Pyrolysebenzin (Pygas) ist ein Nebenprodukt der Ethylenherstellung, das unerwünschte konjugierte Diolefine enthält, die es als Kraftstoff ungeeignet machen. Um diese Einschränkung zu überwinden, muss der Olefinanteil in einer selektiven Hydrierungseinheit (SHU) auf unter 2 mg/g Pygas gesenkt werden. Der Dienwert bzw. Maleinsäureanhydridwert (MAV) wird in der Regel mit der nasschemischen Diels-Alder-Methode (UOP326-17) bestimmt.
Diese nasschemische Methode erfordert eine mehrstündige Durchführung durch gut ausgebildete Analytiker. Im Gegensatz zur primären Methode ist die Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) eine kosteneffiziente und schnelle analytische Lösung für die Bestimmung des Dienwertes in Pyrolysebenzin.
99 Pygasproben wurden mit einem NIRS XDS RapidLiquid Analyzer analysiert, der mit 8 mm Einweg-Glasfläschchen ausgestattet ist. Alle Messungen wurden im Transmissionsmodus von 400 nm bis 2500 nm durchgeführt. Die Temperaturregelung war auf 40 °C eingestellt, um eine stabile Probenumgebung zu gewährleisten. Aus praktischen Gründen wurden Einweg-Glasfläschchen mit einer Schichtdicke von 8 mm verwendet, was ein Reinigungsverfahren überflüssig machte. Das Metrohm-Softwarepaket Vision Air Complete wurde für die Datenerfassung und die Entwicklung von Vorhersagemodellen verwendet.
Ausrüstung | Metrohm-Nummer |
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XDS RapidLiquid-Analyzer | 2.921.1410 |
Einwegfläschchen, 8 mm Durchmesser, Transmission | 6.7402.000 |
Vision Air 2.0 Complete | 6.6072.208 |
Die erhaltenen Vis-NIR-Spektren (Abbildung 2) wurden zur Erstellung eines Vorhersagemodells für die Bestimmung der Dienwerte verwendet. Um die Qualität des Vorhersagemodells zu überprüfen, wurden Korrelationsdiagramme erstellt, die die Korrelation zwischen der Vis-NIR-Vorhersage und den primären Methodenwerten zeigen (Abbildung 3). Die jeweiligen Gütezahlen (FOM) zeigen die erwartete Genauigkeit einer Vorhersage während der Routineanalyse.
Leistungsmerkmale | Wert |
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R2 | 0.9253 |
Standardfehler der Kalibrierung | 0,42 mg/g |
Standardfehler der Kreuzvalidierung | 0,46 mg/g |
Diese Application Note zeigt die Machbarkeit der NIR-Spektroskopie für die Analyse des Dienwertes in Pyrolysebenzin. Im Vergleich zur nasschemischen Methode UOP326-17 (Tabelle 3) ist die Zeit bis zum Ergebnis ein großer Vorteil der NIR-Spektroskopie, da eine einzige Messung innerhalb einer Minute durchgeführt werden kann.
Parameter | Methode | Zeit bis zum Ergebnis und Workflow |
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Dienwert | Diels-Erle (UOP326-17) | ca. 6 Stunden; Rückfluss, Hydrolyse, Titration |