آنالیز گازوئیل

مقدمه

گازوئیل یکی از سوخت‌های پرکاربرد در صنایع مختلف و موتورهای دیزلی است که کیفیت و ترکیب آن تأثیر مستقیمی بر عملکرد تجهیزات، بازدهی موتور و میزان آلایندگی دارد. آنالیز گازوئیل فرآیندی است که در آن خواص فیزیکی و شیمیایی این سوخت، از جمله چگالی، ویسکوزیته، مقدار گوگرد، نقاط جوش و ریزش، و ترکیبات هیدروکربنی، بررسی می‌شوند. هدف از این آنالیز، ارزیابی کیفیت گازوئیل، تطبیق آن با استانداردهای بین‌المللی و بهینه‌سازی استفاده از آن در شرایط مختلف است. با انجام این آزمایش‌ها، می‌توان عملکرد موتور، کاهش آلایندگی و مصرف بهینه سوخت را تضمین کرد. این مقاله به بررسی جنبه‌های مختلف آنالیز گازوئیل و اهمیت آن در بهبود کارایی و کاهش اثرات زیست‌محیطی می‌پردازد.

لازم به ذکر است شرکت کیان پترولیوم هیچ‌گونه خدمتی، در زمینه تامین و حمل و نقل گازوئیل ارائه نمی‌دهد.

آنالیز گازوئیل

چگالی 15 درجه سانتی‌گراد

چگالی 15 درجه سانتی‌گراد در آنالیز گازوئیل، به جرم واحد حجم سوخت در دمای مرجع 15 درجه سانتی‌گراد اشاره دارد و به صورت کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m³) یا گرم بر سانتی‌متر مکعب (g/cm³) بیان می‌شود. دمای 15 درجه سیلسیوس به عنوان استاندارد بین‌المللی برای اندازه‌گیری چگالی سوخت‌ها انتخاب شده است.

چگالی گازوئیل در دمای 15 درجه سانتی‌گراد باید بین 820 تا 860 کیلوگرم بر متر مکعب باشد. این مقدار نشان‌دهنده تعادل مناسب بین هیدروکربن‌های سبک و سنگین در سوخت است. چگالی، اطلاعاتی درباره کیفیت سوخت، مقدار انرژی در واحد حجم، و میزان کارایی و آلایندگی موتور ارائه می‌دهد. چگالی بالاتر ممکن است به انرژی بیشتر ولی آلایندگی بالاتر منجر شود، در حالی که چگالی پایین‌تر می‌تواند به کاهش توان و بازدهی سوخت منجر گردد.

حجم تقطیرشده

حجم تقطیر شده در آنالیز گازوئیل نشان‌دهنده درصد حجمی سوخت است که در دماهای مشخص به بخار تبدیل می‌شود. این پارامتر اطلاعات دقیقی درباره ترکیب هیدروکربنی سوخت ارائه می‌دهد و کیفیت، عملکرد احتراقی، و تطابق آن با استانداردهای موتورهای دیزلی را مشخص می‌کند. با تحلیل حجم تقطیر شده، می‌توان رفتار سوخت را در شرایط مختلف ارزیابی کرده و ترکیب آن را برای بهبود کارایی، کاهش آلایندگی، و پیشگیری از ایجاد رسوبات بهینه‌سازی کرد.

علت انتخاب اعداد دمایی مشخص:

دمای 150°C نمایانگر ترکیبات سبک سوخت است که بر روشن شدن سریع موتور و عملکرد در دماهای سرد تأثیر می‌گذارد. دمای 300°C برای بررسی ترکیبات میان‌رده استفاده می‌شود که مسئول تولید انرژی اصلی سوخت هستند. دمای 375°C نمایانگر تقطیر ترکیبات سنگین است که بر رسوبات، آلایندگی، و عملکرد طولانی‌مدت موتور اثرگذارند. این دماها بر اساس استانداردهای بین‌المللی و به منظور پوشش کامل طیف هیدروکربن‌ های موجود در گازوئیل انتخاب شده‌اند تا رفتار سوخت به‌صورت جامع ارزیابی شود.

F.B.P

F.B.P یا Final Boiling Point به معنای نقطه نهایی جوش است و نشان‌دهنده بالاترین دمایی است که در آن آخرین بخش‌های قابل تقطیر یک سوخت (مانند گازوئیل) در فرآیند تقطیر به بخار تبدیل می‌شوند. این پارامتر معمولاً در آنالیز تقطیر سوخت‌ها اندازه‌گیری می‌شود و نشان‌دهنده حضور ترکیبات سنگین‌تر در سوخت است.

Sulfur total

Sulfur Total نشان‌دهنده مقدار کل گوگرد موجود در گازوئیل است که معمولاً به صورت میلی‌گرم بر کیلوگرم (ppm) یا درصد جرمی بیان می‌شود. این پارامتر نشان‌دهنده کیفیت سوخت و تأثیر آن بر محیط زیست و عملکرد موتور است. مقدار بالای گوگرد می‌تواند منجر به تشکیل گازهای آلاینده مانند SO₂ در فرآیند احتراق شود، که باعث افزایش آلودگی هوا و آسیب به سیستم‌های کاهنده آلایندگی مانند فیلترهای کاتالیستی می‌شود. استانداردهای مدرن مقادیر بسیار کمی از گوگرد را در سوخت‌ها مجاز می‌دانند تا آلایندگی کاهش یابد و موتورهای دیزلی عملکرد بهتری داشته باشند.

Viscosity Kinematic

در آنالیز گازوئیل، ویسکوزیته سینماتیک معیاری از مقاومت مایع در برابر جریان است که نشان می‌دهد مایع با چه سرعتی تحت تأثیر گرانش حرکت می‌کند. این مقدار از نسبت ویسکوزیته دینامیک به چگالی مایع به دست می‌آید و واحد آن معمولاً میلی‌متر مربع بر ثانیه (mm²/s) یا سانتی‌استوکس (cSt) است. در گازوئیل، ویسکوزیته سینماتیک اهمیت زیادی دارد، زیرا بر روانکاری، جریان سوخت در سیستم موتور، و کارایی احتراق تأثیر می‌گذارد. ویسکوزیته بسیار پایین ممکن است به کاهش روانکاری منجر شود، در حالی که ویسکوزیته بالا می‌تواند جریان سوخت را کند کرده و باعث کاهش عملکرد موتور شود. این پارامتر به دما وابسته است و معمولاً برای ارزیابی عملکرد سوخت در شرایط محیطی مختلف اندازه‌گیری می‌شود.

نقطه ابری(cloud point)

نقطه ابری دمایی است که در آن سوخت‌های هیدروکربنی مانند گازوئیل شروع به تشکیل بلورهای موم‌مانند (پارافین) می‌کنند که به صورت کدورت یا "ابری شدن" در سوخت ظاهر می‌شود. این پدیده معمولاً در دماهای پایین رخ می‌دهد و به ترکیبات پارافینی موجود در سوخت بستگی دارد. نقطه ابری یک شاخص مهم برای عملکرد سوخت در هوای سرد است، زیرا در دماهای پایین‌تر از این نقطه، بلورهای تشکیل‌شده ممکن است باعث انسداد فیلترها و کاهش جریان سوخت در سیستم موتور شوند. بنابراین، آگاهی از نقطه ابری برای انتخاب سوخت مناسب در شرایط آب‌وهوایی سرد ضروری است.

نقطه ریزش(pour point)

در آنالیز گازوئیل، نقطه ریزش پایین‌ترین دمایی است که یک مایع، مانند گازوئیل یا روان‌کننده‌ها، همچنان توانایی جریان یافتن دارد. در دماهای پایین‌تر از این نقطه، مایع به‌قدری غلیظ و چسبناک می‌شود که دیگر قادر به حرکت نیست. این ویژگی برای ارزیابی عملکرد سوخت در شرایط سرد، به‌ویژه در مناطق سردسیر، بسیار مهم است. نقطه ریزش به طراحی سیستم‌های سوخت‌رسانی و پیشگیری از مشکلات ناشی از انسداد سوخت در دماهای پایین کمک می‌کند.

شاخص ستان

شاخص ستان (Cetane Index) معیاری است که بدون نیاز به انجام آزمایش‌های پیچیده آزمایشگاهی، کیفیت احتراق سوخت دیزل را تخمین می‌زند. این شاخص بر اساس فرمول‌های ریاضی و با استفاده از خواص فیزیکی سوخت مانند چگالی و نقطه جوش متوسط محاسبه می‌شود. شاخص ستان به طور غیرمستقیم نشان‌دهنده توانایی سوخت در احتراق سریع و کارآمد در موتورهای دیزل است و معمولاً در شرایطی استفاده می‌شود که امکان اندازه‌گیری مستقیم عدد ستان وجود ندارد.

در آنالیز گازوئیل باکیفیت، شاخص ستان معمولاً باید بالاتر از 45 باشد. سوخت‌هایی با شاخص ستان پایین‌تر ممکن است عملکرد ضعیف‌تری در موتورهای دیزل داشته باشند، از جمله احتراق ناقص یا تولید آلاینده‌های بیشتر. به طور کلی، شاخص ستان بالاتر از 50 به عنوان کیفیت بالا در نظر گرفته می‌شود.

تفاوت شاخص ستان و عدد ستان

شاخص ستان و عدد ستان هر دو به کیفیت احتراق سوخت دیزل مربوط می‌شوند، اما با رویکردی متفاوت. عدد ستان (Cetane Number) از طریق آزمایش‌های عملی در آزمایشگاه و با استفاده از موتور استاندارد اندازه‌گیری می‌شود و معیاری دقیق برای مشخص کردن قابلیت اشتعال سوخت است. در مقابل، شاخص ستان تخمینی محاسباتی است که از روی خصوصیات فیزیکی سوخت به دست می‌آید و دقت کمتری نسبت به عدد ستان دارد. بنابراین، عدد ستان معیاری آزمایشگاهی و تجربی است، در حالی که شاخص ستان یک روش تقریبی و محاسباتی است.