Higher-Temperature Simulated Distillation with DB-HT Sim Dis Columns

Význam tématu

Simulovaná destilace (SimDist) při vyšších teplotách (HTSD) poskytuje rafinérům klíčové informace o distribučním rozmezí těžkých ropných složek až do C110–C120, což umožňuje optimalizaci výtěžnosti a kvality produktů z vakuových zbytků. HTSD je rovněž citlivá na zjištění přídavku nežádoucích vysokobodeních složek, jako je dehet, do surové ropy.

Cíle a přehled studie / článku

Tento článek popisuje vývoj kovové GC kolony DB-HT Sim Dis, odolné vůči teplotám až 430 °C, která rozšiřuje simulovanou destilaci od C5 do C110/C120. Studie také hodnotí metodické normy ASTM D2887, D3710 a D6352 a demonstruje praktické nasazení v rafinériích a analytických laboratořích.

Použitá metodika a instrumentace

• Kolonka: DB-HT Sim Dis (5 m × 0,53 mm id × 0,15 µm 100 % dimethylpolysiloxan), kovová, deaktivační proces J&W
• GC systém: teplotní rozsah pece –30 °C až 430 °C (10 °C/min), držení 5 min
• Carrier plyn: helium 18 mL/min (měřeno při 35 °C)
• Injektor: programovatelné PTV (55–450 °C při 2 °C/s), 0,5 µL vzorku (~2 % n-parafinů v CS2)
• Detektor: FID při 450 °C s dusíkovým makup plynem 15 mL/min
• Vzorky: n-parafíny C6–C120, referenční ropné vzorky midrange a full range

Hlavní výsledky a diskuse

DB-HT Sim Dis prokázala výjimečnou inertnost, nízký bleed a stabilitu i po stovkách tepelných cyklů:

• Atmosférické ekvivalentní body varu (AEBP) pro C2–C120: –127,5 °F až 1382 °F (~–88,6 °C až 749 °C).
• Efektivní distribuce bodů varu od 156 °F (69 °C) do 1355 °F (735 °C) s lineárním vztahem retence k bodu varu.
• Konkurenční kovová kolonka selhala po 276 cyklech, DB-HT Sim Dis udržela výkon i po 377 cyklech (o 35 % delší životnost).
• Chromatogramy referenčních olejů ukázaly ostré návraty na základní linii, potvrzující kompletní eluční profil až k finálním bodům varu.

Přínosy a praktické využití metody

Nasazení DB-HT Sim Dis umožňuje rafinériím a QA/QC laboratořím:

• Analýzu těžkých frakcí ropy až do C110/C120.
• Spolehlivé stanovení distribučního profilu varu pro kontrolu kvality.
• Detekci příměsí nežádoucích složek (adulterace surové ropy).

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj se zaměří na zvýšení teplotní odolnosti kolonek, zdokonalení deaktivačních postupů a integraci s plně automatizovanými systémy. Očekává se rozšíření norem ASTM pro HTSD analýzy a aplikace v oblasti biopaliv a těžké petrochemie.

Závěr

DB-HT Sim Dis představuje průlomovou GC kolonku pro vysokoteplotní simulovanou destilaci, nabízející vynikající inertnost, nízký bleed, široký rozsah bodů varu až k C120 a dlouhodobou stabilitu při intenzivním provozu. Je ideální pro metodu ASTM D6352 a další aplikace SimDist.

Reference

• Villalanti D. C., Janson D., Colle P., Hydrocarbon Characterization by High Temperature Simulated Distillation (HTSD), AIChE Spring Meeting, 1995.
• ASTM D2887, D3710, D6352, ASTM International, West Conshohocken, PA.
• Vickers A. K., Hastings M., Rood D., Lautamo R., An Improved Deactivation Process for Metal Tubing Used in Capillary GC Columns, Pittsburgh Conference, 1995.