ISO 20846-2011 Petroleum products - Determination of sulfur content of automotive fuels - Ultraviolet fluorescence method《石油产品 紫外荧光法测定汽车燃料中的硫含量》.pdf

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1、Produits ptroliers Dtermination de la teneur en soufre des carburants pour automobiles Mthode par fluorescence ultraviolette Petroleum products Determination of sulfur content of automotive fuels Ultraviolet fluorescence method ISO 2011 Deuxime dition 2011-10-01 ISO 20846 NORME INTERNATIONALE Numro

2、de rfrence ISO 20846:2011(F)ISO 20846:2011(F)DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2011 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la

3、 photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lISO ladresse ci-aprs ou du comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Publi en Suisse ii ISO 2011 Tous

4、 droits rservsISO 20846:2011(F)Sommaire Page Avant-propos .iv 1 Domaine dapplication . 1 2 Rfrences normatives 1 3 Principe 2 4 Produits et ractifs 2 5 Appareillage 3 6 chantillonnage . 5 7 Montage de lappareillage . 5 8 Vrification et talonnage de lappareil . 6 8.1 talonnage multipoints 6 8.2 talon

5、nage mono-point . 7 8.3 Vrification 8 9 Mode opratoire . 9 10 Calculs 9 10.1 Cas de ltalonnage multipoints 9 10.2 Cas de ltalonnage mono-point .10 10.3 Calculs 11 11 Expression des rsultats . 11 12 Fidlit 11 12.1 Gnralits 11 12.2 Rptabilit, r . 11 12.3 Reproductibilit, R . 11 13 Rapport dessai 12 Bi

6、bliographie 13 ISO 2011 Tous droits rservs iiiAvant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque c

7、omit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale

8、 (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par le

9、s comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intell

10、ectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. LISO 20846 a t labore par le comit technique ISO/TC 28, Produits ptroliers et lubrifiants. Cette deuxime dition annule et remplace la premire di

11、tion (ISO 20846:2004), qui a fait lobjet dune rvision technique. ISO 20846:2011(F)iv ISO 2011 Tous droits rservsNORME INTERNATIONALE ISO 20846:2011(F)Produits ptroliers Dtermination de la teneur en soufre des carburants pour automobiles Mthode par fluorescence ultraviolette AVERTISSEMENT Lutilisatio

12、n de la prsente Norme internationale peut impliquer lintervention de produits, doprations et dquipements caractre dangereux. La prsente Norme internationale nest pas cense aborder tous les problmes de scurit concerns par son usage. Il est de la responsabilit de lutilisateur de consulter et dtablir d

13、es rgles de scurit et dhygine appropries et de dterminer lapplicabilit des restrictions rglementaires avant utilisation. 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale spcifie une mthode par fluorescence ultra-violette (UV) pour le dosage du soufre dans les essences automobiles contenant jus

14、qu 3,7 % ( m/ m) en oxygne les mlanges avec de lthanol jusqu environ 10 % ( V/ V) inclus et dans les carburants diesels (gazoles), y compris ceux contenant jusqu environ 10 % ( V/ V) desters mthyliques dacide gras (EMAG), dont les teneurs en soufre se trouvent dans le domaine 3 mg/kg 500 mg/kg. Daut

15、res produits peuvent tre analyss et dautres teneurs en soufre peuvent tre dtermines suivant cette mthode, cependant, il na pas t tabli de donnes de fidlit pour des produits autres que les carburants pour automobiles et pour des rsultats en dehors de la gamme spcifie pour la prsente Norme internation

16、ale. Les halognes, des concentrations suprieures environ 3 500 mg/kg, interfrent. NOTE 1 Certains catalyseurs utiliss dans le raffinage chimique et ptrolier peuvent tre pollus lorsque des composs soufrs sont prsents en trace dans les charges. NOTE 2 Cette mthode peut tre utilise pour dterminer la te

17、neur en soufre des charges et peut aussi tre utilise pour contrler la teneur en soufre des effluents. NOTE 3 Pour les besoins de la prsente Norme internationale, les expressions % ( m/ m) et % ( V/ V) sont utilises pour dsigner respectivement la fraction massique et la fraction volumique dun produit

18、. NOTE 4 Le facteur de conversion des sulfates dans lthanol nest pas le mme que celui des composs organiques sulfurs dans lthanol. Ils sont cependant proches. NOTE 5 Il est prfrable de contrler linterfrence de lazote et de la prendre en compte, particulirement lorsque la teneur en soufre est mesure

19、dans des gazoles avec des additifs pro-ctane contenant de lazote. Par exemple, les nitrates dalkyle, comme le 2-thyl hexyl nitrate (EHN), ajout comme additif pro-ctane au gazole, a un effet daugmentation sur la teneur en soufre qui peut aller de 0 1,7 mg/kg quand lEHN est ajout concentration de 2 00

20、0 mg/kg dans un gazole contenant 10 mg/kg de soufre. 2 Rfrences normatives Les documents de rfrence suivants sont indispensables pour lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sappliqu

21、e (y compris les ventuels amendements). ISO 1042, Verrerie de laboratoire Fioles jauges un trait ISO 3170, Produits ptroliers liquides chantillonnage manuel ISO 3171, Produits ptroliers liquides chantillonnage automatique en oloduc ISO 3675, Ptrole brut et produits ptroliers liquides Dtermination en

22、 laboratoire de la masse volumique Mthode laromtre ISO 2011 Tous droits rservs 1ISO 12185, Ptroles bruts et produits ptroliers Dtermination de la masse volumique Mthode du tube en U oscillant 3 Principe Un chantillon dhydrocarbure est inject dans un dtecteur de fluorescence UV. Lchantillon entre dan

23、s un tube de combustion haute temprature (1 000 C 1 100 C) o le soufre est oxyd en dioxyde de soufre (SO 2 ) dans une atmosphre riche en oxygne. Leau produite lors de la combustion de lchantillon est extraite et les gaz de combustion de lchantillon sont exposs aux rayonnements ultra-violets (UV). Le

24、 SO 2absorbe lnergie dgage par le rayonnement UV et passe ainsi ltat de dioxyde de soufre excit (SO 2 *). La fluorescence mise lors du retour ltat fondamental du SO 2 * excit est dtecte par un tube photomultiplicateur et le signal obtenu reprsente une mesure de la teneur en soufre prsent dans lchant

25、illon. 4 Produits et ractifs 4.1 Gaz inerte, argon ou hlium, de puret leve, suprieure 99,998 % (V/V). 4.2 Oxygne, de puret leve, suprieure 99,75 % (V/V). AVERTISSEMENT Acclre vigoureusement la combustion. 4.3 Solvant 4.3.1 Gnralits Utiliser soit un des solvants spcifis en 4.3.2 ou 4.3.3, soit un aut

26、re solvant, de composition chimique proche de celle de lchantillon analyser. Une correction due la contribution du soufre apport par le solvant est ncessaire lors de la prparation des talons et de la dilution des chantillons. Autrement, lutilisation dun solvant dont la teneur en soufre est ngligeabl

27、e, par rapport celle contenue dans lchantillon inconnu, rend la correction de blanc inutile. 4.3.2 Tolune, pour analyses. 4.3.3 Isooctane, pour analyses. AVERTISSEMENT Solvants inflammables. 4.4 Composs soufrs 4.4.1 Gnralits Composs de puret leve, suprieure 99 % ( m/ m). Des exemples sont donns de 4

28、.4.2 4.4.4. Lorsque la puret de ces composs est infrieure 99 % ( m/ m), il est ncessaire de connatre la concentration et la nature de toutes les impurets prsentes. NOTE Une correction relative aux impurets chimiques est envisageable lorsque la teneur en soufre est connue avec prcision. Les matriaux

29、de rfrence certifis (CRM) proposs par des fournisseurs accrdits sont des alternatives possibles aux composs cits de 4.4.2 4.4.4. 4.4.2 Dibenzothiophne (DBT), de masse molculaire 184,26, avec une teneur en soufre nominale de 17,399 % (m/m). 4.4.3 Di-n-butylsulfure (DBS), de masse molculaire 146,29, a

30、vec une teneur en soufre nominale de 21,915 % (m/m). ISO 20846:2011(F)2 ISO 2011 Tous droits rservs4.4.4 Thionaphtne (Benzothiophne) (TNA), de masse molculaire 134,20, avec une teneur en soufre nominale de 23,890 % ( m/m). 4.5 Solution mre de soufre Prparer une solution mre environ 1 000 mg/l de sou

31、fre, en pesant avec prcision la quantit approprie de compos soufr (4.4) dans une fiole jauge (5.9). Sassurer que la dissolution dans le solvant (4.3) est complte. Calculer la concentration exacte en soufre de la solution mre, 1 mg/l prs. Cette solution mre est utilise pour la prparation des solution

32、s dtalonnage. En tant que mode opratoire alternatif, une solution mre environ 1 000 mg/kg de soufre peut tre prpare en pesant avec prcision la quantit approprie de compos soufr (4.4) dans une fiole jauge (5.9) et en repesant la fiole jauge une fois quelle aura t complte jusquau trait avec le solvant

33、 (4.3). Sassurer que lvaporation du solvant et/ou des composs soufrs ne cause pas derreurs de pese. La masse approprie des composs soufrs dcrits de 4.4.2 4.4.4 ajouter la fiole de 100 ml est de 0,574 8 g (DBT); de 0,456 3 g (DBS) et 0,418 6 g (TNA). NOTE Lorsquelle est conserve basse temprature, typ

34、iquement au rfrigrateur, la dure de validit de la solution mre est denviron trois mois. 4.6 Solutions dtalonnage Prparer les solutions dtalonnage par dilution de la solution mre (4.5) dans le solvant choisi (4.3). Calculer la teneur exacte en soufre de chaque solution dtalonnage. Des solutions dtalo

35、nnage avec une teneur en soufre connue en milligrammes par litre (ou en milligrammes par kilogramme) peuvent tre obtenues avec une dilution volume/volume (ou masse/masse respectivement) de la solution mre 1 000 mg/l (ou 1 000 mg/kg respectivement). Dautres pratiques sont envisageables, mais celles p

36、rsentes ci-dessus vitent le recours une correction de masse volumique. Il convient de prparer rgulirement de nouvelles solutions dtalonnage en fonction de la frquence dutilisation et de lge. Lorsquelles sont conserves basse temprature, typiquement au rfrigrateur, les solutions dtalonnage dont la ten

37、eur en soufre est suprieure 30 mg/kg (ou mg/l) ont une dure de validit dun mois au minimum. En dessous de cette teneur (30 mg/kg), il convient de diminuer la dure de validit. 4.7 chantillons de contrle Ces produits sont soit des chantillons stables reprsentatifs des produits analyser, ayant une tene

38、ur en soufre contrle priodiquement par la prsente mthode dessai, soit des produits talon, avec une valeur certifie, disponibles commercialement. Sassurer, avant lutilisation, que la date de validit de ce produit nest pas dpasse. 4.8 Laine de quartz Suivre les recommandations du constructeur. 5 Appar

39、eillage La Figure 1 reprsente les pices de base de la mthode par fluorescence ultra-violette. 5.1 Four, comprenant un dispositif lectrique, capable de maintenir une temprature suffisante pour pyrolyser tous les chantillons et oxyder toutes les espces soufres en dioxyde de soufre (SO 2 ). Il peut tre

40、 plac en position horizontale ou verticale. 5.2 Tube de combustion, en quartz, conu pour permettre linjection directe de lchantillon dans la zone de pyrolyse du four (5.1). ISO 20846:2011(F) ISO 2011 Tous droits rservs 3Le tube de combustion doit tre quip dentres latrales, afin de permettre lintrodu

41、ction de loxygne et du gaz vecteur. La zone doxydation doit tre suffisamment grande pour permettre une combustion complte de lchantillon. Il peut tre plac en position horizontale ou verticale. 5.3 Dbitmtres, pouvant maintenir une alimentation constante en oxygne et en gaz vecteur. 5.4 Scheur, pouvan

42、t extraire la vapeur deau forme pendant la combustion, avant le mesurage par le dtecteur (5.5). 5.5 Dtecteur de fluorescence UV, slectif et quantitatif, capable de mesurer le rayonnement de fluorescence du dioxyde de soufre provoqu par le rayonnement UV. AVERTISSEMENT Lexposition des quantits excess

43、ives de rayonnement UV nuit la sant. Loprateur doit viter de sexposer (en particulier les yeux) non seulement la lumire directe des UV mais aussi aux radiations secondaires et rsiduelles qui pourraient subsister. 5.6 Seringue microlitre, pouvant dlivrer, avec prcision, des quantits comprises entre 5

44、 l et 50 l. Suivre les instructions du constructeur pour tablir la longueur ncessaire de laiguille. Pour les injections verticales, les seringues avec un embout en polyttrafluorothylne (PTFE) sont recommandes. 5.7 Systme dinjection de lchantillon, en position soit verticale, soit horizontale. Il doi

45、t consister en un systme dinjection directe, capable de dlivrer la quantit du produit analyser dans un courant de gaz vecteur, afin damener lchantillon dans la zone doxydation un dbit contrl et rptable. Il est ncessaire davoir un systme de pousse-seringue qui permette lintroduction de lchantillon co

46、ntenu dans la seringue un dbit constant denviron 1 l/s au maximum. NOTE Les systmes dinjection par nacelle peuvent tre utiliss sils rpondent aux performances exiges lArticle 12. 5.8 Balance, pouvant peser avec une exactitude dau moins 0,1 mg. 5.9 Fioles jauges, un trait, de classe A, conformes lISO

47、1042, de capacits appropries, y compris 100 ml, pour la prparation de la solution mre de soufre (4.5) et des solutions dtalonnage (4.6). ISO 20846:2011(F)4 ISO 2011 Tous droits rservsLgende 1 source UV 2 photomultiplicateur 3 signal de sortie 4 four: 1 000 C 1 100 C 5 arrive doxygne 6 arrive de gaz inerte 7 sortie des gaz 8 scheur 9 tube en quartz 10 seringue microlitre Figure 1 Schma de lappareil 6 chantillonnag