Bensiinituotteiden seosten ominaisuuksien ennustaminen valmiiden laskentamallien avulla

Abstract

Opinnäytetyössä tarkasteltiin bensiinituotteiden sekä niistä valmistettujen binääriseoksien ominaisuuksia, kun seospitoisuus muuttuu. Mitattuja tuloksia verrattiin tunnettujen laskentamallien antamiin tuloksiin, sekä selvitettiin kaavojen yhteensopivuutta valmistetuille seoksille.

Kyseisistä bensiinituotteista sekä niistä valmistetuista seoksista määritettiin höyrynpaine, tiheys, tislaus, rikkipitoisuus, taitekerroin, aniliinipiste, RON- ja MON-oktaaniluvut, GC-komponentit sekä päästökauppa-analyysit hiili, vety, sekä lämpöarvo. Edellä mainituista analyyseista päästökauppa-analyysit mitattiin Porvoon laboratoriossa, muut Naantalin laboratoriossa.

Jokaisesta bensiinituotteesta ja siitä valmistetusta seoksesta mitattiin kaikki halutut ominaisuudet. Valmiiden laskentamallien avulla laskettiin kaikkien seosten tarkat ominaisuudet vain kahden valmiiksi analysoidun lähtökomponentin oikeita arvoja apuna käyttäen. Tulokset laskettiin tilavuus- ja massaosuuksien suhteen. Tulosten tarkastelussa verrattiin todellisen ja lasketun arvon eroa.

Tutkimus on tärkeä, sillä Neste käyttää kyseisiä menetelmiä bensiinituotteiden valmistusprosessissa. Tuloksien perusteella ominaisuuksista tiheys, rikkipitoisuus, GC- komponentit sekä taitekerroin käyttäytyvät lineaarisesti. Höyrynpaine ja aniliinipiste käyttäytyivät osittain lineaarisesti ja loput ominaisuudet täysin epälineaarisesti. Luotettavimmiksi laskentakaavoiksi osoittautuivat General Motorsin kaava lämpöarvolle, yleinen lineaarinen laskentakaava sekä UOP:n epälineaarinen laskentakaava. Porvoossa analysoitujen tulosten oikeellisuuteen vaikutti suurella todennäköisyydellä näytteiden pitkä analysointiväli.

Changes in the properties of gasoline products and their binary mixtures were examined. The measured results were compared with results obtained with known calculation models and the compatibility of formulas was clarified to the prepared mixtures.

The gasoline products and the prepared mixtures were analyzed for vapor pressure, density, distillation, sulphur content, index of refraction, aniline point, RON and MON octane numbers and GC components. Emission trading analyses were also performed, i.e., carbon, hydrogen and calorific values were determined. Analyses mentioned, the emission trading analyses were conducted in the Porvoo laboratory, the others in Naantali.

Gasoline products and their mixtures were subjected to determination of all the desired properties. With the help of calculation models, the properties of all mixtures were calculated by using the real values of the analyzed blend component as help. In the calculations, both volume fractions and mass fractions were used. Real and calculated values were also compared.

The research is important because Neste uses the methods in question in the manufacturing process of gasoline products. The results revealed that density, refraction index, sulphur content and GC components are linear features. Vapor pressure and aniline point are partly linear. The calculation model of General Motors for calorific value, the general linear calculation model and the non-linear calculation model of UOP proved to be the most reliable calculation models. However, in all likelihood, the long interval between sample analyses affected the validity of the Porvoo results.