Shimadzu Journal Vol. 08 - Hydrocarbon Processing Industry

Hydrocarbon Processing Industry Issue 2 – Shrnutí

Význam tématu
Analýza složení a obsahu nežádoucích prvků v ropných produktech, včetně stopových sulfidů a aromátů, je zásadní pro optimalizaci rafinérských procesů, ochranu katalyzátorů a splnění stále přísnějších emisních norem. Podobně detailní charakterizace lubrikantů na molekulární úrovni přispívá k vývoji účinnějších aditiv a úspornějších motorových olejů.

Cíle a přehled článku
Číslo 2 speciálu „Hydrocarbon Processing Industry“ předkládá rozhovory s předními uživateli GC-SCD technologií, čtyři aplikační zprávy o metodách měření stopového síry (GC-SCD), aromátů a olefínů (HPLC-RID, GC-VUV), celkové síry (EDXRF) a adsorpčních vrstev lubrikantů (FM-AFM). Doplňují je novinky Shimadzu – sestavy pro automatizovanou analýzu a nejmodernější detektory.

Použitá metodika a instrumentace

• GC-SCD (Nexis GC-2030 + SCD-2030) pro selektivní stanovení sulfurových sloučenin.
• LC s refrakčním detektorem (ASTM D6379, D6591) a GC-VUV pro kvantifikaci mono- a diaromátů v motorových palivech.
• EDXRF (EDX-7000) pro rychlé stanovení celkové síry podle ASTM D4294 a ISO 8754.
• FM-AFM (SPM-8100FM) pro zobrazení tenkých adsorpčních vrstev aditiv na kovových površích v kapalinách.

Hlavní výsledky a diskuse

• SCD-2030 prokazuje vysokou selektivitu, ekvimolární odezvu a opakovatelnost stanovení sulfidu až na úrovni jednotek mg/L S i v silně matricových vzorcích.
• HPLC-RID umožňuje automatizovanou a rychlejší analýzu aromátů versus zastaralou metodu FIA; GC-VUV přináší snadné rozlišení koelutujících složek bez nutnosti chemické derivatizace.
• EDXRF analýza dodržuje limity opakovatelnosti i rozšířené opakovatelnosti pro široké rozmezí síry (ppm až % m/m) a splňuje nové limity IMO 2020 (< 0,50 % m/m).
• FM-AFM odhalilo molekulární uspořádání aditiv (fosfátových esterů a karboxylových kyselin) na železném povrchu a jejich vliv na orientaci molekul bazického oleje.

Přínosy a praktické využití metody
Implementace těchto analytických systémů umožňuje rafinériím i laboratořím ekonomičtější provoz, lepší ochranu drahých katalyzátorů, splnění emisních limitů a efektivní vývoj nízkoviskozních a vysoce výkonných lubrikantů. Pokročilé zobrazovací techniky prokazují potenciál pro vývoj nových aditiv na základě reálné molekulární struktury vrstev.

Budoucí trendy a možnosti využití
V budoucnu lze očekávat další rozšíření tzv. on-line monitoringu palivových a olejových okruhů, rozvoj multi-detektorových GC/LC platforem s integrovanou umělou inteligencí pro prediktivní údržbu, dále nárůst povědomí o analýze složek v biologických tělesných tekutinách (breathomics, krevní amyloid-β) a rozvoj mikroskopických technik umožňujících studium dynamiky adhezních vrstev za reálných provozních podmínek.

Závěr
Číslo 2 časopisu ukazuje, jak moderní analytická zařízení Shimadzu (GC-SCD, HPLC-RID, GC-VUV, EDXRF, FM-AFM) nabízejí robustní, citlivá a rychlá řešení pro analytiku ropných produktů a lubrikantů. Komplexní přístup zvyšuje kvalitu produktů, šetří náklady a otevírá nové možnosti ve výzkumu i průmyslové praxi.

Reference

• Kelting R., Giusti P., Piparo M. Reliable Sulphur Detection in Petrochemistry. Shimadzu Journal vol. 8 Issue 2.
• Kubota R., Fornadel A. Analytical method for determining aromatics and olefins in fuel. Shimadzu Journal vol. 8 Issue 2.
• Peters J., Langford J. Analysis of Sulfur in Fuels by Energy-Dispersive X-ray Fluorescence. Shimadzu Journal vol. 8 Issue 2.
• Nakajima H. Applications of Frequency-Modulation AFM to Lubricant. Shimadzu Journal vol. 8 Issue 2.