Determination of RON, aromatics, benzene, olefins, and density in reformate by NIRS

Aplikace | 2023 | MetrohmInstrumentace
NIR Spektroskopie
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Metrohm

Význam tématu


Analýza reformátu je klíčová pro zajištění vysokooktánového paliva a kvalitního petrochemického zásobníku. Tradiční metody pro stanovení RON, aromátů, benzenu, olefinů a hustoty jsou časově náročné a vyžadují složitou přípravu vzorku. Nasazení blízké infračervené spektroskopie (NIR) umožňuje výrazné zkrácení doby měření a zjednodušení workflow v laboratorním i výrobním prostředí.

Cíle a přehled studie


Hlavním cílem bylo vyvinout a ověřit kalibrační model podle Vis–NIR záznamů, který dokáže současně predikovat pět klíčových parametrů reformátu: RON (ASTM D2699), obsah aromátů (ASTM D5769), benzenu, olefinů a hustotu. Studie porovnává výsledky NIR s referenčními technikami (motorový CFR test, plynová chromatografie, densitometrie) a hodnotí přesnost predikce.

Použitá metodika a instrumentace


Analyzer Metrohm DS2500 pracoval v disperzním režimu na rozsahu 400–2500 nm. Bylo měřeno 507 vzorků reformátu v jednorázových vialkách o průměru 8 mm při řízené teplotě 35 °C. Kalibrační a validační kroky proběhly se softwarem Vision Air Complete. Pro referenční stanovení RON se využil CFR motor, pro aromáty, benzen a olefiny klasická plynová chromatografie a hustota byla měřena densitometrem.

Použitá instrumentace


  • DS2500 Liquid Analyzer (Metrohm) pro Vis–NIR měření 400–2500 nm
  • DS2500 holder pro 8 mm jednorázové vialky
  • Vision Air 2.0 Complete software pro sběr dat a tvorbu predikčních modelů

Hlavní výsledky a diskuse


Všechny predikční modely dosáhly vysoké korelace s referenčními metodami (R2 > 0,98):
  • RON: R2 = 0,996, SEC = 0,34, SECV = 0,36
  • Aromáty: R2 = 0,999, SEC = 0,88 vol%, SECV = 0,91 vol%
  • Benzen: R2 = 0,984, SEC = 0,066 vol%, SECV = 0,088 vol%
  • Olefiny: R2 = 0,982, SEC = 0,71 vol%, SECV = 0,87 vol%
  • Hustota: R2 = 0,993, SEC = 0,0029 kg/L, SECV = 0,0034 kg/L

Modely prokázaly stabilitu a přesnost vhodnou pro rutinní kontrolu kvality reformátu.

Přínosy a praktické využití metody


NIR spektroskopie umožňuje kompletní stanovení analyzovaných parametrů do jedné minuty bez další přípravy vzorku. Významné jsou časové úspory, snížení spotřeby chemikálií a produkce odpadu. Metoda je vhodná pro rychlý screening, online monitoring i rutinní kontrolu v rafineriích a kvalitativních laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití


Integrace Vis–NIR analyzátorů přímo do výrobních linek a implementace do rámce průmyslové automatizace (PAT, Industry 4.0) umožní kontinuální sledování kvality. Pokročilé strojové učení a rozšířená kalibrace na širší spektrum surovin zlepší robustnost modelů. Dále lze očekávat propojení s IoT infrastrukturou a cloudovým zpracováním dat pro globální dohled.

Závěr


Metrohm DS2500 Liquid Analyzer s využitím Vis–NIR technologie prokázal vysokou spolehlivost a přesnost v predikci RON, obsahu aromátů, benzenu, olefinů a hustoty reformátu. Metoda nabízí výrazné zkrácení doby analýzy a zjednodušení pracovních postupů v porovnání s konvenčními přístupy.

Reference


  • Application Note AN-NIR-114, Metrohm

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Research octane number (RON) determination in isomerate
Iodine value, FFA, refractive index, and fatty acid composition in edible oils
Quality control of Bromobutyl rubber
Determination of Brix, fructose, glucose, and sucrose with NIRS