Détermination de l'indice d'acide des produits pétroliers

Détermination de l'indice d'acide des produits pétroliers

Les produits pétroliers sont un terme général désignant divers produits directement issus du pétrole ou de ses composants, comprenant principalement six catégories : carburants, matières premières chimiques, huiles lubrifiantes, cire de paraffine, asphalte, etc. Parmi eux, les carburants tels que l'essence, le gasoil et le kérosène d'aviation représentent la grande majorité des produits pétroliers raffinés, environ 85 % du pétrole brut étant finalement convertis en divers carburants pour le transport et l'usage industriel. De plus, le pétrole fournit des matières premières de base pour des produits chimiques tels que les plastiques, les fibres chimiques et les caoutchoucs, et environ 15 % d'un baril de pétrole brut est utilisé pour produire des produits à haute valeur ajoutée tels que l'huile chimique légère et l'éthylène.

Les produits pétroliers sont essentiellement des mélanges de divers hydrocarbures, principalement composés de composés organiques, ils entrent donc dans la catégorie des composés organiques dans la classification chimique. Bien qu'il s'agisse d'un mélange, puisque tous les composants contiennent des éléments carbone, ce qui répond à la définition de la matière organique, il est généralement classé comme un composé organique dans les contextes d'examen et industriels.

Objectif expérimental

1. Évaluer le risque de corrosion des métaux : Plus l'indice d'acide est élevé, plus la teneur en substances acides (telles que les acides organiques, les acides naphténiques, etc.) dans l'huile est importante. En présence d'humidité, ces composants acides corrodent considérablement les équipements métalliques et affectent la durée de vie des unités de raffinage, des moteurs ou des systèmes de lubrification. En mesurant l'indice d'acide, on peut juger à l'avance si l'huile causera des dommages par corrosion aux équipements de stockage, de transport et d'exploitation.

2. Juger du degré de raffinage et de la qualité des produits pétroliers : L'indice d'acide d'une huile neuve peut refléter son degré de raffinage. Plus le raffinage est poussé, moins il y a d'impuretés acides et plus l'indice d'acide est bas. Par conséquent, l'indice d'acide est l'un des indicateurs importants pour mesurer la pureté des produits pétroliers lors de l'inspection en usine.

3. Surveiller la détérioration oxydative des produits pétroliers en cours d'utilisation : Les huiles lubrifiantes, les huiles pour transformateurs et autres produits produisent des produits acides par oxydation lors d'un fonctionnement prolongé, entraînant une augmentation de l'indice d'acide. Lorsque l'indice d'acide dépasse une certaine limite (par exemple, un changement de > 0,01 mgKOH/g), cela indique que l'huile a commencé à se détériorer, ce qui peut produire des boues ou affecter les performances d'isolation, nécessitant un remplacement rapide.

4. Guider le traitement et l'utilisation du pétrole brut à haute teneur en acide : Le pétrole brut ayant un indice d'acide supérieur à 0,5 mgKOH/g est appelé « pétrole brut acide », qui est susceptible de provoquer la corrosion des équipements de raffinage et d'être difficile à traiter. La détermination précise de l'indice d'acide aide à optimiser les processus de désacidification, à ajuster les rapports de mélange et à sélectionner des mesures appropriées d'inhibition de la corrosion.

5. Garantir les performances de service des carburants et des huiles lubrifiantes : Le gasoil à indice d'acide élevé peut provoquer un encrassement des injecteurs et une usure des pistons ; une augmentation de l'indice d'acide d'une huile lubrifiante signifie une diminution de la fonction de lubrification. Des tests réguliers peuvent garantir que les produits pétroliers fonctionnent dans une plage de sécurité et éviter les défaillances mécaniques.

Échantillon expérimental et instruments

Échantillon expérimental : Produits pétroliers

Instrument expérimental : Titrateur potentiométrique SH108C TAN/TBN, conforme à la norme ASTM D664

Procédure expérimentale

1. Calibrage de l'électrode : Allumer le titrateur potentiométrique et préchauffer pendant 30 minutes. Calibrer l'électrode avec des solutions tampons de pH 7,00, 4,00 et 10,00 dans l'ordre pour garantir une erreur de mesure de potentiel ≤ ±2 mV.

2. Détermination de l'échantillon

Pesée : Peser l'échantillon en fonction de l'indice d'acide estimé, avec une précision de 0,001 g, et le placer dans un bécher de 250 mL.

Dissolution : Ajouter 100 mL de solvant de titrage et démarrer l'agitateur magnétique pour dissoudre complètement l'échantillon (en cas de stratification, la proportion de toluène peut être augmentée de manière appropriée).

Opération de titrage : Immerger la pointe de l'électrode dans la solution, en évitant tout contact avec le fond du bécher.

Réglage des paramètres : Régler la vitesse de titrage à 0,5 mL/min et le mode d'identification du point final sur « saut de potentiel » (plage de saut ≥ 50 mV).

Titrage : Titrer avec une solution standard d'isopropanol de potassium, enregistrer le volume de titrage (V₁) et le potentiel du point final.

Essai à blanc : Effectuer un titrage à blanc avec seulement 100 mL de solvant de titrage dans les mêmes conditions, et enregistrer le volume à blanc (V₀).

3. Essai en double : Effectuer au moins deux déterminations parallèles sur le même échantillon. La différence entre les deux résultats doit satisfaire aux exigences de précision (répétabilité d'une huile neuve ≤ 0,044(X+1), où X est la moyenne des deux résultats).

Résultats expérimentaux

L'indice d'acide mesuré de l'huile lubrifiante est de 0,084 mgKOH/g, ce qui est conforme à la norme d'usine. Cela indique que l'huile a une profondeur de raffinage suffisante, une faible teneur en impuretés acides et un faible risque de corrosion pour les équipements. L'écart relatif des déterminations en double est ≤ 2,1 %, ce qui satisfait à l'exigence de répétabilité de la norme ASTM D664-24 (RSD ≤ 2 %), prouvant que les données expérimentales sont précises et fiables.