CN108982470A - 一种运用激光拉曼方法测量煤油性能的方法 - Google Patents

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周立群
秦杰
童玉珍
蔡吉乡
沈燕
王翔
潘鹏
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Sinopec Jinling Petrochemical Co Ltd
China Petrochemical Corp
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Sinopec Jinling Petrochemical Co Ltd
China Petrochemical Corp
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
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Abstract

本发明公开了一种运用激光拉曼方法测量煤油性能的方法，包括如下步骤：A、采用激光拉曼方式测量筛料煤油样品的光谱；B、测定筛料煤油样品的性能参数；C、基于筛料样品激光拉曼光谱和性能参数之间的相关关系，利用化学计量学软件定量算法，建立利用激光拉曼光谱分析筛料煤油的模型。本发明运用激光拉曼方法测量煤油性能的方法所建立的模型，可极大提高分析速度，实现在较短的时间内完成筛料煤油密度、硫含量、芳烃含量、总正构含量、馏程等指标的稳定快速检验，解决分析过程长的问题，提高分析速度。此外，激光拉曼技术可减少样品、试剂、标准溶液的消耗，分析人员也缩减到不到使用标准方法分析的一半。

Description

一种运用激光拉曼方法测量煤油性能的方法
技术领域
本发明涉及一种运用激光拉曼方法测量煤油性能的方法，属于筛料煤油的分析领域。
背景技术
石油产品分析主要涉及两个方面的内容，即品种鉴别和性能指标确定。石油产品的品种和性质是由化学组成决定的，石油产品主要由饱和链烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃以及各类添加剂组成。
筛料煤油分析项目多、分析过程耗时长，造成外购筛料在船舶靠岸及槽车站位时间长，影响资源利用率。且受码头接卸等作业时间限制，有时只能先卸后分析，为工厂原材料质量管理带来不利影响。
发明内容
为了解决现有技术中筛料煤油分析项目多、分析过程耗时长等缺陷，本发明提供一种运用激光拉曼方法测量煤油性能的方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种运用激光拉曼方法测量煤油性能的方法，包括如下步骤：
A、采用激光拉曼方式测量筛料煤油样品的光谱；
B、测定筛料煤油样品的性能参数；
C、基于筛料样品激光拉曼光谱和性能参数之间的相关关系，利用化学计量学软件定量算法，建立利用激光拉曼光谱分析筛料煤油的模型；
D、采用激光拉曼仪测量待测筛料煤油的光谱，并将所得光谱与步骤C的模型比较，得到待测筛料煤油的性能参数。
筛料煤油样品的组成及其变化范围接近于要分析的样品。
步骤C中，针对不同产品来源建立各自独立模型。
本申请首次将激光拉曼光谱应用到筛料煤油的分析上，可实现在较短的时间内完成筛料各项指标的稳定快速检验，提高分析速度，可极大提高分析速度，解决分析过程长，船舶靠岸及槽车站位时间长，以及码头接卸作业时间的限制问题；可极大提高资源利用率，保障工厂原材料的质量管理。
为了提高分析的准确性，步骤A中，筛料煤油样品的光谱采用拉曼双光路采集。进一步优选，拉曼双光路的分辨率为4.5cm-1。
为了提高分析的准确性，步骤A中，筛料煤油样品的性质指标范围需覆盖待测样品的所有可能范围。并要求分布尽可能均匀。
为了进一步提高分析的准确性，步骤A中，筛料煤油样品的数量有100个以上。
为了实现建模的快速准确性，同时提高分析的准准确性，步骤A中，所用设备为Metage OPAL2800便携拉曼光谱仪。
为了满足一般需求，步骤B中，性能参数包括：密度、正构烷烃含量、馏程、硫含量和芳烃含量。
为了提高模型建立的准确性，进而确保分析的准确性，步骤C中，化学计量学软件定量算法包括经典组成分析算法、二阶求导算法、偏最小二乘(PLS)、和经典最小二乘(CLS)。
化学计量学软件定量算法采用北京中石润达科技发展有限公司的平台软件定量算法包含有经典组成分析算法、二阶求导算法、偏最小二乘(PLS)、经典最小二乘(CLS)及多组分分析计算功能，所用具体设备为Metage OPAL2800便携拉曼光谱仪。
为了提高分析的准确性，针对不同产品来源建立各自独立模型。
为了提高各性能分析的准确性，针对不同性能建立各自独立模型。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本发明运用激光拉曼方法测量煤油性能的方法所建立的模型，可极大提高分析速度，实现在较短的时间内完成筛料煤油密度、硫含量、芳烃含量、总正构含量、馏程等指标的稳定快速检验，解决分析过程长的问题，提高分析速度。此外，激光拉曼技术可减少样品、试剂、标准溶液的消耗，分析人员也缩减到不到使用标准方法分析的一半。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例中激光拉曼光谱所用仪器为Metage OPAL2800便携拉曼光谱仪；
一种运用激光拉曼方法测量煤油性能的方法，包括如下步骤：
A、采用激光拉曼方式测量100个以上筛料煤油样品的光谱，筛料煤油样品的光谱采用拉曼双光路采集，拉曼双光路的分辨率为4.5cm-1，所用设备为Metage OPAL2800便携拉曼光谱仪，筛料煤油样品的性质指标范围需覆盖待测样品的所有可能范围，并要求分布尽可能均匀；
B、测定筛料煤油样品的性能参数(包括：密度、正构烷烃含量、馏程、硫含量和芳烃含量)；
C、基于筛料样品激光拉曼光谱和性能参数之间的相关关系，利用化学计量学软件定量算法，建立利用激光拉曼光谱分析筛料煤油的模型，针对不同性能建立各自独立模型，化学计量学软件定量算法采用北京中石润达科技发展有限公司的平台软件定量算法包含有经典组成分析算法、二阶求导算法、偏最小二乘(PLS)、经典最小二乘(CLS)及多组分分析计算功能，是Metage OPAL2800便携拉曼光谱仪自带的软件，也即分析前，利用MetageOPAL2800便携拉曼光谱仪根据上述方法建立好模型，分析时Metage OPAL2800便携拉曼光谱仪会自动将待测样品的光谱与所建立模型进行比较，显示出最终的测量结果。
实施例1
收集使用化验室标准方法(国标分析方法)测定出筛料煤油样品的各项性质指标(密度、硫含量、芳烃含量、馏程、总正构含量、组成)具有代表性的110个煤油样品，用MetageOPAL2800便携拉曼光谱仪采集样品的激光拉曼光谱，以组成校正样品集，识别光谱特性，确定筛料煤油样品的各项性质指标，运用北京中石润达科技发展有限公司开发的平台软件，建立各自独立模型：密度、硫含量、芳烃含量、馏程、总正构含量、组成，用于测定筛料煤油的密度、硫含量、芳烃含量、馏程、总正构含量、组成。
工厂筛料煤油各项指标的国标分析方法取样量、分析时间、试剂消耗量、标准溶液消耗量见表1,筛料煤油样品源于南通润丰石油化工有限公司：
表1：国标分析方法取样量、分析时间、试剂消耗量、标准溶液消耗量
运用激光拉曼技术后，筛料煤油各项指标的取样量、分析时间、试剂消耗量、标准溶液消耗量见表2：
表2：激光拉曼分析方法取样量、分析时间、试剂消耗量、标准溶液消耗量
表3密度分析数据比对
表4硫含量分析数据比对
表5芳烃含量分析数据比对
表6总正构含量分析数据比对
表7馏程分析数据比对(以10％馏分为例)
激光拉曼技术稳定快速检验，可极大提高分析速度，实现在较短的时间内完成筛料煤油密度、硫含量、芳烃含量、总正构含量、馏程等指标的稳定快速检验，解决分析过程长的问题，提高分析速度。此外，激光拉曼技术可减少样品、试剂、标准溶液的消耗，分析人员也可由8人减少至3人，激光拉曼技术成为检验筛料煤油各项性质指标的快速检验技术。

Claims (10)

1.一种运用激光拉曼方法测量煤油性能的方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、采用激光拉曼方式测量筛料煤油样品的光谱；
B、测定筛料煤油样品的性能参数；
C、基于筛料样品激光拉曼光谱和性能参数之间的相关关系，利用化学计量学软件定量算法，建立利用激光拉曼光谱分析筛料煤油的模型；
D、采用激光拉曼仪测量待测筛料煤油的光谱，并将所得光谱与步骤C的模型比较，得到待测筛料煤油的性能参数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤A中，筛料煤油样品的光谱采用拉曼双光路采集。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：拉曼双光路的分辨率为4.5cm-1。
4.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于：步骤A中，筛料煤油样品的性质指标范围需覆盖待测样品的所有范围。
5.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于：步骤A中，筛料煤油样品的数量有100个以上。
6.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于：步骤A和步骤D中，所用设备为Metage OPAL2800便携拉曼光谱仪。
7.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于：步骤B中，性能参数包括：密度、正构烷烃含量、馏程、硫含量和芳烃含量。
8.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于：步骤C中，化学计量学软件定量算法包括经典组成分析算法、二阶求导算法、偏最小二乘、经典最小二乘和多组分分析计算。
9.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于：针对不同产品来源建立各自独立模型。
10.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于：针对不同性能建立各自独立模型。
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