异戊烷酸值分析方法的改进

异戊烷酸值分析方法的改进

李庆敏

大庆石化公司质量检验中心

摘要：目前，异戊烷产品的酸值为（20~80）×10mgkoh/g左右，不符合乙烯生产用制冷剂（5×10mgkoh/g以下）的企业标准，为了提高异戊烷产品的市场竞争力，需要将其酸值降到5×10mg KOH/g以下。用浓硫酸搅拌不合格的异戊烷样品，使样品的碘值降至合格，然后通过装有碱片的分离柱使酸值达到要求。

关键词：异戊烷；酸值

异戊烷的主要生产原料为油田轻烃、原油预处理装置的顶头油、加氢装置的轻石脑油、重整加氢后的混合烃、炼厂气分离装置的C5和乙烯装置裂解副产物的馏分。可通过C5醚化或环戊二烯加氢后的混合C5分离精制而成。戊烷产品用途广泛，可作为发泡剂用于可膨胀聚苯乙烯和聚氨酯泡沫系统，用于无氟冰箱、冷冻柜、冷库和管道保温等领域。可用作线性低密度聚乙烯催化剂的载体溶剂、脱沥青工业溶剂、分子筛脱蜡萃取剂等；也可用作化工原料，如异戊二烯脱氢制异戊二烯和异戊二烯[1]。

部分油气处理厂生产的异戊烷产品酸值为（20~80）×10mgkoh/g（按HAC计算），不符合乙烯生产用制冷剂（5×10mg KOH/g或以下）的质量要求。为了提高产品的市场竞争力，需要将异戊烷产品的酸值降低到5×10 mg KOH/g或更低。

通过对从脱酸柱中提取的结晶混合物样品进行定性和定量分析，可知其为水、氢氧化钠和碳酸钠的混合物。通过对实验结果和调查的分析讨论得知，碱液罐中的碱液中含有大量的CO32-，因为轻油罐中应充满干燥气体，以保持轻油罐中足够的压力，使泵在轻油出口过程中能正常进料，轻烃深加工装置进料及产品出口。在加压过程中，部分CO32-溶解在轻质油中。由于轻烃深加工装置中CO32-的沸点低于其他产品，因此经过精馏后，CO32-会积聚在异戊烷产品中。为了验证实验结果，通过理论计算轻质油中溶解的CO32-量和异戊烷中溶解的CO32-量，进一步证实了异戊烷产酸的主要原因是轻质油中CO32-的溶解。

1 实验部分

1.1 实验室材料和药品

标准异戊烷、氢氧化钠、甲酚红、邻苯二甲酸氢硫酸钠、硫酸钠、重铬酸钾、20%硫酸、碘化钾、95%乙醇、碘、淀粉（全部纯分析）和异戊烷样品。

1.2 实验过程

1.2.1硫酸钠溶液的制备和校准

根据人民共和国国家标准GB/T 601-2002分配标准溶液.

在电子秤中，取碘测量容器中的0.18克重铬酸钾，然后取碘测量容器中的2.00克碘化钾和碘测量容器中的20毫升H2SO4，当碘测量容器中出现黑紫色时，用滴定过程中形成的精心制备的硫酸钠溶液滴定，发生了一种暗绿色现象，最后出现了一种纯净的绿灯来测量此时硫酸溶液的体积，并计算出所测硫代硫酸钠溶液的浓度。重复3次平均值计算。

1.2.2 0.05 mol/l酒精溶液的生产和校准

在500毫升的电子秤杯中加入了100毫升95%的乙醇，用玻璃棒搅拌，并用玻璃棒倒入容量为L的瓶子中，然后将50毫升95%的乙醇倒入玻璃棒搅拌的杯子中，倒入容量为L的瓶子中，重复6次，这是一种密度很高的软木塞，它将完全溶解KOH，然后在刻度盘中加入95%的乙醇。然后根据GB/T601-2002方法对它们进行标记。重复3次平均值计算。

1.2.3溶液成分200 g/ml³

取固体碘化钾50g对电子秤，用玻璃棒加入50ml脱电离水，搅拌倒入250ml容量的玻璃棒，再用玻璃棒冲洗玻璃杯，倒入20ml脱离子水，重复两次，堵住容量塞，摇动瓶子使其完全溶解，然后在刻度盘中加入去离子水.

1.2.4碘化酒精的制备

制备碘20±0.5g时溶于1L 95%乙醇.

1.2.5异戊烷酸值的测定

采用0号异戊烷试样和1—6号不合格异戊烷试样进行酸度测定.

在锥形瓶中加入50毫升95%的乙醇（100毫升），在甲基红中加入0.5毫升，溶液为浅黄色，用COH乙醇溶液滴定，将锥形瓶中的溶液注入紫罗兰色，在注射器中加入16毫升异戊烷，在锥形瓶中轻松注射标准COH酒精溶液滴定，结果溶液颜色由橙色变为紫色，测定了目前摄入的COH乙醇溶液量，并计算了样品的酸度.每个样本重复三次。

1.2.6异戊烷碘值的测定

通过取不合格异戊烷样品0和1-6的样品测定异戊烷的碘值

在碘测定瓶中加入5mL95%乙醇（500mL），用1mL注射器准确吸收0.58mL异戊烷，并在瓶中加入95%乙醇10mL，同时溶液无色透明，在碘测定瓶中加入25mL碘25mL碘乙醇，溶液呈红棕色，在碘测定瓶中加入150mL去离子水，溶液变浑浊紫色，振荡5分钟，在黑暗中5分钟，然后在瓶中加入25毫升碘化钾溶液，溶液中的浑浊消失，溶液变成红棕色，用标准硫酸钠滴定，溶液变淡黄色时，在溶液中加入5克/升2毫升的淀粉溶液，然后溶液具有较小的蓝紫色浊度，继续用标准硫酸钠滴定，当溶液变为无色时，停止滴定，测量摄入的硫酸钠体积，计算样品的碘度。每个样本重复三次。

纯经验：按相同方法摄入的硫酸钠量为39.99毫升，但不采用异戊烷样品

1.2.7碘降

用浓硫酸不饱和氧化键可开启不饱和键引起的碘值，采用在100毫升圆烧瓶中加入5毫升浓硫酸的方法，以及在磁转子中加入30毫升异戊烷样品，用圆烧瓶的橡胶塞卡住圆烧瓶的喉部，用磁力搅拌器搅拌，反应停止后140分钟，测定其碘。

1.2.8酸度降低

由于酸值主要由二氧化碳引起，因此异戊烷样品通过含有碱性板的层流柱，并通过先将一点棉花放入柱底的分段柱来延长异戊烷在柱内的停留时间，从而将酸值降至最低，然后用一点棉质的锦鲤纤维，捞约10厘米，用大约10厘米的锦鲤碱板，按照同样的方法，再往里面插两片碱板，结果把四层碱放进柱子里，然后等戊烷注入圆柱体，打开玻璃塞，根据酸度测定方法确定流出异戊烷的酸值。

2 结果与讨论

2.1 硫代硫酸钠溶液及KOH乙醇溶液的浓度

V —— 含氢氧化钾的酒精滴定用量，mL；

V₁ —— 样品异戊烷体积，mL；

ρ —— 异戊烷的密度，0.619 g/mL；

T —— 氢氧化钾乙醇溶液T滴定法，mg（KOH）/mL；

56.1 —— 克氢氧化钾当量；

N —— 氢氧化钾酒精溶液的等效浓度。

2.2 酸值及碘值的计算 试样的碘值X（g I /100g）按下式计算

V —— 滴定时摄入的标准硫酸钠滴定液体积，mL；

V₁ —— 试样试验时消耗的标准硫代硫酸钠滴定液体积，mL；

V₂ —— 从样品中提取的异戊烷体积，mL；

ρ —— 异戊烷的密度，0.619 g/mL；

C —— 标准硫酸钠滴定液的实际浓度，mol/L；

0.126 9-碘质量克，对应于1.00毫升硫酸钠的标准滴定液[C（NA2S2O3）=1000毫升/升]；

3 结论

与酸和碘化碘中异戊烷含量的标准值不同，浓硫酸浓度可降低样品的酸值和碘化值，达到所需水平。

参考文献

[1] 丁泉，张礼安，王健. 石油化工技术经济[J]，2019，1（21）：46-50.

[2] 李继亮. 日用化学工业[J]，2020，30 （3）：36-39.