RU2310830C1 - Способ определения октанового числа бензинов - Google Patents
Способ определения октанового числа бензинов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2310830C1 RU2310830C1 RU2006129844/28A RU2006129844A RU2310830C1 RU 2310830 C1 RU2310830 C1 RU 2310830C1 RU 2006129844/28 A RU2006129844/28 A RU 2006129844/28A RU 2006129844 A RU2006129844 A RU 2006129844A RU 2310830 C1 RU2310830 C1 RU 2310830C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gasoline
- spectrum
- absorption
- model
- coefficients
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к оптическим методам определения октанового числа бензинов. Последовательно измеряют в ближней инфракрасной области 1080-1280 нм или 1600-1800 нм коэффициенты поглощения трех чистых углеводородов из ряда изооктан; n-гептан; толуол или бензол и по полученным коэффициентам поглощения составляют модельный спектр. Измеряют коэффициенты поглощения паспортизованных бензинов разных марок и определяют коэффициенты С1, С2, С3 паспортизованных бензинов путем сравнения их спектров поглощения с модельным, который программно видоизменяют до достижения минимального отклонения модельного спектра от спектра паспортизованного бензина. Определяют градуировочную зависимость октановых чисел паспортизованных бензинов от концентрации толуола (или бензола) в модельном спектре. Измеряют спектр поглощения анализируемого бензина и аналогично вышеописанному определяют коэффициенты C1, C2, С3 анализируемого бензина. Затем по концентрации толуола (или бензола) С3 модельного спектра анализируемого бензина определяют октановое число анализируемого бензина по указанной градуировочной зависимости. Изобретение позволяет повысить точность определения октанового числа и упростить процедуру определения октанового числа. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к оптическим методам определения октанового числа бензинов с использованием инфракрасной спектроскопии и может быть применено в лабораторных условиях для идентификации, а также быстрого и точного определения октанового числа бензинов.
Известен способ определения октанового числа топлива, заключающийся в следующем. Через кювету с анализируемым образцом бензина и контрольную кювету пропускают инфракрасное излучение с длиной волны 0.8-2.6 мкм. Для определения октанового числа используют корреляционные зависимости, полученные для стандартных образцов с известными октановыми числами. Октановое число топлива рассчитывают по разности сигналов, полученных на выходе из рабочей и контрольной кювет (патент RU 2091758, МПК G01N 21/35, 1997).
К недостаткам способа относится сложность его технической реализации, требующей наличия оптического переключателя и элементов обратной связи по оптоэлектронному каналу.
Известен способ определения октанового числа, который включает измерение коэффициента поглощения на более чем одной длине волны в области 0.6-2.6 нм, сравнение сигналов поглощения, или производной с сигналами поглощений, или производных на той же самой длине волны для множества стандартных образцов. Для исследуемого образца выбирается не менее одного стандарта таким образом, чтобы среднее значение абсолютной разности между сигналами от образца и стандарта на каждой длине волны было минимальным.
К недостаткам способа относится ухудшение точности за счет использования производных от величины поглощения, а также отсутствие контроля за формой спектра поглощения топлива (патент US 6070128, МПК G01N 21/35, 1997).
Наиболее близким к изобретению является способ определения октанового числа топлива, заключающийся в том, что измеряют коэффициенты экстинкции калибровочных топлив на нескольких длинах волн в ближней инфракрасной области, усредняют их на каждой длине волны, составляют уравнение регрессии, и, используя разности между средними значениями коэффициентов экстинкции калибровочных топлив и анализируемого бензина, находят октановое число последнего (патент RU 2094776, МПК G01N 21/35, 1997).
Недостатком способа является необходимость использования небольшого количества длин волн и регрессионного метода, что исключает контроль за видом спектра поглощения бензина ввиду неполного представления информации о спектре и снижает точность определения октанового числа.
Технической задачей изобретения является повышение точности определения октанового числа, упрощение процедуры определения октанового числа за счет использования модельных представлений и отказа от регрессионного анализа.
Заявляется способ определения октанового числа бензинов, включающий измерение спектров поглощения в ближней инфракрасной области. Для осуществления способа последовательно измеряют в ближней инфракрасной области коэффициенты поглощения трех чистых углеводородов из ряда изооктан; n-гептан; толуол или бензол; по коэффициентам поглощения трех чистых углеводородов составляют модельный спектр вида Km=C1K1+С2К2+С3К3, где K1, K2, К3 - коэффициенты поглощения изооктана, n-гептана, толуола (или бензола), а C1, С2, С3 - их концентрации соответственно; измеряют коэффициенты поглощения паспортизованных бензинов разных марок с использованием идентичных кювет и на тех же длинах волн; определяют коэффициенты C1, C2, С3 паспортизованных бензинов путем сравнения спектра поглощения каждого паспортизованного бензина с модельным, который программно видоизменяют методом перебора комбинаций значений C1, С2, С3 до достижения минимального отклонение модельного спектра от спектра паспортизованного бензина; определяют градуировочную зависимость октановых чисел паспортизованных бензинов от концентрации С3 толуола (или бензола) в модельном спектре и используют эту зависимость для определения октанового числа любого анализируемого бензина в следующей последовательности для каждого бензина: измеряют коэффициенты поглощения анализируемого бензина с использованием идентичных кювет и на тех же длинах волн; определяют коэффициенты C1, C2, С3 анализируемого бензина путем сравнения его спектра поглощения с модельным, который программно видоизменяют методом перебора комбинаций значений C1, С2, С3 до достижения минимального отклонение модельного спектра от спектра анализируемого бензина, и по концентрации толуола (или бензола) С3 модельного спектра анализируемого бензина определяют октановое число анализируемого бензина по указанной градуировочной зависимости.
Для спектрального анализа выбирают область длин волн 1080-1280 нм ближней инфракрасной области или 1600-1800 нм.
Способ поясняется чертежами.
На фиг.1 приведены спектры поглощения бензинов разных марок и соответствующие им модельные спектры; на фиг.2 - градуировочная зависимость октанового числа бензина от концентрации толуола в модельной смеси.
Предлагаемый способ заключается в следующем.
Сначала измеряют коэффициенты поглощения трех чистых углеводородов изооктана, n-гептана и толуола (или бензола) в ближней инфракрасной области. В этой области выбраны диапазоны 1080-1280 нм или 1600-1800 нм, содержащие характерные полосы поглощения групп CH, СН2, СН3. Выбор толуола или бензола идентичен для достижения заявленного технического результата. Применение указанных трех чистых углеводородов объясняется тем, что эти углеводороды и бензины в выбранной инфракрасной области содержат спектры с характерными полосами поглощения групп СН, СН2, СН3.
Из спектров указанных трех чистых углеводородов составляют модельный спектр вида
Km=C1K1+С2К2+С3К3,
где K1, К2, К3 - коэффициенты поглощения изооктана, n-гептана, толуола (или бензола), a C1, С2, С3 - их концентрации соответственно.
Измеряют коэффициенты поглощения паспортизованных бензинов разных марок с известным октановым числом с использованием идентичных кювет и на тех же длинах волн. Экспериментальный спектр поглощения каждого паспортизованного бензина сравнивают с модельным спектром, который программно видоизменяют методом перебора комбинаций значений C1, С2, С3 до достижения минимального отклонение модельного спектра от спектра паспортизованного бензина. Решение такой задачи может быть осуществлено с применением метода наибольшего правдоподобия между двумя функциями (см. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров." М.: "Лань", 2003).
Тем самым определяют косвенные параметры C1, С2, С3, которым соответствуют реальные спектры поглощения паспортизованных бензинов.
На фиг.1 показаны экспериментальные спектры поглощения бензинов марок нормаль-80 (кривая 1), регуляр-92 (кривая 2) и премиум-95 (кривая 3) и пунктиром - соответствующие им модельные спектры.
По результатам измерений спектров паспортизованных бензинов определяют градуировочную функциональную зависимость октановых чисел паспортизованных бензинов от концентрации C1, C2, С3 в их модельном спектре (см. фиг.2). Градуировочная функциональная зависимость может быть получена, например, использованием стандартного метода наименьших квадратов (там же).
Для определения октанового числа любого анализируемого бензина используют градуировочную зависимость октановых чисел бензинов от концентрации С3 толуола (или бензола), так как экспериментально установлено, что эта зависимость достаточно точно соответствует значению октанового числа.
Последующий анализ любого бензина осуществляют в следующей последовательности для каждого бензина.
Измеряют коэффициенты поглощения анализируемого бензина с использованием идентичных кювет и на тех же длинах волн и определяют коэффициенты C1, C2, С3 анализируемого бензина путем сравнения его спектра поглощения с модельным, который программно видоизменяют методом перебора комбинаций значений C1, C2, С3 до достижения минимального отклонение модельного спектра от спектра анализируемого бензина. По концентрации толуола (или бензола) С3 модельного спектра анализируемого бензина определяют октановое число анализируемого бензина по указанной градуировочной зависимости. Построение модельного спектра по спектрам трех чистых углеводородов позволяет быстро и с хорошей точностью (0,2 ед.) определить октановое число анализируемого бензина.
Способ может быть реализован с применением стандартной спектральной аппаратуры типа сканирующего монохроматора или спектрометра и стандартных методов математической обработки, включая известные компьютерные программы.
Claims (3)
1. Способ определения октанового числа бензинов, включающий измерение спектров поглощения в ближней инфракрасной области, отличающийся тем, что последовательно измеряют в ближней инфракрасной области коэффициенты поглощения трех чистых углеводородов из ряда изооктан; n-гептан; толуол или бензол, по коэффициентам поглощения трех чистых углеводородов составляют модельный спектр вида Km=С1K1+С2К2+С3К3, где K1, К2, К3 - коэффициенты поглощения изооктана, n-гептана, толуола (или бензола), a C1, С2, С3 - их концентрации соответственно, измеряют коэффициенты поглощения паспортизованных бензинов разных марок с использованием идентичных кювет и на тех же длинах волн, определяют коэффициенты C1, С2, С3 паспортизованных бензинов путем сравнения спектра поглощения каждого паспортизованного бензина с модельным, который программно видоизменяют методом перебора комбинаций значений C1, С2, С3 до достижения минимального отклонения модельного спектра от спектра паспортизованного бензина; определяют градуировочную зависимость октановых чисел паспортизованных бензинов от концентрации С3 толуола (или бензола) в их модельном спектре и используют эту зависимость для определения октанового числа любого анализируемого бензина в следующей последовательности для каждого бензина: измеряют коэффициенты поглощения анализируемого бензина с использованием идентичных кювет и на тех же длинах волн; определяют коэффициенты C1, C2, С3 анализируемого бензина путем сравнения его спектра поглощения с модельным, который программно видоизменяют методом перебора комбинаций значений C1, C2, С3 до достижения минимального отклонения модельного спектра от спектра анализируемого бензина, и по концентрации толуола (или бензола) С3 модельного спектра анализируемого бензина определяют октановое число анализируемого бензина по указанной градуировочной зависимости.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для анализа выбирают область длин волн 1080-1280 нм.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для анализа выбирают область длин волн 1600-1800 нм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129844/28A RU2310830C1 (ru) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Способ определения октанового числа бензинов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129844/28A RU2310830C1 (ru) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Способ определения октанового числа бензинов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2310830C1 true RU2310830C1 (ru) | 2007-11-20 |
Family
ID=38959486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006129844/28A RU2310830C1 (ru) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Способ определения октанового числа бензинов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2310830C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526052C2 (ru) * | 2009-04-30 | 2014-08-20 | Рено С.А.С. | Способ адаптации двигателя к октановому числу топлива посредством инкрементации опознанного октанового числа топлива |
RU2527057C2 (ru) * | 2009-04-30 | 2014-08-27 | Рено С.А.С. | Способ адаптации двигателя к октановому числу топлива посредством декрементации опознанного октанового числа топлива |
RU2568330C2 (ru) * | 2014-04-22 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") | Способ идентификации компонентов бензина и определения его состава в режиме реального времени |
-
2006
- 2006-08-17 RU RU2006129844/28A patent/RU2310830C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526052C2 (ru) * | 2009-04-30 | 2014-08-20 | Рено С.А.С. | Способ адаптации двигателя к октановому числу топлива посредством инкрементации опознанного октанового числа топлива |
RU2527057C2 (ru) * | 2009-04-30 | 2014-08-27 | Рено С.А.С. | Способ адаптации двигателя к октановому числу топлива посредством декрементации опознанного октанового числа топлива |
RU2568330C2 (ru) * | 2014-04-22 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") | Способ идентификации компонентов бензина и определения его состава в режиме реального времени |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Paiva et al. | Quantification of biodiesel and adulteration with vegetable oils in diesel/biodiesel blends using portable near-infrared spectrometer | |
CN109983338B (zh) | 烃燃料气体组成和性质的测量 | |
CN105319198B (zh) | 基于拉曼光谱解析技术的汽油苯含量预测方法 | |
Chung et al. | Comparison of near-infrared, infrared, and Raman spectroscopy for the analysis of heavy petroleum products | |
Poon et al. | Quantitative reagent-free detection of fibrinogen levels in human blood plasma using Raman spectroscopy | |
Rohwedder et al. | iHWG-μNIR: a miniaturised near-infrared gas sensor based on substrate-integrated hollow waveguides coupled to a micro-NIR-spectrophotometer | |
CN112782146B (zh) | 一种基于拉曼光谱的汽油烯烃含量分析方法 | |
CN101403696A (zh) | 一种基于拉曼光谱的测量汽油烯烃含量的方法 | |
Corsetti et al. | Comparison of Raman and IR spectroscopy for quantitative analysis of gasoline/ethanol blends | |
RU2266523C1 (ru) | Способ создания независимых многомерных градуировочных моделей | |
US9014991B2 (en) | System and method for determining moisture content of hydrophobic fluids | |
Gertz et al. | FT‐near infrared (NIR) spectroscopy–Screening analysis of used frying fats and oils for rapid determination of polar compounds, polymerized triacylglycerols, acid value and anisidine value [DGF C‐VI 21a (13)] | |
Giles et al. | Quantitative analysis using Raman spectroscopy without spectral standardization | |
Ribessi et al. | iHEART: a miniaturized near-infrared in-line gas sensor using heart-shaped substrate-integrated hollow waveguides | |
US7973926B1 (en) | Methods for determining olefin concentrations in olefin-containing fuels | |
RU2310830C1 (ru) | Способ определения октанового числа бензинов | |
JP3817517B2 (ja) | 光学フィルターを使用する非分散赤外線ガス測定法 | |
JPH07151677A (ja) | 濃度計 | |
JPH04208842A (ja) | りんごの糖度測定方法及び糖度測定装置 | |
RU2386951C2 (ru) | Способ определения содержания попутной нефти в продукции газоконденсатной скважины | |
JP7488554B2 (ja) | 海苔の品質評価方法、および海苔の品質評価装置 | |
Workman Jr et al. | Calibration transfer chemometrics, part I: Review of the subject | |
Pavoni et al. | FT‐IR Spectroscopy and Chemometrics as a Useful Approach for Determining Chemical‐Physical Properties of Gasoline, by Minimizing Analytical Times and Sample Handling | |
Prakash et al. | White light excitation fluorescence (WLEF) Part II. Analysis of complex multifluorophoric systems | |
RU103400U1 (ru) | Лабораторный стенд для создания и контроля концентраций газообразных веществ при формировании базы спектральных данных и оценке технических характеристик фурье-спектрорадиометров |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080818 |