SIST ISO 4260:1996

SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 4260:1996
01-marec-1996
1DIWQLSURL]YRGLLQRJOMLNRYRGLNL'RORþDQMHYVHEQRVWLåYHSOD0HWRGDVVHåLJRP
SR:LFNEROGX
Petroleum products and hydrocarbons -- Determination of sulfur content -- Wickbold
combustion method
Produits pétroliers et hydrocarbures -- Dosage du soufre -- Méthode de combustion
Wickbold
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 4260:1987
ICS:
75.080 Naftni proizvodi na splošno Petroleum products in
general
SIST ISO 4260:1996 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

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SIST ISO 4260:1996

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SIST ISO 4260:1996
ISO
INTERNATIONAL STANDARD 4260
First edition
1987-04-0 1
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEXAYHAPOflHAfl OPTAHM3A~Mfl l-l0 CTAHjJAPTM3A~MM
Petroleum products and hydrocarbons -
Determination of Sulfur content - Wickbold
combustion method
Produits petroliers et h ydrocarbures - Dosage du soufre - Methode de combustion
Wickbold
Reference number
ISO 4260 : 1987 (E)

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SIST ISO 4260:1996
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through ISO technical committees. Esch member
body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take patt in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard ISO 4260 was prepared by Technical Committee ISO/TC 28,
Petroleum products and lubrican ts.
Users should note that all International Standards undergo revision from time to time
and that any reference made herein to any other International Standard implies its
latest edition, unless othetwise stated.
0 International Organkation for Standardkation, 1987 l
Printed in Switzerland

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SIST ISO 4260:1996
ISO 4260 : 1987 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Petroleum products and hydrocarbons -
Determination of Sulfur content - Wickbold
combustion method
CAUTION - The procedure specified in this International Standard includes the combustion of hydrogen in glass ap-
paratus or stainless steel apparatus (in the case of olefins), which is potentially hazardous, and all precautions should be
carefully observed.
2 References
1 Scope and field of application
This International Standard specifies a method for the deter- ISO 641, Laboratory glassware - lnterchangeable spherical
mination of total Sulfur in Petroleum products, natura1 gas and ground joints.
olefins. The method may be applied to products having Sulfur
contents in the range 1 to 10 000 mg/kg and is particularly ISO 3170, Petroleum products - Liquid h ydrocarbons -
suitable for distillates with total Sulfur contents of less than Manual sampling .
300 mg/kg. Test samples which are viscous, highly aromatic,
or of high Sulfur content may be first diluted with a Sulfur-free ISO 3171, Petroleum products - Liquid hydrocarbons -
solvent. Au toma tic Pipeline sampling .
The method tan be used for the determination of the total ISO 4850, Personal e ye-protectors for welding and related
Sulfur content of natura1 and refinery gases, also for substances techniques - Filters - Utilisa tion and transmittance re-
supplied to the burner in the liquid state and for the determina- quiremen ts.
tion of volatile Sulfur in substances supplied to the burner in the
gaseous state after vaporization from the liquid Phase. lt is not
suitable for the determination of Sulfur in heavy-duty engine
oils. For the determination of Sulfur in light olefins, see
3 Principle
clause 13, special case.
Gaseous or liquid test portions are passed to the oxy-hydrogen
NOTES
flame of a suction burner where they are burnt *with con-
1 If required, total chlorine content of Petroleum products tan be
siderable excess of Oxygen. Viscous or solid test samples are
determined by the usual volumetric, gravimetric or potentiometric
preferably dissolved in light petroleum/toluene blend and
methods for determination of the chloride ions present in the absorp-
treated as liquid test samples or may be burnt in a stream of
tion Solution after combustion by this method.
Oxygen in a combustion boat.
The inorganic bound chlorine has to be removed by water extraction
Prior to the burning procedure, otherwise interference will occur.
The resulting Sulfur oxides are converted into sulfuric acid by
absorption in hydrogen peroxide Solution. Depending on the
2 When viscous or solid materials, such as bitumen or heavy fuel oils,
Sulfur content of the test Portion, the sulfate ions in the absorp- .
are burnt in a combustion boat, some of the Sulfur may be bound to the
ash retained in the boat. If this is the case, the Sulfur bound in the ash tion Solution are determined using the method of analysis
has to be determined in the residue.
shown in table 1 and set out in clause 9.

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SIST ISO 4260:1996
ISO 4260: 1987 (E)
Table 1 - Relation between expected Sulfur content, mass of test Portion, and method of analysis recommended
Sulfur in Aliquot Sulfur
Expected Mass
Method of analysis recommended
Sulfur of test absorption Portion in the aliquot
for different levels of
Solution Portion
content portionl) of absorption
Sulfur content
Solution
SI Kl IJ9
wiilh
112 50
100 100
50 50 Ill 50
1 20 20 l/l 20
Conductimetric Turbidimetric
5 20 100 112 50 titration titration
50 250 1/5 50 (9.4 (9.3)
Ill 250
50 250
-
10 5 50 l/l 50 , Nephelometric ,
IO 100 112 50 titration
20 200 112 100 (9.2)
50 500 112 250
30 5 150 112 75
10 300 112 150
20 600 112 300
50 1500 1/5 300
50 5 250 112 125 Visual
10 500 112 250 titration
30 1500 1/5 300 (9.1)
100 2 200 112 100
5 500 112 250
10 1 000 115 200
1000 1 1000 115 200
2 2000 1/5 400
IO ooo 1 10 000 l/lO . 1000 I
1) The volume of a gas test Sample required may be calculated with sufficient accuracy from the mass and density of the gas. The precision data in
l
clause 12 do not apply for gas test samples.
4 Reagents and materials 4.5 Hydrogen, compressed gas, commercial grade, free
from Sulfur.
During the analysis, unless otherwise specified, use only
reagents of recognized analytical grade and only distilled water
4.6 Hydrochlorit acid, concentrated, ,Ozo 1,19 g/ml.
or water of equivalent purity.
4.7 Mercury.
Volumetric solutions and other reagents as specified in clause 9
under the individual method of analysis and
4.8 Dihexyldisulfide or dibenzothiophene reference
blend.
4.1 Hydrogen Peroxide, 3 % (mlm) Solution, free from
Sulfur.
Dissolve a known mass of dihexyldisulfide or dibenzothio-
phene, weighed to the nearest 0,l mg, in the light
petroleum/toluene blend (4.3). The concentration of the pro-
4.2 Ethanol, 96 % (V/ V), free from Sulfur.
duct should be Chosen from the Sulfur concentration in the
range shown in column 1 of table 1 according to the finish
4.3 Blend containing 4 volumes of light Petroleum,
which will be used.
(boiling range 60 to 80 OC) and 1 volume of toluene, free
from Sulfur (in the following text referred to as “light
Dihexyldisulfide contains 27,36 % (mlm) of Sulfur, and di-
petroleum/toluene blend”).
benzothiophene contains 14,7 % (mlm) of Sulfur.
CAUTION - lt is recommended that high-pressure gas
4.4 Oxygen, compressed gas, commercial grade, free from
cylinders are not stored in the laboratory.
Sulfur.

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SIST ISO 4260:1996
ISO 4260: 1987 IE)
5.1.10 Vacuum line (121, with vacuum valve (9), and branch
5 Apparatus
line to vacuum gauge Ul), and a branch line with stopcock (IO)
to the flow indicator (8).
NOTE - In Order to provide a detailed description of the mode of
\
Operation, this International Standard has been based on two types of
burners and a Single type of absorption train.
5.1.11 Narrow-necked one-mark volumetric flask (13),
Other types of burner using the principle of combustion of a test por-
100 or 250 ml capacity, with spherical ground glass joint,
tion in an oxy-hydrogen flame with excess Oxygen may be used (see
ISO 641-s29115.
clause 13). These should be operated as described in the manufac-
turers’ instructions and checked by the combustion of test portions of
5.1.12 Combustion chamber2) (201, of transparent fused
the Standard Sulfur-containing reference blends (see clause IO).
quartz, cooler (191, absorber tower (17), frit-type filter,
in clause 9 under individual method of pore size index 1,6 mm (161, drip chamber (15), three-way
Apparatus specif ied
stopcock (141, and ground glass spherical joint,
analysis and
ISO 641-S29/15, assembled into a Single unit. The combustion
chamber, cooler and absorber tower are enclosed in a water-
cooled jacket.
5.1 Combustion apparatus (sec figure 1 for the schematic
layout of the apparatus for the combustion of gaseous or liquid
test samples and figure 2 for that for the combustion of viscous
5.1.13 Burner2) (211, of stainless steel or transparent fused
or solid test samples), consisting essentially of the following
quartz. The burner should be of the suction type (see figure 1)
components :
for the combustion of gaseous or liquid products. A stainless
steel burner may be used as an alternative and such a burner
shall be used for light olefins (sec figure 3).
5.1.1 Reducing valve (11, with gauge, range 0 to 5 bar (0 to
500 kPa)l) for Oxygen .
I
5.1.14 Stopcock (181, fitted in the line connecting the ab-
sorption Solution flask and absorber tower (17).
5.1.2 Reducing valve (21, with gauge, range 0 to 2 bar (0 to
.
200 kPa), for hydrogen.
5.1.15 Test Portion Container (22). The assembly of the
combustion equipment shown in figure 1 uses a test Portion
5.1.3 Flowmeter (31, range 20 to 300 I/h, operating on the
Container, for example a conical flask, approximately 100 ml
floating element principle, with precision control valve, for the
capacity. (See also 8.6.1 to 8.6.4.) When testing highly volatile
secondary Oxygen line.
test samples, the conical flask should be enclosed by a vacuum
jacketed vessel or other similar device. The flask is held in place
5.1.4 Flowmeter (41, range 20 to 200 Vh, operating on the by means of an adjustable support.
floating element principle, with precision control valve, for the
hydrogen line. The assembly of the combustion equipment shown in figure 2
uses a combustion boat as the test Portion Container.
5.1.5 Flowmeter (51, range 200 to 2 000 I/h, operating on
5.1.16 Gas Sample meter. A dry gas meter connected to a
the floating element principle, with precision control valve, for
precision type valve for measuring the quantity of test Portion
the primary Oxygen line.
for gas samples shall be used, unless this is to be determined
gravimetrically. The range of the meter shall be appropriate for
5.1.6 Excess-pressure vessels (61, for example wash bot-
the quantity of Sample to be burned and the meter shall be
tles, containing mercury (4.7) and white oil (sec 8.21, or metal
recently calibrated.
pressure safety valves. Three are required. The inlet valves
must be of the non-return type.
5.1.17 Connectors. For connecting the hydrogen and oxy-
gen cylinders with flowmeters (3), (41, and (51, use high-
5.1.7 Flame trap (71, with metal connections.
pressure metal piping. The remaining piping in the System may
be made of elastomers, such as Silicone rubber.
5.1.8 Flow indicator (81, glass.
5.1.18 Bunsen burner.
5.1.9 Vacuu’m gauge (111, range from approximately 0,6 to
1 ,l bar (60 to 1 IO kPa) absolute. 5.1.19 Analytical balance.
1 N/m* = IO-5 bar
1) 1 Pa =
to be the subject of Patents in some countries. Information on the patent Position
The burner and combustion chamber as shown are claimed
2)
Patents are unlikely to be still current.
sh ould be sought from local suppliers. However, most of these
3

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SIST ISO 4260:1996
Absorption
Solution
m
Cooling water
entry
@ij
- Hydrogen
Spherica
- Oxygen
ISO 641-
1
0
Reducing valve for Oxygen Narrow-necked volumetric flask
1 13
2 Reducing valve for hydrogen 14 Three-way stopcock for positions (a) and (b)
3 Flowmeter for secondary Oxygen line 15 Drip chamber
4 Flowmeter for hydrogen line 16 Sintered glass filter
Flowmeter for primary Oxygen line 17 Absorber tower
5
6 Excess-pressure vessels 18 Stopcock
7 Flame trap 19 Cooler
20 Combustion chamber
8 Flow indicator
21 Suction-type burner
9 Vacuum valve
Stopcock 22 Test Portion Container
10
23 Stopcock
11 Vacuum gauge
12 Vacuum line
Figure 1
- Schematic layout of apparatus for combustion of gaseous or liquid test samples
._-_ --~~-~_.--- - - --__ _ - -. - -~

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SIST ISO 4260:1996
Absorption
solution
Q Q
r 20
Cooling water
\
exit L
Q
23
V
3
(c> 11
90
I
Cooling water 7 POb---c Vacuum
II I 27 27 55 - l-4 w
!
entry
IO
Ok
Spherical
1 Reducing vaive for Oxygen
13 Narrow-necked volumetric flask
2 Reducing valve for hydrogen
14 Three-way stopcock for positions (a) and (b)
3 Flowmeter for secondary Oxygen line
15 Drip chamber
4 Flowmeter for hydrogen line
16 Sintered glass filter
5 Flowmeter for primary Oxygen line
17 Absorber tower
6 Excess-pressure vessels
18 Stopcock
7 Flame trap
19 Cooler
8 Flow indicator
20 Combustion chamber
Vacuum valve
9
21 Solid product burner
10 Stopcock
22 Test Portion Container
Vacuum gauge
11
23 Stopcock
12 Vacuum line
Schematic layout of apparatus for combustion of viscous or solid test samples
Figure 2 -

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SIST ISO 4260:1996
ISO 4260: 1987 (EI
8.2 Assembly of apparatus
5.2 Safety appliances
For testing gaseous or liquid test samples, assemble the
5.2.1 A Screen, for example of safety glass, or fine-mesh
carefully cleaned apparatus as shown in figure 1, or for viscous
wire gauze or suitable transparent plastics material or
and solid test samples as shown in figure 2.
equivalent, to Screen off the burner, combustion chamber and
absorber tower.
Fill the three excess-pressure vessels (6) with the mercury (4.7)
up to a level of approximately 300 mm and float approximately
5.2.2 Protective glass filter goggles, capable of absorbing
20 mm of white oil on top of the mercury or adjust the safety
harmful radiation given off during combustion, shall be worn to
valves to an equivalent relief pressure.
protect the operator’s eyes. Oxy-acetylene welding goggles are
suitable (sec ISO 4850).
Fill the flow indicator (8) with water until the level in
both com-
partments is about 30 mm.
52.3 Safety electrovalves, capable of shutting off the
In the assembly shown in figure 1, support the suction burner
hydrogen stream : one on the cold-water circuit, which
(21) with a wire or wire coil of suitable length.
operates only in the event that admission of water Stops, and
the other in the vacuum line (12) which operates only in case of
Ensure that the safety devices (sec 5.2) are in place.
Variation in the low pressure in the combustion chamber.
8.3 Preparation of apparatus
6 Sampling
Pass a rapid stream of cold water in the direction shown in
Test samples shall be taken following the appropriate good
figures 1 and 2, through the cooling jacket enclosing the com-
practice for sampling Petroleum products. Suitable procedures
bustion chamber, cooler and absorber tower.
for sampling from bulk storage are specified in ISO 3170 and
for automatic sampling from Pipe-lines are specified in
Fill the absorption Solution reservoir with the hydrogen
ISO 3171. For gaseous products, on-line sampling and testing
peroxide Solution (4.1).
is recommended.
Adjust the Oxygen pressure reducing valve (1) to 1 bar
(100 kPa) and the hydrogen pressure reducing valve (2) to 05
7 Size of test Portion
bar (50 kPa). Ensure that the valves of meters (3), (4) and (5)
are closed. Turn the three-way stopcock (14) to Position (a).
The size of the test Portion required depends on the Sulfur con-
tent of the test Sample and on the method of analysis employed
Remove the burner (21) and open the stopcock (10) upstream
to determine the Sulfur content. The quantities of test Portion
of the flow indicator (8). Open the valve upstream of flowmeter
required for different combinations of Sulfur content and
(5) to allow an Oxygen stream of 600 to 800 I/h to pass through
methods of analysis are set out in table 1.
the primary Oxygen line, and open the valve upstream of
flowmeter (3) to allow 100 to 200 I/h of Oxygen to flow through
the secondary Oxygen line. Re-introduce the burner (21) and, at
the same time, open the vacuum valve (9) until the flow in-
8 Combustion procedure
dicator (8) drops back to Zero. Close the stopcock (10).
8.1 Cleaning of apparatus
Set the vacuum valve (9) so that the vacuum gauge (11)
indicates a pressure of 0,135 to 0,35 bar (13,5 to 35 kPa)
Scrupulous cleanliness of test Portion Containers and apparatus
absolute.
is required throughout. Wash the test pottion Containers, lines,
valves, and connectors used for gas and LPG test samples with
light petroleum/toluene blend (4.3) until the Sulfur content of
8.4 Ignition of oxy-hydrogen flame
the washings as determined according to the procedure for
liquid test samples is negligible. Ensure that the Containers are
solvent-free before taking test portions. Glassware and silica- 8.4.1 Suction burner (sec figure 1)
ware tan be cleaned with concentrated detergent but must
finally be thoroughly washed with water to remove Sulfur com- Remove the suction burner (21) from the combustion chamber
pounds. More rigorous cleaning tan be accomplished with (20). Open the valve upstream of flowmeter (4) so that a
hydrogen flow of approximately 200 I/h is admitted, (sec
dichromate/nitric acid cleaning agent. Silicaware tan be clean-
ed by heating in a muffle furnace. note 2). Allow hydrogen to flow freely for approximately 30 s
before igniting the oxy-hydrogen flame with a wax taper or
lt is preferable to reserve a set of test Portion Containers and the electrical ignition device. Matches shall not be used.
silica and glassware equipment for low Sulfur content test
samples and to keep another set for high Sulfur content test
CAUTION - Use safety goggles (sec 5.2.2).
samples.
NOTES
NOTE - After each combu,stion or series of combustions, the com-
1 This procedure is modified when burning certain gaseous samples
bustion chamber should be cleaned by washing carefully with the
hydrochloric acid (4.61, diluted (1 + 11, and with water. (sec 8.6.1).
6

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SIST ISO 4260:1996
ISO 4260:1987 (El
line to allow any residual gas in the test portion supply line to be
2 When the burner is being flushed with hydrogen, care should be
exercised that the hydrogen leaving the burner mouth does not pass in- drawn into the suction burner (21) and burnt. Close stopcock
to the combustion chamber, otherwise darnage may occur when the (18) to shut off the flow of absorption solution.
burner is lit.
NOTE - If the test Portion is the contents of a gas Sample cylinder,
Replace the suction burner (21), avoiding contact between the
when the test Portion is completely burnt, two portions, each of a
volume corresponding to approximately 2 % of the volume of the
combustion chamber joint (20) and the oxy-hydrogen flame.
cylinder of the light petroleum/toluene blend (4.3) should be intro-
With the aid of the valve upstream of flowmeter (4), adjust the
duced into the cylinder to dissolve any residual patt of the test Portion
hydrogen flow so as to obtain an oxy-hydrogen flame length of
and each Portion burnt in the oxy-hydrogen flame.
10 to 20 mm. This will produce a drop in pressure at the
vacuum gauge (11). Readjust the vacuum to 0,135 to 0,35 bar
(13,5 to 35 kPa) by means of vacuum valve (9). lt is important 8.6.1.4 Shut off the hydrogen stream by closing the valve
to maintain this vacuum level to achieve steady combustion. upstream of flowmeter (4). When the burner tip is visibly free
from glowing particles, shut off both Oxygen streams by clos-
If it is intended to carry out a blank test on the gases the dura- ing the valves upstream of the flowmeters (3) and (5) and im-
tion of the combustion should be noted. mediately remove the suction burner from the combustion
chamber.
8.4.2 Solid products burner (see figure 2)
8.6.1.5 Spray several jets of distilled water from a wash bottle
Sub-clause 8.4.1 applies equally to the ignition of the oxy- onto the interior Walls of the combustion chamber in Order to
hydrogen flame in the solid products burner (21). wash any residual combustion products through the cooler and
absorber tower into the narrow-necked volumetric flask (13).
8.5 Control of absorption Solution supply
8.6.1.6 Turn the three-way stopcock (14) to Position (b) to
Turn the stopcock (18) so that the supply of absorption Solution relieve the vacuum in the narrow-necked flask (13) and then
is adjusted to a rate of 1 to 5 drops per second. ’ remove it. Close vacuum valve (9) and open stopcock (10).
NOTE - If a series of test portions is to be burnt, neither the oxy-
8.6 Combustion of test Portion
hydrogen gas flame nor the vacuum need be shut off after combustion
of each portion to prepare equipment for further combustion. After the
initial test Portion has been burnt, shut off supply of absorption solu-
8.6.1 Gaseous test samples (general)
tion, and remove the lighted burner (21) from combustion chamber
(20). After spraying distilled water through the combustion chamber
8.6.1.1 In the general procedure, the samples are burnt in the
(sec 8.6.1.51, replace narrow-necked volumetric flask (13) by another
oxy-hydrogen flame; however, samples of natura1 gas fre-
one and re-insert the burner into the combustion chamber.
quently have very low Sulfur contents (approximately 1 mg/kg)
and it is necessary to burn larger test portions. For such
Gaseous test samples (low Sulfur content)
8.6.2
samples, there is no need for an oxy-hydrogen flame as a back-
up flame for burning the gas and these gases tan be burnt
8.6.2.1 Remove the hydrogen supply line to the suction
directly in the Oxygen stream as in 8.6.2.
burner (21) and in its place connect the test portion supply line
NOTE - The procedures in 8.6.1 and 8.6.2 relate to test portions taken
for the gas. This supply line shall include a precision-type valve
direct from a bulk Sample or from a large Sample Container. Alterna-
and a dry gas meter (5.1.16) and may include a safety pressure
tively, the test Portion may be the entire contents of a suitable gas sam-
relief valve before the meter. Prepare the apparatus as specified
ple Container; the quantity of the test Portion may then be determined
in 8.1 to 8.3 but do not ignite the burner as specified in 8.4.
by weighing the Container before and after the combustion procedure.
lt is important to ensure that all of the test Portion has been transferred
to the combustion chamber.
8.6.2.2 Remove the suction burner (21) from the combustion
chamber (20), allow the gaseous test Sample to flow through
8.6.1.2 Allow the test Portion of gaseous Sample to flow from the precision-type valve and the dry gas meter into the burner.
the Sample Container through a precision-type valve and a dry Keep the stopcock (23) closed. Allow the gas to flow freely for
gas meter into the test portion supply line of the suction burner approximately 30 s before igniting the flame, use a wax taper or
an electrical ignition device. Matches shall not be used. Replace
(21). A safety pressure-relief valve may be included before the
gas meter. the burner in the combustion chamber, avoiding contact be-
tween the combustion chamber joint and the flame. Adjust the
vacuum valve (9) and the precision-type valve of the gas test
Adjust the vacuum valve (9) and stopcock (23) so that a flame
approximately 3/4 of the length of the combustion chamber portion supply line so that a flame approximately 3/4 of the
(20) is obtained. Care shall be taken that the flame does not length of the combustion chamber (20) is obtained. Care shall
extend to tauch the condenser coil. be taken so that the flame does not extend to tauch the con-
denser coil. Ensure that during the combustion process the
Ensure that during the combustion process the vacuum gauge vacuum gauge (11) indicates a steady vacuum.
(11) indicates a steady vacuum.
8.6.2.3 When a sufficient volume of test Portion (see table 1)
8.6.1.3 When a sufficient volume of the test Portion (see has been burnt, close the precision-type valve, pinch off the
connections between the gas meter and the supply line to allow
table 1) has been burnt, close the gas meter valve. Pinch off the
any residual gas in the supply line to be drawn to the suction
connection between the gas meter and the test Portion supply
7

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SIST ISO 4260:1996
ISO 4260: 1987 (El
rate of secondary Oxygen. Readjust the pressure at the vacuum gauge
burner and as much as possible burnt. With test samples
m.
having low Sulfur contents, the unburnt Portion will not be suf-
ficient to introduce significant error. Close stopcock (18) to
Alternatively, combustion tan be improved by reducing the liquid flow
shut off the flow absorption solution.
using the stopcock (23) in the test Portion
supply line.
NOTE - If the test Portion is the contents of a gas Sample cylinder,
8.6.4.3 When the test Portion is completely burnt, introduce
proceed as described in the note in 8.6.1.3.
two portions, each of 2 ml, of the ethanol (4.2) into the test
Portion Container (22) to wash down unburnt residues and burn
8.6.2.4 When the burner tip is visibly free from glowing par-
each Portion in the oxy-hydrogen flame. To wash down higher
ticles, shut off both Oxygen streams by closing the valves
boiling Petroleum products, use the light petroleum/toluene
upstream of the flowmeters (3) and (5) and immediately remove
blend (4.3).
the suction burner from the combustion chamber. Proceed as
in 8.6.1.5 and 8.6.1.6 (the note does not apply).
8.6.4.4 Shut off the hydrogen and Oxygen streams following
the procedure of 8.6.1.4, and detach the flask (13). Close the
8.6.3 Liquefied Petroleum gas test samples vacuum valve (9) and open stopcock (10). Proceed as in 8.6.1.5
and 8.6.1.6.
Transfer a test Portion of the test Sample in its liquid form from
NOTE - For combustion
its Container to a test Sample cylinder. From the latter, pass the of a series of samples. see the note in
8.6.1.6.
liquid through a vaporizer coil at a temperature of 60 to 80 OC,
and pass the resulting gas through the test Portion supply line
to the suction burner (21).
8.6.5 Leaded gasoline samples (sec the note in 12.2)
Adjust the flame size as indicated in 8.6.1.2 (in this case the
8.6.5.1 Alternative procedures
first Paragraph of 8.6.1.2 does not apply), readjust the Oxygen
flow rate if necessary and complete the combustion (sec the
If the lead content of the Sample is accurately known, the direct
note in 8.6.4.2). Proceed as in 8.6.1.3 to 8.6.1.6.
combustion procedure specified in 8.6.5.3 may be employed.
Calculate the quantity of the test Portion used from the dif-
If, however, the amount of lead present is unknown or if it is
ference between the apparent masses of the empty and full test
known and the value of the term
Sample cylinder. Generally a 30 to 50 g test Portion will suffice.
32
lead concentration x -
Liquid test samples
8.6.4
207
is significant with respect to the concentration of Sulfur sought,
Liquid Petroleum hydrocarbon fractions, up to and including
light fuel Oil, may be burnt by feeding directly into the oxy- the use of the extraction method 8.6.5.2 is preferred.
hydrogen flame. Lubricating oils free from ash-forming
additives and Petroleum hydrocarbons with higher viscosities NOTE - If the procedure in 8.6.5.3 is used, lead Oxide produced
during combustion may condense on the burner and result in erratic
than light fuel oil may also be burnt in the assembly shown in
burning; in addition, traces of lead Oxide may remain in the System and
figure 1 after dilution with the specified light petroleum/toluene
will interfere with subsequent tests on lead-free samples if the Thorin
blend (4.3).
method (9.1) is used.
CAUTION - Liquids of volatility comparable with that of
8.6.5.2 Gasoline of unknown lead content
isopentane may Cause explosions. Such test samples
should be blended before combustion with a high boiling
Introduce a test portion of approximately 100 ml and 50 ml of
solvent, for example iso-octane.
the hydrochloric acid Solution (4.6) into an extraction apparatus
(see figure 4). To avoid any loss of volatile constituents, pass a
8.6.4.1 Weigh a test Portion (sec table 1) to the nearest 0,05 g
stream of ice water through the reflux condenser. Extract for
into the pre-weighed Container (22). Place the Container with
approximately
...

ISO
4260
NORME INTERNATIONALE
Première édition
1987-04-01
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEXAYHAPOAHAR OPrAHM3A~MR !-lO CTAH)JAPTM3A~MM
Produits pétroliers et hydrocarbures - Dosage du
Méthode de combustion Wickbold
soufre -
Determination of sulfur content - Wickbold
Petroleum products and h ydrocarbons -
combustion method
Numéro de référence
ISO 4260 : 1987 (F)

---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est normalement confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mement aux procédures de I’ISO qui requiérent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 4260 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 28,
Produits pétroliers et lubrifiants.
L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
0 Organisation internationale de normalisation, 1987
Imprimé en Suisse

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ISO 4260 : 1987 (F)
NORME INTERNATIONALE
Produits pétroliers et hydrocarbures - Dosage du
soufre - Méthode de combustion Wickbold
ATTENTION - Le mode opbratoire sp6cifi6 dans la P&ente Norme internationale pr6voit la combustion d’hydrogene
dans un appareil en verre, ou en acier inoxydable (dans le cas des oléfines), ce qui P&ente des risques; aussi toutes les
précautions d’emploi doivent être rigoureusement observ6es.
1 Objet et domaine d’application 2 RAférences
La présente Norme internationale spécifie une méthode de ISO 641, Verrerie de laboratoire - Assemblages spheriques
dosage du soufre total dans les produits pétroliers, le gaz natu- rodes interchangeables.
rel et les oléfines. Elle est applicable aux produits ayant des
teneurs en soufre allant de 1 à 10 000 mg/kg, et convient parti- ISO 3170, Produits pétroliers - Hydrocarbures liquides -
culierement aux distillats dont la teneur en soufre total est infé- Échantillonnage manuel.
rieure à 300 mg/kg. Les prises d’essai de produits visqueux,
très aromatiques, ou à haute teneur en soufre, peuvent être ISO 3171, Produits pétroliers - Hydrocarbures liquides -
d’abord diluées avec un solvant exempt de soufre. Échantillonnage automatique en oleoduc.
La méthode peut être utilisee pour la détermination de la teneur
ISO 4850, Protecteurs individuels de rœi1 pour le soudage et les
en soufre total des gaz naturels, des gaz de raffinerie et des pro-
techniques connexes - Filtres - Utilisation et spécifications
duits présentés à l’état liquide au brûleur. Elle peut également
de transmission.
être utilisée pour le dosage du soufre volatil dans les produits
présentés au brûleur à l’état gazeux après vaporisation de la
phase liquide. Elle ne peut pas être utilisée pour la détermina-
tion de la teneur en soufre dans les huiles moteurs en service
sévere. Pour la détermination de la teneur en soufre dans les
oléfines Iégéres, se reporter aux prescriptions du chapitre 13 3 Principe
(( Cas particulier )).
Les prises d’essai de produits gazeux ou liquides sont passées
NOTES
dans la flamme oxhydrique d’un brûleur à aspiration où elles
sont brûlées avec un large exces d’oxygène. Les prises d’essai
1 Si nécessaire, la teneur en chlore total dans les produits pétroliers
de produits visqueux ou solides sont de préférence dissoutes
peut être déterminée selon les méthodes de dosages classiques, titri-
métriques, gravimétriques ou potentiométriques, des ions chlorure pré-
dans un mélange essence Iégére/toluène et traitées ensuite
sents dans la solution d’absorption aprés combustion.
comme des prises d’essai de produits liquides; elles peuvent
également être brûlées dans un courant d’oxygène, dans une
Le chlore inorganique lié devrait être éliminé par extraction à l’eau
nacelle à combustion.
avant de procéder à la combustion, sinon, des interférences peuvent se
produire.
Les oxydes de soufre obtenus sont transformés en acide sulfu-
2 Lorsque des produits visqueux ou solides, comme les fiouls lourds
rique par absorption dans une solution de peroxyde d’hydro-
et les bitumes sont brûlés dans une nacelle de combustion, une partie
gène. En fonction de la quantité de soufre dans la prise d’essai,
du soufre peut être retenue dans les cendres demeurant dans la
les ions sulfate de la solution d’absorption sont doses comme
nacelle. Si cela est le cas, le soufre retenu dans les cendres devrait être
indiqué dans le tableau 1 et dans le chapitre 9.
dosé dans le résidu.
1

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ISO 4260: 1987 (F)
- Relation entre la teneur presumée en soufre, la masse de la prise d’essai et la méthode
Tableau 1
de dosage recommandee
Teneur Masse Quantité de Partie Quantite de
de la soufre dans la
présum6e aliquote soufre Méthode de dosage recommandée
en prise solution de dans la partie
pour les diffkents niveaux
soufre d’essai 1) d’absorption
solution aliquote de teneurs en soufre
d’absorption
w/kg 9 lu
lu
100 100 112 50
50
50 50 I/l
1 20 20 111 20
5 20 100 112 50 Conductimétrie Turbidimétrie
50 250 1/5 50 (9.4) (9.3)
50 250 I/l 250
10 5 50 111 50 , Nép hélométrie
112 50
10 100 (9.2)
20 200 112 100
Il2 250
50 500
30 5 150 112 75
10 300 Il2 150
20 600 Il2 300
300
50 1500 1/5
50 5 250 Il2 125 Dosage avec
10 500 112 250 indicateur coloré
30 1500 1/5 300 (9.1)
2 200 Il2 100
100
250
5 500 112
10 1000 1/5 200
1ooo 1 1000 115 200
Il5 400
2 2ooo
loooo 1 loooo 1/10 looo
_ _.
1) Le volume d’échantillon gazeux nécessaire peut être calculé avec une précision suffisante à partir de la masse volumique et de la masse du gaz.
La fidélité donnée dans le chapitre 12 ne s’applique pas aux échantillons gazeux.
4 Réactifs et produits 4.5 Hydrogène, gaz comprimé, de qualité technique,
exempt de soufre.
Au cours de l’analyse, sauf indications différentes, utiliser uni-
quement des réactifs de qualité analytique reconnue, et de l’eau
4.6 Acide chlorhydrique, concentré, ezo 1,19 g/ml.
distillée ou de l’eau de pureté équivalente. Solutions titrées et
autres réactifs, tels que spécifiés dans le chapitre 9, pour les
4.7 Mercure.
différentes méthodes de dosage, et
4.8 Melange etalon de disulfure de dihexyle ou de
4.1 Peroxyde d’hydrogene, solution à 3 % (mlm),
dibenzothiophène.
exempte de soufre.
Dissoudre une masse connue de disulfure de dihexyle ou de
dibenzothiophène, pesée à 0,l mg prés, dans le mélange
4.2 Éthanol, à 96 % WV), exempt de soufre.
essence Iégère/toluéne (4.3). La concentration de l’un ou
l’autre produit sera choisie à partir des plages de concentration
en soufre indiquées dans la colonne 1 du tableau 1 en fonction
4.3 Melange exempt de soufre, comprenant 4 volumes
de la méthode de dosage qui sera utilisée.
d’essence légère (intervalle de distillation 60 à 80 OC) et
1 volume de toluene exempt de soufre (ce mélange sera dési-
Le disulfure de dihexyle et le dibenzothiophène contiennent
gné, dans la suite du texte, sous la dénomination ((mélange
respectivement 27,36 % et 14,7 % (mlm) de soufre.
essence Iégére/ toluéne )j).
AT-TENTlON - II est recommandé de ne pas conserver
4.4 Oxygène, gaz comprimé, de qualité technique, exempt les bouteilles de gaz sous haute pression dans le labora-
de soufre. toire.
2

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 4260: 1987 (FI
5.1.10 Ligne de vide (121, avec une vanne de vide (9), une
5 Appareillage
connexion à la jauge à vide (1 l), une connexion avec le robinet
(10) à l’indicateur de débit (8).
NOTE - Afin de fournir une description détaillée du mode opératoire,
la présente Norme internationale se référe à deux types de brûleurs et à
un seul type d’appareil d’absorption.
5.1.11 Fiole jaugée à col étroit (131, de capacité 106 ou
250 ml, munie d’un joint sphérique rodé, ISO 641-S29/15.
D’autres types de brûleurs utilisant le principe de combustion d’une
prise d’essai dans une flamme oxhydrique avec excés d’oxygéne peu-
vent être employés (voir chapitre 13). Ils doivent être utilisés suivant les
5.1.12 Chambre de combustion*) (201, en quartz fondu
instructions des constructeurs et être contrôlés à l’aide de prises
transparent, refrigerant (191, absorbeur (171, filtre à plaque
d’essai étalons de teneur connue en soufre (voir chapitre 10).
en verre fritte (16) de 1,6 mm de diametre de pore, cham-
bre de purge (151, robinet 4 trois voies (14) et joint sphéri-
Appareillage spécifié dans le chapitre 9, aux
paragraphes
que rode, ISO 641-S29/15, assemblés en une seule piéce. La
concernant les différentes méth odes de dosage, et
chambre de combustion, le réfrigérant et I’absorbeur sont
enfermés dans une jaquette de refroidissement à l’eau.
5.1 Appareil de combustion (voir figure 1 pour une des-
5.1.13 Brûleur*) (21), en acier inoxydable ou en quartz fondu
cription schématique du dispositif de combustion pour échan-
transparent. Pour les produits gazeux ou liquides, le brûleur
tillons liquides ou gazeux et figure 2 pour le dispositif de com-
doit être du type à aspiration (voir figure 1). Un brûleur en acier
bustion pour échantillons visqueux ou solides), composé
inoxydable peut être utilisé en alternative et un tel brûleur doit
essentiellement des éléments suivants :
être utilisé pour les olefines Iégéres (voir figure 3).
5.1.1 Manodétendeur (11, pour l’oxygène, gamme 0 & 5 bar
5.1.14 Robinet (18), monté sur la ligne reliant le récipient de
(0 à 500 kPa)?
solution d’absorption et I’absorbeur (17).
5.1.2 Manodétendeur (2), pour l’hydrogène, gamme 0 a 2
5.1.15 Rkipient pour prise d’essai (22). L’ensemble du
bar (0 à 200 kPa)l).
dispositif de combustion représenté à la figure 1 comporte un
récipient pour prise d’essai, constitue par une fiole conique de
capacité 100 ml environ. (Voir également 8.6.1 à 8.6.4.) Dans
5.1.3 Débitmètre (31, pour la ligne d’oxygène secondaire,
les essais sur des échantillons très volatils, la fiole conique doit
type à flotteur, gamme 20 à 300 I/h, avec une vanne de con-
être placée dans un vase de Dewar ou autre récipient analogue.
trôle de précision.
La fiole est maintenue en place à l’aide d’un dispositif de sup-
port réglable.
5.1.4 Débitmètre (41, pour la ligne d’hydrogéne, type à flot-
L’ensemble du dispositif de combustion représenté à la figure 2
teur, gamme 20 à 200 I/h, avec une vanne de contrôle de préci-
comporte une nacelle de combustion comme récipient pour
sion.
prise d’essai.
5.1.5 Débitmètre (5), pour la ligne d’oxygène primaire, type
5.1.16 Compteur pour khantillon gazeux. Un compteur à
a flotteur, gamme 200 à 2 000 I/h, avec une vanne de contrôle
gaz sec, relié a une vanne de précision, doit être utilisé pour
de précision.
mesurer la quantité de la prise d’essai dans le cas d’échantillons
gazeux, à moins qu’elle ne soit déterminée par pesée. La capa-
5.1.6 Trois recipients de garde pour la pression (6), par cité du compteur doit être appropriée a la quantité d’échantillon
à brûler et le compteur doit avoir éte étalonné peu de temps
exemple des flacons laveurs contenant du mercure (4.7) et de
I’huile blanche (voir 8.21, ou trois soupapes métalliques de avant.
sécurité. Les vannes d’arrivée doivent être du type à non-
retour. 5.1.17 Raccords. Pour raccorder les bouteilles d’oxygène et
d’hydrogéne aux débitmétres (3), (4) et (51, employer des
tuyaux en métal «haute pression)). Les autres tuyaux des cir-
5.1.7 Brise-flamme (71, avec des connexions métalliques.
cuits peuvent être en élastomère, par exemple élastomère aux
silicones.
5.1.8 Indicateur de débit (81, en verre.
5.1.18 Bec Bunsen.
5.1.9 Jauge à vide (111, gamme d’environ 0,6 à 1 ,l bar
(60 à 110 kPa) absolus. 5.1.19 Balance analytique.
1 Pa = 1 N/m2 = 10-S bar
1)
un brevet dans certains pays. Des informations su r ce sujet pourront être
la chambre de combustion représentés sont protégés par
2) Le brûleur et
plupart de ces brevets ne soient plus en vigueur.
obtenues auprés des fournisseurs locaux. Toutefois, il est possible que la

---------------------- Page: 5 ----------------------
Solution
d’absorption
Sortie de l’eau
de refroidissement
b
n
18
0
Entrée de l’eau
2
0
Joint sphérique rodé
SO 641~s29/15 - Oxygène
f
1
t 0
1
1 Manodétendeur pour oxygéne Fiole jaugée à col étroit
13
13
2 Manodétendeur pour hydrogène
14 Robinet à trois voies pour positions (a) et (b)
3 Débitmètre pour ligne d’oxygéne secondaire 15 Chambre de purge
4 Débitmètre pour ligne d’hydrogéne
16 Filtre à plaque en verre fritté
J
5 Débitmètre pour ligne d’oxygéne primaire 17 Absorbeur
6 Récipients de garde pour la pression 18 Robinet
7 Brise-flamme Réf rigérant
19
8 Indicateur de débit 20 Chambre de combustion
9 Vanne de vide 21 Brûleur à aspiration
10 Robinet 22 Récipient pour prise d’essai
11 Jauge à vide 23 Robinet
12 Ligne de vide
Figure 1 - Plan schématique de l’appareillage de combustion pour échantillons liquides ou gazeux

---------------------- Page: 6 ----------------------
Solution
Joint conique rodé
d’absorption
Sortie de l’eau
Y--
ISO 383-19/35
l-
de refroidissement
\
Entrée de l’eau
d
de refroidissement
- @p
- Hydrogène
41
ISO 641-s29/15 Oxygène
II\
1 Manodétendeur pour oxygéne
13 Fiole jaugée à col étroit
2 Manodétendeur pour hydrogéne 14 Robinet à trois voies pour positions (a) et (b)
3 Débitmétre pour ligne d’oxygène secondaire 15 Chambre de purge
4 Débitmètre pour ligne d’hydrogéne
16 Filtre à plaque en verre fritté
5 Débitmètre pour ligne d’oxygène primaire 17 Absorbeur
6 Récipients de garde pour la pression 18 Robinet
7 Brise-flamme 19 Réfrigérant
8 Indicateur de débit 20 Chambre de combustion
9 Vanne de vide 21 Brûleur pour produits solides
10 Robinet 22 Récipient pour prise d’essai
11 Jauge à vide 23 Robinet
12 Ligne de vide
Figure 2 - Plan schbmatique de l’appareillage de combustion pour échantillons solides ou visqueux

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 4260: 1987 (F)
5.2 Dispositifs de sécurité 8.2 Assemblage de l’appareillage
5.2.1 Écran, par exemple un verre de sécurité, ou une toile Pour les essais sur des échantillons liquides ou gazeux, assem-
bler l’appareillage soigneusement nettoyé comme indiqué sur la
métallique serrée, ou une plaque en plastique transparent, ou
tout autre procédé équivalent, pour faire écran devant le brû- figure 1; pour les échantillons visqueux ou solides, assembler
leur, la chambre de combustion et I’absorbeur. l’appareillage soigneusement nettoyé comme indiqué sur la
figure 2.
5.2.2 Paire de lunettes protectrices filtrantes, capables
d’absorber le rayonnement dangereux provoqué par la combus- Remplir les trois récipients de garde (6) avec du mercure (4.7)
tion, devant être portées par l’opérateur. Une paire de lunettes jusqu’à un niveau de 300 mm environ et compléter sur 20 mm
pour soudure autogène donne satisfaction (voir ISO 4850). environ avec de I’huile blanche, ou régler les soupapes de sécu-
rité à une valeur de pression équivalente.
5.2.3 Électrovannes de sécurité, capables de couper le
Remplir l’indicateur de débit (8) avec de l’eau jusqu’à ce que le
courant d’hydrogène: l’une sur le circuit de l’eau de réfrigéra-
niveau dans les deux compartiments atteigne 30 mm environ.
tion qui ne fonctionne qu’en cas d’arrêt de l’arrivée d’eau, et
l’autre sur le circuit de vide (12) qui ne fonctionne qu’au cas où
Dans l’assemblage représenté à la figure 1, maintenir le brûleur
il y a une variation de la dépression dans la chambre de com-
à aspiration (21) en position à l’aide d’un fil ou serpentin de fil
bustion.
métallique de longueur appropriée.
\
Vérifier que les dispositifs de sécurité (voir 5.2) sont en place.
6 Échantillonnage
8.3 Préparation de l’appareillage
Les échantillons pour essai doivent être prélevés suivant les
règles appropriées à l’échantillonnage de produits pétroliers.
Faire circuler un courant rapide d’eau froide, suivant le sens
Des modes opératoires propres à l’échantillonnage fait à partir
indiqué sur les figures 1 et 2, dans la jaquette de refroidisse-
de stockage en vrac et à l’échantillonnage automatique fait
ment entourant la chambre de combustion, le réfrigérant et
sont respectivement spécifiés dans
à partir d’oléoducs,
I’absorbeur.
I’ISO 3170 et I’ISO 3171. Pour les produits gazeux, un échantil-
lonnage et des analyses sur ligne sont recommandés.
Remplir le réservoir de la solution
d’a bsorption avec de la solu-
tion de peroxyde d’ hydrogène (4.
1).
7 Importance de la prise d’essai
Régler le manodétendeur pour oxygène (1) à une pression de
sortie de 1 bar (100 kPa) et le manodétendeur pour hydrogéne
L’importance de la prise d’essai dépend de la teneur en soufre
(2) à une pression de sortie de 0’5 bar (50 kPa). Vérifier que les
de l’échantillon et de la méthode de dosage employée pour
vannes des debitmètres (31, (4) et (5) sont fermées. Tourner le
déterminer la teneur en soufre. Les masses de prises d’essai
robinet à trois voies (14) en position (a).
requises en fonction des teneurs en soufre et des méthodes de
dosage sont indiquées dans le tableau 1.
Enlever le brûleur (21) et ouvrir le robinet (10) en amont de
l’indicateur de débit (8). Ouvrir la vanne placée en amont du
débitmétre (5) pour obtenir un débit d’oxygène de 600 à 800 I/h
8 Mode opératoire à suivre pour la
dans la ligne d’oxygène primaire, et ouvrir la vanne placée en
combustion
amont du débitmetre (3) pour obtenir un débit d’oxygène de
100 à 200 I/ h dans la ligne d’oxygène secondaire. Replacer le
8.1 Nettoyage de l’appareillage
brûleur (21) et, en même temps, ouvrir la vanne de vide (9)
jusqu’à ce que l’indicateur de débit (8) retombe à zéro. Fermer
Une propreté scrupuleuse des récipients pour prises d’essai et
le robinet (10).
de l’appareillage est indispensable. Laver les récipients pour pri-
ses d’essai, lignes, robinets et raccords, utilisés pour les gaz et
Régler la vanne de vide (9) de facon que la jauge à vide (11) indi-
gaz de pétrole liquéfiés, avec le mélange essence
que une pression absolue de O,i35 à 0’35 bar (13,5 à 35 kPa).
Iégère/toluéne (4.3) jusqu’à ce que la teneur en soufre des rin-
çages, déterminée selon le mode opératoire pour les produits
8.4 Allumage de la flamme oxhydrique
liquides, soit négligeable. Vérifier que les récipients sont
exempts de solvant avant l’introduction des prises d’essai. La
8.4.1 Brûleur & aspiration (voir figure 1)
verrerie et les appareils en silice peuvent être nettoyés avec un
détergent concentré, mais doivent ensuite être rincés soigneu-
Retirer le brûleur à aspiration (21) de la chambre de combustion
sement avec de l’eau pour eliminer les composés soufrés. Un
(20). Ouvrir la vanne placée en amont du débitmètre (4) pour
nettoyage plus poussé peut être réalisé à l’aide d’un agent de
obtenir un débit d’hydrogène de 200 I/h environ (voir note 2).
nettoyage (dichromate/acide nitrique). Les appareils en silice
Laisser l’hydrogène s’écouler librement durant 30 s environ,
peuvent être nettoyés par chauffage dans un four à moufle. j
allumer la flamme oxhydrique à l’aide d’un allumeur électrique
II est préférable de destiner une série de récipients pour prises ou d’une mèche. Ne pas utiliser d’allumettes.
d’essai et appareils en verre et en silice aux echantillons à basse
ATTENTION - Porter des lunettes de sécurité (voir 5.2.2).
teneur en soufre et d’en conserver une seconde série pour les
échantillons à haute teneur en soufre.
NOTES
NOTE - Après chaque essai ou série d’essais, la chambre de combus-
1 Le présent mode opératoire est modifié lors de la combustion de
tion doit être lavée soigneusement avec de l’acide chlorhydrique (4.6)
certains échantillons gazeux (voir 8.6.1).
dilué (1 + 1) et avec de l’eau.
6

---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 4260: 1987 (FI
S’assurer que, pendant la combustion, la jauge à vide (11) indi-
2 Lorsque le brûleur est balayé par I’hydrogéne, veiller à ce que
.
l’hydrogène sortant de l’orifice du brûleur n’entre pas dans la chambre
que un vide stable.
de combustion; dans le cas contraire, des dégâts pourraient se pro-
duire au moment de l’allumage du brûleur.
8.6.1.3 Lorsqu’un volume suffisant de prise d’essai est brûlé
(voir tableau 11, fermer la vanne du compteur à gaz. Pincer la
Replacer le brûleur à aspiration (21)’ en évitant le contact entre
ligne de raccordement entre le compteur à gaz et la ligne d’ali-
le joint rodé de la chambre de combustion (20) et la flamme
mentation du brûleur de facon à pousser le gaz restant dans la
oxhydrique. A l’aide de la vanne placée en amont du débitmètre
ligne d’alimentation vers le brûleur à aspiration (21) et le brûler.
(41, régler le débit d’hydrogène de facon à obtenir une longueur
Fermer le robinet (18) pour arrêter l’alimentation en solution
de flamme oxhydrique de 10 à 20 mm, ce qui entraîne une
d’absorption.
chute de pression sur la jauge à vide (11). Réajuster le vide à
0,135 à Of35 bar (13’5 a 35 kPa) au moyen de la vanne de vide
NOTE - Si la prise d’essai correspond à la totalité du contenu du réci-
(9). II est important de maintenir ce vide pour assurer une com-
pient pour échantillons gazeux et si cette prise d’essai est compléte-
bustion régulière.
ment brûlée, introduire dans le récipient, par deux fois, une partie de
mélange essence Iégère/toluène (4.3) correspondant à environ 2 % du
S’il est prévu d’effectuer un essai à blanc sur les gaz, la durée
volume du récipient, de façon à dissoudre tout ce qui aurait pu rester
de la combustion doit être notée.
de prise d’essai et brûler chacune de ces parties dans la flamme oxhy-
drique.
8.4.2 Brûleur pour produits solides (voir figure 2)
8.6.1.4 Arrêter le courant d’hydrogéne en fermant la vanne
Le paragraphe 8.4.1 s’applique également à l’allumage de la
placée en amont du débitmètre (4). Lorsque l’extrémité du brû-
flamme oxhydrique dans le cas du brûleur (21) pour produits
leur est visiblement libre de particules incandescentes, couper
solides.
les deux courants d’oxygéne en fermant les vannes placées en
amont des débitmètres (3) et (5)’ et retirer immédiatement le
brûleur à aspiration de la chambre de combustion.
8.5 Contrôle de l’alimentation en solution
d’absorption
8.6.1.5 Rincer de plusieurs jets d’eau distillée les parois inté-
Tourner le robinet (18) de facon que l’alimentation en solu-
rieures de la chambre de combustion de facon à entraîner tous
tion d’absorption soit réglée a un débit de 1 à 5 gouttes par
les produits de combustion résiduels à travers le réfrigérant et
seconde.
I’absorbeur dans la fiole jaugée à col étroit (13).
8.6 Combustion de la prise d’essai
8.6.1.6 Tourner le robinet à trois voies (14) en position (b)
pour remettre la fiole jaugée (13) a la pression atmosphérique et
enlever ensuite cette fiole. Fermer la vanne de vide (9) et ouvrir
8.6.1 Échantillons pour essai de produit gazeux
le robinet (10).
(généralit6s)
NOTE - Si une skie de prises d’essai doit être brûlée, il n’est pas
8.6.1.1 Dans le mode opératoire habituel, les échantillons
besoin d’éteindre la flamme oxhydrique et de couper le vide après la
sont brûlés dans une flamme oxhydrique; cependant, les
combustion de chaque prise. Apres avoir brûle la première prise
échantillons de gaz naturels contiennent souvent très peu de
d’essai, couper l’alimentation en solution d’absorption et retirer le brû-
soufre (environ 1 mg/kg), aussi est-il nécessaire de brûler des leur allumé (21) de la chambre de combustion (20). Apres avoir rincé à
l’eau distillée la chambre de combustion (voir 8.6.1.51, remplacer la
prises d’essai plus importantes. Dans ce cas, il n’est pas néces-
fiole jaugée (13) par une autre et réintroduire le brûleur dans la chambre
saire d’utiliser une flamme oxhydrique comme flamme
de combustion.
d’appoint pour la combustion des gaz, car ceux-ci peuvent être
brûlés directement dans un courant d’oxygéne comme spécifié
en 8.6.2.
8.6.2 Échantillons pour essai de produits gazeux (à
basse teneur en soufre)
NOTE - Les modes opératoires spécifiés en 8.6.1 et 8.6.2 s’appliquent
aux prises d’essai prélevées directement à partir d’un échantillon en
vrac ou contenu dans un grand récipient. Par ailleurs, cette prise
8.6.2.1 Remplacer la ligne d’alimentation en hydrogéne du
d’essai peut être constituée de la quantité totale d’échantillon gazeux
brûleur à aspiration (21) par la ligne d’alimentation en prise
contenue dans le récipient; dans ce cas, la quantité de prise d’essai
d’essai gazeuse. Cette ligne d’alimentation doit comporter une
peut être obtenue par pesée du récipient avant et aprés la combustion.
vanne de précision et un compteur à gaz sec (5.1.16) et peut
II est important de s’assurer que toute la prise d’essai a été transférée
également comporter une vanne de limitation de pression avant
dans la chambre de combustion.
le compteur. Préparer l’appareillage comme spécifié de 8.1 à
8.3, mais ne pas allumer le brûleur comme spécifié en 8.4.
8.6.1.2 Laisser la prise d’essai de produit gazeux s’écouler du
récipient contenant l’échantillon jusqu’à la ligne d’alimentation
8.6.2.2 Retirer le brûleur à aspiration (21) de la chambre de
du brûleur à aspiration (21) à travers une vanne de précision et
combustion (20)’ laisser l’échantillon gazeux s’écouler à travers
un compteur à gaz sec. Une vanne de sécurité limitant la pres-
la vanne de précision et le compteur à gaz sec jusqu’au brûleur. .
sion peut être placée avant le compteur.
Laisser le robinet (23) fermé. Laisser le gaz s’écouler librement
durant 30 s environ avant de l’enflammer à l’aide d’une mèche
Régler la vanne de vide (9) et le robinet (23) de façon à obtenir
ou d’un allumeur électrique. Ne pas utiliser d’allumettes.
une flamme atteignant les 3/4 de la longueur de la chambre de
Remettre le brûleur à aspiration dans la chambre de combus-
combustion (20). Veiller à ce que la flamme ne s’allonge pas
tion, en évitant tout contact de la flamme avec le joint de la
jusqu’à toucher le serpentin du réfrigérant.
7

---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 4260:1987 (F)
chambre de combustion. Régler la vanne de vide (9) et la vanne
8.6.4.1 Peser, à 0,05 g près, une prise d’essai (voir tableau 1)
de précision de la ligne d’alimentation en prise d’essai gazeuse,
dans le récipient pour prise d’essai (22) préalablement taré. Pla-
de facon à obtenir une flamme atteignant les 3/4 de la longueur
cer le récipient contenant la prise d’essai sur un support régla-
de la chambre de combustion (20). Veiller à ce que la flamme ne
ble et au-dessous de l’extrémité libre de la ligne d’alimentation
s’allonge pas jusqu’à toucher le serpentin du réfrigérant. du brûleur à aspiration (21). Soulever le récipient pour prise
S’assurer que, pendant la combustion, la jauge à vide (11) indi-
d’essai jusqu’à ce que la ligne d’alimentation atteigne le fond de
que un vide stable.
celui-ci.
8.6.4.2 Augmenter le vide avec précaution à l’aide de la vanne
8.6.2.3 Lorsqu’un volume suffisant de prise d’essai est brûlé
de vide (9) de façon que la prise d’essai soit doucement aspirée
(voir tableau 11, fermer la vanne de précision. Pincer la ligne de
vers la flamme oxhydrique. Régler la vanne de vide (9) jusqu’à
raccordement entre le compteur à gaz et la ligne d’alimentation
ce que la flamme atteigne approximativement les 3/4 de la lon-
du brûleur de façon à pousser le gaz restant dans la ligne d’ali-
gueur de la chambre de combustion (201, ce qui correspond à
mentation vers le brûleur à aspiration (21) et faire brûler le plus
un débit pour la combustion de 3 à 5 ml/min environ. S’assurer
possible. Dans le cas d’échantillons à basse teneur en soufre, la
que la flamme est exempte de fumée et ne touche pas le ser-
quantité de produit imbrûlé n’est pas suffisante pour introduire
pentin du réfrigérant.
une erreur significative. Fermer le robinet (18) pour arrêter I’ali-
mentation en solution d’absorption.
- Si une prise d’essai ne brûle pas facilement, vérifier la pres-
NOTE
sion indiquée par la jauge à vide (Il). La combustion peut être amélio-
NOTE - Si la prise d’essai correspond à la totalité du contenu du réci-
rée en réglant la vanne de précision placée en amont du débitmètre (3)
pient pour échantillons gazeux, procéder comme spécifié dans la note
de facon à augmenter le débit d’oxygène secondaire. Régler de nou-
en 8.6.1.3.
veau la pression à la jauge à vide (II).
En variante, la combustion peut être améliorée en réduisant I’écoule-
8.6.2.4 Lorsque l’extrémité du brûleur est visiblement libre de
ment du liquide à l’aide du robinet (23)
placé sur la ligne d’alimentation.
particules incandescentes, couper les deux courants d’oxygène
en fermant les vannes placées en amont des débitmètres (3) et
8.6.4.3 Lorsque la prise d’essai est complètement brûlée,
(5), et retirer immédiatement le brûleur à aspiration de la cham-
introduire à deux reprises 2 ml d’éthanol (4.2) dans le ré
...

ISO
4260
NORME INTERNATIONALE
Première édition
1987-04-01
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEXAYHAPOAHAR OPrAHM3A~MR !-lO CTAH)JAPTM3A~MM
Produits pétroliers et hydrocarbures - Dosage du
Méthode de combustion Wickbold
soufre -
Determination of sulfur content - Wickbold
Petroleum products and h ydrocarbons -
combustion method
Numéro de référence
ISO 4260 : 1987 (F)

---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est normalement confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mement aux procédures de I’ISO qui requiérent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 4260 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 28,
Produits pétroliers et lubrifiants.
L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
0 Organisation internationale de normalisation, 1987
Imprimé en Suisse

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ISO 4260 : 1987 (F)
NORME INTERNATIONALE
Produits pétroliers et hydrocarbures - Dosage du
soufre - Méthode de combustion Wickbold
ATTENTION - Le mode opbratoire sp6cifi6 dans la P&ente Norme internationale pr6voit la combustion d’hydrogene
dans un appareil en verre, ou en acier inoxydable (dans le cas des oléfines), ce qui P&ente des risques; aussi toutes les
précautions d’emploi doivent être rigoureusement observ6es.
1 Objet et domaine d’application 2 RAférences
La présente Norme internationale spécifie une méthode de ISO 641, Verrerie de laboratoire - Assemblages spheriques
dosage du soufre total dans les produits pétroliers, le gaz natu- rodes interchangeables.
rel et les oléfines. Elle est applicable aux produits ayant des
teneurs en soufre allant de 1 à 10 000 mg/kg, et convient parti- ISO 3170, Produits pétroliers - Hydrocarbures liquides -
culierement aux distillats dont la teneur en soufre total est infé- Échantillonnage manuel.
rieure à 300 mg/kg. Les prises d’essai de produits visqueux,
très aromatiques, ou à haute teneur en soufre, peuvent être ISO 3171, Produits pétroliers - Hydrocarbures liquides -
d’abord diluées avec un solvant exempt de soufre. Échantillonnage automatique en oleoduc.
La méthode peut être utilisee pour la détermination de la teneur
ISO 4850, Protecteurs individuels de rœi1 pour le soudage et les
en soufre total des gaz naturels, des gaz de raffinerie et des pro-
techniques connexes - Filtres - Utilisation et spécifications
duits présentés à l’état liquide au brûleur. Elle peut également
de transmission.
être utilisée pour le dosage du soufre volatil dans les produits
présentés au brûleur à l’état gazeux après vaporisation de la
phase liquide. Elle ne peut pas être utilisée pour la détermina-
tion de la teneur en soufre dans les huiles moteurs en service
sévere. Pour la détermination de la teneur en soufre dans les
oléfines Iégéres, se reporter aux prescriptions du chapitre 13 3 Principe
(( Cas particulier )).
Les prises d’essai de produits gazeux ou liquides sont passées
NOTES
dans la flamme oxhydrique d’un brûleur à aspiration où elles
sont brûlées avec un large exces d’oxygène. Les prises d’essai
1 Si nécessaire, la teneur en chlore total dans les produits pétroliers
de produits visqueux ou solides sont de préférence dissoutes
peut être déterminée selon les méthodes de dosages classiques, titri-
métriques, gravimétriques ou potentiométriques, des ions chlorure pré-
dans un mélange essence Iégére/toluène et traitées ensuite
sents dans la solution d’absorption aprés combustion.
comme des prises d’essai de produits liquides; elles peuvent
également être brûlées dans un courant d’oxygène, dans une
Le chlore inorganique lié devrait être éliminé par extraction à l’eau
nacelle à combustion.
avant de procéder à la combustion, sinon, des interférences peuvent se
produire.
Les oxydes de soufre obtenus sont transformés en acide sulfu-
2 Lorsque des produits visqueux ou solides, comme les fiouls lourds
rique par absorption dans une solution de peroxyde d’hydro-
et les bitumes sont brûlés dans une nacelle de combustion, une partie
gène. En fonction de la quantité de soufre dans la prise d’essai,
du soufre peut être retenue dans les cendres demeurant dans la
les ions sulfate de la solution d’absorption sont doses comme
nacelle. Si cela est le cas, le soufre retenu dans les cendres devrait être
indiqué dans le tableau 1 et dans le chapitre 9.
dosé dans le résidu.
1

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ISO 4260: 1987 (F)
- Relation entre la teneur presumée en soufre, la masse de la prise d’essai et la méthode
Tableau 1
de dosage recommandee
Teneur Masse Quantité de Partie Quantite de
de la soufre dans la
présum6e aliquote soufre Méthode de dosage recommandée
en prise solution de dans la partie
pour les diffkents niveaux
soufre d’essai 1) d’absorption
solution aliquote de teneurs en soufre
d’absorption
w/kg 9 lu
lu
100 100 112 50
50
50 50 I/l
1 20 20 111 20
5 20 100 112 50 Conductimétrie Turbidimétrie
50 250 1/5 50 (9.4) (9.3)
50 250 I/l 250
10 5 50 111 50 , Nép hélométrie
112 50
10 100 (9.2)
20 200 112 100
Il2 250
50 500
30 5 150 112 75
10 300 Il2 150
20 600 Il2 300
300
50 1500 1/5
50 5 250 Il2 125 Dosage avec
10 500 112 250 indicateur coloré
30 1500 1/5 300 (9.1)
2 200 Il2 100
100
250
5 500 112
10 1000 1/5 200
1ooo 1 1000 115 200
Il5 400
2 2ooo
loooo 1 loooo 1/10 looo
_ _.
1) Le volume d’échantillon gazeux nécessaire peut être calculé avec une précision suffisante à partir de la masse volumique et de la masse du gaz.
La fidélité donnée dans le chapitre 12 ne s’applique pas aux échantillons gazeux.
4 Réactifs et produits 4.5 Hydrogène, gaz comprimé, de qualité technique,
exempt de soufre.
Au cours de l’analyse, sauf indications différentes, utiliser uni-
quement des réactifs de qualité analytique reconnue, et de l’eau
4.6 Acide chlorhydrique, concentré, ezo 1,19 g/ml.
distillée ou de l’eau de pureté équivalente. Solutions titrées et
autres réactifs, tels que spécifiés dans le chapitre 9, pour les
4.7 Mercure.
différentes méthodes de dosage, et
4.8 Melange etalon de disulfure de dihexyle ou de
4.1 Peroxyde d’hydrogene, solution à 3 % (mlm),
dibenzothiophène.
exempte de soufre.
Dissoudre une masse connue de disulfure de dihexyle ou de
dibenzothiophène, pesée à 0,l mg prés, dans le mélange
4.2 Éthanol, à 96 % WV), exempt de soufre.
essence Iégère/toluéne (4.3). La concentration de l’un ou
l’autre produit sera choisie à partir des plages de concentration
en soufre indiquées dans la colonne 1 du tableau 1 en fonction
4.3 Melange exempt de soufre, comprenant 4 volumes
de la méthode de dosage qui sera utilisée.
d’essence légère (intervalle de distillation 60 à 80 OC) et
1 volume de toluene exempt de soufre (ce mélange sera dési-
Le disulfure de dihexyle et le dibenzothiophène contiennent
gné, dans la suite du texte, sous la dénomination ((mélange
respectivement 27,36 % et 14,7 % (mlm) de soufre.
essence Iégére/ toluéne )j).
AT-TENTlON - II est recommandé de ne pas conserver
4.4 Oxygène, gaz comprimé, de qualité technique, exempt les bouteilles de gaz sous haute pression dans le labora-
de soufre. toire.
2

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 4260: 1987 (FI
5.1.10 Ligne de vide (121, avec une vanne de vide (9), une
5 Appareillage
connexion à la jauge à vide (1 l), une connexion avec le robinet
(10) à l’indicateur de débit (8).
NOTE - Afin de fournir une description détaillée du mode opératoire,
la présente Norme internationale se référe à deux types de brûleurs et à
un seul type d’appareil d’absorption.
5.1.11 Fiole jaugée à col étroit (131, de capacité 106 ou
250 ml, munie d’un joint sphérique rodé, ISO 641-S29/15.
D’autres types de brûleurs utilisant le principe de combustion d’une
prise d’essai dans une flamme oxhydrique avec excés d’oxygéne peu-
vent être employés (voir chapitre 13). Ils doivent être utilisés suivant les
5.1.12 Chambre de combustion*) (201, en quartz fondu
instructions des constructeurs et être contrôlés à l’aide de prises
transparent, refrigerant (191, absorbeur (171, filtre à plaque
d’essai étalons de teneur connue en soufre (voir chapitre 10).
en verre fritte (16) de 1,6 mm de diametre de pore, cham-
bre de purge (151, robinet 4 trois voies (14) et joint sphéri-
Appareillage spécifié dans le chapitre 9, aux
paragraphes
que rode, ISO 641-S29/15, assemblés en une seule piéce. La
concernant les différentes méth odes de dosage, et
chambre de combustion, le réfrigérant et I’absorbeur sont
enfermés dans une jaquette de refroidissement à l’eau.
5.1 Appareil de combustion (voir figure 1 pour une des-
5.1.13 Brûleur*) (21), en acier inoxydable ou en quartz fondu
cription schématique du dispositif de combustion pour échan-
transparent. Pour les produits gazeux ou liquides, le brûleur
tillons liquides ou gazeux et figure 2 pour le dispositif de com-
doit être du type à aspiration (voir figure 1). Un brûleur en acier
bustion pour échantillons visqueux ou solides), composé
inoxydable peut être utilisé en alternative et un tel brûleur doit
essentiellement des éléments suivants :
être utilisé pour les olefines Iégéres (voir figure 3).
5.1.1 Manodétendeur (11, pour l’oxygène, gamme 0 & 5 bar
5.1.14 Robinet (18), monté sur la ligne reliant le récipient de
(0 à 500 kPa)?
solution d’absorption et I’absorbeur (17).
5.1.2 Manodétendeur (2), pour l’hydrogène, gamme 0 a 2
5.1.15 Rkipient pour prise d’essai (22). L’ensemble du
bar (0 à 200 kPa)l).
dispositif de combustion représenté à la figure 1 comporte un
récipient pour prise d’essai, constitue par une fiole conique de
capacité 100 ml environ. (Voir également 8.6.1 à 8.6.4.) Dans
5.1.3 Débitmètre (31, pour la ligne d’oxygène secondaire,
les essais sur des échantillons très volatils, la fiole conique doit
type à flotteur, gamme 20 à 300 I/h, avec une vanne de con-
être placée dans un vase de Dewar ou autre récipient analogue.
trôle de précision.
La fiole est maintenue en place à l’aide d’un dispositif de sup-
port réglable.
5.1.4 Débitmètre (41, pour la ligne d’hydrogéne, type à flot-
L’ensemble du dispositif de combustion représenté à la figure 2
teur, gamme 20 à 200 I/h, avec une vanne de contrôle de préci-
comporte une nacelle de combustion comme récipient pour
sion.
prise d’essai.
5.1.5 Débitmètre (5), pour la ligne d’oxygène primaire, type
5.1.16 Compteur pour khantillon gazeux. Un compteur à
a flotteur, gamme 200 à 2 000 I/h, avec une vanne de contrôle
gaz sec, relié a une vanne de précision, doit être utilisé pour
de précision.
mesurer la quantité de la prise d’essai dans le cas d’échantillons
gazeux, à moins qu’elle ne soit déterminée par pesée. La capa-
5.1.6 Trois recipients de garde pour la pression (6), par cité du compteur doit être appropriée a la quantité d’échantillon
à brûler et le compteur doit avoir éte étalonné peu de temps
exemple des flacons laveurs contenant du mercure (4.7) et de
I’huile blanche (voir 8.21, ou trois soupapes métalliques de avant.
sécurité. Les vannes d’arrivée doivent être du type à non-
retour. 5.1.17 Raccords. Pour raccorder les bouteilles d’oxygène et
d’hydrogéne aux débitmétres (3), (4) et (51, employer des
tuyaux en métal «haute pression)). Les autres tuyaux des cir-
5.1.7 Brise-flamme (71, avec des connexions métalliques.
cuits peuvent être en élastomère, par exemple élastomère aux
silicones.
5.1.8 Indicateur de débit (81, en verre.
5.1.18 Bec Bunsen.
5.1.9 Jauge à vide (111, gamme d’environ 0,6 à 1 ,l bar
(60 à 110 kPa) absolus. 5.1.19 Balance analytique.
1 Pa = 1 N/m2 = 10-S bar
1)
un brevet dans certains pays. Des informations su r ce sujet pourront être
la chambre de combustion représentés sont protégés par
2) Le brûleur et
plupart de ces brevets ne soient plus en vigueur.
obtenues auprés des fournisseurs locaux. Toutefois, il est possible que la

---------------------- Page: 5 ----------------------
Solution
d’absorption
Sortie de l’eau
de refroidissement
b
n
18
0
Entrée de l’eau
2
0
Joint sphérique rodé
SO 641~s29/15 - Oxygène
f
1
t 0
1
1 Manodétendeur pour oxygéne Fiole jaugée à col étroit
13
13
2 Manodétendeur pour hydrogène
14 Robinet à trois voies pour positions (a) et (b)
3 Débitmètre pour ligne d’oxygéne secondaire 15 Chambre de purge
4 Débitmètre pour ligne d’hydrogéne
16 Filtre à plaque en verre fritté
J
5 Débitmètre pour ligne d’oxygéne primaire 17 Absorbeur
6 Récipients de garde pour la pression 18 Robinet
7 Brise-flamme Réf rigérant
19
8 Indicateur de débit 20 Chambre de combustion
9 Vanne de vide 21 Brûleur à aspiration
10 Robinet 22 Récipient pour prise d’essai
11 Jauge à vide 23 Robinet
12 Ligne de vide
Figure 1 - Plan schématique de l’appareillage de combustion pour échantillons liquides ou gazeux

---------------------- Page: 6 ----------------------
Solution
Joint conique rodé
d’absorption
Sortie de l’eau
Y--
ISO 383-19/35
l-
de refroidissement
\
Entrée de l’eau
d
de refroidissement
- @p
- Hydrogène
41
ISO 641-s29/15 Oxygène
II\
1 Manodétendeur pour oxygéne
13 Fiole jaugée à col étroit
2 Manodétendeur pour hydrogéne 14 Robinet à trois voies pour positions (a) et (b)
3 Débitmétre pour ligne d’oxygène secondaire 15 Chambre de purge
4 Débitmètre pour ligne d’hydrogéne
16 Filtre à plaque en verre fritté
5 Débitmètre pour ligne d’oxygène primaire 17 Absorbeur
6 Récipients de garde pour la pression 18 Robinet
7 Brise-flamme 19 Réfrigérant
8 Indicateur de débit 20 Chambre de combustion
9 Vanne de vide 21 Brûleur pour produits solides
10 Robinet 22 Récipient pour prise d’essai
11 Jauge à vide 23 Robinet
12 Ligne de vide
Figure 2 - Plan schbmatique de l’appareillage de combustion pour échantillons solides ou visqueux

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 4260: 1987 (F)
5.2 Dispositifs de sécurité 8.2 Assemblage de l’appareillage
5.2.1 Écran, par exemple un verre de sécurité, ou une toile Pour les essais sur des échantillons liquides ou gazeux, assem-
bler l’appareillage soigneusement nettoyé comme indiqué sur la
métallique serrée, ou une plaque en plastique transparent, ou
tout autre procédé équivalent, pour faire écran devant le brû- figure 1; pour les échantillons visqueux ou solides, assembler
leur, la chambre de combustion et I’absorbeur. l’appareillage soigneusement nettoyé comme indiqué sur la
figure 2.
5.2.2 Paire de lunettes protectrices filtrantes, capables
d’absorber le rayonnement dangereux provoqué par la combus- Remplir les trois récipients de garde (6) avec du mercure (4.7)
tion, devant être portées par l’opérateur. Une paire de lunettes jusqu’à un niveau de 300 mm environ et compléter sur 20 mm
pour soudure autogène donne satisfaction (voir ISO 4850). environ avec de I’huile blanche, ou régler les soupapes de sécu-
rité à une valeur de pression équivalente.
5.2.3 Électrovannes de sécurité, capables de couper le
Remplir l’indicateur de débit (8) avec de l’eau jusqu’à ce que le
courant d’hydrogène: l’une sur le circuit de l’eau de réfrigéra-
niveau dans les deux compartiments atteigne 30 mm environ.
tion qui ne fonctionne qu’en cas d’arrêt de l’arrivée d’eau, et
l’autre sur le circuit de vide (12) qui ne fonctionne qu’au cas où
Dans l’assemblage représenté à la figure 1, maintenir le brûleur
il y a une variation de la dépression dans la chambre de com-
à aspiration (21) en position à l’aide d’un fil ou serpentin de fil
bustion.
métallique de longueur appropriée.
\
Vérifier que les dispositifs de sécurité (voir 5.2) sont en place.
6 Échantillonnage
8.3 Préparation de l’appareillage
Les échantillons pour essai doivent être prélevés suivant les
règles appropriées à l’échantillonnage de produits pétroliers.
Faire circuler un courant rapide d’eau froide, suivant le sens
Des modes opératoires propres à l’échantillonnage fait à partir
indiqué sur les figures 1 et 2, dans la jaquette de refroidisse-
de stockage en vrac et à l’échantillonnage automatique fait
ment entourant la chambre de combustion, le réfrigérant et
sont respectivement spécifiés dans
à partir d’oléoducs,
I’absorbeur.
I’ISO 3170 et I’ISO 3171. Pour les produits gazeux, un échantil-
lonnage et des analyses sur ligne sont recommandés.
Remplir le réservoir de la solution
d’a bsorption avec de la solu-
tion de peroxyde d’ hydrogène (4.
1).
7 Importance de la prise d’essai
Régler le manodétendeur pour oxygène (1) à une pression de
sortie de 1 bar (100 kPa) et le manodétendeur pour hydrogéne
L’importance de la prise d’essai dépend de la teneur en soufre
(2) à une pression de sortie de 0’5 bar (50 kPa). Vérifier que les
de l’échantillon et de la méthode de dosage employée pour
vannes des debitmètres (31, (4) et (5) sont fermées. Tourner le
déterminer la teneur en soufre. Les masses de prises d’essai
robinet à trois voies (14) en position (a).
requises en fonction des teneurs en soufre et des méthodes de
dosage sont indiquées dans le tableau 1.
Enlever le brûleur (21) et ouvrir le robinet (10) en amont de
l’indicateur de débit (8). Ouvrir la vanne placée en amont du
débitmétre (5) pour obtenir un débit d’oxygène de 600 à 800 I/h
8 Mode opératoire à suivre pour la
dans la ligne d’oxygène primaire, et ouvrir la vanne placée en
combustion
amont du débitmetre (3) pour obtenir un débit d’oxygène de
100 à 200 I/ h dans la ligne d’oxygène secondaire. Replacer le
8.1 Nettoyage de l’appareillage
brûleur (21) et, en même temps, ouvrir la vanne de vide (9)
jusqu’à ce que l’indicateur de débit (8) retombe à zéro. Fermer
Une propreté scrupuleuse des récipients pour prises d’essai et
le robinet (10).
de l’appareillage est indispensable. Laver les récipients pour pri-
ses d’essai, lignes, robinets et raccords, utilisés pour les gaz et
Régler la vanne de vide (9) de facon que la jauge à vide (11) indi-
gaz de pétrole liquéfiés, avec le mélange essence
que une pression absolue de O,i35 à 0’35 bar (13,5 à 35 kPa).
Iégère/toluéne (4.3) jusqu’à ce que la teneur en soufre des rin-
çages, déterminée selon le mode opératoire pour les produits
8.4 Allumage de la flamme oxhydrique
liquides, soit négligeable. Vérifier que les récipients sont
exempts de solvant avant l’introduction des prises d’essai. La
8.4.1 Brûleur & aspiration (voir figure 1)
verrerie et les appareils en silice peuvent être nettoyés avec un
détergent concentré, mais doivent ensuite être rincés soigneu-
Retirer le brûleur à aspiration (21) de la chambre de combustion
sement avec de l’eau pour eliminer les composés soufrés. Un
(20). Ouvrir la vanne placée en amont du débitmètre (4) pour
nettoyage plus poussé peut être réalisé à l’aide d’un agent de
obtenir un débit d’hydrogène de 200 I/h environ (voir note 2).
nettoyage (dichromate/acide nitrique). Les appareils en silice
Laisser l’hydrogène s’écouler librement durant 30 s environ,
peuvent être nettoyés par chauffage dans un four à moufle. j
allumer la flamme oxhydrique à l’aide d’un allumeur électrique
II est préférable de destiner une série de récipients pour prises ou d’une mèche. Ne pas utiliser d’allumettes.
d’essai et appareils en verre et en silice aux echantillons à basse
ATTENTION - Porter des lunettes de sécurité (voir 5.2.2).
teneur en soufre et d’en conserver une seconde série pour les
échantillons à haute teneur en soufre.
NOTES
NOTE - Après chaque essai ou série d’essais, la chambre de combus-
1 Le présent mode opératoire est modifié lors de la combustion de
tion doit être lavée soigneusement avec de l’acide chlorhydrique (4.6)
certains échantillons gazeux (voir 8.6.1).
dilué (1 + 1) et avec de l’eau.
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ISO 4260: 1987 (FI
S’assurer que, pendant la combustion, la jauge à vide (11) indi-
2 Lorsque le brûleur est balayé par I’hydrogéne, veiller à ce que
.
l’hydrogène sortant de l’orifice du brûleur n’entre pas dans la chambre
que un vide stable.
de combustion; dans le cas contraire, des dégâts pourraient se pro-
duire au moment de l’allumage du brûleur.
8.6.1.3 Lorsqu’un volume suffisant de prise d’essai est brûlé
(voir tableau 11, fermer la vanne du compteur à gaz. Pincer la
Replacer le brûleur à aspiration (21)’ en évitant le contact entre
ligne de raccordement entre le compteur à gaz et la ligne d’ali-
le joint rodé de la chambre de combustion (20) et la flamme
mentation du brûleur de facon à pousser le gaz restant dans la
oxhydrique. A l’aide de la vanne placée en amont du débitmètre
ligne d’alimentation vers le brûleur à aspiration (21) et le brûler.
(41, régler le débit d’hydrogène de facon à obtenir une longueur
Fermer le robinet (18) pour arrêter l’alimentation en solution
de flamme oxhydrique de 10 à 20 mm, ce qui entraîne une
d’absorption.
chute de pression sur la jauge à vide (11). Réajuster le vide à
0,135 à Of35 bar (13’5 a 35 kPa) au moyen de la vanne de vide
NOTE - Si la prise d’essai correspond à la totalité du contenu du réci-
(9). II est important de maintenir ce vide pour assurer une com-
pient pour échantillons gazeux et si cette prise d’essai est compléte-
bustion régulière.
ment brûlée, introduire dans le récipient, par deux fois, une partie de
mélange essence Iégère/toluène (4.3) correspondant à environ 2 % du
S’il est prévu d’effectuer un essai à blanc sur les gaz, la durée
volume du récipient, de façon à dissoudre tout ce qui aurait pu rester
de la combustion doit être notée.
de prise d’essai et brûler chacune de ces parties dans la flamme oxhy-
drique.
8.4.2 Brûleur pour produits solides (voir figure 2)
8.6.1.4 Arrêter le courant d’hydrogéne en fermant la vanne
Le paragraphe 8.4.1 s’applique également à l’allumage de la
placée en amont du débitmètre (4). Lorsque l’extrémité du brû-
flamme oxhydrique dans le cas du brûleur (21) pour produits
leur est visiblement libre de particules incandescentes, couper
solides.
les deux courants d’oxygéne en fermant les vannes placées en
amont des débitmètres (3) et (5)’ et retirer immédiatement le
brûleur à aspiration de la chambre de combustion.
8.5 Contrôle de l’alimentation en solution
d’absorption
8.6.1.5 Rincer de plusieurs jets d’eau distillée les parois inté-
Tourner le robinet (18) de facon que l’alimentation en solu-
rieures de la chambre de combustion de facon à entraîner tous
tion d’absorption soit réglée a un débit de 1 à 5 gouttes par
les produits de combustion résiduels à travers le réfrigérant et
seconde.
I’absorbeur dans la fiole jaugée à col étroit (13).
8.6 Combustion de la prise d’essai
8.6.1.6 Tourner le robinet à trois voies (14) en position (b)
pour remettre la fiole jaugée (13) a la pression atmosphérique et
enlever ensuite cette fiole. Fermer la vanne de vide (9) et ouvrir
8.6.1 Échantillons pour essai de produit gazeux
le robinet (10).
(généralit6s)
NOTE - Si une skie de prises d’essai doit être brûlée, il n’est pas
8.6.1.1 Dans le mode opératoire habituel, les échantillons
besoin d’éteindre la flamme oxhydrique et de couper le vide après la
sont brûlés dans une flamme oxhydrique; cependant, les
combustion de chaque prise. Apres avoir brûle la première prise
échantillons de gaz naturels contiennent souvent très peu de
d’essai, couper l’alimentation en solution d’absorption et retirer le brû-
soufre (environ 1 mg/kg), aussi est-il nécessaire de brûler des leur allumé (21) de la chambre de combustion (20). Apres avoir rincé à
l’eau distillée la chambre de combustion (voir 8.6.1.51, remplacer la
prises d’essai plus importantes. Dans ce cas, il n’est pas néces-
fiole jaugée (13) par une autre et réintroduire le brûleur dans la chambre
saire d’utiliser une flamme oxhydrique comme flamme
de combustion.
d’appoint pour la combustion des gaz, car ceux-ci peuvent être
brûlés directement dans un courant d’oxygéne comme spécifié
en 8.6.2.
8.6.2 Échantillons pour essai de produits gazeux (à
basse teneur en soufre)
NOTE - Les modes opératoires spécifiés en 8.6.1 et 8.6.2 s’appliquent
aux prises d’essai prélevées directement à partir d’un échantillon en
vrac ou contenu dans un grand récipient. Par ailleurs, cette prise
8.6.2.1 Remplacer la ligne d’alimentation en hydrogéne du
d’essai peut être constituée de la quantité totale d’échantillon gazeux
brûleur à aspiration (21) par la ligne d’alimentation en prise
contenue dans le récipient; dans ce cas, la quantité de prise d’essai
d’essai gazeuse. Cette ligne d’alimentation doit comporter une
peut être obtenue par pesée du récipient avant et aprés la combustion.
vanne de précision et un compteur à gaz sec (5.1.16) et peut
II est important de s’assurer que toute la prise d’essai a été transférée
également comporter une vanne de limitation de pression avant
dans la chambre de combustion.
le compteur. Préparer l’appareillage comme spécifié de 8.1 à
8.3, mais ne pas allumer le brûleur comme spécifié en 8.4.
8.6.1.2 Laisser la prise d’essai de produit gazeux s’écouler du
récipient contenant l’échantillon jusqu’à la ligne d’alimentation
8.6.2.2 Retirer le brûleur à aspiration (21) de la chambre de
du brûleur à aspiration (21) à travers une vanne de précision et
combustion (20)’ laisser l’échantillon gazeux s’écouler à travers
un compteur à gaz sec. Une vanne de sécurité limitant la pres-
la vanne de précision et le compteur à gaz sec jusqu’au brûleur. .
sion peut être placée avant le compteur.
Laisser le robinet (23) fermé. Laisser le gaz s’écouler librement
durant 30 s environ avant de l’enflammer à l’aide d’une mèche
Régler la vanne de vide (9) et le robinet (23) de façon à obtenir
ou d’un allumeur électrique. Ne pas utiliser d’allumettes.
une flamme atteignant les 3/4 de la longueur de la chambre de
Remettre le brûleur à aspiration dans la chambre de combus-
combustion (20). Veiller à ce que la flamme ne s’allonge pas
tion, en évitant tout contact de la flamme avec le joint de la
jusqu’à toucher le serpentin du réfrigérant.
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ISO 4260:1987 (F)
chambre de combustion. Régler la vanne de vide (9) et la vanne
8.6.4.1 Peser, à 0,05 g près, une prise d’essai (voir tableau 1)
de précision de la ligne d’alimentation en prise d’essai gazeuse,
dans le récipient pour prise d’essai (22) préalablement taré. Pla-
de facon à obtenir une flamme atteignant les 3/4 de la longueur
cer le récipient contenant la prise d’essai sur un support régla-
de la chambre de combustion (20). Veiller à ce que la flamme ne
ble et au-dessous de l’extrémité libre de la ligne d’alimentation
s’allonge pas jusqu’à toucher le serpentin du réfrigérant. du brûleur à aspiration (21). Soulever le récipient pour prise
S’assurer que, pendant la combustion, la jauge à vide (11) indi-
d’essai jusqu’à ce que la ligne d’alimentation atteigne le fond de
que un vide stable.
celui-ci.
8.6.4.2 Augmenter le vide avec précaution à l’aide de la vanne
8.6.2.3 Lorsqu’un volume suffisant de prise d’essai est brûlé
de vide (9) de façon que la prise d’essai soit doucement aspirée
(voir tableau 11, fermer la vanne de précision. Pincer la ligne de
vers la flamme oxhydrique. Régler la vanne de vide (9) jusqu’à
raccordement entre le compteur à gaz et la ligne d’alimentation
ce que la flamme atteigne approximativement les 3/4 de la lon-
du brûleur de façon à pousser le gaz restant dans la ligne d’ali-
gueur de la chambre de combustion (201, ce qui correspond à
mentation vers le brûleur à aspiration (21) et faire brûler le plus
un débit pour la combustion de 3 à 5 ml/min environ. S’assurer
possible. Dans le cas d’échantillons à basse teneur en soufre, la
que la flamme est exempte de fumée et ne touche pas le ser-
quantité de produit imbrûlé n’est pas suffisante pour introduire
pentin du réfrigérant.
une erreur significative. Fermer le robinet (18) pour arrêter I’ali-
mentation en solution d’absorption.
- Si une prise d’essai ne brûle pas facilement, vérifier la pres-
NOTE
sion indiquée par la jauge à vide (Il). La combustion peut être amélio-
NOTE - Si la prise d’essai correspond à la totalité du contenu du réci-
rée en réglant la vanne de précision placée en amont du débitmètre (3)
pient pour échantillons gazeux, procéder comme spécifié dans la note
de facon à augmenter le débit d’oxygène secondaire. Régler de nou-
en 8.6.1.3.
veau la pression à la jauge à vide (II).
En variante, la combustion peut être améliorée en réduisant I’écoule-
8.6.2.4 Lorsque l’extrémité du brûleur est visiblement libre de
ment du liquide à l’aide du robinet (23)
placé sur la ligne d’alimentation.
particules incandescentes, couper les deux courants d’oxygène
en fermant les vannes placées en amont des débitmètres (3) et
8.6.4.3 Lorsque la prise d’essai est complètement brûlée,
(5), et retirer immédiatement le brûleur à aspiration de la cham-
introduire à deux reprises 2 ml d’éthanol (4.2) dans le ré
...