Quality control of pyrolysis gasoline

Význam tématu

Pyrolyzní benzin je vedlejším produktem výroby ethylenu obsahujícím konjugované diolefiny, které zhoršují jeho kvalitu jako motorového paliva. Pro splnění specifikací je nezbytné snížit obsah olefinů pod 2 mg/g selektivní hydrogenací. Rychlá a spolehlivá analýza diene value je klíčová pro řízení tohoto procesu.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit vhodnost blízké infračervené spektroskopie (NIRS) jako alternativy k časově náročné mokré Diels–Alder metodě (UOP326-17) pro stanovení diene value v pyrolyzním benzinu. Pro kalibraci a validaci modelu bylo analyzováno 99 různých vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

• Spektroskopie NIR v transmisním režimu v rozsahu 400–2500 nm při kontrolované teplotě 40 °C.
• Vzorky plněny do jednorázových borosilikátových vial s optickou délkou dráhy 8 mm.
• Přístroj: NIRS XDS RapidLiquid Analyzer (Metrohm 2.921.1410).
• Software: Vision Air Complete (Metrohm 6.6072.208) pro akvizici dat a vývoj predikčního chemometrického modelu.

Hlavní výsledky a diskuse

Predikční model dosáhl koeficientu determinace R² = 0,9253. Standardní chyba kalibrace byla 0,42 mg/g a při křížové validaci 0,46 mg/g. Korelační diagramy ukázaly dobrou shodu mezi hodnotami NIRS a referenční mokrou metodou UOP326-17, což potvrzuje robustnost a přesnost navrženého postupu.

Přínosy a praktické využití metody

• Redukce času analýzy z přibližně 6 hodin na méně než 1 minutu.
• Minimalizace potřeby chemikálií a práce vysoce kvalifikovaných analytiků.
• Nižší provozní náklady a zjednodušená údržba díky jednorázovým vialám.
• Možnost on-line nebo at-line sledování selektivní hydrogenace v reálném čase.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření NIR modelu pro sledování dalších rafinérských frakcí a vlastností.
• Integrace NIR senzoriky přímo do výrobních linek pro kontinuální monitoring.
• Implementace pokročilých chemometrických technik a strojového učení ke zvýšení přesnosti.
• Propojení s digitálními platformami a systémem správy dat (LIMS) pro automatizované reporty.

Závěr

Studie prokázala, že NIR spektroskopie na zařízení XDS RapidLiquid Analyzer představuje efektivní, rychlou a spolehlivou metodu pro stanovení diene value v pyrolyzním benzinu. Výsledky ukazují vysokou korelaci s konvenční mokrou metodou a otevírají cestu k rozsáhlé průmyslové automatizaci.

Reference

1. UOP326-17: Diels–Alder mokrá chemická metoda stanovení diene value v pyrolyzním benzinu.