Heating Up Simulated Sistillation

Význam tématu

Simulovaná destilace za vysokých teplot rozšiřuje klasické metody až k finálním bodům varu nad 1300°F (705°C). Umožňuje tak komplexní charakterizaci těžkých ropných frakcí což je klíčové pro rafinerie při optimalizaci výtěžku motorové nafty a minimalizaci zbytků ve vakuových věžích. Preciznost metody zároveň umožňuje odhalit i příměsi vysoce bodových složek.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřila na vývoj a validaci nové HTSD metody rozšiřující bod varu až k 1380°F (750°C). Vyhodnocuje vhodnost tenkých filmů na kapilárních kolonách a použití kovových WCOT slitin s inertním povrchem. Důraz je kladen na přesnost, reprodukovatelnost a nízký bleed při extrémních teplotách.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda využívá kapilární plynné chromatografie simulované destilace na kolonách s vnitřním průměrem 0.53 mm a tloušťkou filmu 0.05–0.15 µm (fázový poměr 883–2650). Pro prevenci diskriminace analyzátů se uplatňuje chladné oncolumn vstřikování nebo PTV injektor s programovatelnou teplotou. Analytická teplota dosahuje až 430°C. Pro zvýšení inertnosti a životnosti slouží deaktivované nerezové WCOT trubice.

Použitá instrumentace

• Kapilární plynné chromatografy s programovatelným injektorem OPTIC
• DB HT Sim Dis kolona na bázi čisté methylsilicone fáze
• Nerezové tenkofilmové WCOT trubice s nízkým bleed profilem
• Vysokoteplotní pec GC až do 430°C

Hlavní výsledky a diskuse

• Rozšíření distribučního rozsahu bodu varu od 156°F (69°C) až 1355°F (735°C).
• Vysoká přesnost a reprodukovatelnost pro těžké ropné oleje.
• Schopnost rozlišit známky přídavku pitch a jiných velkobodových složek.
• Nízký bleed i při extrémních teplotách díky nerezové koloně.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rafinériím optimalizovat výrobu prostředních destilátů, snižovat množství reziduí v vakuových věžích a kontrolovat kvalitu surových rop. V analytických laboratořích slouží k přesné charakterizaci širokého spektra uhlovodíkových frakcí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj povrchových úprav kovových kapilár, zkoumání nových fází snižujících bleed a integrace HTSD do online monitorovacích systémů v rafinériích. Automatizace a vyšší míra robotizace přispějí k dalšímu zrychlení a spolehlivosti analýzy.

Závěr

Vyvinutá HTSD metoda efektivně posouvá hranice simulované destilace za vysokých teplot až k finálním bodům varu nad 1300°F. Kombinace tenkých filmů a deaktivovaných kovových kolon přináší vysokou přesnost a nízký bleed. Tato technika nabízí významný přínos pro rafinerie i výzkumné laboratoře zaměřené na těžké ropné produkty.

Reference

• Annual Books of ASTM Standards Vols 5.0 5.02 a 5.03 American Society for Testing and Materials Philadelphia PA 1990
• Dan C Villalanti Personal Communication Triton Analytics Corp Houston TX 1995
• A K Vickers Mitch Hastings Dean Rood Roy Lautamo An Improved Deactivation Process for Metal Tubing Used in Capillary Gas Chromatography Columns Pittsburgh Conference New Orleans LA March 5 10 1995