Determination of the total acid number in petroleum products

Význam tématu

Určení celkového čísla kyselosti (TAN) v ropných produktech je klíčové pro posouzení jejich kvality, stability a korozivních vlastností. TAN se používá při vývoji paliv, olejů a maziv, kontrole opotřebení strojních částí a dodržování mezinárodních norem. Přesné stanovení kyselin zajišťuje spolehlivost procesů ve petrochemickém průmyslu a ochranu zařízení.

Cíle a přehled studie

Tento bulletin shrnuje tři standardizované titrační metody pro stanovení TAN podle norem ASTM a DIN:

• nonaqueózní potenciometrickou titraci (ASTM D664)
• fotometrickou titraci s indikátorem (ASTM D974)
• termometrickou titraci s katalytickou endotermickou reakcí (ASTM D8045)

Cílem je prezentovat souhrn protokolů, výběr vhodných přístrojů, přípravu vzorků, výpočet výsledků a doporučení pro různé typy ropných produktů.

Použitá metodika

• Potenciometrie (ASTM D664): titrace KOH v isopropanolu s DET režimem, elektroda Solvotrode easyClean
• Fotometrie (ASTM D974): titrace KOH v isopropanolu s barvivy p-naphtholbenzein a fenolftalein v MET režimu, Optrode
• Termometrie (ASTM D8045): katalytická endotermická titrace KOH v isopropanolu/xylenu s paraformaldehydem, měření teploty thermoprobem

Pro čisté oleje není nutná úprava vzorku; pro vzorky se sedimentem se postupuje podle příslušné normy. Průběh titrace zahrnuje provedení blanku, volbu hmotnosti vzorku podle očekávaného TAN a výpočet TAN na základě rozdílu příkonu titrantu vůči blanku.

Použitá instrumentace

• Titrátory s DET a MET módem
• Thermometrický titrátor
• Buretové moduly (10 mL, 50 mL)
• Míchadlo pro intenzivní míchání
• Elektrody: Solvotrode easyClean, Optrode, Thermoprobe

Hlavní výsledky a diskuse

Metody poskytují reprodukovatelné hodnoty TAN v rozsahu cca 0,05 až 260 mg KOH/g. Potenciometrická titrace je vhodná pro široký rozsah vzorků, fotometrická metoda je citlivá na zabarvené oleje, termometrie umožňuje rychlé automatické stanovení. Srovnání ukazuje dobrou shodu s mezinárodními standardy a umožňuje flexibilní volbu postupu podle typu vzorku a dostupného vybavení.

Přínosy a praktické využití metody

• Komplexní pokrytí různých typů ropných produktů
• Možnost automatizace a rychlého vyhodnocení
• Shoda s normami ASTM, DIN, ISO a IP
• Minimalizace vlivu rušivých faktorů (statické náboje, sedimenty)

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace titrací do online monitoringu provozních procesů
• Použití nových elektrod s vyšší odolností proti kontaminaci
• Miniaturizace a mobilní analytické systémy
• Propojení s chemometrickými nástroji pro prediktivní údržbu

Závěr

Shrnuté titrační metody představují ověřené postupy pro přesné stanovení celkového čísla kyselosti v ropných produktech. Výběrem vhodné metody a optimalizací instrumentace lze dosáhnout spolehlivých výsledků v souladu s mezinárodními normami. Implementace těchto postupů posiluje kontrolu kvality a prodlužuje životnost zařízení.

Reference

• ASTM D664 Standard Test Method for Acid Number of Petroleum Products by Potentiometric Titration
• ASTM D974 Standard Test Method for Acid and Base Number by Color-Indicator Titration
• ASTM D8045 Standard Test Method for Acid Number of Crude Oils and Petroleum Products by Catalytic Thermometric Titration
• BS DIN EN 12634 Petroleum products and lubricants – determination of acid number, non-aqueous potentiometric titration method
• DIN ISO 6618 Petroleum products and lubricants – determination of acid or base number – color-indicator titration method
• Metrohm Application Note AN-H-131 Determination of titer and method blank for thermometric titrations using tiamoTM
• Metrohm Application Note AN-T-095 Automated mixing of a suspension and a solvent using a 50 mL dosing unit