EN ISO 20884 Нефтепродукты - Определение содержания серы в автомобильном топливе - Дисперсионная рентгенофлуоресцентная спектрометрия

Стандарт «EN ISO 20884 Нефтепродукты — Определение содержания серы в автомобильном топливе — Рентгенофлуоресцентная спектрометрия с дисперсией по длинам волн», основанный на европейском стандарте и впоследствии опубликованный Международной организацией по стандартизации (ISO), описывает метод рентгенофлуоресцентного анализа с дисперсией по длинам волн (WDXRF) для определения содержания серы в жидком однородном автомобильном топливе с максимальным содержанием кислорода 3,7% (м/м) и диапазоном от 5 мг/кг до 500 мг/кг. Данный стандарт охватывает следующие аспекты:

• Дизельное топливо, содержащее до приблизительно 30 процентов метиловых эфиров жирных кислот (FAME).
• Моторный бензин, содержащий до приблизительно 10 процентов этанола.
• Синтетические виды топлива, такие как гидрогенизированные растительные масла и топливо, получаемое методом конверсии газа в жидкость, с содержанием серы от 5 мг/кг до 45 мг/кг.

Продукты с более высоким содержанием кислорода, такие как чистые метиловые эфиры жирных кислот, используемые в качестве биодизеля, демонстрируют значительные матричные эффекты, однако чистые метиловые эфиры жирных кислот также могут быть проанализированы при соблюдении соответствующих процедур. Другие продукты также могут быть проанализированы с использованием этого метода испытаний, но данные о точности для продуктов, отличных от указанных в данном стандарте, не установлены. Содержание серы выше 500 мг/кг может быть определено после разбавления образца, но точность для разбавленных образцов не установлена.

В принципе, анализируемый образец подвергается воздействию первичного излучения рентгеновской трубки в ячейке для образцов. Измеряются скорости счета рентгеновской флуоресценции и, при необходимости, скорости счета фонового излучения. Содержание серы в образце определяется по заданной калибровочной кривой для соответствующего диапазона измерений.

Если не указано иное, отбор проб следует проводить в соответствии с процедурами, описанными в стандартах ISO 3170 или ISO 3171.

Стандарт EN ISO 20884 считается революционным в области анализа содержания серы в автомобильном топливе.

В стремлении к более чистому воздуху и более эффективным двигателям мировая нефтяная промышленность все больше сосредотачивается на сокращении вредных выбросов от транспортных средств. Одним из основных загрязняющих веществ является диоксид серы, образующийся при сжигании серосодержащих топлив и вносящий значительный вклад в кислотные дожди, проблемы с дыханием и деградацию каталитических нейтрализаторов в современных двигателях. Для борьбы с этим стандарт ISO 20884 и аналогичные международные стандарты стали важнейшими инструментами обеспечения соответствия строгим экологическим нормам. Этот стандарт предлагает точный метод измерения уровня серы в топливе, помогая нефтеперерабатывающим заводам, производителям и регулирующим органам защищать качество и безопасность. Стандарт EN ISO 20884 поддерживает переход к дизельному топливу со сверхнизким содержанием серы и другим более чистым видам топлива.

Сера в автомобильном топливе, таком как бензин и дизельное топливо, поступает из сырой нефти и может сохраняться на протяжении всего процесса переработки. Высокий уровень серы не только вредит окружающей среде, но и загрязняет системы нейтрализации отработавших газов, такие как селективное каталитическое восстановление и сажевые фильтры, необходимые для соответствия стандартам выбросов, таким как Евро 6 или EPA Tier 3.

Традиционные методы жидкостной химии для обнаружения серы, такие как кислотное разложение, трудоемки и подвержены ошибкам. Именно здесь на помощь приходит спектрометрия рентгеновской флуоресценции с дисперсией по длинам волн (WDXRF). Это неразрушающий и быстрый метод, при котором образцы топлива возбуждаются рентгеновскими лучами, а испускаемая флуоресценция измеряется для определения элементного состава. Стандарт EN ISO 20884 стандартизирует этот метод, гарантируя воспроизводимость в лабораториях по всему миру. Этот стандарт распространяется на жидкие, однородные автомобильные топлива с концентрацией серы от 5 мг/кг (частей на миллион или ppm) до 500 мг/кг. Этот диапазон охватывает все виды топлива, от старых высокосернистых до современных сверхнизкосернистых, где предельные значения обычно ниже 10 ppm в таких регионах, как Европейский Союз и США.

Стандарт EN ISO 20884, по сути, использует технологию WDXRF для выделения характеристического рентгеновского излучения серы на определенных длинах волн. Основные этапы этого метода следующие:

• Подготовка образца: Небольшой объем (обычно 5-10 мл) образца топлива помещается в специальный контейнер для образцов рентгенофлуоресцентного анализа с тонкой прозрачной пленочной основой. Время подготовки сведено к минимуму, поскольку не требуется разбавление или химическая обработка.
• Возбуждение и детектирование: Образец бомбардируется высокоэнергетическими рентгеновскими лучами от источника на основе рентгеновской трубки (например, родиевого или вольфрамового анода). Атомы серы поглощают эту энергию и переизлучают свою характерную флуоресценцию. Диспергирующий кристалл (например, фторид лития) и детектор улавливают и усиливают этот сигнал.
• Матричный анализ: Топливо содержит различное количество углеводородов, кислорода и других элементов, которые могут влиять на показания. В этом стандарте используются математические поправки, как правило, с применением многоэлементных калибровочных кривых, для учета этих взаимодействий и обеспечения точности даже в сложных матрицах, таких как смеси биодизельного топлива.
• Калибровка и количественное определение: Приборы калибруются с использованием сертифицированных стандартных образцов в диапазоне концентраций от 5 до 500 мг/кг. Точность метода проверяется статистическими показателями повторяемости и воспроизводимости, достигая значений до 0,7 мг/кг для образцов с низким содержанием серы.

Этот метод (WDXRF) обеспечивает превосходное разрешение, что делает его идеальным для обнаружения следовых количеств веществ. Весь анализ занимает менее 5 минут на образец, что позволяет проводить высокоэффективные испытания на нефтеперерабатывающих заводах и в лабораториях контроля качества.

Вкратце, стандарт EN ISO 20884 незаменим в цепочке поставок нефтепродуктов. Предоставляя надежный и эффективный инструмент для измерения содержания серы в автомобильном топливе, этот стандарт не только обеспечивает соответствие законодательным нормам, но и открывает путь к более экологичным видам транспорта.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляя им необходимые передовые услуги по тестированию и оказывая помощь в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем предприятиям услуги по тестированию в соответствии со стандартом «EN ISO 20884 Нефтепродукты — Определение содержания серы в автомобильном топливе — Рентгенофлуоресцентная спектрометрия с дисперсией по длинам волн».