CN100547385C

CN100547385C - 移动式油品检测装置及其检测方法

Info

Publication number: CN100547385C
Application number: CNB2005101375617A
Authority: CN
Inventors: 朱汉文; 卢正权
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2025-12-30
Also published as: CN1991336A

Abstract

本发明公开一种油品检测方法，包括：(a)提供一移动式油品检测装置，包括一载具；一数据库，包括多个家加油站油品的近红外光光谱数据以建立近红外线光谱数据与油品品质参数的相关性；以及一近红外光光谱仪，配置于该载具上，利用该数据库进行油品检测；(b)以该载具将该近红外光光谱仪移动至所欲检测的加油站；(c)取样自该加油站的油品，以该近红外光光谱仪对于该油品进行检测；以及(d)将测量所得的近红外光光谱与该数据库进行对比，并将该光谱转换成相对应的品质参数。

Description

移动式油品检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种石油产品品质的分析技术，特别是涉及一种移动式近红外光油品品质检测装置。

背景技术

以前，我国石油产销进出口均由国营的石油公司经营，政府通过行政体系即可达成各项品质管理目的；但近年来，我国经济和社会结构转变、国际石油市场及国内油品供需情势也发生极大变化，为配合经济自由化、国际化政策的推行，油品进口已全面开放。因此，为健全石油市场未来发展及管理制度，政府也已制定石油管理法。我国目前也正式成为世界贸易组织(WTO)的会员国之一，国外知名大厂的产品将陆续登台，与国内供油厂商争夺国内油品市场，为使业者能在公平竞争的基础上，并维护石油市场产销秩序及增进民生福祉的目的下，对加油站的加强管理实有其必要性。

政府于九十年十月十一日公布的「石油管理法」第五章有关业务监督中第二十九条及九十一年一月十六日发布的「加油站设置管理规则」中的第三十二中明文规定，石油制品应符合国家标准始得销售。同时，主管机关得派员或委托专业检验机构查验前项业者销售的石油制品品质，业者不得妨碍、拒绝或规避。以此法源依据赋予主管机关对业者销售的石油制品品质有查验权，以落实石油管理的意旨。

能源局为取得业者及消费大众的公信力，于89年度经公开甄选并获得评审委员认同由工业技术研究院承接能源会委托「油品品质检验中心规划及管理」的计划，因而建立了经台湾实验室认证体系(CNLA)认可的『油品品质检验中心』；专责于本地加油站油品物性及化性品质的检验。虽然在这几年来，共计抽验约2500余家加油站将各加油站的油品带回实验室，分别以多种检测仪器，例如：硫分析仪、密度分析仪、闪火点分析仪、蒸馏分析仪、十六烷指数分析仪、辛烷值分析仪、苯分析仪、甲苯分析仪及含氧量分析仪，将取样的油品一一检测，一系列检测约耗费一天时间，检验其是否合乎国家标准，但碍于有限的设备与经费下，仍无法有效率的快速对全国所有加油站在同一年度中作全面性的抽验。

所以如何在有限的设备与经费下提高抽验率，促使不法业着知难而退，不敢以身试法，进而使得社会大众了解政府主管机关能源局早已为维护大众的权益进行相关措施，实为我国石油管理的当务之急。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能快速检测油品品质的方法及装置。利用已建立的油品检测技术，配合近红外光光谱仪(NIR)快速分析的特性，建立一有效的快速筛选分析方法，期以解决传统分析方法需花费较长时间的限制及提高抽验率，而达到国内加油站全面筛选的最终目的。

为了达成上述目的，本发明提供一种移动式油品检测装置，包括：一载具；一数据库，包括多家加油站油品的近红外光光谱数据，以建立近红外光光谱数据与油品品质参数的相关性；以及一近红外光光谱仪，配置于该载具上，利用该数据库进行油品检测。

本发明提供一种油品检测方法，包括：(a)提供一移动式油品检测装置，包括一载具；一数据库，包括多个家加油站油品的近红外光光谱数据，以建立近红外光光谱数据与油品品质参数的相关性；以及一近红外光光谱仪，配置于该载具上，利用该数据库进行油品检测；(b)以该载具将该近红外光光谱仪移动至所欲检测的加油站；(c)取样自该加油站的油品，以该近红外光光谱仪对于该油品进行检测；以及(d)将测量所得的近红外光光谱与该数据库进行对比，并将该近红外光光谱转换成相对应的品质参数。

附图说明

图1为传统的固定式油品检测实验室示意图；

图2a至图2h为针对A加油站的汽油，利用传统实验室分析仪器所获得的检测值，与本发明的油品品质检测方法所获得的检测值的比较图；

图3a至图3h为针对B加油站的汽油，分别以传统分析仪器与本发明的油品品质检测方法所得的检测值的比较图；

图4a至图4d及图4e至图4h分别显示针对A加油站及B加油站的柴油，分别以传统实验室的油品分析仪器与本发明的油品品质检测方法所得的检测值的比较；

图5a为本发明移动式油品检测装置示意图；

图5b为本发明移动式油品检测装置的示意图；

图6a至图6h为在动态及静态下以本发明的移动式油品检测装置对汽油检测所得的检测值的比较图；

图7a至图7e为在动态及静态下以本发明的移动式油品检测装置对柴油检测所得的检测值的比较图。

主要组件符号说明：

500～移动式油品检测装置；

501～载具；

503～近红外光光谱仪；

504～避震器；

505～避震平台。

具体实施方式

为了维护国内油品品质，保障国人用油权利，以及吓阻不法商人谋取不法利益，经济部能源局逐年编列预算，委托多个工业技术研究院化学工业研究所，对国内各公民营加油站的油品品质进行全面性的抽测，以达保障合法业者与维护消费大众权益的目的，落实管理督导的政策，传统的检测方法是将各加油站的油品取样回实验室，再以各种油品分析仪器针对油品品质判定的几个重要指标进行分析与检测，但受限于有限的经费及设备，一年度内无法彻底抽查全台湾各地加油站的油品，因此本发明的目的在于提供一种移动式的油品检测装置，可直接将检测装置载往所欲检测的加油站，取得油品后直接进行测量，而不需取样回实验室再以各种设备进行分析。

图1显示传统的固定式油品检测实验室，包括多个种油品检测仪器，例如硫分析仪、密度分析仪、闪火点分析仪、蒸馏分析仪、十六烷指数分析仪、辛烷值分析仪、苯分析仪、甲苯分析仪及含氧量分析仪。为了在有限的经费及设备下进行全部加油站的油品检测，本发明提出一种油品品质检测方法，以近红外光光谱仪直接对油品进行扫描，再将所得的光谱对比本发明所建立的油品品质数据库，即可获得油品的品质参数，其中上述的油品品质数据库包括多家加油站油品的近红外光光谱资料，用来作为油品检测所得光谱转换为油品品质参数的依据。

本发明油品品质数据库的建立包括下列步骤，首先随机取样2500家加油站中任150至300家的油品，接着针对此油品进行传统实验室中各种分析仪器的检测，再以相同样品于近红外光光谱仪扫描一次，将传统实验室分析后所得到的品质参数检测值输入近红外光的光谱仪中，使得光谱图与品质参数值结合，以建立油品品质数据库。完成数据库后，再以近红外光光谱仪扫描取样加油站的油品，探讨出近红外光对于油品的高敏感度变异范围，其中近红外光对于油品高敏感度变异范围的扫描波长约介于700nm至2500nm，针对汽油的近红外光的扫描波段较佳介于约1100-1670nm或1790-2100nm，针对柴油近红外光的扫描波段较佳介于约1100-1670nm或1825-2200nm。完成数据库的建立及找出较佳的扫描波段后，即可针对未知的油品进行检测，将扫描所得的光谱图对比数据库即可获得相对应的油品品质参数检测值。

图2a至图2h显示分别针对A加油站汽油的各种油品品质参数，包括：辛烷值、密度、蒸馏10％的温度、蒸馏50％的温度、蒸馏90％的温度、苯含量、含氧量、甲苯，利用传统实验室分析仪器所获得的检测值，与以本发明的油品品质检测方法所获得的品质参数预测值的比较，其中横坐标代表油品编号，而纵坐标代表各检测项目的测量数据，此外，SEC值代表检量线标准偏差，也就是由传统实验室的分析仪器所获得的品质参数检测值转换成近红外光光谱图时所产生的偏差，而SEP值代表预测标准偏差，也就是传统实验室分析仪器所得的品质参数检测值，与直接以近红外光光谱仪扫描再对比数据库所获得的品质参数检测值间的偏差，其中近红外光光谱仪对于汽油扫描的波长范围约介于1100-1670nm或1790-2100nm。

由图2a至图2h可得知，以近红外光光谱仪扫描，并对比本发明的油品品质数据库所获得的检测值准确度相当高，所获得的分析数据几乎与传统油品分析仪器的检测值一致。图3a至图3h显示分别以传统分析仪器与本发明的检测方法针对B加油站汽油的品质参数，包括：密度、蒸馏10％的温度、蒸馏50％的温度、蒸馏90％的温度、辛烷值、含氧量、苯含量、甲苯，分析所得的品质参数检测值的比较，可得知以本发明油品品质检测法所得的预测值与传统的检测值非常接近，准确度非常高。

图4a至图4d及图4e至图4h显示分别以传统实验室的油品分析仪器与本发明的油品品质检测法针对A加油站及B加油站柴油的品质参数，包括：密度、闪火点、硫含量及十六烷指数进行检测，并比较两种检测法所得的检测值，其中近红外光对于柴油的扫描波长范围约介于1100-1670nm或1825-2200nm。由图4a至图4h可得知，以本发明油品品质检测法所得的预测值，与传统分析方式所得的检测值非常接近。由图2a至图4h所做的比较可得，本发明的油品品质检测法对于汽油或柴油的品质参数的检测值有相当高的准确度。

本发明的另一目的在于提供一种移动式的油品实验室，如图5a所示，图5b显示本发明的移动式油品检测装置500的示意图，利用载具501搭载近红外光谱仪503，可将近红外光光谱仪503直接载往所欲检测的加油站，在取得油品后可直接进行扫描，再将扫描所得的光谱对比本发明的油品品质数据库，而不需将取样的油品运回实验室以繁复的分析仪器进行分析，此举不但能降低油品检测的成本，也能在有限的时间内完成较多加油站的油品品质检验。其中载具可为各种交通工具包括汽车或货车，较佳为箱型车，可在后座空间配置近红外光光谱仪503，由于本发明的移动式油品检测装置500可在行进间对取样的油品进行分析，为了避免载具移动时产生的震动对于油品分析所产生的误差，因此本发明另一实施例中，在近红外光光谱仪503下可配置一避震平台505，如图5b所示。其中避震平台505包括一底座，在底座下方具有多个避震器504，用以缓冲载具行进时产生的晃动，降低检测时产生的误差。

图6a至图6h显示在动态及静态下以本发明的移动式油品检测装置500对汽油的品质参数，包括：密度、辛烷值、含氧量、苯含量、蒸馏10％的温度、蒸馏50％的温度、蒸馏90％的温度、甲苯检测所得的检测值的比较，而图7a至图7e则是显示在动态及静态下以本发明的移动式油品检测装置对柴油的密度、硫含量、十六烷指数、闪火点及90％的蒸馏温度检测所得的检测值的比较，其中动态即是在行进间对于取样的油品进行检测。结果显示，在行进速率低于约60公里/小时或在颠簸的路面上所得的分析数据，与静态下对相同的油品样本所得的分析数据都相当吻合，可得知在适当的防震措施下确实能精准对于油品进行分析。

虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围情况下，可作一些的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以所附的权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种油品检测方法，包括：

(a)提供一移动式油品检测装置，包括

一载具；

一数据库，其是根据硫分析仪、密度分析仪、蒸馏分析仪及含氧量分析仪对该多家加油站油品的分析数据转换成对应的近红外光光谱，以建立近红外光光谱数据与油品品质参数的相关性；以及

一近红外光光谱仪，配置于该载具上，利用该数据库进行油品检测；

(b)以该载具将该近红外光光谱仪移动至所欲检测的加油站；

(c)取样自该加油站的油品，以该近红外光光谱仪对于该油品进行检测；以及

(d)将测量所得的近红外光光谱与该数据库进行对比，并将该近红外光光谱转换成相对应的品质参数，以获得该油品的含硫量、油品密度、及含氧量。

2.如权利要求1所述的油品检测方法，其中在取得该加油站的油品后，在该载具停止状态下进行测量。

3.如权利要求1所述的油品检测方法，其中在取得该加油站的油品后，在该载具移动状态下进行测量。

4.如权利要求1所述的油品检测方法，其中该红外光光谱仪检测的波长范围约600nm-2600nm。

5.如权利要求1所述的油品检测方法，其中该近红外光光谱仪扫描汽油的波长范围约1100nm-1670nm。

6.如权利要求1所述的油品检测方法，其中该近红外光光谱仪扫描汽油的波长范围约1790nm-2100nm。

7.如权利要求1所述的油品检测方法，其中该近红外光光谱仪扫描柴油的波长范围约1100nm-1670nm。

8.如权利要求1所述的油品检测方法，其中该近红外光光谱仪扫描柴油的波长范围约1825nm-2200nm。

9.如权利要求1所述的油品检测方法，其中检测步骤(c)至(d)过程约5分钟。

10.如权利要求1所述的油品检测方法，其中更包括重复(b)至(d)的步骤抽验多个家加油站的油品。

11.一种移动式油品检测装置，包括：

一载具；

一近红外光光谱仪，配置在该载具上，利用该数据库进行油品检测。

12.如权利要求11所述的移动式油品检测装置，其中该载具包括：汽车、箱型车或货车。

13.如权利要求11所述的移动式油品检测装置，其中该近红外光光谱仪的检测对象包括汽油或柴油。

14.如权利要求11所述的移动式油品检测装置，还包括一防震平台，用以承载该近红外光光谱仪，以降低该载具移动时对于该近红外光光谱仪所产生的测量误差。

15.如权利要求14所述的移动式油品检测装置，其中该防震平台包括：一用来放置该近红外光光谱仪的底座，以及多个避震器置于该底座的下方。