 |
| 2,2-Диметилгептан | 43,20 | 39,63 | - | 822,0 |
| цис-1,2-Диметилциклогексан | 43,43 | 39,86 | - | 823,6 |
| 2,2,3-Триметилгексан+9Н | 43,76 | 40,19 | - | 825,8 |
| 2,4-Диметил гептан | 43,88 | 40,31 | - | 826,6 |
| 4,4-Диметилгептан+9Н | 44,09 | 40,52 | - | 828,0 |
| Этилциклогексан+н-Пропилцикло- | | | | |
| пентан | 44,36 | 40,79 | - | 829,8 |
| 2-Метил-4-Этилгексан | 44,74 | 41,17 | - | 832,4 |
| 2,6-Диметилгептан+ЭН | 44,95 | 41,38 | - | 833,8 |
| 1,1,3-Триметилциклогексан | 45,21 | 41,64 | - | 835,5 |
| Соединение | Время удерживания, мин | Исправленное время удерживания, мин | Индекс удерживания Ковача при 35 °С | Линейный индекс удерживания |
| Неидентифицированный С9Н | 45,56 | 41,99 | - | 837,8 |
| 2,5-Диметипгептан+9 Парафин (П) | 45,92 | 42,35 | - | 840,3 |
| 3,5-Диметилгептан+3,3-Диметил- | | | | |
| гептан+Н | 46,09 | 42,52 | - | 841,4 |
| Неидентифицированный С9-Н | 46,31 | 42,74 | - | 842,9 |
| Неидентифицированный С9-Н | 46,55 | 42,98 | - | 844,5 |
| Этилбензол | 47,15 | 43,58 | - | 848,5 |
| Неидентифицированный С9-Н | 47,37 | 43,80 | - | 850,0 |
| Неидентифицированный Нафтен+ | | | | |
| +2,3,4-Триметилгексан | 47,53 | 43,96 | - | 851,0 |
| Неидентифицированные нафтены | 47,78 | 44,21 | - | 852,7 |
| Неидентифицированные нафтен + П | 48,13 | 44,56 | - | 855,1 |
| м-Ксилол | 48,49 | 44,92 | - | 857,5 |
| п-Ксилол | 48,63 | 45,06 | - | 858,4 |
| 2,3-Диметилгептан | 48,93 | 45,36 | - | 860,4 |
| 3,4-Диметилгептан с + Н | 49,10 | 45,53 | - | 861,6 |
| 3,4-Диметилгептан с | 49,29 | 45,72 | - | 862,8 |
| Неидентифицированный нафтен | 49,41 | 45,84 | - | 863,6 |
| 4-Этилгептан+Н | 49,65 | 46,08 | - | 865,2 |
| 4-Метилоктан | 50,10 | 46,53 | - | 868,3 |
| 2-Метилоктан | 50,26 | 46,69 | - | 869,3 |
| Неидентифицированный нафтен | 50,41 | 46,84 | - | 870,3 |
| Неидентифицированный нафтен | 50,73 | 47,16 | - | 872,5 |
| 3-Этилпентан+Н | 50,96 | 47,39 | - | 874,0 |
| 3-Метилоктан | 51,15 | 47,58 | - | 875,3 |
| Неидентифицированный нафтен | 51,35 | 47,78 | - | 876,6 |
| о-Ксилол+1,1,2-Триметилциклогексан | 51,54 | 47,97 | - | 877,9 |
| Неидентифицированный | | | | |
| нафтен+2,4,6-Триметилгептан | 51,74 | 48,17 | - | 879,2 |
| Неидентифицированный нафтен | 52,12 | 48,55 | - | 881,8 |
| Неидентифицированный парафин | 52,24 | 48,67 | - | 882,6 |
| Неидентифицированные нафтены | 52,56 | 48,99 | - | 884,7 |
| Неидентифицированный нафтен | 52,85 | 49,28 | - | 886,7 |
| Неидентифицированные нафтен + | | | | |
| +парафин | 53,06 | 49,49 | - | 888,1 |
| Неидентифицированный нафтен | 53,26 | 49,69 | - | 889,4 |
| Неидентифицированный нафтен | 53,46 | 49,89 | - | 890,8 |
| Неидентифицированный нафтен | 54,02 | 50,45 | - | 894,5 |
| Неидентифицированный нафтен | 54,40 | 50,83 | - | 897,1 |
| н-нонан | 54,84 | 51,27 | - | 900,0 |
| Неидентифицированный нафтен | 54,98 | 51,41 | - | 900,9 |
| А Экстраполировано для н-С 7 (А1.1.3). |
| В Экстраполировано для н-С 9 (А1.2.3). |
| С Стериоизомеризация. |
Для метода Б идентификацию пиков компонентов (углеводородов и оксигенатов) проводят в соответствии с компьютерным программным обеспечением.
Таблицу 1 составляют на основе анализа эталонных соединений в идентичных условиях или газовой хромато-масс-спектрометрии (GC/MS) эталонных образцов в тех же самых условиях, или на основе двух способов одновременно.
3.2 Массовую концентрацию каждого углеводородного компонента определяют по нормализованной площади и коэффициентам чувствительности. Пики, проявляющиеся после н-нонана, суммируют и записывают как С10+ .
1 - изобутан; 2 - н-бутан; 3 - изопентан; 4 - н-пентан; 5 - 2,3-диметилбутан; 6 - 2-метилпентан; 7 - 3-метилпентан; 8 - 2,3-диметилпентан; 9 - 2,2,3-триметилбутан; 10 - 2,3-диметилпентан; 11 - 3-метилпентан; 12 - 2,2,4-триметилпентан; 13 - 2,5-диметилпентан и 2,2,3-триметилпентан; 14 - 2,4-диметилпентан; 15 - 2,3,4-триметилпентан; 16 - 2,3,3-триметил-пентан; 17 - 2,3-метилгексан; 18 - 2-метилгептан; 19 - 4-метилгептан и 3,4-диметилгексан; 20 - 2,4-диметилгексан (и стере- оизомеры); 21 - 3-метилгептан; 22 - 2,2,5-триметилпентан; 23 - 2,2,4-триметилпентан; 24 - 2,2,4-триметилпентан; 25 - 2,2,5-триметилпентан; 26 - 2,4-диметилгептан; 27 - 2,5-диметилгептан; 28 - 2,3,4-триметилгексан; 29 - 2,3-диметил- гептан; 30 - неидентифицирован; 31 - 2,4,5-триметилгептан; 32 - неидентифицированный триметилгептан
Рисунок 1 - Хроматограмма стандартного образца алкилата
