第６期（总第１５１期） 煤化工 Ｎｏ．６（Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．１５ １） ２０１０年１２月 Ｃｏａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｄｅｃ．２０１０ 煤沥青甲苯不溶物测定方法的改进 闫俊杰 （河北钢铁集团宣化钢铁公司焦化厂，宣化０７５１００） 摘要通过试验，分析了制样方法、试验砂品种、试剂等对煤沥青甲苯不溶物测定结果的影响。从实践的 角度，对ＧＢ／Ｔ２２９２—１９９７规定的方法提出了改进：在制样方法上，采用高速万能粉碎机代替手工研磨，提高了样 品粒度的分散性和均匀性；在试验砂的选择和应用上，对普通砂和石英砂做了对比试验和数据分析．提出了相应 的改进措施；在试剂的选择上，强调了甲苯试剂质量对试验结果的影响。通过以上改进措施。可提高煤沥青甲苯 不溶物检测的准确度和精密度 关键词煤沥青 甲苯不溶物制样方法试验砂 甲苯试剂 文章编号：１００５—９５９８（２０１０）一０６—００５０—０３中图分类号：Ｔ０５２文献标识码：Ｂ 引 言 定量滤纸：中速，直径１５０ｒａｍ和直径１２５ｒａｍ。 １．２试验方法简介 煤沥青是一种重要的焦化化丁副产品，主要应用 称取１０ｇ已处理过的试验砂倒入定量滤纸筒，并 于电解铝、炼焦等行业中。在配煤过程中，煤沥青能 置于称量瓶中，再称取１ｇ煤沥青试样，于滤纸筒中将 够提高配煤黏结性，有效降低焦炭灰分、硫分，显著提 试样与砂子充分搅拌均匀，将装有１２０ｍＬ甲苯的平底 高焦炭机械强度，对提高焦炭质量有着不可替代的重 烧瓶置于电热套内，把滤纸筒置于抽提筒内，将抽提 要作用。而煤沥青甲苯不溶物是评价煤沥青的重要质 筒连接到平底烧瓶上，然后沿滤纸筒内壁加入约 量指标，一般采用ＧＢ／Ｔ２２９２—１９９７规定方法进行试样 ３０ｍＬ甲苯，接通电热套电源，萃取６０次，停止加热。 的分析测定。从实践中发现，该方法存在测定结果准 将滤纸筒置于干燥箱干燥后称重，按ＧＢ／Ｔ２２９２—１９９７ 确度差和精密度差的问题，尚有部分试验环节需要改 要求计算。 进和细化。笔者通过试验，对影响甲苯不溶物测定的 因素进行了分析比较，总结出一些提高其检测准确度 ２ 甲苯不溶物测定结果的影响因素和改进方法 和精密度的方法。 １试 验 ２．１制样方法 按６１３２２９１－－８０规定煤沥青试样的制备方法：采 １．１主要仪器和试剂 用研钵手工研磨试样，要求研磨后煤沥青试样粒度小 甲苯不溶物测定仪； 于０．５ｍｍ。由于每个分析人员操作力度不一致，以及 电热套（容积２５０ｍＬ，功率３００Ｗ）； 对研磨后煤沥青试样是否达到要求的判断也存在差 干燥箱：具有自动调温装置和鼓风装置，能保持 异，造成每次研磨的煤沥青试样的粒径均匀性不一 １１５℃～１２０℃： 致，粒径分布范围较大（０．１ｍｍ～１．０ｍｍ），存在一定的人 甲苯：分析纯或ＧＢ２２８４焦化甲苯； 为误差，制样时间约需１０ｍｉｎ。采用ＦＷ８０型高速万能 砂子或石英砂：粒度０．３ｍｍ～１．０ｍｍ（２０目～６０目）； 粉碎机代替手工研磨制样，平均粒径可达０．２ｍｍ，粒 径分布范围很小（０．１ｍｍ～０．３ｍｍ），制样时间ｌｍｉｎ左 收稿日期：２０１０—０８—２９ 右，可有效缩短制样时间，提高样品粒度的分散性和 作者简介：闫俊杰（１９７３一），男，１９９４年毕业于太原冶金 均匀性，减小制样误差。用一已知甲苯不溶物质量分 工业学校分析化学专业，２００４年毕业于河北大学计算机信 数为２８．０１％的改质沥青试样，采用手工法和仪器法 息管理专业，工程师，现从事焦化行业工业分析工作。 分别制样，测定其甲苯不溶物含量，结果见下页表１。 ２０１０年ｌ２月 闰俊杰：煤沥青甲苯不溶物测定方法的改进 ％ 一５１一 表１ 甲苯不溶物试验结果对比 制样方法 手工法仪器法２８．因试验砂的质量损失造成甲苯不溶物含量的误 差为： 试验结果 平均值标准偏差 ２８．４６ ２７．５０ ２７．８０ ２８．Ｏ９ ２７．３２ ６６ ２８．３１ ２８．６８ ２８．４５ ２８．Ｏ８ 绝对误差２７．２０％一１８．００％：９．２０％ 相对误差（９．２０％／２７．２０％）×１００％＝３３．８２％ ２７・８６ ２７－９２ ２８・２５ ２８・１４ ２８・１１ ２７．９８ ２８．Ｏ２ ２８．１Ｏ ２７．９５ ２７．９８ 其影响使试验结果产生极大的偏差，严重影响试 验的准确度，必须采取措施予以解决。而石英砂的性 质更稳定，其平均质量损失百分比仅有０．０８％，在试 由表１结果可以看出，采用ＦＷ８０型高速万能粉 验中损失的质量为０．Ｏ０８ｇ，以上一试样为例，其造成 碎机制样，其甲苯不溶物含量测定结果的准确度和精 鹚 密度均有明显提高。 ∞ ２．２试验砂 Ｏ ０ ＧＢ／Ｔ２２９２—１９９７规定了试验砂的规格为２０目～６Ｏ 鹃 目，品种为普通砂或石英砂。试验砂在测定过程中的 主要作用是分散沥青试样在滤纸中的聚集，防止沥青 热熔后粘连，加快沥青溶解速度。在实践中发现，作为 直接参与试验过程的材料，不同品质的砂子虽经试验 前的洗涤和甲苯浸泡处理，但在试验过程中，经热甲 苯浸泡过滤后，其质量仍有不同程度的损失，造成甲 苯不溶物测定结果偏低，对试验准确度和精密度产生 很大影响。通过对普通砂和石英砂做空白试验，可以 定量地判断两种砂子的质量变化，试验砂空白试验结 果见表２。 表２试验砂空白试验结果 ％ ｌ试验砂 砂子质量分数 平均值质量损失百分比ｌ 普通砂９９．２ｌ ９９．３Ｏ ９９．１５ ９８．９２ ９８．８１ ９９．０８ ０．９２ 石英砂９９．９ｌ ９９．９４ ９９．８８ ９９．９３ ９９．９５ ９９．９２ ０．０８ 由表２可见，普通砂在试验中的质量损失较大， 平均质量损失百分比为０．９２％。在测定中，试验砂的 用量为ｌＯｇ，则质量损失０．０９２ｇ；煤沥青试样用量为 １ｇ，甲苯不溶物质量分数一般在２６％～３４％，甲苯不溶 物的计算公式为： ＝旦 Ｌ×１００ （１） ｍ 式中： 一试样中甲苯不溶物质量分数，％； ｍ——试样质量，ｇ； ｍ ——称量瓶和滤纸筒、砂子的质量，ｇ； ｍ ——称量瓶和滤纸筒、砂子、甲苯不溶物的总 质量，ｇ。 假设取一改质沥青试样，按式（１）测得甲苯不溶 物质量分数为１８．００％，则其实际甲苯不溶物质量分 数为： ＴＩ：ｍ２－ｍｌ＋Ｏ＇０９２ Ｘ １００＝ ×１ｏｏ＝２７．２０％ ｍ 的误差：绝对误差为０．８０％，相对误差为２．９４％（计算 方法同上）。 由此可见，石英砂对试验结果准确度的影响较小， 可以按照产品使用要求，进行试验校正或忽略不计。 为消除或减小试验砂对煤沥青甲苯不溶物测定 带来的误差，可采取以下措施： （１）仅选择石英砂作为试验专用砂。为保证石英 砂可用，每批石英砂应在使用前做空白试验，其平均 质量损失百分比至少控制在０．１％以下方可使用，否 则应采取校正措施。 （２）无论使用普通砂还是石英砂，均可采用空白 试验校正法。即每次测定时，同时做空白试验，计算甲 苯不溶物的过程中，扣除空白试验的砂的质量损失， 达到校正试验结果的目的。使用石英砂，可以采取批 校正（一批石英砂一次空白试验、按使用周期校正）， 但普通砂至少应该执行日校正。 （３）在试验砂的处理过程中，用８Ｏ℃～９０℃热甲 苯将砂子浸泡２４ｈ，代替常温甲苯浸泡处理，可以有 效地减少试验砂的质量损失，提高测定结果的准确度。 ２．３试剂 试验过程中使用的甲苯试剂，对试验结果也有较 大的影响。首先，甲苯试剂的质量对试验结果有较大 影响。不同厂家生产的分析纯甲苯试剂，对同一试样 的试验结果偏差较大，个别厂家的甲苯试剂质量不稳 定，杂质含量高，造成试样结果准确性和重复性较差， 因此，建议选用规模大、信誉好的正规厂家的产品。对 同一批次的试样，最好选用同一批次的甲苯试剂，以 减少试剂带来的系统误差；其次，在甲苯的用量上可 适当增加，ＧＢ／Ｔ２２９２—１９９７规定加入１５０ｍＬ甲苯，在试 验过程中，由于平底烧瓶、抽提筒、冷凝器磨口处不够 严密，导致部分甲苯挥发，或试样含甲苯可溶物太多， 都会造成甲苯溶液因有机物浓度偏高而起泡外溢，直 接影响测定结果，建议加入１６０ｍＬ～２００ｍＬ甲苯，更有 利于试验过程的稳定操作，如果仍有泡沫出现，可减 少称样量来稳定试验过程，并注意随时检查试样仪器 的严密性。 一５２一 煤化工 ２０１０年第６期 另有，电热套随着使用时间的延长，其加热效果 时可有效提高试验结果的准确度和精密度。 ３．２选择石英砂作为试验专用砂，采取空白试验校 正，以及将砂子浸泡在８０℃～９０℃热甲苯中２４ｈ，代替 会逐渐降低，应经常调节电压，控制甲苯萃取速度为 Ｉｍｉｎ／次。 ３总 结 常温甲苯浸泡处理等措施，提高试验结果的准确度。 ３．３选用质量合格的甲苯试剂，增加甲苯试剂用量 至１６０ｍＬ～２００ｍＬ，可减小甲苯试剂带来的系统误差， 改善和稳定试验操作状态。 ３．１采用ＦＷ８０型高速万能粉碎机代替手工研磨制 样，制样更快速、便捷，样品分散性和均匀性更好，同 Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｔｏｌｕｅｎｅ Ｉｎｓｏｌｕｂｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｃｏａｌ Ｔａｒ Ｐｉｔｃｈ Ｙａｎ Ｊｕｎｊｉｅ （Ｃｏｋｉｎｇ Ｐｌａｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｘｕａｎｈｕａ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈｅｂｅｉ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ，Ｘｕａｎｈｕａ ０７５ １ ００） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｅｓｔ ｗａｓ ｍａｄｅ ｔｏ ｓｈｏｗ ｓｕｃｈ ｆａｃｔｏｒｓ ｔｈａｔ ｃａｕｓｅｄ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｌｕｅｎｅ ｉｎｓｏｌｕｂｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｔａｒ ｐｉｔｃｈ，ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄｅ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓａｍｐｌｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｓａｎｄ；ｒｅａｇｅｎｔ，ｅｔｃ．Ｉｍｐｒｏｖｅ— ｍｅｎｔ ｗａｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｓｐｅｃｉｆｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ＧＢ／Ｔ２２９２－１９９７ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ．Ｆｏｒ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｋｉｂｂｌｅｒ Ｗａｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｈａｎｄ ｌａｐｐｉｎｇ；ｔｈｕｓ，ｔｈｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅ ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ ｗａｓ ｅｎｈａｎｃｅｄ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｔｅｓｔ ｗａｓ ｍａｄｅ ａｎｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｓａｎｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｑｕａｒｔｚ ｓａｎｄ ｗｉｔｈ ｒｅｆｅｒ－ ｅｎｅｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｓａｎｄ，ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｗａｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ．Ｏｎ ｔｈｅ ｐａｒｔ ｏｆ ｒｅａｇｅｎｔ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｅｍｐｈａｓｉｓ ｗａｓ ｌａｉｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｏｌｕｅｎｅ ｑｕａｌｉｔｙ ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔ．Ｔｈｅ ａｆｏｒｅｍｅｎｔｉｏｎｅｄ ｉｍｐｒｏｖｅ・ ｍｅｎｔ ｃａｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｔ ｔｈｅ ｔｏｌｕｅｎｅ ｉｎｓｏｌｕｂｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｔａｒ ｐｉｔｃｈ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｔｏｌｕｅｎｅ ｉｎｓｏｌｕｂｌｅｓ ｉｎ ｃｏａｌ ｔａｒ ｐｉｔｃｈ，ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓａｍｐｌｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｔｅｓｔｉｎｇ ｓａｎｄ，ｔｏｌｕｅｎｅ ｒｅａｇｅｎｔ ・简 讯・ （１）生产 ２０１０年１—１０月份尿素市场分析 ２０１０年ｌ １Ｏ月份全国生产尿素３ １３１万ｔ，比２００９年同期减产５９２万ｔ，减少１６％。其中大型装置共生产尿素１ ０２３万 ｔ，比２００９年１ １０月份减少了ｌｌ３万ｔ，减幅１０％。 （２）成本 ２０１０年前ｌ０个月全国大型化肥』一尿素平均单位制造成本比２００９年Ｅ涨５Ｏ元／ｔ。其中以天然气为原料的尿素平均 单位制造成本比２００９年上涨１５０元／ｔ。 煤头企业今年１～１Ｏ月进厂煤价平均１ ０１０元／ｔ，同比升高５６元／ｔ，吨尿素成本升高４５元，电价０．４元／ｋＷｈ，升高 ０．０５元／ｋＷｈ，平均每吨尿素成本增加３５元。气头企业天然气价自２０１０年４月２５日起平均提高０．３１元／ｍ。，使尿素制造 成本升高１５０元／ｔ，再加其他因素，气头企业尿素成本合计增加１７０元／ｔ。 （３）价格 今年前１０个月全国尿素平均销价为１ ６５６元／ｔ，比２００９年同期上涨３２元／ｔ。 （４）利润 ２０１０年上半年氮肥行业累计实现利润约９亿元，比２００９年上半年减少１Ｏ亿元，同比降低５２．６％；销售收入利润率约 为０．８％，比２００９年上半年减少２％。 ２００９ ２０１０年ｌ—ｌ０月份尿素进出口对比 （摘编白《中国化肥信息）２Ｏ ＬＯ年第４７期）
