煤基费托合成液体燃料油及化学品中碳、氢、氮的测定 元素分析仪法

ICSxx.xx.xx

Gxx

团体标准

T/NAIA000—2022

煤基费托合成液体燃料油及化学品中碳、

氢、氮的测定元素分析仪法

Determinationofcarbon,hydrogenandnitrogenincoal-based

fischer-tropschsyntheticliquidfueloilsandchemicalselemental

analysismethod

2022-00-00发布2022-00-00实施

宁夏化学分析测试协会发布

T/NAIA000—2022

煤基费托液体燃料油及化学品中碳、氢、氮的测定元素

分析仪法

警告;本标准的使用可能涉及到某些有危险的材料、操作及设备，但并未对所有的安全问题都提出建

议。因此使用者在使用本标准前，应建立适当的安全防护措施，并确定相关规章限制的适用性。

1范围

本标准规定采用元素分析仪法测定煤基费托液体燃料油及化学品中碳氢氮含量的试验

方法。

本标准适用于测定煤基费托合成液体燃料油及化学品中的总碳、总氢、总氮含量的测定，

其质量分数范围为碳含量75%～87%，氢含量9%～16%，氮含量0.1%～2%的产品，超过此

范围也可以适用本方法测定，但精密度未做考察。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的应用文件，仅注日期的版本适

用于本文件，凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T4756石油液体手工取样法

GB/T6379测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)

GB/T6683石油产品试验方法精密度数据确定法

GB/T27867石油液体管线自动取样法

GB/T28734固体生物质燃料中碳氢测定方法

HJ/T168环境监测分析方法标准制修订标准导则

SH/T0656石油产品及润滑剂中碳、氢、氮的测定元素分析仪法

NB/SH/T0843石化行业分析测试系统的评价统计技术法

3方法原理

本标准碳、氢、氮是在一个试验程序中同时测定的。试样在氧气及氧化剂的作用下，

在980℃的催化氧化(裂解)-还原反应管中经高温转变为二氧化碳、水蒸气、氮氧化物及氮；

将这些混合气体以氦气为载气，通过热铜管除去剩余的氧，将氮氧化物还原为氮。经色谱柱

或吸附-解吸方法将混合气体分离为各个独立的组分；采用热导检测器（TCD）分别测定各

组分的响应值并计算出样品的含量。

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T/NAIA000—2022

4方法应用

4.1本标准可以同时测试石油产品、煤基费托合成、化学品中的碳、氢、碳的含量。

4.2在石油化工产品中碳、氢、氮结果可以用来对工艺管控、深度加工及产率进行评估。

因此，碳、氢、氮的分析在确定本标准所能测定的各种化学品的综合性质方面是非常重要的，

碳氢比还可以为工艺性能的提高作为重要依据。

4.3一些石油产品也含有天然氮。另外，还有添加剂中氮含量的测定也同样适用。

5仪器与试剂材料

5.1仪器

5.1.1元素分析仪

配备带有自动进样器、热导检测器（TCD）的元素分析仪，该仪器对本标准所规定的最

低测定含水量产生峰高应大于噪声的三倍。

5.1.2电子天平

电子天平：精度为0.001mg（百万分之一）。

5.1.3记录装置

元素分析仪工作站。

5.2试剂材料

另有说明，分析中仅使用确认为不低于分析纯的试剂。

5.2.1氧气或氦气，纯度（体积分数）≥99.999，硅胶及5A分子筛净化处理。

5.2.2标准物质：用来校准仪器的参考物质，表1列举了大部分用来校准仪器的有机化合物，

使用者也可以用其他合适的有机化合物来代替，本标准采用乙酰苯胺作为标准物质。

表1标准物质单位：%（质量分数）

化合物分子式碳氢氮

乙酰苯胺C8H9NO71.096.7110.36

阿托品C17H23NO370.568.014.84

苯甲酸C7H6O268.844.95-

2,4-二硝基苯环己酮C12H14N4O451.795.0720.14

胱氨酸C6H12N2O4S229.995.0311.66

联苯C12H1093.466.54-

乙二胺四乙酸C10H16N2O841.105.529.59

咪唑C3H4N252.925.9241.15

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硬脂酸C18H36O275.9912.76-

丁二酰胺C4H8N2O241.376.9424.13

蔗糖C12H22O1142.106.48-

三乙醇胺C6H15NO348.3010.139.39

尼克酸C6H5NO258.534.0911.38

对氨基苯磺酰胺C6H8N2O2S41.844.6816.27

苯基丙氨酸C9H11NO265.446.718.48

5.3色谱柱：内径极细的元素分析仪专用填充柱分离（不锈钢或PTFE材质）。

5.4锡囊等。

5.5质量控制(QC)样品：是具有代表性的样品或者液体燃料油中一个或多个比较稳定的样品

作为(QC)样品。用于验证整个试验过程的准确性，见第10章。

6仪器准备

6.1擦拭干燥

先后用水或乙醇擦拭所有石英和玻璃部件干燥，在燃烧管/柱子安装之前用乙醇除去指

纹，安装时可戴手套防止在管/柱上留下指纹。

6.2反应管/柱和干燥（吸收）管/柱的填充

6.2.1反应管/柱：按仪器说明书要求填充反应管/柱，所用材料有：三氧化钨、氧化铜、石

英棉、氧化钙、还原铜、铜粉、刚玉球等，按一定要求依次填充。

6.2.2干燥（吸收）管/柱：根据仪器不同型号有直行和U字形，用来吸收载气中的CO2、

H2O。根据吸收分离对象填充吸收材料，所用材料有：脱脂过滤棉、高氯酸镁等。

6.3气体安装连接

安装并连接上氧气、氦气（5.2.1）。

7样品

按照GB/T4756或GB/T27867规定的采样方法采取有代表性的样品供分析用。

8试验步骤

8.1设定操作条件

根据仪器操作说明书，在元素分析仪中安装并老化色谱柱。然后调节仪器至见表A.1所

示的操作条件，待仪器稳定后即可开始测定。

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T/NAIA000—2022

8.2校准仪器

8.2.1空白值的确定：按照仪器操作条件进行空白试验，空白值测定不需加样，空白值的限

定应根据所使用仪器技术要求，应在规定的峰面积值以内。

8.2.2用表1中的标准物质，根据仪器生厂商提供的标准化操作程序来校准仪器。标准物质

各元素的测试结果应在理论值的±1%以内。在实际分析过程中，样品测试设置条件应与仪器

校准相同。

8.3标准曲线

在确定的最佳条件下，称取适量的乙酰苯胺标准物质（即从0.5到2mg之间），分别用

锡囊包好，用镊子装入自动进样器。在选择标准曲线测量程度，依据操作方法进行连续进样

分析。重复测定三次，分析碳、氢、氮的峰面积，由元素分析仪工作站自动处理并绘制成曲

线。对曲线进行质量考察，使之达到最佳精度。根据标准曲线求出被测元素的含量。

仪器校准后，为了验证曲线，运行一个空白，再次运行一个标样或者是质量控制样品

（5.5）。

8.3试验步骤

仪器先恒温、恒压，用氦气吹扫2h以上，分析开始前系统空白响应值应小于10。准确

称取1mg左右样品用锡囊包好，并仔细检查防止漏出。将包好的样品放入自动进样器内启

动分析程序。

开始分析系列，先连续测试（2~4）个空白样，确定空白值，然后选用3个标准物质（见

表1）进行仪器条件优化，再用优化的条件对选用的标准物质连续测试3次，用K因子或线

性回归进行仪器校准。

至少选用一个标准物质作为试样做一次验证试验，曲线是否正确，各元素的测试结果应

在理论值的±1%以内，否则重新校准。一般来说10~20个样品做一个标样。

9结果计算

9.1计算

试样中碳、氢或氮含量，按按式（1）计算：

BmEwF

wA………（1）

CmD

式中：

wA—样品中碳、氢或氮含量，%；

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wF—标样中碳、氢或氮含量，%；

B—扣除空白后样品中碳、氢或氮的响应值；

C—扣除空白后标样中碳、氢或氮的响应值；

mE—标样质量，单位为毫克(mg)；

mD—样品质量，单位为毫克(mg)；

注：上述结果可由仪器系统自动计算出来。

9.2结果表示

报告中碳、氢及氮含量以样品的质量分数表示（%），精确至0.01%。

10质量控制

10.1每次开机后，在分析样品前至少测定一次QC样品(5.5)。

10.2若实验室建立了质量控制及质量保证程序，可用其确认测定结果的可靠性。

11精密度

11.1重复性

同一操作者，使用同一台仪器，在相同的测试条件下，正确的按照标准操作，对同一试

样两次测定结果的差值不能超过表2中重复性值（r）。

11.2再现性

由不同的操作者，使用不同仪器，在不同的实验室，正确的按照标准操作，对同一试样

得到的两个独立的测定结果的差值不能超过表2中再现性值（R）。

表2重复性和再现性单位：%（质量分数）

元素含量重复性r再现性R

碳75~873.32410（7X4.221）4.03010（2X1.661）

氢9~162.43410（2X3.475）2.46610（3X4.433）

氮0.1~22.07910（2X0.694）2.37510（2X0.529）

X：两次实验结果的平均值。

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附录A

（资料性附录）

仪器参数设置

A.1元素分析仪参考操作条件（见表A.1）

表A.1元素分析仪参考操作条件

参数EA模型

进样方式自动进样器

燃烧炉/℃980

柱箱温度/℃100

氧气及氦气流速/（mL/min）80

线压/kPa140

氧气平均压/kPa35

氧循环/mL15

分析周期/s350

采样延迟/s8

加氧气时间/s6.7

进样量/mg1.0

______________________________

6

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前言

本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》规定编

写。

请注意本标准的某些内容可能涉及专利，本标准的起草和发布机构不承担相关责任。

本文件由宁夏计量质量检验检测研究院提出。

本标准由宁夏化学分析测试协会提出并归口。

本标准起草单位：宁夏计量质量检验检测研究院（国家煤化工产业计量测试中心）、宁

夏化学分析测试协会。

本标准主要起草人：金芳、张兴军、邢雅琴、李红俊、赵双宏、王文华、代静、李财虎、

杜宇雄、赵倩倩、田羚雁。

本标准于2022年00月00日首次发布。

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煤基费托液体燃料油及化学品中碳、氢、氮的测定元素

分析仪法

警告;本标准的使用可能涉及到某些有危险的材料、操作及设备，但并未对所有的安全问题都提出建

议。因此使用者在使用本标准前，应建立适当的安全防护措施，并确定相关规章限制的适用性。

1范围

本标准规定采用元素分析仪法测定煤基费托液体燃料油及化学品中碳氢氮含量的试验

方法。

本标准适用于测定煤基费托合成液体燃料油及化学品中的总碳、总氢、总氮含量的测定，

其质量分数范围为碳含量75%～87%，氢含量9%～16%，氮含量0.1%～2%的产品，超过此

范围也可以适用本方法测定，但精密度未做考察。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的应用文件，仅注日期的版本适

用于本文件，凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T4756石油液体手工取样法

GB/T6379测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)

GB/T6683石油产品试验方法精密度数据确定法

GB/T27867石油液体管线自动取样法

GB/T28734固体生物质燃料中碳氢测定方法

HJ/T168环境监测分析方法标准制修订标准导则

SH/T0656石油产品及润滑剂中碳、氢、氮的测定元素分析仪法

NB/SH/T0843石化行业分析测试系统的评价统计技术法

3方法原理

本标准碳、氢、氮是在一个试验程序中同时测定的。试样在氧气及氧化剂的作用下，

在980℃的催化氧化(裂解)-还原反应管中经高温转变为二氧化碳、水蒸气、氮氧化物及氮；

将这些混合气体以氦气为载气，通过热铜管除去剩余的氧，将氮氧化物还原为氮。经色谱柱

或吸附-解吸方法将混合气体分离为各个独立的组分；采用热导检测器（TCD）分别测定各

组分的响应值并计算出样品的含量。

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4方法应用

4.1本标准可以同时测试石油产品、煤基费托合成、化学品中的碳、氢、碳的含量。

4.2在石油化工产品中碳、氢、氮结果可以用来对工艺管控、深度加工及产率进行评估。

因此，碳、氢、氮的分析在确定本标准所能测定的各种化学品的综合性质方面是非常重要的，

碳氢比还可以为工艺性能的提高作为重要依据。

4.3一些石油产品也含有天然氮。另外，还有添加剂中氮含量的测定也同样适用。

5仪器与试剂材料

5.1仪器