Detailed Hydrocarbon Analysis of Refinery Naphtha Streams for Determination of Compound Group-types

Význam tématu

Analýza skupin uhlovodíkov v naphthových proudech je klíčová pro splnění legislativních požadavků na kvalitu paliv a pro optimalizaci rafinérských procesů. Detailní hydrokarbonová analýza (DHA/PIONA) poskytuje přesné rozdělení parafinů, isoparafinů, olefinů, nafténů a aromátů, což zajišťuje stabilní vlastnosti finálních produktů a minimalizuje environmentální dopady.

Cíle a přehled studie/článku

Cílem textu je demonstrovat použití GC kolony Zebron™ ZB-DHA-PONA (100 m × 0,25 mm × 0,50 µm, 100 % dimethylpolysiloxan) pro detailní separaci a kvantifikaci skupinových typů uhlovodíků v rafinérské naphthě. Článek shrnuje optimalizovaná provozní podmínky a ilustruje separaci modelových směsí parafinů, isoparafinů, olefinů, nafténů a aromátů.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda využívá plynovou chromatografii s FID detekcí podle standardních DHA testů (např. ASTM metody).

• Kolona: Zebron™ ZB-DHA-PONA, 100 m × 0,25 mm × 0,50 µm, 100 % dimethylpolysiloxan
• Injekce: split 40:1, 300 °C, objem 0,2 µL, liner: ZebronPLUS Straight Z-Liner™
• Přenašeč plyn: helium, konstantní tok 1,55 mL/min
• Programová teplota pece: 35 °C (14 min) → 60 °C při 1,1 °C/min (19 min) → 280 °C při 2 °C/min (5 min)
• Detekce: FID při 320 °C

Hlavní výsledky a diskuse

Testy ukázaly vynikající separaci:

• Parafiny C5–C15 s ostrými a symetrickými vrcholy
• Více než 35 isoparafinů plně rozlišených v rámci jednoho běhu
• Aromáty (belky až 38 sloučenin) s dobrou selektivitou vůči alifatickým prvcům
• Komplexní směsi nafténů a olefinů rozdělené do skupin podle izomerů

ESC technologie a třívrstvá konstrukce (polyimidová, čistá křemenná, dimethylpolysiloxanová) zajistily nízký šum, stabilitu a dlouhou životnost kolony.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje:

• Vysoce reprodukovatelnou separaci pro regulované testy
• Možnost volby kolony různých délek (5, 50, 100, 150 m) podle požadavku na rychlost a rozlišení
• Optimalizaci rafinérských výrobných procesů díky detailnímu profilu uhlovodíků
• Zlepšení kontroly kvality finálních paliv

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření aplikací na biopaliva a palivové směsi s kyslíkatými sloučeninami, implementace vyšší průtokové hmotnosti pro rychlé analýzy a integrace s hmotnostní spektrometrií pro identifikaci neznámých sloučenin. Další vývoj kolonnových stacionárních fází by mohl poskytnout ještě lepší rozlišení pro ultra komplexní směsi.

Závěr

Zebron™ ZB-DHA-PONA kolona představuje spolehlivé řešení pro detailní hydrokarbonovou analýzu naphthových pramenů. Díky optimalizovaným podmínkám a ESC technologii nabízí vynikající separaci klíčových skupin uhlovodíků, splňuje regulační normy a podporuje optimalizaci rafinérských procesů.

Reference

Dhandapani R, Nelson T. Detailed Hydrocarbon Analysis of Refinery Naphtha Streams for Determination of Compound Group-types. Phenomenex Application Note TN-2082, 2019.