Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Chemistry
Click here for the English version

Chemistry

परिवहन ईंधन स्थिरता का आकलन करने के लिए मूल प्रयोगात्मक दृष्टिकोण

Published: October 21, 2016 doi: 10.3791/54361
Automatic Translation
1, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 1, 2
1Institut de Science des Matériaux de Mulhouse, 2IFP Energies Nouvelles, Institut Carnot IFPEN Transports Energie, 3Technocentre Renault

Summary

परिवहन ईंधन के ऑक्सीकरण स्थिरता भविष्य के ईंधन के विकास के लिए एक चिंता का विषय बन गया है। इस काम के लिए दो अलग अलग रिएक्टरों का उपयोग कर ईंधन स्थिरता का आकलन करने के लिए IFP ऊर्जा Nouvelles द्वारा विकसित एक मूल कार्यप्रणाली प्रस्तुत करता है। इस पद्धति को सफलतापूर्वक ऑक्सीकरण कैनेटीक्स और मॉडल अणुओं और वाणिज्यिक ईंधन के रास्ते में से एक में गहराई से समझ हासिल करने के लिए लागू किया गया था।

Abstract

ईंधन ऑक्सीकरण स्थिरता के अध्ययन के भविष्य के ईंधन के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण मुद्दा है। डीजल और मिट्टी के तेल ईंधन प्रणाली पर्यावरण और आर्थिक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कई तकनीकी बदलाव आया है। इन घटनाओं में तेजी से गंभीर ऑपरेटिंग शर्तों के पारंपरिक और वैकल्पिक ईंधन के लिए जिसका उपयुक्तता संबोधित करने की जरूरत में हुई है। उदाहरण के लिए, फैटी एसिड मिथाइल एस्टर (fames) बायोडीजल के रूप में पेश अधिक ऑक्सीकरण से ग्रस्त हैं और जमा गठन के लिए नेतृत्व कर सकते हैं। हालांकि कई तरीकों ईंधन स्थिरता (प्रेरण अवधि, पेरोक्साइड, एसिड, और insolubles) का मूल्यांकन करने के लिए मौजूद हैं, कोई तकनीक एक वास्तविक समय ऑक्सीकरण तंत्र पर नजर रखने के लिए और ऑक्सीकरण मध्यवर्ती कि जमा गठन के लिए नेतृत्व कर सकते हैं के गठन को मापने के लिए अनुमति देता है। इस अनुच्छेद में, हम एक उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रिया (एओपी) के दो मौजूदा रिएक्टरों के आधार पर विकसित की है। इस प्रक्रिया के विभिन्न ऑक्सीकरण की स्थिति और निगरानी के अनुकरण के लिए अनुमति देता हैइस तरह कुल एसिड संख्या (टैन) और मास स्पेक्ट्रोमेट्री के लिए मिलकर गैस क्रोमैटोग्राफी जैसे उन्नत विश्लेषणात्मक तरीकों के रूप में स्थूल मापदंडों के माध्यम से ऑक्सीकरण प्रगति की आईएनजी (जीसी एमएस) और फूरियर इन्फ्रारेड रूपांतरण - कुल प्रतिबिंब (FTIR-एटीआर) तनु। हम सफलतापूर्वक एक मॉडल अणु (मिथाइल oleate) और वाणिज्यिक डीजल और बायोडीजल ईंधन के ऑक्सीकरण कैनेटीक्स की एक में गहराई से समझ हासिल करने के एओपी लागू होता है। इन घटनाओं से रसद के दौरान और पर बोर्ड उपयोग ईंधन की गुणवत्ता की निगरानी के लिए एक महत्वपूर्ण रणनीति का प्रतिनिधित्व करते हैं।

Introduction

ऑक्सीकरण स्थिरता ईंधन की गुणवत्ता के मूल्यांकन के लिए एक कसौटी है। एक ईंधन के ऑक्सीकरण स्थिरता प्रेरण अवधि, पेरोक्साइड, एसिड, और insolubles के रूप में कई तरीकों से नजर रखी जा सकती है। प्रेरण अवधि (आईपी) प्रतिक्रिया मध्यवर्ती के एक कम एकाग्रता या एंटीऑक्सीडेंट की उपस्थिति के कारण ऑक्सीकरण प्रक्रिया के दौरान जो प्रतिक्रियाओं धीमी गति से कर रहे हैं, की शुरुआत में की अवधि है।

चित्रा 1 हाइड्रोकार्बन के ऑक्सीकरण का एक सरल तंत्र का प्रतिनिधित्व करता है। के रूप में 1,2 सूचना दी, तरल चरण में हाइड्रोकार्बन के ऑक्सीकरण मुख्य रूप से एक कट्टरपंथी तंत्र इस प्रकार है। दीक्षा, प्रचार और समापन: यह तीन चरणों के अनुसार आय। दीक्षा कदम के दौरान, मुक्त कण प्रारंभिक हाइड्रोकार्बन (आरएच) या hydroperoxides पहले से ही ईंधन (R1A-सी) में मौजूद अपघटन से हाइड्रोजन अमूर्त से बनते हैं। पेरोक्साइड रचना में गठित कट्टरपंथी परिणाम के लिए DI-ऑक्सीजन के अलावाn प्रतिक्रिया (आर 2) के अनुसार। प्रचार कदम मुख्य रूप से पेरोक्साइड मार्ग के माध्यम से आय। पेरोक्साइड का गठन प्रतिक्रियाओं (R3a) और (R3b), क्रमशः के अनुसार, हाइड्रोजन अमूर्त द्वारा या इसके उत्पादन hydroperoxides या polyperoxides द्वारा प्रारंभिक हाइड्रोकार्बन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। hydroperoxides के अपघटन अलग ऑक्सीजन उत्पादों, मुख्य रूप से, एल्कोहल, carbonyls, epoxides और हाइड्रोकार्बन (R4) उत्पन्न करता है। समापन कदम तब होता है जब स्थिर उत्पादों के माध्यम से मुफ्त कट्टरपंथी पुनर्संयोजन (R5-R7) का गठन कर रहे हैं। इस काम में हम ऑक्सीकरण प्रक्रिया दो मौजूदा ऑक्सीकरण रिएक्टरों का उपयोग कर की निगरानी के लिए एक प्रक्रिया विकसित की है।

आकृति 1
चित्रा 1. हाइड्रोकार्बन ऑक्सीकरण की व्यवस्था सरलीकृत तंत्र कई ज्ञात कदम सहित हाइड्रोकार्बन के ऑक्सीकरण की वैश्वीकृत कुंजी-कदम का प्रतिनिधित्व करता है। दीक्षा प्रचार और समाप्ति। थीएस आंकड़ा 8 से अनुमति के साथ reprinted किया गया है, कॉपीराइट 2015 अमेरिकन केमिकल सोसायटी। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

त्वरित ऑक्सीकरण एक Rancimat डिवाइस (रिएक्टर 1) का उपयोग किया गया था। । इस डिवाइस मानक ईएन 15751 3 रिएक्टर 1 दो हीटिंग ब्लॉक के साथ सुसज्जित है के अनुसार प्रसिद्धि और प्रसिद्धि युक्त डीजल ईंधन के मानक परीक्षण के लिए प्रयोग किया जाता है। हीटिंग ब्लॉक ए और हीटिंग ब्लॉक बी प्रत्येक हीटिंग ब्लॉक 4 प्रतिक्रिया वाहिकाओं से गिने शामिल 4 के लिए 1, 4 मापने कोशिकाओं से जुड़ा हुआ है। अस्थिर प्रजातियों में से एक हिस्सा है, ऑक्सीकरण के दौरान उत्पन्न घूम हवा से entrained और एक मापने सेल आसुत जल से भरा द्वारा कब्जा कर लिया है। पानी चालकता संकेत में भिन्नता लगातार नजर रखी है। प्रेरण अवधि (आईपी) चालकता एक की अचानक वृद्धि की विशेषता हैविशेष रूप से अस्थिर एसिड प्रजातियों के साथ ssociated। मानक विधि के बारे में अधिक जानकारी के लिए कहीं और 4,5 पाया जा सकता है।

PetroOxy डिवाइस (रिएक्टर 2) भी एक त्वरित ईंधन ऑक्सीकरण परीक्षण करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। इस उपकरण ASTM डी 7545 और ASTM डी 7525 मानकों के अनुसार 6.7 बीच आसुत और पेट्रोल ईंधन के ऑक्सीकरण स्थिरता की माप के लिए प्रयोग किया जाता है। तंत्र द्वारा मापा प्रेरण अवधि के समय एक 10% दबाव ड्रॉप (ΔP) की परीक्षा सेल सिर अंतरिक्ष में मापा तक पहुँचने के लिए आवश्यक के रूप में परिभाषित किया गया है।

इन तकनीकों में काफी हद तक मध्यम आसुत ईंधन के ऑक्सीकरण स्थिरता के मानक लक्षण वर्णन के लिए ऑक्सीकरण कैनेटीक्स के साथ ही पढ़ाई के 8, 9, 10,11 इस्तेमाल किया गया है।

Protocol

नोट: उपयोग करने से पहले कृपया सभी प्रासंगिक सामग्री सुरक्षा डाटा शीट (MSDS) से परामर्श करें। ऑपरेटर दस्ताने, गाउन और काले चश्मे सहित व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण, के साथ सुसज्जित करने की जरूरत है। उपयोग करने से पहले, ताजा अभिकर्मकों एक रेफ्रिजरेटर में संग्रहीत करने के लिए की जरूरत है। ऑक्सीकरण ईंधन संक्षारक अम्लीय प्रजातियों में अमीर हैं। वे धातु बोतल में जमा नहीं किया जा सकता है और ईंधन और कुप्पी टोपी के बीच संपर्क से बचने के लिए उपयुक्त कांच के बर्तन में रेफ्रिजरेटर में संग्रहीत किया जाना चाहिए, सीमित दौर से गुजर हवा के साथ, एक ऊर्ध्वाधर स्थिति में। रेफ्रिजरेटर 6 डिग्री सेल्सियस पर रखा गया था। ऑक्सीकरण अस्थिर ऑक्सीकरण उत्पादों है कि सांस की जलन पैदा कर सकता पैदा करता है। इस प्रकार, सभी ऑक्सीकरण प्रयोगों एक निष्कर्षण हुड के तहत किए जाने की जरूरत है।

रिएक्टर में 1. उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रिया 1

नोट: रिएक्टर 1 मिथाइल oleate की नियंत्रित ऑक्सीकरण (एमओ), वाणिज्यिक प्रसिद्धि 3 के एक मोनो असंतृप्त मॉडल अणु प्रतिनिधि प्रदर्शन करने के लिए इस्तेमाल किया गया था </ Sup>। परीक्षण निम्न चरणों के माध्यम एमओ ऑक्सीकरण की निगरानी के उद्देश्य से।

  1. औसत प्रेरण अवधि का निर्धारण (आईपी)
    1. मानक परीक्षण विधि 4 के अनुसार प्रतिक्रिया वाहिकाओं और माप कोशिकाओं को तैयार।
    2. ईंधन शुरूआत से पहले प्रतिक्रिया वाहिकाओं संपीड़ित हवा का उपयोग करने से संभव धूल या दूषित पदार्थ निकालें।
    3. ब्लॉक ए की प्रतिक्रिया वाहिकाओं भरें: एक पिपेट का उपयोग मिथाइल oleate की एक ताजा ईंधन नमूने के 1 से 7 के साथ 4 मिलीलीटर।
    4. परीक्षण विन्यस्त करें।
      1. 110 डिग्री सेल्सियस (± 0.3 डिग्री सेल्सियस) के ब्लॉक ए के ताप setpoint तापमान सेट करें।
      2. 10 एल / घंटा के लिए नमूना के माध्यम से bubbled जा करने के लिए हवा के प्रवाह की दर निर्धारित करें।
      3. shutoff मानदंड निर्धारित करने के लिए या तो 400 μS / सेमी की चालकता सीमा या एक आईपी सॉफ्टवेयर द्वारा निर्धारित की। परीक्षण बंद हो जाता है जब दो मानदंडों में से एक पर पहुंच गया है।
    5. नाम और में ब्लॉक ए के नमूने में से प्रत्येक के संदर्भ दर्जसॉफ्टवेयर।
    6. "शुरू" बटन दबाने से परीक्षण प्रक्षेपण।
      नोट: यह एक साथ नमूना के माध्यम से हवा बुदबुदाती और हीटिंग ब्लॉक तापमान बढ़ाने का तात्पर्य (हीटिंग समय 120 डिग्री सेल्सियस के तापमान setpoint के लिए 45 मिनट के बारे में है)। जब shutoff कसौटी पर पहुंच गया है, हवा बुदबुदाती और ब्लॉक हीटिंग स्वचालित रूप से बाधित कर रहे हैं।
    7. हीटिंग ब्लॉक से प्रतिक्रिया वाहिकाओं को निकालें।
    8. मैन्युअल रूप से और अच्छी तरह से आदेश ईंधन रचना homogenize करने के लिए प्रतिक्रिया पोत की सामग्री को आंदोलन। एक 10 मिलीलीटर कांच फ्लास्क में प्रत्येक प्रतिक्रिया पोत की सामग्री हस्तांतरण और तुरंत निकासी के बाद फ्रिज में खड़ी कांच की बोतल जगह है।
    9. चालकता संकेत उभयनिष्ठ चौराहे चित्रा 2 में सचित्र की विधि का उपयोग करने से प्रेरण अवधि (आईपी) निर्धारित करते हैं। प्रेरण अवधि extrapolated आधारभूत (T1) और के चौराहे की स्थिति द्वारा दिया जाता हैस्पर्श रेखा एक्स अक्ष पर वक्र मोड़ना (टी 2) से खींचा।
    10. औसत आईपी (आईपी औसत) आईपी माप है कि आईपी फैलाव के 10% के भीतर के अनुसार इस्तेमाल कर रहे हैं की गणना: आईपी औसत = Σ आईपी वैध / n, जहां आईपी मान्य IP फैलाव और एन उनकी संख्या के 10% के भीतर आईपी माप का प्रतिनिधित्व करता है।
  2. विभिन्न ऑक्सीकरण के स्तर के साथ नमूने उत्पन्न
    1. ब्लॉक बी का उपयोग करना, दोहराने कदम 1.1.-1.5। हालांकि, एक अंतिम समय में 4 गुना के बराबर आईपी कदम 1.1.9 में निर्धारित औसत संकेत द्वारा shutoff कसौटी संशोधित।
    2. निकालें "स्वयं" पहली प्रतिक्रिया हीटिंग ब्लॉक से 0.5 पर पोत आईपी, आईपी में दूसरे प्रतिक्रिया पोत, 2 बार आईपी और 4 बार आईपी में चौथे और आखिरी प्रतिक्रिया पोत पर तीसरे प्रतिक्रिया पोत।
    3. प्रत्येक प्रतिक्रिया पोत के लिए, मैन्युअल रूप से और अच्छी तरह से सामग्री के आंदोलनपोत के टीएस एक समरूप नमूना है। 10 मिलीलीटर कांच फ्लास्क में संपूर्ण सामग्री स्थानांतरण, प्रत्येक नमूने (0.5 आईपी, आईपी, 2 और 4 आईपी आईपी, क्रमशः) लेबल और तुरंत निकासी के बाद फ्रिज में खड़ी कांच की बोतल जगह है।

चित्र 2
उभयनिष्ठ चौराहे से चित्रा 2. प्रेरण अवधि दृढ़ संकल्प विधि; 110 डिग्री सेल्सियस पर मिथाइल oleate पर परीक्षण। प्रेरण अवधि extrapolated आधारभूत (T1) और स्पर्श रेखा एक्स अक्ष पर वक्र मोड़ना (टी 2) से तैयार की चौराहे की स्थिति से दिया जाता है। देखने के लिए यहाँ क्लिक करें यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण।

  1. उत्पन्न नमूनों का विश्लेषण
    1. निर्धारित मिथाइल oleate के टैन बढ़ती oxid पर जांचाव्यावहारिक चरणों μTAN विधि का उपयोग (ASTM D664 9 से प्राप्त)।
      1. नमूना (नमूना पोत, बिजली, और चुंबकीय उत्तेजक) isopropanol के द्वारा पीछा ultrapure पानी के साथ साथ संपर्क में सभी भागों कुल्ला।
      2. वजन नमूना के 2 जी और माप के बर्तन में डाल दिया है।
      3. माप के बर्तन में isopropanol के 10 ग्राम में नमूना पतला।
      4. जब तक तुल्यता बिंदु तक पहुँच जाता है धीरे-धीरे 0.1 मोल / एल KOH isopropanol में पतला का एक समाधान जोड़ें। यह एक महत्वपूर्ण संभावित विविधता (9 एम वी ऊपर) एक गिलास इलेक्ट्रोड का उपयोग करके मापा ने संकेत दिया है।
      5. ईंधन के ग्राम प्रति मिलीग्राम KOH में नमूने के टैन (मिलीग्राम KOH / छ) की रिपोर्ट।
    2. मिथाइल oleate जीसी एमएस द्वारा ऑक्सीकरण चरणों में वृद्धि पर नमूना विश्लेषण।
      1. एक जीसी एमएस एक FFAP स्तंभ के साथ सुसज्जित में नमूने के 1 μl इंजेक्षन (60 मी, 0.250 मिमी, 0.25 माइक्रोन) 1:75 के एक विभाजन अनुपात का उपयोग।
      2. के निम्नलिखित हीटिंग कार्यक्रम को पूरा करेंस्तंभ: 10 मिनट के लिए 40 डिग्री सेल्सियस, तो 5 डिग्री सेल्सियस / मिनट से कम 100 डिग्री सेल्सियस के लिए, अंत में 1 डिग्री सेल्सियस / मिनट पर 250 डिग्री सेल्सियस तक गर्म।
      3. मी / z = 10 से 400 - पूर्ण स्कैन मोड: -: इलेक्ट्रॉन आयनीकरण स्रोत की क्षमता: जन रेंज 70 eV मास स्पेक्ट्रोमीटर पर निम्नलिखित मानकों का प्रयोग करें।
      4. गैस chromatogram स्पेक्ट्रा रिपोर्ट और महत्वपूर्ण चोटियों की पहचान करने के लिए आगे बढ़ें।

रिएक्टर में 2. उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रिया 2

नोट: रिएक्टर 2 बायोडीजल मुक्त डीजल ईंधन (B0) और रेपसीड मिथाइल एस्टर (RME) पर लगातार ऑक्सीकरण चक्र प्रदर्शन करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। परीक्षण निम्न प्रक्रिया के माध्यम से ईंधन ऑक्सीकरण की निगरानी के उद्देश्य से।

  1. पहले ऑक्सीकरण चक्र को पूरा करें।
    1. परीक्षण विन्यस्त करें।
      1. यूजर इंटरफेस का उपयोग कर 150 डिग्री सेल्सियस के लिए हीटिंग तापमान सेट करें। यूजर इंटरफेस का उपयोग कर 7 बार के लिए सेल में दबाव सेट करें। shutoff सीआर सेटiterion: पहुँच अधिकतम दबाव के 10% का दबाव ड्रॉप (ΔP)।
    2. परीक्षण सेल तैयार करें। संभव धूल या एसीटोन से लथपथ प्रयोगशाला वाइपर का उपयोग कर को दूर करने और सील की अंगूठी की जगह।
      1. एक पिपेट का उपयोग ईंधन के नमूने के 5 मिलीलीटर के साथ सेल भरें। एक पेंच टोपी एक सुरक्षात्मक बंद कर दिया कवर द्वारा पीछा के साथ परीक्षण सेल को बंद करें।
    3. रिएक्टर 2 की यूजर इंटरफेस में "भागो" बटन दबाने से परीक्षण प्रक्षेपण।
      नोट: पहला, सेल, ऑक्सीजन के साथ दबाव है एक आपूर्ति लाइन के माध्यम से इंजेक्शन, तो सेल एक निकासी नली के माध्यम से गैसों खाली करने के लिए depressurized है। फिर, ऑक्सीजन के साथ फिर से दबाव बनाया। सिर अंतरिक्ष दबाव 7 बार तक पहुँच जाता है, परीक्षण शुरू होता है। तापमान 150 डिग्री सेल्सियस के लिए उठाया है, और जब तक एक स्थिर अधिकतम मूल्य तक पहुँच जाता है दबाव तापमान के साथ साथ बढ़ जाता है।
    4. कंप्यूटर 1 सेकंड के अंतराल पर दबाव परिवर्तन का उपयोग शू तक रिकॉर्डबांका कसौटी पर पहुंच गया है। इस समय, माप और सेल हीटिंग स्वत: बंद हो।
    5. 15 मिनट के लिए प्रतीक्षा करें जब तक तापमान 20 डिग्री सेल्सियस के आसपास कम हो जाता है।
    6. परीक्षण सेल यूजर इंटरफेस का उपयोग कर depressurize। यह शुद्ध सेल में वायुमंडलीय दबाव तक पहुँचने के लिए अनुमति देता है। सुरक्षा कवर और पेंच टोपी खोलें।
  2. प्रदर्शन करना "x" लगातार ऑक्सीकरण चक्र।
    1. दोहराएँ कदम 2.1.3 वांछित "एक्स" टाइम्स 2.1.6 करने के लिए।
    2. "एक्स" परीक्षण के अंत में, एक 10 मिलीलीटर कांच फ्लास्क सेल में शेष ऑक्सीकरण ईंधन एक पिपेट का उपयोग कर के सभी हस्तांतरण और फ्रिज में खड़ी कांच कुप्पी जगह है।
    3. सेल साफ एसीटोन से लथपथ प्रयोगशाला वाइपर का उपयोग कर।
  3. उत्पन्न नमूनों का विश्लेषण
    1. FTIR-एटीआर का उपयोग कर नमूने का विश्लेषण करें।
      1. एटीआर हीरा प्रयोगशाला कागज इथेनॉल से लथपथ का उपयोग करते हुए सेल को साफ करें।
      2. सम्मेलनigure सॉफ्टवेयर मानकों:, FTIR स्पेक्ट्रम का निर्माण 4 सेमी पर संकल्प को ठीक -1 और 600 से 4,000 सेमी -1 से वर्णक्रमीय रेंज स्थापित करने के लिए 100 स्कैन सेट करें।
      3. रेफ्रिजरेटर से ईंधन कुप्पी निकालें और आदेश ईंधन रचना homogenize करने के लिए अच्छी तरह से अपनी सामग्री को आंदोलन।
      4. नमूना एक पिपेट का उपयोग और परिवेश के तापमान पर एक क्षैतिज एटीआर हीरा सेल पर छोटी बूंद जगह है, तो विश्लेषण शुरू ईंधन कुप्पी से ईंधन के 10 μl।

Representative Results

मिथाइल oleate ऑक्सीकरण के अध्ययन के रिएक्टर 1 में एओपी का उपयोग कर

मिथाइल oleate के आईपी (एमओ) 110 डिग्री सेल्सियस पर तीन बार मापा गया था, कम से कम 5% (निरपेक्ष विचलन 0.06 घंटा) की एक त्रुटि के साथ। स्पर्श करने चौराहे विधि के अनुसार आईपी माप 1.8 घंटे की औसत आईपी समय से संकेत मिलता है। एओपी उपरोक्त प्रोटोकॉल 0.5 आईपी, आईपी, 2 और 4 आईपी आईपी क्रमश ऑक्सीकरण नमूने प्राप्त करने के लिए के अनुसार प्रदर्शन किया गया था।

चित्रा 3 ऑक्सीकरण प्रक्रिया के दौरान कुल एसिड नंबर की भिन्नता प्रस्तुत करता है। टैन माप ईंधन के समग्र ऑक्सीकरण स्थिति के मूल्यांकन की अनुमति देता है। ताजा एमओ के टैन टैन डिवाइस की मात्रा का ठहराव सीमा से कम है और इसलिए तुच्छ के रूप में माना जा सकता है। 0 से 0.5 आईपी करने के लिए, टैन बहुत कम (लगभग 0.1 मिलीग्राम KOH / छ) रहता है, और फिर 0.5 से 1 मैं करने के लिए बढ़ जाती हैएक कारक 8 बार की तुलना में बड़ा द्वारा पी। 4 आईपी में टैन 0.5 आईपी पर ऑक्सीकरण समय के साथ तन का एक घातीय वृद्धि का संकेत है की तुलना में लगभग 52 गुना अधिक है। यह व्यवहार चलता है कि एसिड प्रजातियों गठन के प्रारंभिक ऑक्सीकरण शासन के दौरान अपेक्षाकृत धीमी है। 0.5 से आईपी के लिए और आईपी के बाद, यानी: हालांकि, यह मध्यवर्ती और उन्नत ऑक्सीकरण शासनों में महत्वपूर्ण हो जाता है।

चित्र तीन
विभिन्न ऑक्सीकरण 4 को 0 आईपी से मिथाइल oleate के स्तर पर कुल एसिड संख्या (टैन) की चित्रा 3. रूपांतर आईपी। कुल एसिड ऑक्सीकरण प्रगति के साथ मिथाइल oleate की संख्या बढ़ जाती। यहाँ यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए क्लिक करें।

कुल-आयन धाराओं (घरेलू), जीसी-एम के दौरान अर्जितएस युग्मन, एमओ नमूना के विभिन्न चरणों के लिए ऑक्सीकरण चित्रा 4 में प्रस्तुत कर रहे हैं। घरेलू, जो एक जीसी / खूंटी का पता लगाने के बराबर है, कुल मिलाकर संकेत गैस chromatograph से बाहर आने का प्रतिनिधित्व करता है।

चित्रा 4
0 आईपी से आईपी 4 करने के लिए विभिन्न स्तरों पर ऑक्सीकरण एमओ नमूनों की चित्रा 4. गैस chromatograms। एक विस्तृत प्रतिधारण समय की रेंज (0-180 मिनट) कई नए ऑक्सीकरण उत्पादों से संबंधित चोटियों के गठन पेश करने पर गैस chromatograms के कुल मिलाकर तुलना । यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

ताजा एमओ (0 आईपी) में, वहाँ पहले से ही कई चोटियों लेकिन बहुत कम तीव्रता के साथ, सबसे अधिक दोष से होने की संभावना है। मानक की शुद्धता के रूप में, एमओ abo है99% ve, सभी अशुद्धियों की सांद्रता का योग 1% से कम है। दोष के साथ जुड़े चोटियों पहचाना जा सकता है, जो इस विश्लेषणात्मक तकनीक की संवेदनशीलता को रेखांकित करता है। सभी chromatograms एक ही पैमाने सामान्यीकृत कर रहे हैं गुणात्मक चोटियों के रिश्तेदार तीव्रता तुलना करने के लिए। यह 4 आईपी (अत्यधिक ऑक्सीकरण नमूना) 0 आईपी (ताजा नमूना) से कई चोटियों की तीव्रता में वृद्धि करने के लिए नोटिस दिलचस्प है। इसके अलावा, कुछ प्रजातियों कि प्रारंभिक वर्णलेख में मौजूद नहीं थे धीरे-धीरे बढ़ रही है तीव्रता के साथ उच्च ऑक्सीकरण स्तरों के मध्य में बनते हैं। पठनीयता की आसानी के लिए, चित्रा 7 0 से 30 मिनट से केवल रेंज प्रस्तुत करता है। एमओ, 115 मिनट की एक प्रतिधारण समय हो रही है, इस समय सीमा में प्रकट नहीं होता है। मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एमएस) के साथ युग्मन ऑक्सीकरण उत्पादों की एक आणविक पहचान प्रदर्शन करने के लिए सक्षम बनाता है। पहचान एमओ नमूना 4 बार आईपी पर ऑक्सीकरण पर प्रदर्शन किया गया था। वास्तव में, यह बाद samp Le लगभग सभी ऑक्सीकरण एक उच्च एकाग्रता के साथ पहले चरण में उत्पन्न उत्पादों प्रस्तुत करता है।

वर्णलेख (चित्रा 5) पर प्रत्येक चोटी के लिए, जुड़े परिसर की पहचान प्रयोगात्मक जन स्पेक्ट्रम और सैद्धांतिक एक (NIST डेटाबेस) के बीच तुलना के माध्यम से बनाया गया था। उदाहरण के लिए, 26.5 मिनट के एक अवधारण समय के साथ चोटी एमएस पहचान के अनुसार मिथाइल-6-heptenoate था। परिणाम से संकेत मिलता है कि मिथाइल-6-heptenoate, शुरू में ताजा उत्पाद से अनुपस्थित, ऑक्सीकरण प्रक्रिया के दौरान उत्पादन किया जाता है। गुणात्मक, 0.5 से 4 बार से आईपी, लगभग 10 का एक पहलू से जुड़े शिखर उगता की तीव्रता।

पूरे वर्णलेख (0 190 मिनट से) पर प्राप्त परिणामों के गठन, तो अणुओं, मूल रूप से अनुपस्थित की एकाग्रता का उदय, ऑक्सीकरण समय बढ़ जाती है के रूप में प्रकाश डाला।

jove_content "fo: रख-together.within-पेज =" 1 "> सभी अणुओं की पहचान ऑक्सीकरण प्रक्रिया के दौरान विभिन्न रासायनिक moieties के गठन को इंगित करता है सबसे पहले, आणविक दरार के माध्यम से, कई लघु श्रृंखला अणुओं का गठन कर रहे हैं ऐसे सी के रूप में 5। सी 8 alkenes, सी 6 सी 8 हाइड्रोकार्बन के लिए, सी के लिए alkyl कण या hydroperoxides के साथ आणविक ऑक्सीजन की सीधी प्रतिक्रिया के माध्यम से चारों ओर 90-120min प्रतिधारण समय के साथ 7 सी 8 methylesters, सी 8 9 सी एल्डीहाइड, सी 8। - सी 9 मिथाइल अन्य ऑक्सीजन कार्य समूहों (जैसे, शराब या epoxides) युक्त एस्टर की तरह अवधारण समय पर बनते हैं। methylesters और अब श्रृंखला लंबाई के साथ एल्डीहाइड भी अधिक से अधिक से अधिक 30 मिनट के इस तरह के 2-decenal और 2-undecenal के रूप में प्रतिधारण समय पर पाए जाते हैं।

जीसी एमएस के साथ वर्तमान कार्य में पहचान उत्पादों में से कुछ w के साथ संगत कर रहे थेटोपी पहले साहित्य में सूचित कर दिया गया है। उदाहरण के लिए, Berdeaux एट अल। 12 से थोड़ा अलग प्रयोगात्मक शर्तों (180 डिग्री सेल्सियस, 15 घंटा हीटिंग, कोई ऑक्सीजन) के तहत एमओ के ऑक्सीकरण से बाहर किया। एक जुदाई बाहर किया गया था अध्रुवीय यौगिकों को दूर करने और ध्रुवीय अंश एक जीसी एमएस डिवाइस में इंजेक्ट किया गया था। लेखकों, विभिन्न एल्डीहाइड और methylesters पाया इस प्रकार हमारे परिणामों के साथ समझौते में। क्योंकि गैर ध्रुवीय अंश इन लेखकों की विशेषता नहीं कर रहा था, कोई तुलना नहीं हाइड्रोकार्बन और alkenes के विषय में संभव है। साहित्य परिणामों के साथ हमारे निष्कर्ष की निरंतरता ईंधन और जैव ईंधन के ऑक्सीकरण कैनेटीक्स के अध्ययन के लिए एओपी की क्षमता पर प्रकाश डाला गया।

चित्रा 5
(30 मिनट टी - चित्रा 5. एमओ की गैस chromatograms 0 से अवधारण समय सीमा के भीतर 4 आईपी पर ऑक्सीकरण उत्पादों की आण्विक पहचान।सेशन ग्राफ) और मिथाइल-6-heptenoate चोटी (नीचे ग्राफ पर ध्यान देने के) ऊपरी जन स्पेक्ट्रम प्रयोगात्मक डेटा और कम से मेल खाती है सैद्धांतिक जन स्पेक्ट्रम (NIST डेटाबेस)। के लिए एक कृपया इस का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें चित्रा।

बायोडीजल ऑक्सीकरण के अध्ययन के रिएक्टर 2 में एओपी का उपयोग कर

चित्रा 6 B0 के नमूने, और ऑक्सीकरण B0 1, 4 और 6 ऑक्सीकरण चक्र (B0-1) (B0-4) और (B0-6) के बाद क्रमश: प्रस्तुत करता है। पारदर्शी से ऑक्सीकरण के दौरान ईंधन रंग बदलता है तो भूरे पीले करने के लिए। यह परिवर्तन ध्रुवीय यौगिकों के गठन की वजह से है। इन उत्पादों की आणविक वजन ऑक्सीकरण स्तर के साथ साथ बढ़ जाती है। ऑक्सीकरण B0 नमूने उच्च आणविक से बना एक अंधेरे चिपचिपा चरण के गठन दिखानेवजन ध्रुवीय उत्पादों।

चित्रा 6
चित्रा 6 B0 और ऑक्सीकरण के दौरान B0 के रिएक्टर 2. रंग विभिन्नता में 1, 4 और 6 ऑक्सीकरण चक्र के बाद रिएक्टर 2 में ऑक्सीकरण B0 नमूने हैं। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 7 RME रचना रिएक्टर 2 में 1, 4 और 6 रन पर ऑक्सीकरण के दौरान FTIR के साथ की पहचान तीन क्षेत्रों का अध्ययन कर रहे चित्रा (7) के विकास को प्रस्तुत करता है। [800-1,400 सेमी -1] पर क्षेत्र के आर 1 में मनाया चोटियों सीओ और COC बांड की उपस्थिति है कि शराब, epoxy और oxirane कार्यों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है सुझाव देते हैं। आर 2 तरह के एसिड होता है, एल्डीहाइड, बाजार के रूप में ध्रुवीय उत्पादों के गठन से पता चलता हैलोगों और एस्टर। चोटियों 1,650 और 1,760 के बीच सेमी पहचान -1 ऑक्सीकरण स्तर के साथ साथ व्यापक। समानांतर में, डबल बांड (सी = स्विस) की एक स्पष्ट कमी यहां पीक से 3,010 सेमी -1 13 मनाया जाता है पर प्रतिनिधित्व: लगभग 30% की रूपांतरण दर, 90% और लगभग 100% मनाया गया के बाद 1, 4 और 6, रिएक्टर 2 में चलाता क्रमशः। इस प्रवृत्ति को असंतृप्त प्रसिद्धि में डबल बांड के रूपांतरण के बाद आर 1 और 2 आर में वर्णित ऑक्सीकरण उत्पादों के गठन का सुझाव है।

चित्रा 7
RME के लिए चित्रा 7. FTIR स्पेक्ट्रा और रिएक्टर 2 में ऑक्सीकरण RME नमूने 1, 4 और 6 ऑक्सीकरण चक्र के बाद। एक विस्तृत तरंगदैर्ध्य रेंज पर ताजा और ऑक्सीकरण RME के FTIR स्पेक्ट्रा के कुल मिलाकर तुलना (600-3,800 सेमी -1) भिन्नता पेश टी के साथ जुड़े absorbance के संकेत केवह ऑक्सीकरण। यह आंकड़ा 8 से अनुमति के साथ reprinted किया गया है, कॉपीराइट 2015 अमेरिकन केमिकल सोसायटी। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

8 चित्रा 1, 4 और 6 ऑक्सीकरण चक्र निम्नलिखित B0 और ऑक्सीकरण B0 की FTIR विश्लेषण का प्रतिनिधित्व करता है। तीन क्षेत्रों आर 1 में दिखाया जाता है (600 - 1300 सेमी -1), आर 2 (1600 - 1800 सेमी -1) और आर 3 (3000 - 3600 सेमी -1)। कार्बोनिल बॉन्ड (सी = ओ) B0-1, B0-4 और B0-6 के क्षेत्र आर 2 में पाया गया था। कार्बोनिल बंधन के क्षेत्र 1710 सेमी -1 ऑक्सीकरण स्तर के साथ बढ़ जाती है पर कार्बोनिल शिखर के रूप में ऑक्सीकरण स्तर 14,15 की तुलना के लिए इस्तेमाल किया गया था। इस शिखर ऐसे एल्डीहाइड, कीटोन, एसिड के रूप में ध्रुवीय उत्पादों के गठन के लिए जिम्मेदार ठहराया है। पीक मैंn क्षेत्र आर 3, (OH) में कार्य समूहों के गठन से पता चलता एल्कोहल और एसिड की उपस्थिति का संकेत है।

आंकड़ा 8
8 चित्रा रिएक्टर 2 में B0 और ऑक्सीकरण B0 नमूने के लिए FTIR स्पेक्ट्रा 1, 4 और 6 ऑक्सीकरण चक्र के बाद एक विस्तृत तरंगदैर्ध्य रेंज पर ताजा और ऑक्सीकरण B0 की FTIR स्पेक्ट्रा के कुल मिलाकर तुलना। (600 - 3800 सेमी -1) भिन्नता पेश ऑक्सीकरण के साथ जुड़े absorbance के संकेत के। यह आंकड़ा 8 से अनुमति के साथ reprinted किया गया है, कॉपीराइट 2015 अमेरिकन केमिकल सोसायटी। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

सारांश में, एओपी वाणिज्यिक डीजल और biod के ऑक्सीकरण के लिए यहाँ लागूIESEL इन ईंधनों के वैश्विक ऑक्सीकरण दर और एक व्यापक आणविक वजन सीमा पर ऑक्सीकरण प्रक्रिया के दौरान कई ध्रुवीय ऑक्सीजन यौगिकों के गठन पर नजर रखने की अनुमति दी। B0 ईंधन पर FTIR परिणामों के अनुसार, कार्बोनिल उत्पादों, मुख्य रूप से कीटोन और एल्डीहाइड, की एक छोटी राशि पहले ऑक्सीकरण चक्र (B0-1) के बाद बनते हैं। 6 ऑक्सीकरण चक्र (B0-6) के बाद, भूरा और अधिक चिपचिपा नमूना एक और अधिक गंभीर ऑक्सीकरण स्तर इंगित करता है। FTIR विश्लेषण मुख्य कार्यात्मक वर्तमान समूहों, ऐसे एल्कोहल, एसिड और lactones के रूप में ध्रुवीय ऑक्सीकरण उत्पादों सहित, पर आगे ज्ञान प्रदान करता है। एक उच्च ऑक्सीकरण दर B0 की तुलना RME पर मनाया गया। RME पर FTIR परिणाम (3,010 सेमी -1 में चोटी) असंतृप्त अणुओं के रूपांतरण और ध्रुवीय ऑक्सीकरण उत्पादों के गठन दिखा। इस प्रकार, सुझाव है कि RME में असंतृप्त अणुओं ऑक्सीकरण प्रक्रिया गाड़ी चला रहे हैं और B0 के साथ तुलना में एक उच्च ऑक्सीकरण दर के लिए अग्रणी।

Discussion

एक उन्नत ऑक्सीकरण प्रोटोकॉल (एओपी) के दो रिएक्टरों ऑक्सीकरण (रिएक्टर 1 और रिएक्टर 2) का उपयोग इस काम में विकसित किया गया था। इस प्रोटोकॉल वाणिज्यिक डीजल और बायोडीजल ईंधन के ऑक्सीकरण साथ ही इस तरह मिथाइल oleate के रूप में शुद्ध अभिकर्मकों अध्ययन करने के लिए लागू किया गया था। इस भाग में हम प्रोटोकॉल और उसके आवेदन के कुछ पहलुओं पर चर्चा की।

उम्र बढ़ने के उपकरणों के रूप में रिएक्टर 1 और 2 रिएक्टर का उपयोग करते हैं, ऑक्सीकरण नमूने की एकरूपता के रूप में ऑक्सीकरण अघुलनशील उत्पादों है कि तंत्र के आंतरिक सतहों के लिए छड़ी कर सकते हैं के गठन के लिए नेतृत्व कर सकते हैं विचार किया जाना चाहिए। उन तंत्र के ठंडा करने के बाद एक विंदुक के साथ पूरी तरह से एकत्र नहीं किया जा सकता। भी नमूना संग्रह के बाद, दो चरणों कभी कभी उच्च ऑक्सीकरण स्तर पर मनाया जा सकता है। ऐसे मामलों में, सतह पर तैरनेवाला का एक हिस्सा विश्लेषण किया जा एकत्र किया जाता है लेकिन पूरे ऑक्सीकरण नमूना का प्रतिनिधि नहीं माना जा सकता है। इसके अलावा, एकत्र नमूनों मैं शामिल नहीं हैntermediate प्रजाति है कि महत्वपूर्ण हैं ऑक्सीकरण कैनेटीक्स आकलन करने के लिए। ऑक्सीकरण के दौरान नमूने के ऑनलाइन विश्लेषण इस मुद्दे को संबोधित करने में मदद कर सकता है। पिछले काम करता है इस तरह उभारा रिएक्टरों 16,17 या आटोक्लेव 18 के रूप में विभिन्न रिएक्टरों का उपयोग कर हाइड्रोकार्बन ऑक्सीकरण के दौरान ऑनलाइन विश्लेषण लागू किया है। इन रिएक्टरों दोनों तरल और एक उच्च आवृत्ति नमूना पर गैस चरणों में ऑक्सीकरण उत्पादों की निगरानी की अनुमति। वे ऑक्सीकरण की स्थिति की व्यापक रेंज (जैसे, हवा का प्रवाह दर, तापमान, मिश्रण गति) कवर कर सकते हैं। हालांकि, वे विशिष्ट और महंगा परीक्षण उपकरणों की आवश्यकता होती है और अधिक समय लगता है। इसके अलावा, के रूप में अपने डिजाइन और परीक्षण की स्थिति मानक ऑक्सीकरण स्थिरता परीक्षण से अलग कर रहे हैं, यह मुश्किल मानक और वैकल्पिक परीक्षण में सही ईंधन जेट के बीच संबंध स्थापित करने के लिए है।

रिएक्टर 1 या रिएक्टर 2 में विशिष्ट ऑक्सीकरण परीक्षण 5 मिलीलीटर और 7 मिलीलीटर, respectiv की तुलना में कम उत्पादनइली। ये छोटी मात्रा इष्टतम स्थितियों में कई विश्लेषण के लिए बाहर ले जाने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। उदाहरण के लिए, पारंपरिक कुल एसिड संख्या विश्लेषण विश्लेषण किया नमूना (ASTM D664) के 20 ग्राम की एक न्यूनतम जो इस काम में μTAN के उपयोग बताते हैं की आवश्यकता है।

(रिएक्टर 1 में) आईपी गणना उभयनिष्ठ चौराहे विधि पर आधारित थी। एक दूसरा संभव कार्यप्रणाली माध्यमिक व्युत्पन्न 4 जहां आईपी दूसरा व्युत्पन्न में एक अधिकतम ने संकेत दिया है का उपयोग कर प्रेरण अवधि की गणना करने के लिए है। हालांकि, इस विधि सीमित जब चालकता संकेत अस्थिर है जो अक्सर होता है। उभयनिष्ठ विधि के प्रयोग के उपयोगकर्ता इस सीमा को पार करने के लिए अनुमति देता है। हालांकि, स्पर्श करने के तरीके के रूप में यह उभयनिष्ठ ड्राइंग के लिए उपयोगकर्ता पर निर्भर करता है, उपयोगकर्ता निर्भर है। वर्तमान अध्ययन में, दृढ़ संकल्प सभी नमूनों के लिए एक ही ऑपरेटर द्वारा किया गया था। दोहराने विश्लेषण के परिणामों की सटीकता को मान्य करने के लिए प्रदर्शन किया गया। accordiएनजी प्रयोगात्मक परिणामों के लिए, प्रेरण अवधि प्रेसिजन (आईपी पी) समीकरण आईपी पी (मानव संसाधन) = 0.15 आईपी 0.37 निम्न IP पर निर्भर करता है, आईपी लगभग 0.6 घंटे की परिशुद्धता के साथ प्रेरण अवधि जा रहा है, इस समझौते के साथ पहले की रिपोर्ट मानक स्थितियों 5 में।

टैन अम्लीय प्रजातियों गठन के लिए एक सकल सूचक है, तथापि, μTAN माप की परिशुद्धता अभी भी नमूने की मात्रा पर निर्भर है, विशेष रूप से, एक कम एसिड संख्या के साथ नमूने के लिए है। इसके अलावा, टैन किसी भी आणविक जानकारी प्रदान नहीं करता है। फिर भी, यह एक दिलचस्प तकनीक के बाद से ऑक्सीकरण की प्रक्रिया के दौरान टैन वृद्धि और अघुलनशील जमा गठन के बीच एक मजबूत संबंध साहित्य 16,19,20 में सूचित कर दिया गया है। इसलिए, ऑक्सीकरण एमओ नमूनों की एक अधिक विस्तृत लक्षण वर्णन जीसी एमएस के साथ प्रदर्शन किया गया था।

जीसी एमएस तकनीक के संबंध में, प्रणाली के लिए जाँच की जानी चाहिएनमूनों का विश्लेषण करने से पहले एक विलायक (खाली) इंजेक्शन लगाने के द्वारा ही संभव संदूषण। इस तकनीक बहुत ही संवेदनशील है, का पता लगाने के यौगिकों के गठन पर नजर रखी जा सकती है। इस तरह से, किसी भी परजीवी चोटी के अभाव सत्यापित किया जा सकता।

जो भी विश्लेषणात्मक तकनीक, नमूना लक्षण वर्णन ऑक्सीकरण प्रक्रिया के बाद जितनी जल्दी हो सके बाहर किया जाना चाहिए। वास्तव में, ऑक्सीकरण नमूने अत्यधिक अस्थिर कर रहे हैं और एक लंबे समय भंडारण नमूना संरचना में बदलाव के लिए नेतृत्व करेंगे। अगर भंडारण अपरिहार्य है, ध्यान कांच की बोतल का उपयोग करने के लिए भुगतान किया जाना चाहिए भली भांति बंद करके चयन किया और उन्हें एक कम तापमान (जैसे, 6 डिग्री सेल्सियस) पर स्टोर करने के लिए।

अंत में, एओपी कई एकल और बहु-घटक प्रणालियों के ऑक्सीकरण प्रक्रिया पर नजर रखने के लिए उपयोगकर्ता की अनुमति दी। सबसे पहले, प्रेरण अवधि के माध्यम से वैश्विक जेट निस्र्पक, फिर, नियंत्रित परिस्थितियों में ऑक्सीकरण नमूने पैदा करने के द्वारा। कई लक्षण वर्णन टीईसीऐसे जीसी एमएस, FTIR, या μTAN रूप hniques उनके गुणों और रासायनिक संरचना की भिन्नता पर नजर रखने के लिए उत्पन्न नमूनों के साथ नियोजित किया जा सकता है। परिणाम ऑक्सीकरण कैनेटीक्स, मुख्य गिरावट रास्ते और ऑक्सीकरण उत्पादों पर अमीर और मूल के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं। इसके अलावा, एओपी जैसे तापमान, ऑक्सीकरण समय और ऑक्सीजन एकाग्रता के रूप में ऑक्सीकरण की स्थिति के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए एक बहुत ही उपयोगी उपकरण का प्रतिनिधित्व करता है। इस काम के लिए एक कुशल और आशाजनक दृष्टिकोण है कि परिवहन या जैविक अनुप्रयोगों के लिए ऑक्सीकरण कैनेटीक्स के अध्ययन के लिए उपयोग की जा सकती है।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Rancimat  Metrohm Rancimat 843 Standard test apparatus for diesel and biodiesel oxidation stability  
PetroOxy Petrotest   13-3000 Standard test apparatus for diesel and biodiesel oxidation stability  
FTIR spectrometer Brucker Brucker IFS66 Apparatus for chemical composition analysis through chemical functions identification
Total acid number titrator Metrohm Titrino Plus 848  Test apparatus for diesel and biodiesel oxidation stability  
Gas Chromatograph Agilent 6890 Agilent GC/MS Analatical chemistry technique used to separate the compounds present in a sample
Gas Chromatography column Agilent DB-FFAP column  Component of Gas Chromatogram that separates the molecules
Mass Spectrometer Agilent 5973 inert mass spectrometer Analytical chemistry technique used to identify the compounds present in a sample
Methyl Oleate 99% SIGMA ALDRICH  311111 ALDRICH Pure reagent
EMAG-free ultra-low sulfur diesel Total ACS CEC RF-06-03 Commercial Diesel fuel
Rapeseed methyl Ester ASG Biodiesel 3826 00 10 Commercial Biodiesel
Isopropanol >99.9% VWR 84881.290 Solvent for Total Acid Number determination
KOH 0.1 M in isopropanol VWR 1.05544.1000 Titration agent for Total Acid Number determination

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Watkinson, A., Wilson, D. Chemical reaction fouling: A review. Exp. Therm Fluid Sci. 14 (4), 361-374 (1997).
  2. Denisov, E., Afanas'ev, I. Oxidation and Antioxidants in Organic Chemistry and Biology. , CRC Press. (2005).
  3. European standard. Automotive fuels - Fatty acid methyl ester (FAME) fuel and blends with diesel fuel - Determination of oxidation stability by accelerated oxidation method. , EN 15751, ICS: 75.160.20 - Liquid fuels (2014).
  4. Ben Amara, A., Nicolle, A., Alves-Fortunato, M., Jeuland, N. Toward Predictive Modeling of Petroleum and Biobased Fuel Stability: Kinetics of Methyl Oleate/n-Dodecane Autoxidation. Energy Fuels. 27 (10), 6125-6133 (2013).
  5. Pullen, J., Saeed, K. An overview of biodiesel oxidation stability. Renew. Sustainable Energy Rev. 16 (8), 5924-5950 (2012).
  6. ASTM International. Standard Test Method for Oxidation Stability of Middle Distillate Fuels - Rapid Small Scale Oxidation Test (RSSOT) - ASTM D 7545-14. , ASTM Standard. West Conshohocken, PA. (2014).
  7. ASTM International. ASTM Standard Test Method for Oxidation Stability of Spark Ignition Fuel - Rapid Small Scale Oxidation Test (RSSOT) - ASTM D 7524-14. , ASTM Standard. West Conshohocken, PA. (2014).
  8. Bacha, K., Ben Amara, A., Vannier, A., Alves-Fortunato, M., Nardin, M. Oxidation Stability of Diesel/Biodiesel Fuels Measured by a PetroOxy Device and Characterization of Oxidation Products. Energy Fuels. 29 (7), 4345-4355 (2015).
  9. ASTM Standard. Standard Test Method for Acid Number of Petroleum Products by Potentiometric Titration - ASTM D 664-11A. , ASTM International. West Conshohocken, PA. (2011).
  10. Chatelain, K., Nicolle, A., Ben Amara, A., Catoire, L., Starck, L. A wide range experimental and kinetic modeling study of chain length impact on n-alkanes autoxidation. Energy & Fuels. , (2016).
  11. Ben Amara, A., Kaoubi, S., Starck, L. Toward an optimal formulation of alternative jet fuels: Enhanced oxidation and thermal stability by the addition of cyclic molecules. Fuel. 173, 98-105 (2016).
  12. Berdeaux, O., et al. A detailed identification study on high-temperature degradation products of oleic and linoleic acid methyl esters by GC-MS and GC-FTIR. Chem. Phys. Lipids. 165 (3), 338-347 (2012).
  13. Pillar, R., Ginic-Markovic, M., Clarke, S., Matisons, J. Effect of Alkyl Chain Unsaturation on Methyl Ester Thermo-Oxidative Decomposition and Residue Formation. J. Am. Oil Chem. Soc. 86 (4), 363-373 (2009).
  14. Singer, P., Ruhe, J. On the mechanism of deposit formation during thermal oxidation of mineral diesel and diesel/biodiesel blends under accelerated conditions. Fuel. 133, 245-252 (2014).
  15. Araujo, S. V., et al. FTIR assessment of the oxidation process of castor oil FAME submitted to PetroOXY and Rancimat methods. Fuel Process Technol. 92 (5), 1152-1155 (2011).
  16. Ben Amara, A., Lecointe, B., Jeuland, N., et al. Experimental study of the impact of diesel/biodiesel blends stability on the fuel injection system. SAE Int. J. Fuels Lubr. , (2014).
  17. Gernigon, S. Hydrocarbon liquid fuel thermal stability, antioxidant influence and behavior (in French). , Paris. (2010).
  18. Lin, S. S., Hung-Shan, W. 34;Liquid-phase oxidation of cyclohexane using CoAPO-5 as the catalyst.". Appl. Catal., A. 105 (2), 289-308 (1993).
  19. Fortunato, M. A., Starck, L., Takahashi, T., Ohmae, K., IIda, Y. SAE Technical Paper 2015-01-1930. Oxidation Stability of Diesel/Biodiesel Blends: Impact of Fuels Physical-Chemical Properties over Ageing during Storage and Accelerated Oxidation. , (2015).
  20. Bouilly, J., Mohammadi, A. SAE Technical Paper 2012-01-0860. Biodiesel Stability and its Effects on Diesel Fuel Injection Equipment. , (2012).

Tags

रसायन विज्ञान अंक 116 ऑक्सीकरण स्थिरता ईंधन जैव ईंधन वैकल्पिक काइनेटिक्स जमा विश्लेषणात्मक विधि
परिवहन ईंधन स्थिरता का आकलन करने के लिए मूल प्रयोगात्मक दृष्टिकोण
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bacha, K., Ben Amara, A., Alves… More

Bacha, K., Ben Amara, A., Alves Fortunato, M., Wund, P., Veyrat, B., Hayrault, P., Vannier, A., Nardin, M., Starck, L. Original Experimental Approach for Assessing Transport Fuel Stability. J. Vis. Exp. (116), e54361, doi:10.3791/54361 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter