基於拉曼光譜技術在石油化工領域應用研究
應用技術
作者:雷激
[摘 要]近年來,我國社會經濟已經進入全麵發展時期,各行各業對石油資源的需求量逐漸增加,給石油化工企業的發展帶來了新的機遇。就目前我國石油產品質量而言,由於受到諸多因素的影響,使其存在一些問題,嚴重製約著石油質量的提高,進而影響著社會各方麵的生產生活。為切實提高石油化工產業的核心競爭力,確保石油產品的質量,企業應引入先進的檢測技術,為石油產品質量提供強有力的理論依據。拉曼光譜技術是物質一種分子光譜,能輕鬆的獲取物質結構和官能團信息,已在石油化工行業得到了廣泛的應用。
[關鍵詞]拉曼光譜技術;石油化工;應用
中圖分類號:TG308 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)35-0253-01
一 引言
拉曼光譜是一種散射光譜,其作為物質結構的分析測試手段被廣泛的應用。隨著科學技術的進步與發展,拉曼光譜技術已經應用於石油、化工、材料、生物、環保、地質等領域,為相關行業的發展提供了更多分子結構方麵的信息。結合化學計量學,拉曼光譜技術廣泛的應用於石油產品組成分析、燃料質量指標測定、輸油管線油品監控等方麵,因其具有分析速度快、操作簡單、結果準確、不破壞樣品等有點,在石油化工行業取得了不錯的成效,具有廣闊的市場發展空間。本文就拉曼光譜技術在石油化工領域中的應用進行了簡單分析,從而更好的確保石油產品的質量,促進石油化工企業健康、可持續發展。
二 拉曼光譜技術的特點
近年來,我國科學技術日新月異,使用比較廣泛的光譜技術有三種,即近紅外光譜技術、中紅外光譜技術、拉曼光譜技術。與前兩種光譜技術相比,拉曼光譜技術具有以下特點:
(1) 特征性強
從光譜特征性來看,拉曼光譜峰形為尖峰,特征性較強,可以直接通過特征峰判斷某種官能團和某種物質的的存在,比如觀察醇類或者醚類物質特征峰,可以判斷汽油中是否存在醚類和醇類化合物等。但是其光譜信息質量相對較差,拉曼光譜信號小、噪音高、信噪比小,往往影響拉曼光譜信號的因素包括掃描時間、熱效應、光源穩定性以及熒光幹擾等。表麵增強拉曼技術可以有選擇性的增強拉曼信號,目前已用於微量物質檢測中,大大擴大了拉曼光譜技術的應用。同時熒光幹擾消除技術是拉曼光譜技術的研究重點之一,將會在石油產品質量檢測中發揮出重要的作用。
(2)分析精度高
在拉曼光譜技術應用中,光譜進行預處理後,借助化學計量學,分析其精度和近紅外光譜技術和中紅外光譜技術基本相當,更好的滿足於現場使用要求。上世紀90年代末,相關學者利用FT—Raman、FT—IR、NIR三種技術對汽油氧含量和BTEX組分進行了分析比較,發現撒種技術精度相當,具有高精度的檢測性能。
(3)環境適應性強
拉曼光譜技術采用樣品池和光纖等方式對光譜進行采集,其速度快、操作簡便,屬於無損操作。隨著低分辨率拉曼光譜儀的問世,大大增強了無移動部件的抗震性以及拉曼光譜環境適應性。
(4)易實現標準化
拉曼光譜與紅外光譜都屬於特征光譜,采用內標法進行光譜的標定,使同一類型、不同儀器的拉曼光譜基本相同,實現不同儀器之間的模型共享。同時采用特征峰強度進行定量分析,進一步規範化了拉曼光譜方法,有利於拉曼光譜技術的推廣與應用。
三 拉曼光譜技術在石油化工領域中的應用分析
我國是能源大國,石油、天然氣、煤炭等資源比較豐富,但是對具體產品質量的檢測技術研究較少。就拉曼光譜技術在石油化工領域中的應用研究及報道較少,主要體現在國外研究、國內鮮有報道。近年來我國社會生產生活對石油的需求量不斷增加,同時也對石油產品質量提高了更高的要求,下文主要針對拉曼光譜技術雜石油化工領域中的應用進行了分析。