Quality Control of Gasoline

Význam tématu

Emise a efektivita motorů vyžadují kvalitní paliva s vyšším oktanovým číslem a nižším podílem škodlivin. Rychlá a spolehlivá analýza klíčových parametrů motorových benzínů je nezbytná pro optimalizaci paliv a splnění ekologických norem.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vytvořit jednorázový NIR analytický postup pro simultánní stanovení hodnot RON, MON, AKI, aromatického obsahu a hustoty benzínu pomocí XDS RapidLiquid Analyzer.

Použitá metodika a instrumentace

• Spektrometrie ve viditelném a blízké infračervené oblasti (400–2500 nm), transmisní režim
• XDS RapidLiquid Analyzer se zabudovaným temperovaným držákem vzorku
• Jednorázové borosilikátové váčky o optické délce 8 mm pro přímé měření bez čištění
• Software Vision Air Complete pro akvizici dat a vývoj predikčních modelů

Hlavní výsledky a diskuse

U všech parametrů byla dosažena vysoká korelace mezi predikcí NIR a referenčními metodami:

• RON: R2 = 0,989; SEP = 0,26; SECV = 0,29
• MON: R2 = 0,889; SEP = 0,50; SECV = 0,53
• AKI: R2 = 0,945; SEP = 0,45; SECV = 0,46
• Aromatický obsah: R2 = 0,974; SEP = 0,97 vol %; SECV = 1,07 vol %
• Hustota: R2 = 0,973; SEP = 0,0021 kg/L; SECV = 0,0023 kg/L

Čas analýzy jedné vzorky je méně než 1 minuta oproti 30–45 minutám u klasických metod (CFR motorové testy a chromatografie).

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zkrácení doby analýzy a vyšší průchodnost laboratoře
• Bezpečné měření bez nutnosti reagencií a náročné přípravy
• Vhodné pro rutinní kontrolu kvality paliv ve výrobě i distribuci

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření predikčních modelů o další palivové parametry
• Implementace inline monitorování a automatizace procesů v rafineriích
• Integrace pokročilých algoritmů strojového učení pro zvýšení přesnosti a robustnosti měření

Závěr

NIR spektroskopie s XDS RapidLiquid Analyzer prokázala vysokou spolehlivost a efektivitu při analýze klíčových parametrů benzínu, což umožňuje rychlou a nákladově efektivní kontrolu kvality.

Reference

• ASTM D2699-19: Stanovení Research Octane Number
• ASTM D2700-19: Stanovení Motor Octane Number
• ASTM D5769-15: Měření aromatického obsahu