Extending the Power of Stabilized PLOT Column Technology to Process GC Analyzers

Význam tématu

Porous layer open tubular (PLOT) kolony hrají klíčovou roli v monitorování petrochemických procesů díky schopnosti rychle a selektivně separovat těkavé sloučeniny. Stabilita vrstvového sorbentu a konzistentní průtok jsou zásadní pro spolehlivé kontinuální analýzy v průmyslových GC analyzátorech.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo přenést pokročilé techniky stabilizace PLOT kolon z křemenných polymerů na kovové MXT® trubky a ověřit jejich odolnost vůči mechanickému namáhání, konzistenci průtoku, teplotní stabilitě a separační účinnosti ve srovnání s konkurenčními kovovými PLOT kolony.

Použitá metodika

Pro posouzení mechanické stability byly MXT®-Q-BOND a konkurenční Q-typ kolony vystaveny 240 cyklům tlakových pulzací. Po každé sadě cyklů se sledovalo generování částic (spiking) a posun retenčních časů. Pro hodnocení tepelné stability a výtoku fáze byla porovnána množství fase bleed při vysokých teplotách po standardizované kondici.

Použitá instrumentace

• Chromatograf: Agilent/HP 6890 GC s detektorem FID a µ-TCD
• Kolony MXT®-Q-BOND (30 m, 0,53 mm ID, 20 µm), MXT®-Msieve 5A (30 m, 0,53 mm ID, 50 µm), MXT®-Alumina BOND/Na₂SO₄ (30 m, 0,53 mm ID, 10 µm)
• Přenosný tlak vodíku (4 psi) a hélia (10 psi) pro nosné plyny
• Standardní injekční podmínky: 1 µL split, teplota injektoru 250 °C, split vent 150–200 mL/min

Hlavní výsledky a diskuse

MXT®-Q-BOND kolona vykázala minimální počet spikingů (< 5 případů) oproti > 20 u konkurenční kolony, což potvrzuje pevné spojení sorbentu s kovovým povrchem a stabilní průtok. Retenční časy zůstaly nezměněné i po 240 tlakovacích cyklech. Tepelný bleed nových MXT® PLOT kolon byl výrazně nižší, což vede k rychlejší době stabilizace a vyšší citlivosti. Separace běžných rozpouštědel, permanentních plynů (He, Ar, O₂, N₂, CO, CH₄) i C₁–C₅ uhlovodíků byla ukázána s ostrými a symetrickými píky a plným rozlišením izomerů.

Přínosy a praktické využití metody

Stabilizované MXT® PLOT kolony umožňují spolehlivé a opakovatelné procesní měření v petrochemických i rafinérských provozech. Díky dlouhodobé odolnosti vůči tlakové a tepelné zátěži se snižují náklady na častou výměnu kolon a zvyšuje se provozní efektivita GC analyzátorů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření kovových stabilizovaných PLOT kolon do miniaturizovaných a online GC systémů, integrace s IoT pro vzdálený monitoring, aplikace v systémech rychlé kvality (QA/QC) a rozvoj nových adsorbentních vrstev pro rozšíření spektra analyzovatelných sloučenin.

Závěr

Nové kovové MXT® PLOT kolony se stabilizovaným sorbentem nabízejí podstatně lepší mechanickou a tepelnou stabilitu, konzistentní průtok a vynikající separační účinnost. Tyto vlastnosti je činí ideálními pro spolehlivou kontinuální analýzu petrochemických a rafinérských proudů.