ASTM D86 Atmosferik Basınçta Petrol Ürünleri ve Sıvı Yakıtların Damıtılması

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından geliştirilen “ASTM D86 Atmosferik basınçta petrol ürünleri ve sıvı yakıtların damıtılması için standart test yöntemi“ standardında, hafif ve orta damıtma ürünleri, oksijenli veya oksijensiz otomotiv kıvılcım ateşlemeli motor yakıtları, havacılık benzinleri, havacılık türbin yakıtları, dizel yakıtlar, yüzde 30’a kadar hacimsel biyodizel karışımları, deniz yakıtları, özel petrol alkolleri, naftalar, beyaz alkoller, gazyağı ve birinci ve ikinci sınıf brülör yakıtları gibi ürünlerin kaynama aralığı özelliklerini nicel olarak belirlemek için laboratuvar tipi bir parti damıtma ünitesi kullanılarak petrol ürünlerinin ve sıvı yakıtların atmosferik damıtılmasına yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır.

ASTM D86 standardı test yönteminin, ASTM D5798 standardı Ed75 ve Ed85 veya hacimce yüzde 10’dan fazla etanol içeren diğer etanol-yakıt karışımları gibi etanol-yakıt karışımlarına uygulanabilir olduğu sonucuna varılmıştır.

Bu test yöntemi, damıtılmış yakıtların analizi için tasarlanmıştır, önemli miktarda artık madde içeren ürünlere uygulanamaz. Bu test yöntemi hem manuel hem de otomatik cihazları kapsar.

Petrol ürünlerinin kaynama aralığını belirlemek için kullanılan temel test yöntemi, basit bir parti damıtma işlemiyle petrol endüstrisi var olduğundan beri kullanılmaktadır. Bu yöntem, en eski test yöntemlerinden biridir. Bu test yöntemi bu kadar uzun süredir kullanıldığı için, ürün ve süreçlerdeki son kullanım hassasiyetini tahmin etmek için çok sayıda tarihsel veri tabanı mevcuttur.

Hidrokarbonların damıtma (uçuculuk) özellikleri, özellikle yakıtlar ve çözücüler söz konusu olduğunda, güvenlikleri ve performansları üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Kaynama aralığı, yakıtın bileşimi, özellikleri ve depolama ve kullanım sırasındaki davranışı hakkında bilgi verir. Uçuculuk, bir hidrokarbon karışımının potansiyel olarak patlayıcı buharlar üretme eğiliminin en önemli belirleyicisidir.

Damıtma özellikleri hem otomotiv hem de havacılık benzinleri için kritik öneme sahiptir, yüksek çalışma sıcaklığında veya yüksek irtifada veya her ikisinde de çalıştırma, ısınma ve buhar kilitlenmesi eğilimini etkiler. Bu ve diğer yakıtlardaki yüksek kaynama noktalı bileşenlerin varlığı, katı yanma tortularının oluşum derecesini önemli ölçüde etkileyebilir.

Buharlaşma hızını etkilediği için uçuculuk, özellikle boyalarda kullanılan birçok çözücünün uygulamasında önemli bir faktördür.

Damıtma limitleri genellikle petrol ürünü spesifikasyonlarına, ticari sözleşme anlaşmalarına, proses rafineri / kontrol uygulamalarına ve düzenleyici kurallara uyum için dahil edilir.

ASTM D86 standardı, petrol endüstrisindeki en eski ve en temel test yöntemlerinden biridir ve bu yöntem, basit bir laboratuvar toplu damıtma işlemiyle petrol damıtıklarının kaynama aralığı özelliklerini belirlemenin bir yolunu sunar.

ASTM D86 standardı testi, standartlaştırılmış bir şişede 100 mL’lik bir petrol ürünü örneğinin ısıtılmasını ve yoğunlaşan buharların belirli bir sıcaklık aralığında damıtılması ile toplanmasını içerir. Kaydedilen temel veri noktaları şunlardır:

• İlk kaynama noktası: İlk yoğunlaşma damlasının göründüğü sıcaklık.
• Buharlaşan / geri kazanılan yüzde: Belirli hacimlerin (örneğin yüzde 10, yüzde 50, yüzde 90) damıtıldığı sıcaklıklar.
• Son kaynama noktası: Son sıvının buharlaştığı veya ulaşılan maksimum sıcaklık.
• Damıtma eğrisi: Ürünün uçuculuğunu karakterize eden, sıcaklık ile damıtılan hacim yüzdesi arasındaki bir grafik.

Bu test, ürünün bileşenleri boyunca, daha hafif (düşük kaynama noktalı) fraksiyonlardan daha ağır fraksiyonlara doğru nasıl kaynadığını gösteren bir damıtma eğrisi oluşturur. Tipik ASTM D86 damıtma eğrileri, y ekseninde sıcaklığı ve x ekseninde geri kazanılan hacim yüzdesini gösterir ve genellikle T10, T50 ve T90 gibi noktaları vurgular.

Test kurulumu şunları içerir:

• Yuvarlak tabanlı bir damıtma şişesi (100 veya 125 mL).
• Bir banyo ile soğutulan bir kondenser.
• Damıtılan sıvıyı toplamak için dereceli bir alıcı silindir.
• Hassas sıcaklık ölçümü (doğru konumlandırılmış termometre veya sensör).
• Isı kaynağı (gaz brülörü veya elektrikli ısıtıcı).

Numune kontrollü bir hızda ısıtılır, buharlar yoğunlaşır ve hacimler / sıcaklıklar kaydedilir. Modern otomatik cihazlar, manuel yöntemlere göre hassasiyeti ve güvenliği artırır.

ASTM D86 standardı, şunlar e dahil olmak üzere geniş bir ürün yelpazesine uygulanır:

• Benzin (etanol gibi oksijenli bileşiklerle veya oksijensiz).
• Havacılık yakıtları (benzin ve türbin).
• Dizel ve biyodizel karışımları (son sürümlerde yüzde 30’a kadar biyodizel).
• Gazyağı, nafta ve brülör yakıtları.

Önemli miktarda kalıntı (ağır) madde içeren ürünler için uygun değildir.

Kaynama aralığı verileri şunlar için kritiktir:

• Motorun çalıştırılabilirliğini, performansını ve emisyonlarını etkileyen yakıt uçuculuğunun değerlendirilmesi.
• Rafinerilerde kalite kontrolü.
• Spesifikasyonlara uyum (örneğin benzin için ASTM D4814 standardı).
• Depolama ve elleçlemede güvenlik (yüksek uçucu yakıtlar daha büyük riskler oluşturur).

ASTM D86 standardı test yöntemi bazı sınırlamalar gösterir. Örneğin yöntem ampiriktir ve gerçek bir denge damıtması değildir, cihazda tutma gibi dinamik etkiler içerir. Daha ağır ürünler için, ASTM D1160 (vakum damıtma) standardı gibi yöntemler kullanılır.

ASTM D86 standardı, benzin, dizel, havacılık yakıtları ve gazyağı gibi petrol ürünlerinin kaynama aralığı dağılımını (damıtma eğrisi) ölçmek için standartlaştırılmış, tekrarlanabilir bir yöntem sağladığı için gereklidir. Bu veriler, yakıtın uçuculuğunu (bileşenlerinin ne kadar kolay buharlaştığını) doğrudan yansıtır ve bu da motor performansı, güvenlik, emisyonlar, kalite kontrolü ve mevzuat uyumluluğunu derinden etkiler.

Herşeyden önce ASTM D86 standardı motor performansı ve sürüş kolaylığı sağlar. Uçuculuk, bir yakıtın gerçek dünya koşullarında ne kadar iyi davrandığını belirler:

• Soğuk çalıştırma ve ısınma: Daha hafif fraksiyonlar (düşük kaynama noktaları, örneğin eğride T10), soğuk havalarda hızlı çalıştırma için kolay buharlaşmayı sağlar.
• Buhar kilitlenmesi: Daha ağır fraksiyonlar veya aşırı hafif uçlar, yüksek sıcaklıklarda / irtifalarda yakıtın hatlarda buharlaşmasına neden olarak motorun teklemeye veya arızalanmasına yol açabilir.
• Hızlanma ve güç: Orta aralık (T50), sorunsuz çalışmayı etkiler.
• Yanma bütünlüğü: Yüksek kaynama noktaları (T90, son kaynama noktası) tortu oluşturan ağır kalıntılar bırakarak tıkanmalara, eksik yanmaya, dumana veya verimliliğin azalmasına neden olur.

Örneğin, çok düşük uçuculuğa sahip benzin kışın zorlanır, çok yüksek uçuculuğa sahip benzin ise yazın buhar kilitlenmesi riskini taşır. Dizelin eğrisi, sıkıştırmalı motorlarda uygun atomizasyon ve ateşlemeyi sağlar.

Sonuç olarak ASTM D86 standardı, petrol analizinde temel bir test olmaya devam etmekte olup, basit ve tekrarlanabilir bir prosedürle ürün davranışına ilişkin önemli bilgiler sağlamaktadır.

Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere ASTM D86 standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.