Prefractionator for Reliable Analysis of the Light Ends of Crude Oil and other Petroleum Fractions

Význam tématu

Análníza lehkých konců ropy představuje klíčový krok při optimalizaci rafinačních procesů a stanovení hodnoty surové ropy. Kontrola frakce C4–C12 umožňuje řídit kvalitu produktů a chránit vybavení chromatografu před kontaminací těžšími složkami.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem představené aplikace je ukázat spolehlivou prefrakcionaci surové ropy pomocí systému páteřního backflushe založeného čistě na kapilárních kolónách. Studie popisuje nastavení metody, optimalizaci časů backflushe pro různé uhlovodíky a ilustruje postup na standardu Polywax 500 i na reálných vzorcích ropy.

Použitá metodika a instrumentace

Popisovaná konfigurace vychází z plynového chromatografu Agilent 7890A vybaveného:

• MMI (Multimode Inlet) pro řízené programování teploty a split režimu
• Aux EPC kanál pro ovládání purged union (CFT purged union G3186-60580)
• Dva kapilární sloupce: krátký deaktivovaný retention gap (2 m × 0,32 mm) a analytický DB-Petro (100 m × 0,25 mm × 0,50 µm)
• FID detektor pro detekci uhlovodíků

Metoda pracuje v konstantním průtoku nosného plynu (He) s nastavením prekolony na 0,9 mL/min (~80 % průtoku analytické kolony 1,2 mL/min). Teplotní program vstřikovače a pece zajišťuje separaci C4–C12 a následný backflush těžších komponent.

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizací doby backflushe (BF = 1,3 min pro konec C12) bylo dosaženo vysokého rozlišení frakce C4–C12 a úplného odplavení vyšších uhlovodíků. Retenční doba byla opakovatelná s variabilitou pod 0,002 min. Lineární závislost mezi číslem uhlíku a časem backflushe umožňuje rychlou kalibraci metody pro libovolné cílové rozmezí.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda zabraňuje kontaminaci dlouhých kolón, snižuje dobu analýzy a nároky na údržbu. Je vhodná pro petrochemické laboratoře, QA/QC procesy i vývoj nových rafinačních postupů. Lze ji snadno doplnit o software pro automatickou identifikaci a simulovanou destilaci.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření použití kombinace backflush s hmotnostní detekcí (GC-MS) a další automatizace pomocí pokročilých řídicích softwarů. Nové stacionární fáze a vyšší tepelné odolnosti mohou dále rozšířit rozsah analýzy i pro těžší ropné frakce.

Závěr

Představená kapilární backflush metoda umožňuje efektivní a reprodukovatelnou analýzu frakce C4–C12 surové ropy, chrání analytickou kolonu a zkracuje dobu měření. Díky přesné elektronické pneumatické regulaci a jednoduché konstrukci purged union nabízí vysokou flexibilitu pro široké spektrum petrochemických aplikací.

Reference

• Firor RL. Prefractionator for Reliable Analysis of the Light Ends of Crude Oil and other Petroleum Fractions. Agilent Application Note 5990-5070EN, 2009.
• Flow Calculator software. Agilent Technologies, 2009.