1064nm激光拉曼光譜儀在石油化工中的應用

石油主要是碳氫化合物，它由不同的碳氫化合物混合組成，組成石油的化學(xué)元素主要是碳（83% ~ 87%）、氫（11% ~ 14%），其余為硫（0.06% ~ 0.8%）、氮（0.02% ~ 1.7%）、氧（0.08% ~ 1.82%）及微量金屬元素（鎳、釩、鐵、銻等）。由碳和氫化合形成的烴類(lèi)構成石油的主要組成部分，約占95% ~ 99%，各種烴類(lèi)按其結構分為：烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴。 一般天然石油不含烯烴而二次加工產(chǎn)物中常含有數量不等的烯烴和炔烴。含硫、氧、氮的化合物對石油產(chǎn)品有害，在石油加工中應盡量除去。拉曼光譜作為一種快速、非接觸式和無(wú)損的物質(zhì)成分檢測方式，在各品種石油成分組成、石油質(zhì)量監測以及石油化工過(guò)程實(shí)時(shí)監控中都具有廣泛的應用。我們知道石油通常富含大量有機質(zhì)，其具有很強的熒光作用，523nm、633nm以及785nm激發(fā)波長(cháng)拉曼光譜通常受到較強熒光的干擾無(wú)法得到很好的拉曼光譜特征峰。BaySpec公司采用的透射式體相位光柵技術(shù)（VPG），結合CCD和InGaSa探測器，通過(guò)特殊的光路設計使得色散型1064nm激發(fā)波長(cháng)拉曼光譜儀成為可能。BaySpec公司1064nm激發(fā)波長(cháng)拉曼光譜儀能夠抑制熒光，在石油化工鄰域具有更為廣泛的應用。

1、分析石油烴類(lèi)組成，快速有效的確定石油產(chǎn)品種類(lèi)

石油產(chǎn)品主要由飽和鏈烷烴、烯烴、環(huán)烷烴、芳香烴以及各類(lèi)添加劑調和而成。各類(lèi)石油產(chǎn)品化學(xué)組成和含量有明顯的差異，導致其拉曼光譜特征不同，可以利用拉曼信號的特征峰，定性或者定量分析石油產(chǎn)品種類(lèi)和各組分含量。我們知道各類(lèi)石油的熒光效應都很強，532nm和785nm激發(fā)波長(cháng)的拉曼光譜儀很難得到有效的拉曼特征峰，BaySpec公司的1064nm激發(fā)波長(cháng)拉曼光譜儀屬于近紅外激發(fā)激光，可以抑制熒光，能夠快速有效的確定各種石油產(chǎn)品種類(lèi)和各組分含量。

2、汽油、柴油、航煤等石油產(chǎn)品的質(zhì)量檢測

拉曼光譜對汽油、柴油、航煤等石油產(chǎn)品質(zhì)量檢測在很早以前就就開(kāi)始了，但是由于石油產(chǎn)品都有很強的熒光效應，前人通常用FT-Raman聯(lián)用技術(shù)對汽油、柴油、航煤等石油產(chǎn)品的RON、MON、抗暴指數、RVP、十六辛烷值，微量組分等質(zhì)量檢測指數進(jìn)行分析。BaySpec公司的1064nm和激發(fā)波長(cháng)拉曼光譜有很好的抑制熒光效果，能夠直接對各種燃料進(jìn)行質(zhì)量檢測分析，具有很好的快速檢測能力。

3、檢測和控制油品調和過(guò)程

激光器所發(fā)出的單色激發(fā)光經(jīng)光纖與拉曼探頭照射采樣管內的待測液體，激發(fā)的拉曼散射光經(jīng)光纖探頭收集，由光纖傳輸到光纖光譜儀進(jìn)行分光與模數轉換，后由計算機對拉曼光譜進(jìn)行預處理、分析模型計算，以獲得待測樣本相應的組成含量與其他品質(zhì)指標，通過(guò)實(shí)時(shí)監測對油品調和過(guò)程進(jìn)行控制。