一系列的化学组成的近红外光谱的预测..docVIP

近红外光谱对石油化工流程芳烃生产的一系列化学成分的测定 摘要 利用近红外光谱并结合化学计量学方法进行数据的处理，已经被广泛用于石油化学工业获得快速和质量控制适合的精确的方法 。在目前的工作，甲苯，对二甲苯主成分分析是用来探索数据分析和交叉验证7–11 PLS因素模型接近measured repeatability values of the reference method测量的复性值的参考方法one-block partial least-squares models were employed for calibration based on ca. 200 real依据主要结果里的偏差来确认每个模型的精度。因此通过近红外预测芳烃生产过程执行一个完整的化学成分分析的几个单位的质量控制要求它已被证明可行基于一个单一的近红外光谱提供了一个很简单和快速的分析芳烃同分异构体的特征对二甲苯间二甲苯和邻二甲苯PLS；芳烃对二甲苯石化行业使用气态或液态（主要是石脑油）为原料生产范围广泛的基本，其用于在第二代工业得到各种产品，其中包括诸如聚合物 聚乙烯，聚烯和聚苯乙烯。5-12个碳原子的化合物的主要是烷烃进料热解炉裂解过程中。C6-C8芳烃 图 1. 一个典型的石油化工工艺生产芳烃的简化原理图 在目前的工作中，我们报告所取得的不同芳香的样品，包括异构体对二甲苯，邻二甲苯和间二甲苯，其通过测定色谱方法合适的分离十大成分股成功的多变量模型通常需要较长的分析时间，工作目的在通过芳烃生产过程重整的异构化单元得到的所有样品的单一模式用于各构成要素，尽管他们有不同的化学组合物，最大限度地减少了建模工作，并简化了技术人员处理。 2．实验 2.1. 样品 217个标本采集十八个月催化重整，在分馏和二甲苯单位七个不同的采样点（称为A，B，C，D，E，F和G）。典型的化学组成示于表2中。 50实验室设计的样品（M）也，如下所述。n是包含在校准模型的样本数。 N是PLS因子的模型的数目。 RMSEP代表均方根预测误差平方。 2. 2 . 仪器 仪表近红外透射光谱记录1000-2500海里（10,000-4000厘米1）傅立叶变换近红外SpectrometerMB160系列区域（BOMEM/哈特曼和布朗，加拿大）连接到一个IBM的微机。一个氟化钙样品池，型号SL-4，用0.5 mm（国际晶体实验室，新泽西州美国），并在氮气吹扫下的砷化铟探测器被使用。仪器参数，如噪声水平和波长准确性是按照制造商的指示进行分析之前验证，已经在别处描述 [16]。X，Y和Z是工艺流（例如，进料，顶和一个分馏塔的底部）。 图2. 在主成分分析探索性分析的两个第一因素的得分图 校准和验证样本（圆=校准数据集;平方=外部 验证数据集）。标签的实际过程（A-G）和实验室设计的样本（M）也显示出来。3. 结果与讨论在1670年至2500年纳米范围内的所有校准样品的近红外光谱图示于图 3。在230至00年纳米的光谱范围被选定为校准。完整的光谱区域（1670至2500年纳米）尝试进行校准，但并没有提高模型的性能，也不是从整个范围内（1670年至2500年NM）1800年至2100年纳米中间区域排除在外。低于1670纳米的区域是没有尝试过，因为它不进行相关的光谱信息，只能增加噪音。正如文献[16,22-25]指出1600-1800 nm区域通常被分配到甲基C-H键，亚甲基C-H和C-H芳伸缩振动，2100-2200 nm区域到C的第一泛音?芳环的组合，而2200 -2500nm 从甲基C-H和C-H芳环的组合波段的结果。 图 3 .（一）FT-NIR在1670年至2500年纳米校准样品的光谱（6000 - 4000厘米1）区域，包括设计的混合物（16扫描平均4 cm-1处 光谱分辨率）。每个样本（二）典型频谱（A-G）和设计 混合物（M）。PLS校正模型 过于精细的模型基地完全在他们身上较高浓度的残差Table 4 经过连续的细化步骤邻二甲苯模型的性能。N个列带来的包括在校准模型系数的数目。 n为校准样品的数量。 RMSEP代表均方根预测误差平方。 一个的最大残留在邻二甲苯预测是基于由软件（7）提出的PC的数目和用作参考来提取样品的下一个细化的步骤。 图.4. 一个邻二甲苯模型的数量因素影响的评估诊断图：（a）均方根误差与PC残差与PCTable 5 PLS校正模型的验证结果。 n是包含在校准模型的样本数。 N是PLS因子的模型的数目。申请每个型号的浓度范围， 基于该校准数据集。在Braskem公司芳烃方法得到处理试样的典型分析结果还表明它们之间的相关性 ,测量（Y）与在交叉验证的预测（倍）的值由相关系数r给出。 RMSEP代表均方根预测误差平方。参考REPE