Improved High Temperature Simulated Distillation (ASTM D6352 and D7169) Using Zebron™ ZB-1XT SimDist Metal GC Columns

Význam tématu

Vysokoteplotní simulovaná destilace je klíčovou metodou v rafinérské analytice pro přesné určení bodu varu a rozdělení uhlovodíkových frakcí. Umožňuje optimalizovat rafinérské procesy, zlepšit kvalitu produktů a snížit provozní náklady díky detailní charakterizaci surové ropy a jejích destilátů.

Cíle a přehled studie / článku

Studie si klade za cíl představit vylepšenou metodiku simulované destilace podle norem ASTM D6352 a D7169 využívající novou kovovou GC kolonu Zebron ZB-1XT SimDist s technologií Glass Infusion. Hlavním úkolem bylo prodloužit teplotní rozsah analýzy až do C120 při zachování nebo zlepšení systémové způsobilosti.

Použitá metodika a instrumentace

Analýzy probíhaly na kapilární metalické koloně Zebron ZB-1XT SimDist (5 m × 0,53 mm × 0,09 µm) s povrchem zcela pokrytým sklem („Glass Infusion Technology“). Vzorky se vstřikovaly metodou split (100:1) při teplotě 250 °C (nebo on-column při 38 °C). Detekce probíhala pomocí FID při 325–450 °C. Nosným plynem byla vodíková nebo heliová konstantní dodávka.

Hlavní výsledky a diskuse

Glass Infusion zajistila úplné pokrytí kovového povrchu, což vedlo k ostrým, symetrickým píkům bez ocaskování i při aktivním testovacím mixu s kyselými a zásaditými sloučeninami. V dlouhodobém testu při 400 °C (90 h) si kolona udržela rozlišení C50/C52 nad 2,3, zatímco srovnatelné kolony Varian a Restek klesly pod hranici metodických požadavků. Pro normu ASTM D7169 kolona dosáhla rozlišení 2,55 (požadavek 1,8–4,0), přičemž píková šikmost pro C12 byla 0,99 (požadavek 0,8–1,2). Na teplotním programu do 430 °C bylo dosaženo úplného elučního profilu až do C120 bez ztráty způsobilosti.

Přínosy a praktické využití metody

Nová kolona umožňuje rafinérím:

• Detailnější klasifikaci surové ropy a destilátů až do C120.
• Delší životnost kolon a méně servisu díky vyšší termostabilitě.
• Zvýšení produktivity a snížení provozních nákladů menším počtem výměn kolon.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj povrchových technologií pro ještě širší teplotní rozsahy, využití v multidimenzionální GC (GC×GC) pro složitější matice a integrace do on-line monitoringu rafinérských procesů pro rychlejší rozhodování.

Závěr

Kovová kolona Zebron ZB-1XT SimDist s Glass Infusion Technology přináší výrazné zlepšení přesnosti, opakovatelnosti a trvanlivosti při vysokoteplotní simulované destilaci. Prodlužuje rozsah až na C120, čímž umožňuje lepší řízení rafinérských provozů a optimalizaci zisků.

Reference

• ASTM D6352: Standard Method for High Temperature Simulated Distillation of Petroleum Derived Products.
• ASTM D7169: Standard Test Method for Simulated Distillation of Crude Oils and Petroleum Fractions by Gas Chromatography.
• ASTM D2887: Standard Test Method for Boiling Range Distribution of Petroleum Fractions by Gas Chromatography.
• Kelly K., Countryman S., Fernandez C., Nguyen N. Improved High Temperature Simulated Distillation Using Zebron ZB-1XT SimDist Metal GC Columns; Phenomenex Application Note TN-2043, 2010.