Applikationen

Kommerziell erhältliche Kraftstoffe sind komplexe Gemische aus hunderten unterschiedlicher Kohlenwasserstoffe. Für die Kalibrierung von Testmotoren oder für vertiefte experimentelle und rechnergestützte Forschung werden sie mit Hilfe von Ersatzmischungen aus mehreren Komponenten geformt, die genau den gewünschten physikalischen und chemischen Eigenschaften entsprechen. Laut Definition entspricht jede Octan- und Cetanzahl einem spezifischen Mischungsverhältnis der Referenzkraftstoffe (PRFs - Primary Reference Fuels). Basierend auf dieser Information stellt der tiamoTM gesteuerte automatische Dosierer die Ersatzmischung her. Durch diesen Aufbau werden zeitaufwändige und fehleranfällige manuelle Vorbereitungsschritte drastisch gesenkt und der Kontakt mit gefährlichen Lösungsmitteln beträchtlich eingeschränkt. Darüber hinaus werden eindeutige und exakte Ergebnisse in flexiblen Berichten dargestellt, die alle derzeitigen GLP- und GMP-Anforderungen vollständig erfüllen.

In den letzten Jahren gab es erhebliche Anstrengungen, die Umweltauswirkungen von Kraftstoffen durch Verbesserungen der Kraftstoffqualität zu verringern. Die Bestimmung der wichtigsten Qualitätsparameter von Benzin, nämlich Research-Oktanzahl (RON, ASTM D2699-19), Motor-Oktanzahl (MON, ASTM D2700-19), Anti-Klopf-Index (AKI), Aromatengehalt (ASTM D5769-15), und Dichte erfordern herkömmlicherweise mehrere unterschiedliche Analysemethoden, die aufwändig sind und geschultes Personal erfordern. Dieser Anwendungshinweis zeigt, dass der XDS RapidLiquid Analyzer, der im sichtbaren und nahinfraroten Spektralbereich (Vis-NIR) arbeitet, eine kosteneffiziente und schnelle Lösung für die Multiparameteranalyse von Benzin bietet.

Diese Application Note beschreibt die Bestimmung verschiedener, meist ASTM- und ISO-konformer Kennzahlen zur Charakterisierung von Kerosin als Flugturbinenkraftstoff mittels Nahinfrarotspektroskopie. Mithilfe eines NIRS XDS Process Analyzers wurden die folgenden Parameter bestimmt: Dichtegrad gemäss American Petroleum Institute (API), Aromatengehalt, Cetane-Index, Siedeverhalten nach ASTM D86, Flammpunkt, Gefrierpunkt, Viskosität und Wasserstoffgehalt. Die Bestimmung all dieser Parameter erfolgt schnell und einfach mit nur einer einzigen Messung.

Der Cetanzahl (ASTM D613), der Flammpunkt (ASTM D56), der Kaltfilter-Plug-Point (CFPP) (ASTM D6371), D95 (ISO 3405) und die Viskosität bei 40 °C (ISO 3104) sind wichtige Parameter zur Bestimmung von Diesel Qualität. Die primären Testmethoden sind arbeitsintensiv und anspruchsvoll, da unterschiedliche Analysemethoden eingesetzt werden müssen. Dieser Anwendungshinweis zeigt, dass der NIRS XDS RapidLiquid Analyzer eine kostengünstige und schnelle Lösung (unter 1 Minute) für die gleichzeitige Bestimmung dieser Schlüsselparameter in Diesel bietet.

Die Standardmethode zur Bestimmung der ROZ im Isomerat erfolgt bei teuren und wartungsintensiven Motoren. Im Gegensatz dazu kann die Research-Oktanzahl auch mittels Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) analysiert werden. NIRS liefert innerhalb einer Minute genaue Ergebnisse, ohne dass Probenvorbereitung oder Chemikalien erforderlich sind.

Die Bestimmung der wichtigsten Qualitätsparameter von Reformat – nämlich Research-Oktanzahl (ROZ, ASTM D2699-19), Aromatengehalt (ASTM D5769-15), Benzolgehalt, Olefingehalt und Dichte – erfordert zeitaufwändige und aufwendige konventionelle Methoden. Im Gegensatz dazu kann der Metrohm DS2500 Liquid Analyzer alle diese Parameter messen und liefert Ergebnisse innerhalb einer Minute ohne jegliche Probenvorbereitung.

In refineries, high octane products are desired since they are used to produce premium gasoline. Catalytic reforming converts heavy naphtha into a high octane liquid product called reformate (a mixture of aromatics and iso-paraffins C7 to C10). The reformate must be constantly monitored to ensure high throughput along the refining process. Traditionally, the octane numbers can be measured by two different methodologies: Inferred Octane Models (IOM) and laboratory octane engine analysis. However, these do not provide «real-time» results and require constant maintenance and human intervention to adapt to current operation conditions. «Real-time» analysis of the octane number in fuels can be performed online via near-infrared spectroscopy (NIRS) technology, which fits well within the international standards (ASTM). Utilization of a Metrohm Process Analytics NIRS XDS Process Analyzer (ATEX version) in conjunction with a sample preconditioning system makes analysis of the octane number simple, fast, and reliable, allowing quick adjustments to the process for a better quality product and higher profitability.

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