近红外光谱法测定汽油的芳烃和烯烃含量.pdf

近红外光谱法测定汽油的芳烃和烯烃含量 高国华1 邓同庆2 (1．中石化海南炼油化工有限公司；2．中石化长岭分公司中心化验室) 摘要将近虹外光谱技术应用于汽油芳烃、烯烃含量的测定。通过长岭分公司中心化验 室两年多的光谱呆谱和反复校正模型，证明近红外光谱能在3～5min内快速、准确地测定1#、 2#催化精制汽油芳烃和烯烃含量。该技术的运用将对油品的调合及装置生产起着积极的作用， 同时也可大量节约化验室成本，提高油品调台效率，增加经济效益。 关键词近红外光谱；芳烃；烯烃l油品调合 随着我国清洁化车用汽油产品标准的执行，芳烃、烯烃等有害物质的含量受到限制。目 前，长岭分公司油品凋合除兼顾辛烷值、硫含量外，其次就是芳烃、烯烃含量的调控，而芳 烃、烯烃的现行标准方法分析时问过长，实验成本过高，不利于准确、快速地监控和油品调 合。因此，如何准确、快速、经济地测定车用汽油中的芳烃、烯烃来进行产品的监控和油品 调合，就显得更为重要。本文着重考察了近红外光谱分析技术在芳烃、烯烃分析中的应用， 包括模型的建立、评价、可靠性验证。 1实验部分 1．1实验原理 汽油的近红外光谱对应于烃类分子中C--H键伸展振动的倍频吸收，短波近红外 同结构的烃类化合物含量变化都会导致近红外光谱的变化。尽管这种变化非常细微，但通 过化学计量学方法对光谱数据的处理，便能得到样品组成变化的信息。近红外光谱分析 中，汽油的近红外光谱取决于样品的组成和结构，两者和近红外光谱之间有一定的函数关 系，使用化学计量学方法确定出这些重要函数关系，就可以根据汽油样品的近红外光谱快 速计算汽油的有关性质。近红外光谱法测定汽油芳烃、烯烃是一种二次方法，它需经标准 方法测定过的标准样品作校正样品组，用其芳烃、烯烃和近红外光谱数据建立模型．测定 未知样品的芳烃、烯烃含量。 1．2技术特点 随着计算机技术的发展，近红外光谱分析技术日趋成熟，它有快速、高效、分析精度高 和多参数同时分析的特点，已在炼油行业得到了广泛认同。目前，国内许多炼油厂(如九江 石化、广州石化等)已将近红外光谱技术用于汽油辛烷值和芳烃、烯烃含量的中间控制分析， 作者简舟：高国华，1989年毕业于长岭石油学校炼油催化剂专业，工程师·长期从事汽油辛烷值、十六烷值、近红 corno 外分析工作。E-mail：盥加1@163 667 指导油品凋合和装置生产，并取得了可观的经济效益。 1．3实验仪器 检测器。软件版本为化学计量学光谱分析软件2．0。 1．4样品光谱的采篥 校正集样品、验证集样品和未知样品必须采用同样的方法进行光谱采集。 共采集了184个1#、2#催化精制汽油及 少部分成品罐汽油的光谱作为校正集样品，它 们的标准方法分析数据也收集在样品集中。标 准方法为GB／T 汽油及成品汽油的光谱图见图1。 I．5校正模型的建立 用石油化工科学研究院研制的化学计量学 。软件对校正集样品的芳烃、烯烃含量测定值(标 准方法测定的)与其光谱进行关联，选择关联信 息较强的光谱区域，采用偏最；j-,-乘法回归， 图1汽油的近红外光潜圉 对样品光谱进行平滑、微分和均值中心化处理， 由预测残差平方和(Pe崛ss)选取最佳主因子，考察不同预处理方法和参数时的建模效果[校 正标准偏差(sEC)]。主要是通过验证集偏差的显著性检验和验证集的一致性