在线拉曼光谱仪测定粗汽油中芳烃各组分含量的研究.pdf

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1、76传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第4期在线拉曼光谱仪测定粗汽油中芳烃各组分含量的研究肖敬民，王晓荣，赵天琦(1．南京工业大学自动化与电气工程学院。江苏南京210092；2．兰州自动化仪表有限责任公司。甘肃兰州730060)摘要：基于在线拉曼光谱仪，采用拉曼光谱和化学计量学法，结合偏最小二乘(PLS)法，通过一定数量的芳烃样品进行实验，建立了快速、准确测定粗汽油产品中芳烃的仿真模型，计算芳烃各组分在粗汽油样品中的体积分数。实验数据表明：拉曼光谱结合PLS模型与传统检测方法相比

2、，具有分析速度快、准确性高、重复性好等特点，可以在一定程度上替代传统的色谱检测，在实际生产中有极为广泛的应用。关键词：在线拉曼光谱技术；粗汽油；芳烃；体积分数；偏最小二乘法中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000--9787(2013)04-0076-04Study0ncontentdetermination0feachcompositioninar0maU●■Ch●yd1rocarlbonssamplesoInCrUc1Ie~asoli-neby0n．1ineRamanspectrometerXIA0Jing—min，WANGXiao．

3、rong，ZHAOTian．qi(1．SchoolofAutomationandElectricalEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210092．China：2．LanzhouAutomationInstrumentCoLtd．LanzhOU730060．China)Abstract：Basedonon-lineRamanspectrometer，usingRamanspectrumandstoichiometry，combinedwithpartialleastsquares(PLS)

4、method，andexperimentsarecarriedoutbyacertainnumberofsamplesofaromatichydrocarbons，buildasimulationmodelwhichcanquicklyandpreciselydetermineandcalculatethevolumefractionofeachcompositioninthearomatichydrocarbonssamplesofcrudegasolineproducts．ExperimentaldatashowthatRamanspectrumc

5、ombinesPLSmodelhascharacteroffastanalysisrate，highaccuracyandwell—repeatabilitycomparedwithtraditionaldetectingmethods，itcanreplacetraditionalchromatographymethodtosomeextent，andhaswideapplicationinactualproduction．Keywords：on—lineRamanspectroscopictechnique；crudegasoline；aromat

6、ichydrocarbons；volumefraction；partialleastsquares(PLS)method0引言对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯)。为此，本文提出了在线拉粗汽油又称为石脑油、溶剂油或芳烃油，由原油蒸馏或曼光谱仪测定粗汽油中芳烃各组分含量的研究方法，并通石油二次加工切取响应馏分而得，是管式炉裂解制取乙烯、过实验验证了该方法的可行性与正确性。丙烯，催化重整制取苯、甲苯的重要原料』。在粗汽油裂1在线拉曼光谱仪解过程建模时，必须知道其详细组分含量。目前，国内芳烃1．1拉曼光谱基本原理PX装置在线分析环节大都采用工业色谱仪，装置由24个

7、当一束频率为。的单色光照射到样品上后]，样品分床程组成，物料在每个床程停留的时间大约为70Sl2J，但随子与光子相互碰撞，使入射光发生散射。大部分光子是弹着床程的不同，物料组分一直处于变化中，导致色谱仪对该性碰撞，只是改变方向，而光的频率仍与激发光的频率相物料的分析不具有实时性，稳定性和精度无法满足需求，急同，这种散射称为瑞利散射；而大约占总光强10一一1O。的需一种检测精度高、响应速度快，且能够多点测量的在线分光子发生了非弹性碰撞，不仅改变了传播方向，也改变了频析仪器来检测粗汽油中芳烃各组分的含量(主要为甲苯、率，这种散射称为拉曼散射。收稿日期：20

8、12—10-31基金项目：国家“863”计划资助项目(2009AA04ZI61)第4期肖敬民，