มาตรฐาน EN ISO 20884 ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม - การหาปริมาณกำมะถันในเชื้อเพลิงยานยนต์ - สเปกโทรเมตรีการเรืองแสงเอกซ์เรย์แบบกระจายความยาวคลื่น

มาตรฐาน “EN ISO 20884 ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม - การหาปริมาณกำมะถันในเชื้อเพลิงยานยนต์ - สเปกโทรเมตรีการเรืองแสงเอ็กซ์เรย์แบบกระจายความยาวคลื่น” ซึ่งอิงตามมาตรฐานยุโรปและต่อมาเผยแพร่โดยองค์การมาตรฐานสากล (ISO) อธิบายวิธีการทดสอบการเรืองแสงเอ็กซ์เรย์แบบกระจายความยาวคลื่น (WDXRF) สำหรับการหาปริมาณกำมะถันในเชื้อเพลิงยานยนต์เหลวที่เป็นเนื้อเดียวกัน โดยมีปริมาณออกซิเจนสูงสุด 3,7 เปอร์เซ็นต์ (ม./ม.) และแปรผันระหว่าง 5 มก./กก. ถึง 500 มก./กก. มาตรฐานนี้ครอบคลุมสิ่งต่อไปนี้:

• น้ำมันดีเซลที่มีส่วนประกอบของเมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมัน (FAME) สูงถึงประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์
• น้ำมันเบนซินที่มีส่วนผสมของเอทานอลไม่เกิน 10 เปอร์เซ็นต์
• เชื้อเพลิงสังเคราะห์ เช่น น้ำมันพืชที่ผ่านกระบวนการเติมไฮโดรเจน และเชื้อเพลิงที่ได้จากการแปลงก๊าซเป็นของเหลว ซึ่งมีปริมาณกำมะถันตั้งแต่ 5 มิลลิกรัม/กิโลกรัม ถึง 45 มิลลิกรัม/กิโลกรัม

ผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณออกซิเจนสูง เช่น เมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมันบริสุทธิ์ที่ใช้เป็นไบโอดีเซล จะแสดงผลกระทบจากเมทริกซ์อย่างมีนัยสำคัญ แต่เมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมันบริสุทธิ์ก็สามารถวิเคราะห์ได้เช่นกันหากปฏิบัติตามขั้นตอนที่เกี่ยวข้อง ผลิตภัณฑ์อื่นๆ ก็สามารถวิเคราะห์ได้โดยใช้วิธีการทดสอบนี้ แต่ข้อมูลความแม่นยำสำหรับผลิตภัณฑ์อื่นๆ นอกเหนือจากที่ระบุไว้ยังไม่ได้กำหนดไว้ในมาตรฐานนี้ ปริมาณกำมะถันที่สูงกว่า 500 มก./กก. สามารถตรวจวัดได้หลังจากการเจือจางตัวอย่าง แต่ความแม่นยำสำหรับตัวอย่างที่เจือจางแล้วยังไม่ได้กำหนดไว้

โดยหลักการแล้ว ตัวอย่างที่จะนำมาวิเคราะห์จะถูกนำไปสัมผัสกับรังสีหลักจากหลอดเอ็กซ์เรย์ในเซลล์ตัวอย่าง จากนั้นจะวัดอัตราการนับของรังสีเอกซ์ฟลูออเรสเซนซ์ และหากจำเป็น ก็จะวัดอัตราการนับของรังสีพื้นหลังด้วย ปริมาณกำมะถันในตัวอย่างจะถูกกำหนดจากกราฟสอบเทียบที่กำหนดไว้สำหรับช่วงการวัดนั้นๆ

เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ควรเก็บตัวอย่างตามขั้นตอนที่อธิบายไว้ในมาตรฐาน ISO 3170 หรือ ISO 3171

มาตรฐาน EN ISO 20884 ถือเป็นการปฏิวัติวงการวิเคราะห์กำมะถันในเชื้อเพลิงยานยนต์

เพื่อมุ่งสู่คุณภาพอากาศที่สะอาดขึ้นและเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น อุตสาหกรรมน้ำมันทั่วโลกจึงให้ความสำคัญกับการลดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายจากยานพาหนะมากขึ้นเรื่อยๆ ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซึ่งเป็นมลพิษหลัก เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่มีกำมะถันเป็นส่วนประกอบ และเป็นสาเหตุสำคัญของฝนกรด ปัญหาระบบทางเดินหายใจ และการเสื่อมสภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาในเครื่องยนต์สมัยใหม่ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ มาตรฐาน ISO 20884 และมาตรฐานสากลที่คล้ายคลึงกันจึงกลายเป็นเครื่องมือสำคัญในการรับรองการปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด มาตรฐานนี้เสนอวิธีการที่แม่นยำสำหรับการวัดระดับกำมะถันในเชื้อเพลิง ช่วยให้โรงกลั่น ผู้ผลิต และหน่วยงานกำกับดูแลสามารถปกป้องคุณภาพและความปลอดภัยได้ มาตรฐาน EN ISO 20884 เป็นมาตรฐานที่สนับสนุนการเปลี่ยนไปใช้ดีเซลกำมะถันต่ำพิเศษและเชื้อเพลิงสะอาดชนิดอื่นๆ

กำมะถันในเชื้อเพลิงยานยนต์ เช่น น้ำมันเบนซินและดีเซล มาจากน้ำมันดิบและสามารถคงอยู่ได้ตลอดกระบวนการกลั่น ระดับกำมะถันที่สูงไม่เพียงแต่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังปนเปื้อนระบบบำบัดไอเสีย เช่น ระบบลดการปล่อยมลพิษแบบเร่งปฏิกิริยา (Selective Catalytic Reduction) และตัวกรองอนุภาคดีเซล (Diesel Particulate Filter) ซึ่งจำเป็นต่อการปฏิบัติตามมาตรฐานการปล่อยมลพิษ เช่น Euro 6 หรือ EPA Tier 3

วิธีการทางเคมีแบบดั้งเดิมสำหรับการตรวจหาปริมาณกำมะถัน เช่น การย่อยด้วยกรดนั้น ต้องใช้แรงงานมากและมีโอกาสเกิดข้อผิดพลาดสูง นี่คือจุดที่การวิเคราะห์ด้วยสเปกโทรเมตรีการเรืองแสงของรังสีเอกซ์แบบกระจายความยาวคลื่น (WDXRF) เข้ามามีบทบาท เป็นเทคนิคที่ไม่ทำลายตัวอย่างและรวดเร็ว โดยใช้รังสีเอกซ์กระตุ้นตัวอย่างเชื้อเพลิงและวัดการเรืองแสงที่ปล่อยออกมาเพื่อกำหนดองค์ประกอบทางเคมี มาตรฐาน EN ISO 20884 ได้กำหนดมาตรฐานวิธีการนี้ ทำให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการทำซ้ำได้ในห้องปฏิบัติการทั่วโลก มาตรฐานนี้มุ่งเป้าไปที่เชื้อเพลิงยานยนต์ที่เป็นของเหลวและเป็นเนื้อเดียวกัน โดยมีปริมาณกำมะถันตั้งแต่ 5 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม (ส่วนในล้านส่วน หรือ ppm) ถึง 500 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ช่วงนี้ครอบคลุมทุกอย่างตั้งแต่เชื้อเพลิงที่มีกำมะถันสูงแบบเก่าไปจนถึงข้อกำหนดกำมะถันต่ำมากในปัจจุบัน ซึ่งโดยทั่วไปแล้วขีดจำกัดจะต่ำกว่า 10 ppm ในภูมิภาคต่างๆ เช่น สหภาพยุโรปและสหรัฐอเมริกา

มาตรฐาน EN ISO 20884 ใช้เทคโนโลยี WDXRF ในการแยกการปล่อยรังสีเอกซ์ลักษณะเฉพาะของกำมะถันที่ความยาวคลื่นเฉพาะ โดยขั้นตอนพื้นฐานของวิธีนี้มีดังต่อไปนี้:

• การเตรียมตัวอย่าง: นำตัวอย่างเชื้อเพลิงปริมาณเล็กน้อย (โดยทั่วไป 5-10 มิลลิลิตร) ใส่ลงในภาชนะบรรจุตัวอย่าง XRF เฉพาะที่มีฐานเป็นฟิล์มบางใส ใช้เวลาในการเตรียมตัวอย่างน้อยที่สุด เนื่องจากไม่จำเป็นต้องเจือจางหรือใช้สารเคมีใดๆ
• การกระตุ้นและการตรวจจับ: ตัวอย่างจะถูกฉายด้วยรังสีเอกซ์พลังงานสูงจากแหล่งกำเนิดแบบหลอด (เช่น ขั้วบวกโรเดียมหรือทังสเตน) อะตอมของกำมะถันจะดูดซับพลังงานนี้และปล่อยแสงฟลูออเรสเซนซ์ที่มีลักษณะเฉพาะออกมา ผลึกกระจายแสง (เช่น ลิเธียมฟลูออไรด์) และตัวตรวจจับจะจับและขยายสัญญาณนี้
• การแก้ไขค่าเมทริกซ์: เชื้อเพลิงประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอน ออกซิเจน และธาตุอื่นๆ ในระดับที่แตกต่างกัน ซึ่งอาจส่งผลต่อค่าที่วัดได้ มาตรฐานนี้ใช้การแก้ไขทางคณิตศาสตร์ โดยทั่วไปจะใช้เส้นโค้งการสอบเทียบหลายองค์ประกอบ เพื่อคำนึงถึงปฏิสัมพันธ์เหล่านี้และรับประกันความถูกต้องแม่นยำแม้ในเมทริกซ์ที่ซับซ้อน เช่น เชื้อเพลิงไบโอดีเซลผสม
• การสอบเทียบและการหาปริมาณ: เครื่องมือได้รับการสอบเทียบด้วยวัสดุอ้างอิงที่ได้รับการรับรองซึ่งครอบคลุมช่วง 5-500 มก./กก. ความถูกต้องของวิธีการได้รับการตรวจสอบโดยสถิติการทำซ้ำและความสามารถในการสร้างผลลัพธ์ซ้ำ โดยได้ค่าต่ำสุดที่ 0,7 มก./กก. สำหรับตัวอย่างที่มีกำมะถันต่ำ

วิธีการนี้ (WDXRF) ให้ความละเอียดสูงเป็นพิเศษ ทำให้เหมาะสำหรับการตรวจจับสารปริมาณน้อย การวิเคราะห์ทั้งหมดใช้เวลาน้อยกว่า 5 นาทีต่อตัวอย่าง ช่วยให้การทดสอบในโรงกลั่นและห้องปฏิบัติการควบคุมคุณภาพมีประสิทธิภาพสูง

กล่าวโดยสรุป มาตรฐาน EN ISO 20884 เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งในห่วงโซ่อุปทานปิโตรเลียม ด้วยการให้เครื่องมือที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสำหรับการวัดปริมาณกำมะถันในเชื้อเพลิงยานยนต์ มาตรฐานนี้ไม่เพียงแต่รับประกันการปฏิบัติตามกฎระเบียบทางกฎหมายเท่านั้น แต่ยังปูทางไปสู่การขนส่งที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นอีกด้วย

เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และให้ความช่วยเหลือในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบแก่ธุรกิจต่างๆ ตามมาตรฐาน "EN ISO 20884 ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม - การหาปริมาณกำมะถันในเชื้อเพลิงยานยนต์ - สเปกโทรเมตรีการเรืองแสงเอ็กซ์เรย์แบบกระจายความยาวคลื่น" อีกด้วย