油品分析


油品分析

油化學產業是現代工業的基礎,石油化學產業由開採石油開始,煉解原油再精煉成汽油、柴油、重油等等,石油產品以汽油、柴油、燃料油、航空燃油及液化石油氣等五種產品為主,此類油品的分析檢驗更是不可或缺的重要項目,以下我們就針對各種不同分析技術應用於油品分析領域當中一一探討。

層析技術於油品分析之應用


相層析儀是潤滑油分析中極為重要的一環。過去,許多分析採用較為簡單的方式完成。如今,由於創新的氣相層析技術再搭配各種檢測技術而獲致更多的資訊。此外,往往在獲得更多訊息的同時速度與精確度也大幅提升。

與氣相層析有關分析回收或新品潤滑油的ASTM方法
D2887 : Simulated Distillation for Boiling Point Distribution
D3524 : Diesel Fuel Diluent in Used Diesel Engine Oils by GC
D3525 : Gasoline Diluent in Used Engine Oils by GC
D4291 : Trace Ethylene Glycol in Used Oils by GC

【I】液晶於熱分析之應用
液晶,顧名思義具有液態物質的可流動性及固態物質的晶體次序性,常被稱為所謂中間相(mesophase)物質。而由於液晶具有誘電性與光學的異方性,亦具備良好的分子配向與流動特性,當受到光、熱、電場、磁場等外界刺激時,分子的配向容易發生變化,造成液晶材料明暗對比的改變或特殊的電氣光學效果,使其成為顯示器中之重要元件。然而不同特性的液晶在反應速度、對比度,視角以及溫度範圍等的表現上都會有所不同; 以DSC量測液晶分子在不同溫度下的結晶相可幫助我們更加了解材料的特性,對於材料的選擇以及品質控管上都會有很大的幫助。以DSC測試液晶樣品可得結果如下圖所示: 右圖中液晶材料隨著分子排列的有序程度改變,會呈現出許多不同的相變化。然而這些相變化所產生的能量變化都相當的微小,不容易辨識。當我門針對118~123 ℃的範圍作放大後可以觀察到有許多的吸熱峰,而且這些能量變化都相當的微小(0.001 J/g)。唯有搭配高靈敏度、高解析度的PerkinElmer DSC才可精確量測出這些相變化點。



特殊設計之氣相層析儀搭配preVent組件組成之專用分析儀用以快速檢驗引擎潤滑油中是否含有燃料(汽油、柴油)潤滑油中滲入燃料的稀釋現像是汽缸及活塞密閉不良的指標,傳統使用物理測試如密度及黏度來評估滲漏的情形。但是氣相層析才能有效而正確的量化滲漏稀釋的程度,並據以決定正確的維護保養週期。



無機分析技術於油品之應用


潤滑油
潤滑油的成分及品質容易影響製程設備的工作效率,因此製程中針對潤化油的品質分析便非常重要;一般而言潤滑由於設備中的耗損與汙染是主要的分析項目,如果能全面性的針對潤滑油品質進行量測,會比經常性更換潤滑油還要來的減少設備的耗損,且亦能由經常性的QC分析出運轉引擎維修週期或潤滑油更換時機;因此,如將潤滑油檢測列為經常性項目不但能將製程機械壽命延長也可以降低潤滑油的使用量;長期而言即為節省成本的好方法。



下圖為使用NIST1085之油品Standard之比較 :

下圖為使用前與使用後之潤滑油比較:

下表中即列出一般潤滑油品中之金屬分析項目;其中包含,添加物中之無機元素分析項目、因污染而增加之無機元素,以及因金屬耗損而產生之無機元素等,藉以判斷機械(如製成大型機具,飛機機械等等)耗損程度或替換與否。



生質柴油
近年來,因積極尋找取代石油之替代能源的議題備受關注;因此,對生質柴油的應用就有越來越多人感興趣。此種能源的好處就是原料供給量可預測並控制,市場價格及油品供應量較石油產品穩定,不亦波動;另一好處是污染較低。 為確保原料、製程及成品均能在品質上被控制;分析成分為最主要的方式,例如生質柴油中硫含量,就很容易影響其品質,利用無機分析儀器(例如AA、ICP& ICP/Mass)即可輕輕鬆鬆進行分析,如下表所列即為生質柴油利用ICP之分析結果。



FT-IR 於油品分析之應用

述無機分析技術中有提及,潤滑由於設備中的耗損與汙染是主要的分析項目,如果能全面性的針對潤滑油品質進行量測,會比經常性更換潤滑油還要來的減少設備的耗損,且亦能由經常性的QC分析出運轉引擎維修週期或潤滑油更換時機;因此,如將潤滑油檢測列為經常性項目不但能將製程機械壽命延長也可以降低潤滑油的使用量;長期而言即為節省成本的好方法。 在FTIR分析技術中,運用ASTM E2412方法及JOAP協定,即可分析潤滑油品中之有機成分(如下表所列) 。