ICSICS 75.160.20 CCS E 31 团 体 标 准 T/ NAIA 0135-2022 煤基费托合成液体燃料油及化学品中 碳、氢、氮的测定 元素分析仪法 Determination of carbon, hydrogen and nitrogen in coal-based fischer-tropsch synthetic liquid fuel oils and chemicals elemental analysis method (征求意见稿) 2022-08-15发布 2022-08-31实施 宁夏化学分析测试协会 发 布 发布TB 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 前言 本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的起草和发布机构不承担相关责任。 本文件由宁夏计量质量检验检测研究院提出。 本文件由宁夏化学分析测试协会归口。 本文件起草单位 ：宁夏计量质量检验检测研究院（国家煤化工产业计量测试中心 ）、宁夏化学分析 测试协会。 本文件主要起草人：金芳、李红俊、赵双宏、王文华、代静、李财虎、杜宇雄、赵倩倩、张小飞 、 田羚雁。 全国团体标准信息平台 煤基费托合成液体燃料油及化学品中碳、氢、氮的测定 元素分析仪法 警告;本文件的使用可能涉及到某些有危险的材料、操作及设备，但并未对所有的安全问题都提出 建议。因此使用者在使用本标准前，应建立适当的安全防护措施，并确定相关规章限制的适用性。 1 范围 本文件规定了采用元素分析仪法测定煤基费托液体燃料油及化学品中碳氢氮含量的试验方法。 本文件适用于测定煤基费托合成液体燃料油及化学品中的总碳 、总氢、总氮含量的测定 ，其质量分 数范围为碳含量 75%～87%，氢含量 9%～16%，氮含量 0.1%～2%的产品。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中，注日期的引用文件 ， 仅该日期对应的版本适用本文件 ；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单 ）适用于本文 件。 GB/T 4756 石油液体手工取样法 GB/T 6379 测量方法与结果的准确度 (正确度与精密度 ) GB/T 6683 石油产品试验方法精密度数据确定法 GB/T 27867 石油液体管线自动取样法 GB/T 28734 固体生物质燃料中碳氢测定方法 HJ/T 168 环境监测分析方法标准制修订标准导则 SH/T 0656 石油产品及润滑剂中碳、氢、氮的测定 元素分析仪法 NB/SH/T 0843 石化行业分析测试系统的评价 统计技术法 3 术语和定义 本文件没有界定的术语和定义。 4 方法原理 碳、氢、氮是在一个试验程序中同时测定的 。试样在氧气及氧化剂作用下 ，在980℃的催化氧化 (裂 解)-还原反应管中经高温转变为二氧化碳、水蒸气、 氮氧化物及氮 ；将这些混合气体以氦气为载气，通 全国团体标准信息平台 过热铜管除去剩余的氧，将氮氧化物还原为氮。经色谱柱或吸附 -解吸方法将混合气体分离为各个独立 的组分；采用热导检测器（ TCD）分别测定各组分的响应值并计算出样品的含量。 5 仪器与试剂材料 5.1 仪器 5.1.1 元素分析仪 配备带有自动进样器 、热导检测器 （TCD）的元素分析仪 ，该仪器对本标准所规定的最低测定含水 量产生峰高应大于噪声的三倍。 5.1.2 电子天平 电子天平：精度为 0.001mg（百万分之一）。 5.1.3 记录装置 元素分析仪工作站。 5.2 试剂材料 另有说明，分析中仅使用确认为不低于分析纯的试剂。 5.2.1 气体 氧气或氦气，纯度（体积分数） ≥99.999，硅胶及 5A分子筛净化处理。 5.2.2 标准物质 用来校准仪器的参考物质，表 1列举了大部分用来校准仪器的有机化合物，使用者也可以用其他合 适的有机化合物来代替，本标准采用乙酰苯胺作为标准物质。 表1　标准物质 单位： %（质量分数） 化合物 分子式 碳 氢 氮 乙酰苯胺 C8H9NO 71.09 6.71 10.36 阿托品 C17H23NO 3 70.56 8.01 4.84 苯甲酸 C7H6O2 68.84 4.95 - 2,4-二硝基苯环己酮 C12H14N4O4 51.79 5.07 20.14 胱氨酸 C6H12N2O4S2 29.99 5.03 11.66 全国团体标准信息平台 化合物 分子式 碳 氢 氮 联苯 C12H10 93.46 6.54 - 乙二胺四乙酸 C10H16N2O8 41.10 5.52 9.59 咪唑 C3H4N2 52.92 5.92 41.15 硬脂酸 C18H36O2 75.99 12.76 - 丁二酰胺 C4H8N2O2 41.37 6.94 24.13 蔗糖 C12H22O11 42.10 6.48 - 三乙醇胺 C6H15NO 3 48.30 10.13 9.39 尼克酸 C6H5NO 2 58.53 4.09 11.38 对氨基苯磺酰胺 C6H8N2O2S 41.84 4.68 16.27 苯基丙氨酸 C9H11NO 2 65.44 6.71 8.48 5.3 色谱柱 内径极细的元素分析仪专用填充柱分离（不锈钢或 PTFE材质）。 5.4 锡囊等。 5.5 质量控制 (QC)样品 具有代表性的样品或者液体燃料油中一个或多个比较稳定的样品作为 (QC)样品。用于验证整个试 验过程的准确性，见第 10章。 6 仪器准备 6.1 擦拭干燥 先后用水或乙醇擦拭所有石英和玻璃部件干燥，在燃烧管 /柱子安装之前用乙醇除去指纹，安装时 可戴手套防止在管 /柱上留下指纹。 6.2 反应管 /柱和干燥（吸收）管 /柱的填充 6.2.1 反应管 /柱 按仪器说明书要求填充反应管 /柱，所用材料有：三氧化钨、氧化铜、石英棉、氧化钙、还原铜、 铜粉、刚玉球等，按一定要求依次填充。 6.2.2 干燥（吸收）管 /柱 全国团体标准信息平台 根据仪器不同型号有直行和 U字形，用来吸收载气中的 CO 2、H2O。根据吸收分离对象填充吸收材 料，所用材料有：脱脂过滤棉、高氯酸镁等。 6.3 气体安装连接 安装并连接上氧气、氦气（ 5.2.1）。 7 样品 按照 GB/T 4756 或GB/T 27867规定的采样方法采取有代表性的样品供分析用。 8 试验步骤 8.1 设定操作条件 根据仪器操作说明书，在元素分析仪中安装并老化色谱柱。然后调节仪器至见表 A.1所示的操作条 件，待仪器稳定后即可开始测定。 8.2 校准仪器 8.2.1 空白值的确定 按照仪器操作条件进行空白试验，先连续测试（ 2~4）个空白样，确定空白值，空白值测定不需加 样，空白值的限定应根据所使用仪器技术要求，应在规定的峰面积值以内。 8.2.2 标物校准 用表 1中的标准物质 ，根据仪器生厂商提供的标准化操作程序来校准仪器 。选用 3个标准物质进行仪 器条件优化，再用优化的条件对选用的标准物质连续测试 3次，用 K因子或线性回归进行仪器校准。标 准物质各元素的测试结果应在理论值的 ±1%以内，否则重新校准 。在实际分析过程中 ，样品测试设置条 件应与仪器校准相同。 8.3 标准曲线 在确定的最佳条件下 ，称取适量的乙酰苯胺标准物质 （即从 0.5到2mg之间），分别用锡囊包好 ，用 镊子装入自动进样器 。在选择标准曲线测量程度 ，依据操作方法进行连续进样分析 。重复测定三次 ，分 析碳、氢、氮的峰面积 ，由元素分析仪工作站自动处理并绘制成曲线 。对曲线进行质量考察 ，使之达到 最佳精度。根据标准曲线求出被测元素的含量。 仪器校准后，为了验证曲线，运行一个空白，再次运行一个标样或者是质量控制样品（ 5.5）。 8.4 试样分析 全国团体标准信息平台 仪器先恒温 、恒压，用氦气吹扫 2h以上，分析开始前系统空白响应值应小于 10。准确称取 1mg试样 量，精确至 ±0.001mg ，用镊子将锡囊包好，并仔细检查防止漏出。将包好的样品放入自动进样器内开 始分析样品。 在试样分析过程中 ，随机插入标准物质 ，至少选用一个标准物质作为试样做一次验证试验 ，判别曲 线是否正确 ，各元素的测试结果应在理论值的 ±1%以内，否则重新校准 。标准物质的分析次数取决于试 样类型及分析条件是否改变。一般来说 10~2