2010第四届焦化年会论文集 (36)

2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 197 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 ） 【 摘 要 】 煤沥青甲苯不溶物是煤沥青的重要质量指标， 2292 1997 方法在一定程度上存在进一步改进的必要性。笔者通过试验分析了制样方法、试验砂品种、溶剂等对煤沥青甲苯不溶物测定结果的影响，从实践的角度提出了改进试验方法，提高煤沥青甲苯不溶物检测准确度和精密度的措施。 【 关键词 】 甲苯不溶物 改进 准确度 精密度 煤沥青是一种重要的焦化化工副产品， 主要应用 于 电解铝 、炼焦等行业中。 作为炼焦行业新技术，在配煤过程中煤 沥青 能够 提高配煤粘结性， 有效 降低焦炭灰分、硫分， 显著 提高 焦炭 机械强度 ，对提高焦炭质量有着不可替代的 重要作用。 而 煤沥青甲苯不溶物是评价煤沥青的重要质量指标，一般采用 2292 1997 规定方法进行试样的分析测定。实践表明，该方法经常会出现测定结果准确度差和精密度差的问题，尚有部分试验环节需要改进和细化。笔者通过一系列的试验，对制样方法、试验砂品种、甲苯试剂等因素进行了分析比较，总结出一些提高该试验检测准确度和精密度的方法及措施。 要仪器和试剂 甲苯不溶物测定仪。 电热套（容积 250率 300W）。 干燥箱：具有自动调温装置、鼓风装置，能保持 115 120。 甲苯：分析纯，或 化甲苯。 砂子或石英砂；粒度 20 目 60 目）。 定量滤纸：中速，直径 150径 125 验方法简介 称取 10g 已处理过的试验砂倒入定量滤纸筒，并置于称量瓶中，再称取 1g 煤沥青试样，于滤纸筒中将试样与砂子充分搅拌均匀，将装有 120苯的平底烧瓶置于电热套内，把滤纸筒置于抽提筒内，将抽提筒连接到平底烧瓶上，然后沿滤纸筒内壁加入约 30苯，接通 电热套电源，萃取 60次，停止加热。将滤纸筒置于干燥箱干燥后称重，按 2292 1997 要求计算。 样方法的影响 按 80 规定煤沥青试样的制备方法 1：采用乳钵手工研磨试样，要求研磨后煤沥青试样粒度小于 米。由于每个分析人员操作力度不一致，以及对研磨后煤沥青试样是否达到要求的判断也存在差异，造成每次研磨的煤沥青试样的粒径均匀性不一致，粒径分布范围较大（约 存在一定的人为误差，制样时间约需 10 分钟左右。采用 高速万能粉碎机代替手工研磨制 样，平均粒径可达 径分布范围很小（约 制样时间 1 分钟左右，可有效缩短制样时间，提高样品粒度的分散性和均匀性，减小制样误差。改质沥青试样，采用手工法和仪器法分别制样，测定其甲苯不溶物含量，结果见表 2： 表 1 制样方法试验结果对比 制样方法 试验结果 / 平均值 / 标准偏差 / 手工法 010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 198 器法 检测结果可以看出，采用 高速万能粉碎机制样，其甲苯不溶物含量测定结果的准确度和精密度均有明显提高。 验砂的影响 2292 1997 规定了试验砂的规格为 20 目 60 目，品种为普通砂或石英砂 1。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。笔者在实践中发现，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高，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，可以定量的判断两种砂子的质量变化 (见表 2)。 表 2 试验砂空白试验结果 试验砂 砂子质量百分比 , 平均值 , 质量损失 , 普通砂 英砂 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 在测定中试验砂的用量为 10 克，则质量损失 ；煤沥青试样用量为 1 克，甲苯不溶物含量一般在 26左右，则因试验砂的质量损失造成甲苯不溶物含量的绝对误差高达 相对误差高达 35左右，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微量 造成的绝对误差为 相对误差 3左右，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，可采取以下处理措施： (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 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 80 90热甲苯将砂子浸泡 24 小时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。 剂的影响 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， 2292 1997 规定加入 150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 160 200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。 用 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，2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 199 同时有效提高试验结果的准确度和精密度。 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 24 小时代替常温甲苯浸泡处理等措施，提高试验