Simulated Distillation Analysis of Middle Distillates Using the Accelerated ASTM D2887 Method

Význam tématu

Střední destiláty, jako kerosín, letecká paliva a nafta, vyžadují přesné stanovení rozmezí bodů varu pro kontrolu kvality a optimalizaci rafinérských procesů. Simulovaná destilace podle ASTM D2887B nabízí zkrácenou dobu analýzy při zachování spolehlivosti výsledků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit výkonnost plynového chromatografu Agilent 8890 při akcelerované metodě ASTM D2887B s použitím tří různých kapilárních kolon: HP-1 10 m×0,53 mm×0,88 µm, HP-1 5 m×0,53 mm×2,65 µm a DB-1 7,5 m×0,53 mm×1,5 µm. Studie zahrnovala kalibraci standardu C5–C44, ověření pomocí referenčního plynového oleje (RGO) a analýzu tří reálných středních destilátů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro kalibraci se připravil roztok C5–C44 v CS2. Injekce 0,1 µL se prováděla automatickým vzorkovačem Agilent 7650 ALS. Použit byl vstup COC, detekce FID. Pece byly programovány od 100 °C do 350–360 °C s rychlostí 35 °C/min. Hélium jako nosný plyn, vodík a vzduch pro FID, dusík jako make-up.

Použitá instrumentace

• Plynový chromatograf Agilent 8890
• Automatický vzorkovač Agilent 7650 ALS
• Kolony HP-1 a DB-1 specifikované metodou
• Chladící on-column vstup
• Flame ionizační detektor (FID)

Hlavní výsledky a diskuse

Všechny kolony prokázaly vynikající separaci n-alkanů C5–C8 se střední hodnotou šikmosti píků kolem 1,1. Rozlišení C16/C18 překročilo hodnotu 4. Měřené body varu na RGO spadaly do povolených tolerancí ASTM pro všechny řezy 0,5–99,5 %. Analýza tří vzorků (RGO, Jet A, nafta, voskový destilát) přinesla téměř identické výsledky na všech kolónách s maximální odchylkou 2 °C.

Přínosy a praktické využití metody

Akcelerované D2887B zkracuje dobu analýzy na 9 min oproti původním 30 min. Umožňuje flexibilitu výběru kolony podle dostupnosti či požadavků separace. Metoda je vhodná pro rutinní QA/QC v rafinériích, skladovacích provozech a při vývoji nových paliv.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj softwarových nástrojů pro automatickou interpretaci SimDis dat za pomoci umělé inteligence. Vznikají nové povrchově upravené kolony pro lepší rozlišení těžších frakcí. Dále se rozšiřuje on-line sledování destilačních profilů a digitální integrace s procesními řídicími systémy.

Závěr

Plynový chromatograf Agilent 8890 prokázal spolehlivé a reprodukovatelné výsledky simulované destilace středních frakcí podle akcelerované metody ASTM D2887B na všech třech testovaných kolónách. Metoda splňuje požadavky na rychlost, přesnost i opakovatelnost.

Reference

1. ASTM D2887-16a, Standard Test Method for Boiling Range Distribution of Petroleum Fractions by Gas Chromatography, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2016.