CN1092864A - 鉴定液体石油产品的方法 - Google Patents
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Abstract
一种使用含有检测荧光信号的激光源和装置的
设备鉴定液体石油产品的方法，该方法包括：a)第一
步，向液体石油产品中加入一种能够在远红外或近红
外光谱范围内发荧光的物质，b)第二步，将从所说第
一步得到的液体石油产品暴露于波长在远红外或近
红外光谱范围内适合于激活该物质的激光源中，c)通
过检测荧光信号测定液体石油产品中存在的物质。
Description
本发明涉及一种通过应用远红外或近红外荧光光谱学鉴定液体石油产品的方法。
石油精制方法如蒸馏用于将原油分解成既可用于工业又可用于家庭的大量有用的产品。这样的产品通常是掺合物，该掺合物可含有高达六种不同组分。所以，准确地鉴定这样的掺合物和甚至掺合物中具体的组分是重量的。
使用化学标识物检测和鉴定液体烃是众所周知的。EP-A 512404披露了一种通过加入3，5-二硝基-苯甲酸的衍生物鉴定液体烃的方法。用气相色谱分离，然后用适当的检测器鉴别组分鉴定该化学标识物。
此外，US4278444披露了一种检测普通无铅或超级无铅汽油存在的方法。将少量烷基化异二苯并蒽酮加入到汽油中，通过在荧光光度计上转动试样测定这些样品的存在。将其结果与预定标准结果相比。
现在我们提出一种使用化学标识物鉴定液体石油产品的方法，该方法既避免了标准数据的制备又避免了侵入分析技术的使用。本发明提供了一种快速、有效和非侵入鉴定液体石油产品的方法。
因此，本发明提供了一种使用含有激光源和检测荧光信号装置的设备鉴定液体石油产品的方法，该方法包括：
a）第一步，向液体石油产品中加入一种能够在远红外或近红外光谱范围内发荧光的物质。
b）第二步，将从所说第一步得到的液体石油产品暴露于波长在远红外或近红外光谱范围内的适于激活该物质的激光源中。
c）通过检测荧光信号测定液体石油产品中存在的该物质。
本发明提供了一种通过加入其荧光信号被检测的荧光标识物来鉴定液体石油产品的方法。
本发明方法通过使用一种含有用于检测荧光信号的激光源和装置的设备进行。该仪器优选手动便携式装置，尤其是那些能够用内部电源操作的。
本发明方法适用于液体石油产品。该液体石油产品意指汽油、航空燃料、煤油、烷烃、柴油燃料、润滑油、船舶润滑油、燃料油和废油。该方法特别适用于检测润滑油和燃料。
将含有该物质的液体石油产品暴露于波长在远红外或近红外光谱范围内的激光源中。远红外或近红外光谱范围意味着其频率在600-3000nm范围内。
本发明方法需要加入一种能够在远红外或近红外光谱范围内发荧光的物质。适当的物质包括染料和稀土化合物，它们在600-1000nm，优选700-900nm的波长范围内发荧光。
适用于本发明的染料包括一般工业用激光染料，尤其是由通式Ⅰ所定义的染料，其中，X是C（二烷基）或S，Y是C2至C7的烷基和
n是1-10。
优选X是S，Y是C2烷基和n是3。
根据通式Ⅱ的染料也可以用于本发明中，其中X可以选自C（二烷基）或S，n是1-10和Y可以是Et或（CH2）4SO2O-
优选X是C（二甲基），Y是（CH2）4SO2O-和n是3。
也适用于本发明的稀土化合物包括那些来自镧系和锕系的化合物。尤其优选的是使用有机表面活性剂系列的稀土金属盐，例如烷基或芳基磺酸盐。
可将该物质直接加入到液体石油产品中或可适当地溶于合适的溶剂中以生成中间染料浓缩物，该物质可被溶于丙酮、二氯甲烷、醇类、甲苯、二元醇、碱性油、烷基苯和酯类中。优选的溶剂是二元醇、如丙-1，2-二醇。
在某些情况下，可以优选将两种物质以预定重量比加入到液体石油产品中。对每一染料观察到的荧光强度比与预定重量比成比例并因
优选X是S，Y是C2烷基和n是3。
根据通式Ⅱ的染料也可以用于本发明中，其中X可以选自C（二烷基）或S，n是1-10和Y可以是Et或（CH2）4SO2O-
优选X是C（二甲基），Y是（CH2）4SO2O-和n是3。
也适用于本发明的稀土化合物包括那些来自镧系和锕系的化合物。尤其优选的是使用有机表面活性剂系列的稀土金属盐，例如烷基或芳基磺酸盐。
可将该物质直接加入到液体石油产品中或可适当地溶于合适的溶剂中以生成中间染料浓缩物，该物质可被溶于丙酮、二氯甲烷、醇类、甲苯、乙二醇、碱性油、烷基苯和酯类中。优选的溶剂是二元醇、如丙-1，2-二醇。
在某些情况下，可以优选将两种物质以预定重量比加入到液体石油产品中。对每一染料观察到的荧光强度比与预定重量比成比例并因此可用于检测该液体石油产品。
本发明的一个特殊优点是只将很低的浓度的该物质加入到液体石油产品中。适当地该物质以0.001-1ppm的浓度存在。
将含该物质的液体石油产品暴露于波长在远红外或近红外光谱范围内的激光源中。合适的激光源可以是二极管激光器，其具有成本低、体积小、安全性高和容许使用同步放大的直流调制输出的优点。
作为激光激活的结果发射出的荧光信号可以通过任何合适的装置检测。优选使用硅光检测器。该信号的存在可通过转化成电信号适当地被检测。该信号可通过目视显示器来测量。
优选的是将激光源、硅光检测器和目视显示元件安装在一个便携装置中。
本发明的一个特别优点是所说设备提供了一种非侵入检测液体石油产品的方法。装液体石油的容器具有一光透射窗口或由透明物质制成，且产物不需要萃取。
现在将参照图1图2以及下面实施例用实施例方法描述本发明。
将在670nm波长发射的二极管激光器（1）用于照射液体石油产品样品（2），该样品与能在远红外或近红外光谱范围内发荧光的合适物质掺合。将该激光器在进入该样品前用玻璃透镜（3）重新瞄准。将部分产生的荧光与部分反射和散射激光一起用透镜（3）重新瞄准，用与激光输出成45°定位的覆铝镜（4）反射并用透镜（5）聚焦到硅光检测器（6）上。将透射荧光波长的通带过滤器（7）用于阻挡670nm反射和散射光。该光检器输出用二极单一芯片放大器放大。
在图2中，与两种染料掺合的样品的荧光光谱用两个检测器记录。
从激光器（11）的输出在经样品（12）和反射镜（13）反射后通过透镜（14）并在通过光检器（16）和（17）前用光束分离器（15）分开。
实施例1汽油产品的鉴定
含1000ppb浓度染料的汽油（BP Eurograde无铅高级汽油，符合BS4040）由在丙-1，2-二醇中的100ppm下列染料的溶液制备，该染料在以下称之为IR-125。IR-125从Exiton购买（激光染料）。
然后将100ppm的该丙-1，2-二醇溶液用所说汽油稀释（1/1000）从而提供最终的汽油/染料的1000ppb的溶液。
该溶液在750nm经过激光激活从而提供833nm的荧光最大值。
含200和400ppb染料的另外溶液以相似的方法制备。
表1提供了从各种汽油产品中得到的数据。
实施例2汽油产品的鉴定
使用具有下列结构的染料重复实施例1的方法。该染料从Exciton购买（激光染料）。
将该染料溶于二甲苯中而不是丙-1，2-二醇中。样品也制备成各种染料浓度。荧光测量的结果列于表2中
对照实施例1非激光激活荧光
对Vanellus C3多级润滑剂（由BP购得）的样品用和不用40ppb的IR-125染料得到非激光激活荧光光谱（200-900nm）。荧光和吸收光谱（荧光最大值833nm和吸收最大值795nm）显示是相同的。因此，在没有使用激光激活荧光光谱情况下，不能容易地检测染料。
对照实施例2薄层色谱法
在含40ppb IR-125染料的Vistra 7000润滑剂上进行薄层色谱分析（TLC）。在没有染料情况下，在润滑剂上重复该分析。TCL结果对二个样品是相同的，甚至在各种波长光源（218，280，365，510和700nm）下寻找到弱的灾光点也是如此。
Claims (10)
1、一种使用含有检测荧光信号的激光源和装置的设备鉴定液体石油产品的方法，该方法包括：
a)第一步，向液体石油产品中加入一种能够在远红外或近红外光谱范围内发荧光的物质。
b)第二步，将从所说第一步得到的液体石油产品暴露于波长在远红外或近红外光谱范围内适合于激活该物质的激光源中。
c)通过检测荧光信号测定液体石油产品中存在的物质。
2、根据权利要求1的方法，其中所说的设备是手动便携式装置。
3、根据权利要求1或2的方法，其中所说的液体石油产品是汽油、航空燃料、煤油、烷烃、柴油燃料、润滑油、船舶润滑油、燃料油和废油。
4、根据上述权利要求的任意一个方法，其中所说的能够在远红外或近红外光谱范围内发荧光的物质可以0.001-1ppm的浓度存在。
5、根据上述权利要求的任意一个方法，其中所说的能够在远红外或近红外光谱范围内发荧光的物质是染料或稀土化合物。
6、根据权利要求5的方法，其中所说的稀土化合物是有机表面活性剂的稀土金属盐。
7、权利要求5的方法，其中所说的燃料是符合通式Ⅰ的化合物，其中X是C（二烷基）或S，Y是C2至C7的烷基和n是1-10。
8、根据权利要求7的方法，其中X是S，Y是C2烷基和n是3。
9、根据权利要求5的方法，其中所说的染料是符合通式Ⅱ的化合物，其中X可以是C（二烷基）或S，Y是Et或（CH2）4SO2O-和n是1-10。
10、根据权利要求9的方法，其中X是C（二烷基），Y是（CH2）4SO2O-和n是3。
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| C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |