تعیین محتوای هیدروکربن‌های زیستی در سوخت‌های دیزل و فرآورده‌های تقطیر میانی با استفاده از روش سوسوزن مایع DIN 51637

استاندارد موسسه استاندارد آلمان (DIN)، با عنوان «DIN 51637 فرآورده‌های نفتی مایع - تعیین محتوای هیدروکربن‌های زیستی در سوخت‌های دیزلی و فرآورده‌های تقطیری متوسط ​​با روش سوسوزن مایع»، روشی را برای تعیین مستقیم محتوای هیدروکربن‌های زیستی روغن گیاهی هیدروژنه (HVO) در سوخت‌های دیزلی رایج با استفاده از سوسوزن مایع توصیف می‌کند. از آنجایی که محتوای کل می‌تواند از هر دو روغن گیاهی هیدروژنه زیستی (HVO) و بیودیزل (متیل استر اسید چرب، FAME) موجود در سوخت دیزل ناشی شود، محتوای FAME به طور جداگانه با استفاده از طیف‌سنجی مادون قرمز مطابق با DIN EN 14078 تعیین می‌شود تا محتوای HVO زیستی سپس با تفریق/محاسبه تعیین شود.

استاندارد DIN 51637 شامل یک روش آزمایش دقیق برای اندازه‌گیری محتوای هیدروکربن‌های زیستی در سوخت‌های دیزلی و محصولات مرتبط است. این استاندارد به نیاز روزافزون به تأیید محتوای تجدیدپذیر در سوخت‌ها در بحبوحه الزامات ترکیب سوخت‌های زیستی می‌پردازد.

هدف اصلی استاندارد DIN 51637، امکان اندازه‌گیری مستقیم اجزای زیستی، به‌ویژه روغن نباتی هیدروژنه (دیزل تجدیدپذیر)، در سوخت‌های دیزل مشتق‌شده از نفت معمولی و فرآورده‌های تقطیر میانی آن‌ها است.

روغن نباتی هیدروژنه یک سوخت زیستی قابل استفاده است که با هیدروژنه کردن چربی‌های گیاهی یا حیوانی تولید می‌شود و دارای ساختار هیدروکربنی تقریباً مشابه دیزل فسیلی است. برخلاف بیودیزل معمولی (متیل استرهای اسید چرب یا FAME)، روغن نباتی هیدروژنه حاوی اکسیژن نیست و بدون محدودیت به طور یکپارچه مخلوط می‌شود. با این حال، این شباهت، تشخیص آن از سوخت‌های فسیلی را با استفاده از تجزیه و تحلیل شیمیایی معمولی دشوار می‌کند.

استاندارد DIN 51637 در مورد سوخت‌های دیزلی موجود در بازار که حاوی اجزای زیستی مانند HVO هستند، اعمال می‌شود و قابلیت ردیابی مناسب و انطباق با مقررات پایداری را تضمین می‌کند.

استاندارد DIN 51637 از شمارش جرقه مایع، یک تکنیک رادیومتری که محتوای ایزوتوپ کربن-14 را اندازه‌گیری می‌کند، به عنوان روش آزمایش خود استفاده می‌کند.

از آنجایی که سوخت‌های فسیلی میلیون‌ها سال قدمت دارند، ایزوتوپ‌های کربن-۱۴ موجود در آنها کاملاً تجزیه شده‌اند. مواد مشتق‌شده از نظر بیولوژیکی (آن‌هایی که از گیاهان یا حیوانات امروزی به دست می‌آیند) حاوی ایزوتوپ‌های کربن-۱۴ در سطوح امروزی هستند که ناشی از جذب جوی است. سطوح بالاتر ایزوتوپ کربن-۱۴ نشان‌دهنده کسری است که مستقیماً از نظر بیولوژیکی مشتق شده است.

روش‌های شمارش سوسوزن مایع شامل موارد زیر است:

• نمونه سوخت مستقیماً با یک کوکتل سوسوزن مخلوط می‌شود (برای بسیاری از نمونه‌ها نیازی به آماده‌سازی پیچیده نیست).
• تشخیص انتشار بتا از واپاشی ایزوتوپ کربن-۱۴ با استفاده از شمارنده سوسوزن مایع
• محاسبه محتوای هیدروکربن‌های مشتق‌شده از منابع بیولوژیکی بر اساس اندازه‌گیری‌های ایزوتوپ کربن-۱۴.

این رویکرد مستقیم در مقایسه با گزینه‌های دیگری که نیاز به سوزاندن یا گرافیته کردن دارند، کارآمدتر است.

سوخت‌های دیزلی می‌توانند حاوی روغن گیاهی هیدروژنه (HVO) و بیودیزل (FAME) باشند. هر دو در ایزوتوپ کربن-۱۴ نقش دارند.

• این استاندارد تعیین جداگانه محتوای FAME با استفاده از طیف‌سنجی مادون قرمز (طبق استاندارد DIN EN 14078) را الزامی می‌کند.
• سپس با کم کردن افزودنی FAME، میزان روغن گیاهی هیدروژنه زیستی محاسبه می‌شود.

دستگاه‌های پیشرفته شمارش جرقه مایع می‌توانند اثرات خاموشی (مثلاً تداخل رنگی یا شیمیایی) را برای نتایج دقیق‌تر در نظر بگیرند.

شمارش سوسوزن مایع یک تکنیک تحلیلی بسیار حساس است که برای اندازه‌گیری فعالیت رادیواکتیو نمونه‌هایی که ذرات بتای کم‌انرژی (مثلاً از ایزوتوپ‌های کربن-۱۴) یا ذرات آلفا ساطع می‌کنند، استفاده می‌شود. این روش به عنوان روش استاندارد برای تعیین کمی رادیوایزوتوپ‌های کم‌انرژی در زمینه‌هایی مانند نظارت بر محیط زیست، بیوشیمی، تاریخ‌گذاری رادیوکربن و تجزیه و تحلیل سوخت‌های زیستی (استاندارد DIN 51637) به طور گسترده پذیرفته شده است. برخلاف سایر آشکارسازهایی که مستقیماً یونیزاسیون را اندازه‌گیری می‌کنند، شمارش سوسوزن مایع، انرژی حاصل از واپاشی رادیواکتیو را به جرقه‌های نور (سوسوزن‌ها) تبدیل می‌کند که سپس شمارش می‌شوند.

استاندارد DIN 51637 نقش مهمی در تأیید محتوای سوخت زیستی ایفا می‌کند:

• انطباق با مقررات قانونی (به عنوان مثال، الزامات سوخت‌های تجدیدپذیر در اروپا).
• قابلیت ردیابی در سوخت پایدار هوانوردی و روغن نباتی هیدروژنه (HVO).
• کنترل کیفیت مخلوط سوخت.

آزمایش‌های ارائه شده توسط آزمایشگاه‌های پیشرفته عموماً با استفاده از روش‌های مشابهی مانند استاندارد EN 16640 (برای سوخت‌های زیستی گسترده‌تر) یا استاندارد ASTM D6866 (با استفاده از طیف‌سنجی جرمی شتاب‌دهنده) انجام می‌شوند.

همزمان با گذار بخش انرژی به سمت جایگزین‌های کم‌کربن، استانداردهایی مانند DIN 51637 شفافیت را تضمین کرده و از سبزشویی در ادعاهای مربوط به سوخت جلوگیری می‌کنند.

در اینجا چند استاندارد مرتبط با استاندارد DIN 51637 آورده شده است:

• استاندارد «EN 16640 محصولات زیستی - محتوای کربن زیستی - تعیین محتوای کربن زیستی با استفاده از روش تاریخ‌گذاری رادیوکربن» برای محتوای کربن مشتق‌شده از مواد زیستی در محصولات مختلف قابل اجرا است.
• استاندارد «روش‌های آزمون استاندارد ASTM D6866 برای تعیین محتوای زیستی نمونه‌های جامد، مایع و گازی با استفاده از آنالیز رادیوکربن» یک استاندارد معادل است که از ایزوتوپ کربن-۱۴ برای محتوای زیستی استفاده می‌کند.
• استاندارد «DIN EN 14078 فرآورده‌های نفتی مایع - تعیین مقدار متیل استر اسید چرب (FAME) در فرآورده‌های تقطیر میانی - روش طیف‌سنجی مادون قرمز» برای تعیین مقدار FAME در نظر گرفته شده است.

در نتیجه، استاندارد DIN 51637 با ارائه ابزاری قوی و مبتنی بر علم برای تعیین میزان هیدروکربن‌های تجدیدپذیر در سوخت دیزل، از گذار جهانی به سوخت‌های حمل و نقل پایدار پشتیبانی می‌کند.

سال‌هاست که سازمان ما با کادری مجرب و متخصص، نیازهای مشتریان خود را درک کرده، خدمات آزمایش پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه می‌دهد و در ایجاد، پیاده‌سازی و بهبود سیستم‌های مدیریتی یاری می‌رساند. در این چارچوب، ما همچنین خدمات آزمایش را مطابق با استاندارد "DIN 51637 فرآورده‌های نفتی مایع - تعیین محتوای هیدروکربن‌های زیستی در سوخت‌های دیزلی و فرآورده‌های تقطیری متوسط ​​با روش سوسوزن مایع" به مشاغل ارائه می‌دهیم.