Determination of sulfur in petroleum products according ASTM D4294

Význam tématu

Stanovení obsahu síry v ropných produktech je klíčové pro kontrolu kvality, dodržování emisních norem a výrobu ultra-nízkosírového dieselu (ULSD). Regulace v mnoha zemích stanovují maximální limity na úrovni 10 ppm.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této aplikace je demonstrovat metodu ASTM D4294 využívající energii disperzní rentgenové fluorescenční spektrometrie (EDXRF) pro rychlé a přesné stanovení nízkých koncentrací síry v ropných produktech s použitím přístroje ARL QUANT’X.

Použitá metodika a instrumentace

• Instrument: EDXRF spektrometr ARL QUANT’X, 50 kV/50 W Ag-tubus, detektor SDD, volitelná helium flush.
• Excitace: Primární filtrované záření, tenký grafitový filtr, napětí 9 kV, automatický proud pro 50 % dead time, atmosféra helia, 100 s live time na vzorek.
• Příprava vzorku: 3 g ropného produktu umístěných do vzorkovacího kelímku (32 mm) uzavřeného 4 µm polypropylenovou fólií.
• Kalibrace: ASTM D4294 standardy (DBS v minerálním oleji), rozsah 0–1000 mg/kg, 10 kalibračních bodů + blank, druhý řád kalibrační křivky.
• Detekční limit: 1,05 ppm (3×SD blank při 100 s), možnost zlepšení na 0,6 ppm při 300 s měření.

Hlavní výsledky a diskuse

• Lineární kalibrace 0–1000 mg/kg: R² = 0,99999, RMSE = 1,45 ppm.
• Repeatabilita: tři hladiny (10,4; 120; 499,1 ppm) měřeny 5×, RSD < 1,1 %.
• LoD dostatečné pro kontrolu ULSD (< 10 ppm).

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a přesná analýza nízkých obsahů síry.
• Minimální nároky na přípravu vzorků bez složitých chemických úprav.
• Vhodné pro průmyslové laboratoře a kontrolu kvality paliv.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Zlepšení citlivosti prodloužením doby měření.
• Rozšíření analýzy na další prvky prostřednictvím adaptéru filtrů.
• Integrace automatizovaných vzorkovačů pro zvýšení throughput.

Závěr

Metoda EDXRF podle ASTM D4294 na přístroji ARL QUANT’X prokázala vysokou citlivost, přesnost a opakovatelnost pro stanovení síry v ropných produktech a splňuje požadavky na ultra-nízkosírový diesel.

Reference

• ASTM D4294-16 Standard Test Method for Sulfur in Petroleum and Petroleum Products by Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry.