استاندارد فرآوردههای نفتی و سوختهای مایع – تقطیر در فشار اتمسفر – روش آزمون یا استاندارد تقطیر اتمسفریک، برای بار اول در سال ۱۳۸۰ از سوی سازمان ملی استاندارد ایران تدوین شد و بعد از آن یک بار در سال ۱۳۹۸ بر اساس پیشنهادهای رسیده مورد بازبینی قرار گرفت که همین بازبینی به استناد بند ۱ ماده ۳ قانون اصلاح قوانین و مقررات مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، بهعنوان استاندارد ملی ایران شناخته میشود. دادههای مربوط به تقطیر اتمسفریک برای آنالیز سوختهای تقطیری به کار میرود و دستگاههای دستی و خودکار عمل تقطیر در فشار نمونههای مناسب این آزمون را انجام میدهند. اهمیت اطلاعات بهدستآمده از تقطیر یا فراریت سوختها بهویژه در موارد ایمنی بارز میشود، چون میزان فراریت یک فرآورده، تمایل هر مخلوط هیدروکربن را برای تولید بخارهای قابل انفجار نشان میدهد.
اهداف و دامنه کاربردی استاندارد تقطیر اتمسفریک سوختهای تقطیری مایع
این استاندارد با هدف تعیین روش آزمون تقطیر فرآوردههای نفتی و سوختهای مایع در فضار اتمسفر با استفاده از دستگاه تقطیر ناپیوسته آزمایشگاهی است. تعیین کمی مشخصات گستره جوش فرآوردههایی مثل محصولات سبک و میان تقطیر، سوختهای بنزینی خودرو، سوخت جت، سوخت موتورهای دیزلی و سایر فرآوردههایی که در استاندارد مشخص شده است با استفاده از این روش قابل انجام است، اما برای سنجش فرآوردههایی که حاوی مقادیر زیاد مواد باقیمانده هستند کاربردی ندارد.
مشخصات تقطیر (فراریت) هیدروکربنها به ویژه در سوختها و حلالها تأثیر زیادی بر ایمنی و کارایی آنها دارد. گستره جوش یک سوخت اطلاعات مفیدی در مورد ترکیب، خواص و رفتار آن در زمان استفاده یا ذخیرهسازی محصولات مشتق شده در اختیار تولیدکنندگان و مصرفکنندگان این فرآوردهها قرار میدهد.
محدودههای تقطیر اتمسفریک علاوه بر تعیین ویژگیهای فرآوردههای نفتی، در تدوین وافقتنامههای تجاری، اصول فرآیندهای پالایشگاهی و قوانین کنترلی و ایمنی کاربرد دارد.
اجزای دستگاه آزمون استاندارد تقطیر اتمسفریک فرآوردههای نفتی و سوختهای تقطیری مایع
- بالن تقطیر مقاوم در برابر حرارت
- مبرد ساخته شده از لوله فلزی یکپارچه و مقاوم در برابر خوردگی
- حمام سردکن با گستره خنک شازی مناسب
- حفاظ فلزی یا حصار برای بالن تقطیر برای محافظت از آزمایشگر و دسترسی آسان به مشعل و بالن تقطیر در طول آزمایش
- منبع حرارت که میتواند مشعل گازی یا گرمکن الکتریکی باشد
- نگهدارنده بالن تقطیر که طبق استاندارد باید در دو نوع ۱ برای مشعل گازی و نوع ۲ برای گرمکن الکتریکی باشد
- صفحه نگهدارنده بالن از جنس سرامیک یا دیگر مواد مقاوم در برابر حرارت
- وسیله اندازهگیری دما طبق جزئیات شرح داده شده در استاندارد
- استوانه دریافتکننده که برای جمعآوری محصول تقطیر کاربرد دارد و باید با اندازهای مطابق با شرایط آزمون تقطیر اتمسفریک باشد.
اصول آزمون استاندارد تقطیر اتمسفریک سوختهای تقطیری مایع
در این آزمون استاندارد نمونه بر اساس ترکیب، فشار بخار، نقطه جوش اولیه (دمای تصحیح شده در لحظهای که اولین قطره حاصل از میعان از نوک لوله مبرد پایین میافتد) یا نقطه پایانی مورد انتظار (حداکثر دمای تصحیح شده دماسنج که در طول آزمون به دست میآید) و یا هر دو، طبق دستورالعملها و جداول مشخص در استاندارد در چهار گروه مختلف طبقهبندی میشود و ترتیب قرارگیری دستگاه، دمای مبرد و دیگر متغیرهای عملیاتی برای هر کدام بهطور جداگانه مشخص میشود. مقدار ۱۰۰ میلیگرم از نمونه در شرایط مشخص برای هر گروه نمونه در دستگاه تقطیر ناپیوسته آزمایشگاهی در فشار محیط تقطیر میشود. شرایط تقطیر باید طوری طراحی شود که بهطور تقریبی معادل دستگاه تقطیر جزءبهجزء با یک سینی تئوری باشد. دماهای خوانده شده و حجمهای بهدستآمده از میعان بر اساس نیازهای کاربرِ دادهها بهطور منظم مشاهده میشود و حجمهای باقیمانده و تلف شده هم یادداشت میشود. در پایان تقطیر میتوان دماهای بخار مشاهده شده را نسبت به فشار اتمسفر تصحیح کرد و دادههای بهدستآمده را برای تطبیق با الزامات روش مثل سرعتهای تقطیر بررسی نمود. در صورت برآورده نشدن هر یک از شرایط مشخص شده، آزمون باید تکرار شود تا نتایج قابل گزارش دادن باشد
گزارش آزمون استاندارد تقطیر اتمسفریک سوختهای تقطیری مایع
بیان نتایج آزمون تقطیر اتمسفریک معمولاً بر اساس درصد تبخیر شده یا درصد بازیافت شده نسبت به دمای مربوطه در یک جدول یا بهطور ترسیمی در یک نمودار منحنی تقطیر گزارش میشود و باید حاوی موارد زیر باشد:
۱- فشار اتمسفریک با تقریب mmHg ۱
۲- همه حجمهای خوانده شده برحسب درصد، ضمن در نظر گرفتن تقریبهای مجاز برای روشهای دستی و خودکار آزمون.
۳- IBP یا نقطه جوش اولیه، نقطه خشک شدن (دمای تصحیح شده در لحظه تبخیر آخرین قطره مایع از ته بالن تقطیر)، نقطه پایانی یا نقطه جوش نهایی EP (FBP)، نقطه شکست مولکولی (تجزیه حرارتی) و همه جفت مقادیر متقابل شامل درصد بازیافت شده و دماهای خوانده شده.
۴- درصد باقیمانده و درصد تلف شده
۵- جزئیات دیگری مثل گزارش استفاده از عامل خشککننده، درصد تبخیر شده و… که با ذکر شرایط در متن استاندارد شرح داده شده است و هر آزمایشگاهی ملزم به رعایت آن است.