ASTM D7806-12 for Biodiesel in Petroleum-based Diesel Fuel Oil
Aplikace | 2015 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Analýza obsahu metylesterů mastných kyselin (FAME) v naftě je klíčová pro zajištění kvality a stability pohonných hmot, zejména při použití biodieselu jako doplňku. Správná koncentrace biodieselu ovlivňuje spotřebu, emise, biologickou kontaminaci paliva a provozní spolehlivost stacionárních i mobilních dieselových motorů.
Cílem bylo demonstrovat platnost metody ASTM D7806-12 pro kvantifikaci biodieselu (1–30 % obj.) v naftě pomocí tří modelů Agilent FTIR spektrometrů (4500, 5500 a Cary 630). Studie popisuje vývoj kalibrací, vyhodnocení přesnosti, opakovatelnosti a aplikovatelnosti jak v laboratoři, tak v terénu.
Metoda ASTM D7806-12 používá dvoupolohové lineární kalibrace pro rozsahy 0–6 % a 6–30 % biodieselu, založené na absorpčních pásmech:
Dál byly vytvořeny kvalifikační standardy (20 vzorků mimo kalibraci) k ověření přesnosti a robustnosti. Spektra se sbírala při 4 cm⁻¹ rozlišení, 64 skenech a tloušťce vlnové dráhy 100 µm. Software Agilent MicroLab automaticky vybírá vhodný kalibrační model na základě cetanového indexu vzorku.
Opakovatelnost měření byla lepší než ±0,02 % (ASTM vyžaduje ±0,3 %). Průměrná relativní odchylka kalibračních kvalifikačních vzorků v rozsahu 1–30 % dosáhla 0,62 %, maximum 1,92 %. Pro koncentrace <1 % a >30 % je dostupný doplňkový kalibrační model, avšak s vyšší chybou. Kalibrace vyvinuté pro jednotlivé úrovně cetanových kontrolních paliv dosáhly nižší biasu a menších chyb než společná kalibrace všech paliv zároveň.
Ukázalo se, že Agilent FTIR spektrometry 4500, 5500 a Cary 630 společně s metodou ASTM D7806-12 splňují požadavky na stanovení obsahu biodieselu v naftě s vynikající přesností a opakovatelností. Automatizace metod v MicroLab Software zajišťuje jednoduché a spolehlivé použití v laboratoři i v terénu.
FTIR Spektroskopie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Analýza obsahu metylesterů mastných kyselin (FAME) v naftě je klíčová pro zajištění kvality a stability pohonných hmot, zejména při použití biodieselu jako doplňku. Správná koncentrace biodieselu ovlivňuje spotřebu, emise, biologickou kontaminaci paliva a provozní spolehlivost stacionárních i mobilních dieselových motorů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem bylo demonstrovat platnost metody ASTM D7806-12 pro kvantifikaci biodieselu (1–30 % obj.) v naftě pomocí tří modelů Agilent FTIR spektrometrů (4500, 5500 a Cary 630). Studie popisuje vývoj kalibrací, vyhodnocení přesnosti, opakovatelnosti a aplikovatelnosti jak v laboratoři, tak v terénu.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda ASTM D7806-12 používá dvoupolohové lineární kalibrace pro rozsahy 0–6 % a 6–30 % biodieselu, založené na absorpčních pásmech:
- 1 713–1 784 cm⁻¹ (ester karbonylová skupina)
- 1 126–1 220 cm⁻¹ (C–O esterová vazba)
Dál byly vytvořeny kvalifikační standardy (20 vzorků mimo kalibraci) k ověření přesnosti a robustnosti. Spektra se sbírala při 4 cm⁻¹ rozlišení, 64 skenech a tloušťce vlnové dráhy 100 µm. Software Agilent MicroLab automaticky vybírá vhodný kalibrační model na základě cetanového indexu vzorku.
Použitá instrumentace
- Agilent 4500 FTIR se samplingem TumblIR (portable)
- Agilent 5500 FTIR se samplingem DialPath (laboratorní)
- Agilent Cary 630 FTIR s TumblIR a DialPath (kompaktní laboratorní)
- Agilent MicroLab Software pro správu metod, automatické volby kalibrace a barevné vyhodnocení limitů
Hlavní výsledky a diskuse
Opakovatelnost měření byla lepší než ±0,02 % (ASTM vyžaduje ±0,3 %). Průměrná relativní odchylka kalibračních kvalifikačních vzorků v rozsahu 1–30 % dosáhla 0,62 %, maximum 1,92 %. Pro koncentrace <1 % a >30 % je dostupný doplňkový kalibrační model, avšak s vyšší chybou. Kalibrace vyvinuté pro jednotlivé úrovně cetanových kontrolních paliv dosáhly nižší biasu a menších chyb než společná kalibrace všech paliv zároveň.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá, přesná analýza biodieselu v dieselových palivech na produkčních, distribučních a provozních místech.
- Přenositelnost (portable i kompaktní FTIR) umožňuje analýzu přímo v terénu.
- Intuitivní ovládání MicroLab software s přednastavenými metodami a automatickou volbou modelu.
- Barevné upozornění na překročení specifikovaných limitů.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Implementace pokročilých statistických a strojově učících algortimů pro zlepšení přesnosti při velmi nízkých koncentracích.
- Další miniaturizace FTIR senzorů pro inline monitoring v reálném čase v potrubích a nádržích.
- Rozšíření metody na jiné biopaliva a směsi s komplexnějšími matricemi.
- Integrace do průmyslových systémů kvality pro automatizovanou kontrolu palivových skladů.
Závěr
Ukázalo se, že Agilent FTIR spektrometry 4500, 5500 a Cary 630 společně s metodou ASTM D7806-12 splňují požadavky na stanovení obsahu biodieselu v naftě s vynikající přesností a opakovatelností. Automatizace metod v MicroLab Software zajišťuje jednoduché a spolehlivé použití v laboratoři i v terénu.
Reference
- ASTM D7806-12 Standard Test Method for Determination of Biodiesel (FAME) Content in Petroleum-based Diesel Fuel Oil
- Mainali D., Rein A., Agilent Technologies, Application Note 5991-5591EN, February 2015
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Portable measurement of biodiesel in diesel fuels by ASTM D7371-07 (FTIR- ATR-PLS method) with the Agilent 5500t FTIR spectrometer
2011|Agilent Technologies|Aplikace
Portable measurement of biodiesel in diesel fuels by ASTM D7371-07 (FTIRATR-PLS method) with the Agilent 5500t FTIR spectrometer Application Note Author Frank Higgins Agilent Technologies Connecticut, USA Background Biodiesel blending with current ultra low sulfur diesel (ULSD) fuels is increasing…
Klíčová slova
biodiesel, biodieseldiesel, dieselcetane, cetanefuels, fuelsfuel, fuelmicrolab, microlabdiamond, diamondvol, volatr, atrqualification, qualificationulsd, ulsdindex, indexfleet, fleeterror, errorhiggins
Test method for low level detection of biodiesel in diesel using the Agilent 5500t FTIR spectrometer
2011|Agilent Technologies|Aplikace
Test method for low level detection of biodiesel in diesel using the Agilent 5500t FTIR spectrometer Application Note Author John Seelenbinder and Frank Higgins Agilent Technologies, Connecticut, USA Introduction Agilent Technologies 4500t and 5500t FTIR spectrometers are gaining rapid acceptance…
Klíčová slova
biodiesel, biodieseldiesel, dieselfuel, fueltransmission, transmissionmethod, methodinterface, interfacesecv, secvvalidation, validationcalibration, calibrationcross, crosserror, erroraccurately, accuratelycarbonyl, carbonylpath, pathspecifies
TOOLS AND TECHNIQUES THAT KEEP YOU PRODUCTIVE, PROFITABLE, AND COMPLIANT
|Agilent Technologies|Příručky
A compilation of Application Notes from the Agilent Information Pipeline eNewsletter TOOLS AND TECHNIQUES THAT KEEP YOU PRODUCTIVE, PROFITABLE, AND COMPLIANT INTRODUCTION Overcome today’s challenges – and prepare for what lies ahead Regulatory requirements, efficiency improvements dictated by cost containment,…
Klíčová slova
agilent, agilentbiodiesel, biodieselsample, samplecalibration, calibrationanalysis, analysisatr, atrabsorbance, absorbancecolumn, columnfuel, fuelgas, gassulfur, sulfurfrom, fromworkbench, workbenchftir, ftirstandards
Low level detection of biodiesel in diesel fuel using the Agilent 5500t FTIR spectrometer
2011|Agilent Technologies|Aplikace
Low level detection of biodiesel in diesel fuel using the Agilent 5500t FTIR spectrometer Application Note Author Frank Higgins Agilent Technologies, Connecticut, USA Background Recent increases in production of biodiesel along with the high cost of crude oil have encouraged…
Klíčová slova
biodiesel, biodieseldiesel, dieselengines, enginesmicrolab, microlabftir, ftirregular, regularincumbent, incumbentdetermine, determinehiggins, higginsincreases, increasesencouraged, encouragedlinearly, linearlyinstability, instabilityfrank, frankproducers