Group-Type Analysis (PNA) in Jet Fuel by Flow Modulated GCxGC FID

Význam tématu

Analýza skupin parafinů, naftenů a aromátů (PNA) v leteckém petroleji je klíčová pro kontrolu kvality paliva, plnění legislativních norem a optimalizaci rafinérních procesů. Moderní dvourozměrná GCxGC metoda s robustní flow modulací významně zvyšuje přesnost a opakovatelnost stanovení bez nákladných kryogenních systémů.

Cíle a přehled studie

Cílem poznámky je představit nově vyvinutou flow modulaci AC pro GCxGC-FID, vyhodnotit její výkon při PNA leteckého petroleje a porovnat ji se standardními kryogenními a mechanickými modulátory v podobě opakovatelnosti, přesnosti a provozních nákladů.

Použitá metodika

• Dvousměrná kapalinová chromatografie GCxGC se zaměřením na skupinové typy uhlovodíků
• Reverzní fázová separace pro optimální rozlišení parafinů, naftenů a aromátů
• Optimalizace parametrů: délky kolon, fázové složení nátěrů, průtoky nosného plynu, program teploty pece

Použitá instrumentace

• GCxGC chromatograf AC Analytical Controls
• AC flow modulátor pro dvousměrnou separaci
• Plamenoionizační detektor (FID)

Hlavní výsledky a diskuse

• AC flow modulace poskytuje ostřejší a lépe definované píky než standardní modulace, což zlepšuje rozlišení nízkovroucích složek
• Opakovatelnost (n=11) ukázala RSD ~0,1 % pro každou skupinu uhlovodíků
• Externí kalibrace s normalizací umožnila plné uzavření hmotnostní bilance (100 %) a výsledky: parafiny 38,74 %, nafteny 32,95 %, aromáty 28,31 %
• Srovnání s EN12916:2006 pro aromatické složky potvrdilo shodu v mezích reproducibility normy

Přínosy a praktické využití metody

• Odstranění potřeby kapalného dusíku nebo CO2 s výrazným snížením provozních nákladů
• Vysoká robustnost a nízká náročnost na údržbu vhodná pro rutinní provoz
• Rychlejší rozbory a možnost integrace do standardních QA/QC procesů rafinerií

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace na další rafinátové a petrochemické frakce včetně biopaliv
• Automatizace a on-line monitorování procesů pomocí pokročilých datových platforem
• Další vývoj modulátorů pro vyšší průtoky a zkrácení doby analýzy

Závěr

Implementace nového flow modulátoru AC v GCxGC-FID představuje nákladově efektivní, robustní a vysoce přesnou metodu pro analýzu skupin PNA v leteckém petroleji bez nutnosti kryogenie. Metoda zajišťuje vynikající opakovatelnost, přesnost i provozní jednoduchost pro rutinní laboratorní použití.

Reference

• EN 12916:2006 Aromatic hydrocarbon types in middle distillates by HPLC-RID
• NIST SRM 1616b Jet Fuel Standard