Artykuły

System ciągłej kontroli stopnia i tempa procesu starzenia paliw płynnych w trakcie magazynowania

Prace badawcze

Zadania

1. Analiza kryteriów oceny stopnia i tempa starzenia paliw płynnych w warunkach magazynowania.

W zadaniu nr 1 dokonano określenia, na podstawie danych literaturowych, krytycznych parametrów wytypowanych paliw oraz przeprowadzono analizę zmian właściwości produktów świeżych i magazynowanych. W zakresie tych działań, przeprowadzono szerokie rozpoznanie stanu wiedzy w zakresie mechanizmów procesów utleniania węglowodorów wchodzących w skład paliw płynnych,  mieszanin tych węglowodorów oraz gotowych kompozycji paliwowych. W przeprowadzonej analizie uwzględniono także wpływ możliwych do identyfikacji czynników zewnętrznych, wpływających na procesy starzenia paliw. 

2. Określenie metod jakościowej i  ilościowej  oceny stopnia i tempa starzenia paliw płynnych w warunkach magazynowania

W ramach zadania 2 przeprowadzono: badania właściwości fizykochemicznych paliw kierowanych do długotrwałego magazynowania; charakterystykę paliw przewidzianych do magazynowania; badania właściwości fizykochemicznych przechowywanych paliw, zgodnie z obowiązującymi normami; ocenę kryterium stabilności paliw i ich przydatności do długotrwałego magazynowania; badania mechanizmów oddziaływania korozyjnego paliw; badania wpływu materiałów konstrukcyjnych zbiorników na kinetykę procesu utleniania paliw oraz badania możliwości stabilizacji zmian jakościowych paliw w procesach magazynowania.

3. Opracowanie metodyki i projektu aparatury pomiarowej do oceny stopnia i  tempa starzenia paliw płynnych w warunkach magazynowania.

W zadaniu nr 3 przeprowadzono ocenę porównawczą zmian jakości paliw badanych metodami polowymi i laboratoryjnymi; okresowe kontrole właściwości fizykochemicznych próbek badanych paliw; ocenę stabilności chemicznej produktów w czasie przechowywania, w warunkach rzeczywistych; opracowano wytyczne w zakresie składu i właściwości paliw przeznaczonych do długotrwałego magazynowania; ekonomiczną optymalizację możliwości i stopnia opłacalności magazynowania paliw w ramach rezerw strategicznych kraju; opracowano założenia do metody przewidywania jakości benzyn i olejów napędowych przeznaczonych do długotrwałego magazynowania; i opracowano metody detekcji jakości paliw w warunkach laboratoryjnych, metodami spektrofotometrycznymi. Opracowanie projektu instalacji pomiarowej wraz z niezbędną infrastrukturą informatyczną do oceny stopnia i tempa starzenia paliw płynnych w warunkach magazynowania.

4. Opracowanie projektu instalacji pomiarowej wraz z niezbędną infrastrukturą informatyczną do oceny stopnia i tempa starzenia paliw płynnych w warunkach magazynowania.

W ramach realizacji zadania nr 4, opracowano metodyki pomiarów procesów starzenia paliw; określono kryteria ilościowych i jakościowych ocen wyników z zastosowaniem metod chemometrycznych oraz opracowano program testowania systemu pomiarowego w warunkach rzeczywistych.

5. Wykonanie prototypu instalacji i weryfikacja jej działania w wybranych zbiornikach magazynowych.

Realizacja zadania nr 5 przeprowadzono: weryfikację parametrów łączy telemetrycznych; implementację opracowanych algorytmów oceny jakości paliw w module systemu; testowanie systemu pomiarowego w warunkach rzeczywistych; badania zgodności wyników pomiarów uzyskanych w systemie pomiarowym z wynikami laboratoryjnymi; analizę wyników i weryfikację jakości działania systemu.

6. Wdrożenie systemu kontroli oceny stopnia i tempa starzenia paliw płynnych w wybranych zbiornikach magazynowych.

W zadaniu nr 6 opracowano: dokumentacje techniczne systemu; instrukcje obsługi i opisu technicznego systemu, zainstalowanego w wybranych zbiornikach magazynowych. Zgodnie z zakresem tych prac, opracowano dokumentację techniczną wykonanej, końcowej wersji systemu. Przeprowadzono procesy certyfikacyjne dla modułów źródeł światła i współpracującej z nimi sondy pomiarowej. Uzyskano certyfikat badania typu WE KOMAG 15ATEX0016X. Dokonano instalacji systemu na kontrolnej stacji. Opracowano cztery procedury laboratoryjne dotyczące wykonywania pomiarów przy użyciu sondy i dwie procedury odnośnie symulowania procesu starzenia się paliw oraz kalibracji sondy pomiarowej.

end

Promocja projektu i jego rezultatów

Postery, roll upy

Przygotowano 10 roll-upów i posterów promujących zarówno projekt jak i jego rezultaty. Skonstruowano także prototyp opracowanego w ramach projektu urządzenia służącego do monitorowania „on-line” jakości paliw płynnych, magazynowanych w zbiornikach, znajdujących się w różnych lokalizacjach.

Konferencje, targi, seminaria naukowe

•  Konferencje: XLIII Międzyuczelniana Konferencja Meteorologów (21.09.2011r., Białystok), „The Energy & Research Conference - EMR2012” (20-22.06.2013r., Malaga, Hiszpania), „BIT’s 3rd Annual Word Congress of Agriculture 2013” (23-25.09.2013r., Hangzhou, Chiny), wygłoszono referaty:

- Prospective biofuels production and storage (K. Biernat, P. Bukrejewski),

- Metody oznaczania stabilności paliw w kontekście rozwoju systemu monitoringu     on-line (A. Malinowski, K. Kołodziejczyk).

• Międzynarodowe Targi: „Stacja Paliw” (12-14.05.2010r., 11-13.05.2011r.,
14-16.05.2014r., Warszawa), Wynalazczości Badań Naukowych i Nowych Technologii BRUSSELS INNOVA (3-15.11.2014r., Bruksela),Innowacji Gospodarczych
i Naukowych INTARG 2015 (25-26.06.2015r., Kraków).

Seminaria naukowe skierowane do przedstawicieli Agencji Rezerw Materiałowych (ARM), Urzędu Dozoru Technicznego (UDT), Operatora Logistycznego Paliw Płynnych (OLPP) oraz krajowych producentów paliw płynnych.

15 lutego 2012r. wygłoszono referaty:

1. Zasady udziału i realizacji projektów badawczych realizowanych w ramach PO IG. (Kier. Działu Wdrażania POIG  OPI – A. Stańczyk). 

2. Cechy jakościowe paliw płynnych i ich zmian w procesie magazynowania (K.  Biernat).

3. Polowe metody oceny jakości paliw w trakcie magazynowania (A.  Malinowski).

4. Metody analityczne w zakresie oceny stopnia starzenia paliw (J.  Frydrych).

5. Oczekiwania użytkowników systemu oceny jakości paliw (Przedstawiciel OLPP).

18 grudnia 2013r. wygłoszono referaty:

1. Kryteria oceny procesu starzenia paliw płynnych w warunkach długoterminowego przechowywania (K. Kołodziejczyk).

2. Oddziaływania korozyjne paliw o różnym stopniu zestarzenia na przykładzie wybranych metali i stali (M. Ziółkowska).

3. Analiza zmian właściwości wybranych związków chemicznych i paliw silnikowych zachodzących w procesach termooksydacyjnych (J. Frydrych).

4. Ocena przydatności metody spektroskopii Ramana i absorpcji w podczerwieni (IR) do oceny stabilności paliw podczas magazynowania (A. Malinowski).

5. Zmiany stabilności chemicznej paliw w czasie magazynowania (J. Czarnocka, M. Odziemkowska).

6. Projekt wstępny systemu do oceny jakości paliw w procesie magazynowania (P. Bukrejewski, J. Kalwas).

7. Wpływ długoterminowego magazynowania paliw na emisję toksycznych składników spalin w badaniach silnikowych. (J. Biedrzycki).

- 17 marca 2015r. wygłoszono referaty:

1. Ocena jakości paliw i jej znaczenie w gospodarce magazynowej (K. Biernat).

2. Założenia projektowe i ich realizacja (J. Czarnocka).

3. Badania w zakresie utleniania paliw (M. Odziemkowska).

4. Modelowe badania intensywności procesów utleniania (M. Skolniak).

5.Zmiana właściwości fizycznych paliw magazynowanych w warunkach rzeczywistych (J. Frydrych).

6. Badania oddziaływania korozyjnego paliw w procesach magazynowania (M. Ziółkowska).

7. Ocena możliwości wykorzystania wybranych technik spektroskopowych
w ocenie stabilności paliw w czasie magazynowania (D. Wardzińska).

8. Budowa systemu do oceny jakości paliw w procesie magazynowania(J. Kalwas).

9. Weryfikacja działania systemu do oceny jakości paliw w procesie magazynowania (P. Bukrejewski).

Publikacje

- A. Malinowski, P. Wrzosek, A. Jakubiak, A. Kulesza-Mincer: „Ocena dotychczasowych metod określania stabilności paliw w kontekście opracowania dualnego systemu do monitoringu paliw zawierających biokomponenty”, Metrologia Dziś I Jutro, 2011

- J. Czarnocka, A. Jakubiak: „Ocena zmian wybranych właściwości paliw w czasie ich magazynowania”, Chemik, 2011.

- D. Wardzińska, M. Ziółkowska "Wpływ długości okresu magazynowania oleju napędowego zawierającego i niezawierającego FAME na jego właściwości korozyjne", Ochrona Przed Korozją, 2015.

-  monografia: „Storage Stability of Fuels", ISBN 978-953-51-1734-6. Wydawnictwo InTech, 2015. Monografia zawiera 9 rozdziałów opracowanych przez Wykonawców Projektu:

- Chapter 1: The Influence of Engine Fuel Manufacturing Processes on Their Performance Properties in Operating Conditions, K. Biernat

Chapter 2: Criteria for the Quality Assessment of Engine Fuels in Storage and Operating Conditions, K. Biernat

- Chapter 3: Biofuels in Storage and Operating Conditions, K. Biernat

Chapter 4: Liquid Fuel Ageing Processes in Long-term Storage Conditions, M.  Owczuk, K. Kołodziejczyk

Chapter 5: Corrosiveness of Fuels During Storage Processes, M. Ziółkowska,  D. Wardzińska

Chapter 6: Autoxidation of Fuels During Storage, J. Czarnocka, A. Matuszewska, M. Odziemkowska

Chapter 7: A Review of Selected Methods of Measurement Used for the On-Line Analysis of Liquid Fuels, A. Malinowski, P. Wrzosek, A. Turlej, D. Wardzińska

Chapter 8: Analysis of Changes in the Properties of Selected Chemical Compounds and Motor Fuels Taking Place During Oxidation Processes, M. Skolniak, P. Bukrejewski, J. Frydrych

Chapter 9: Environmental Aspects in the Life Cycle of Liquid Biofuels with Biocomponents, Taking into Account the Storage Process, I. Samson-Bręk, B. Smerkowska, A. Filip

Link do dostępu on-line: http://www.intechopen.com/books/storage-stability-of-fuels

Nagrody

„Innowacja Roku 2014”

XXI Międzynarodowe Targi Stacja Paliw 2014,

Warszawa 14-16.05.2014r.

„Produkt Roku 2014”

XXI Międzynarodowe Targi Stacja Paliw 2014,

Warszawa 14-16.05.2014r.n

Nagroda Ministra Nauki
i Szkolnictwa Wyższego na „XXII Giełda Wynalazków nagrodzonych na światowych wystawach i targach innowacji w 2014 roku”.

Centrum Nauki Kopernik, Warszawa,
17–18.02.2015r.

Złoty medal z wyróżnieniem

na Międzynarodowych

Targach Wynalazczości Badań Naukowych
 i Nowych Technologii Brussels
INNOVA 2015

Nagroda Ministra Edukacji Narodowej Rumunii za wysoki poziom naukowy
   i techniczny wynalazku

Nagroda Politechniki
w Cluj – Napoca za wybitny wkład w kreatywność
Medal i Dyplom Jury Międzynarodowych Targów Innowacji Gospodarczych
i Naukowych INTARG 2015
Medal i Dyplom od Islamskiej Republiki Iranu przyznany na Międzynarodowych Targach Innowacji Gospodarczych
i Naukowych INTARG 2015

end