文档介绍：CCD近红外光谱快速测定柴油中的芳烃含量
徐广通袁洪福陆婉珍
石油化工科学研究院北京 100083
摘要:D)近红外光谱仪在短波近红外区域(700-1100nm)、利用偏最小二乘回归(PLS)测定柴油中芳烃含量的方法。考虑样品颜色对短波近红外光谱的影响,对波长范围的选择和基线处理方式进行了研究。考察了样品进入光路的时间对测定结果的影响。将CCDNIR对未知样品的预测结果与傅立叶变换近红外光谱(FT-NIR)在长波近红外范围(1000-2000 nm)的预测结果及液相色谱的测定结果进行了比较。对测量的重现性进行了考察,%。
关键词:近红外光谱, 电感耦合器件, 偏最小二乘, 柴油, 芳烃
1 前言
    柴油是目前使用最多的燃料之一,柴油中芳烃含量的高低直接影响燃料的燃烧性能,并对大气污染产生不同程度的影响。一些国家和地区组织最近已出台了一些对柴油中芳烃含量进行严格限制的新规定[1]。使用洁净燃料,已成为石油燃料发展的必然趋势。这也就迫切需要建立一套快速、准确地分析柴油中芳烃的方法。柴油烃族组成的分析,一直是油品分析的难点问题之一,为此已做过大量的研究工作[2-5],尽管荧光指示剂法[6]和超临界流体色谱法[7]已作为标准方法使用,但在应用时仍存在一定的问题[8]。近来我们采用双柱切换液相色谱分离、移动丝氢火焰检测器检测(HPLC-MWFID),较好地解决了柴油族组成的分析问题[8],为了使分析工作向更便利、更快速、更洁净以至于在线分析的方向发展,我们在HPLC-MWFID分析柴油中芳烃的基础上,采用傅立叶变换近红外光谱仪在1000-2000nm光谱范围内对成品柴油中的芳烃含量进行了分析,取得了较好的结果[9]。
    近红外光谱作为近年来迅速崛起的分析测试技术已越来越多地用于石油产品的性质及组成分析[10-14],并取得了客观的经济效益。为推广近红外光谱分析技术在我国石化领域中的应用,D近红外光谱仪器及相应的化学计量学软件,在对汽油和煤油的性质测定中取得了较好的结果[15-16],CCD近红外光谱仪的一个显著优点就是仪器内无可移动部件,特别适合用于在线分析。D的响应是在短波近红外区域(700-1100nm),主要测定的是碳氢化合物3级和4级倍频的光谱特征,灵敏度较低,所需要的样品池较长,样品的颜色容易对测定过程产生影响,而柴油正是这类有色样品。
    D近红外光谱仪对测定柴油组成的可行性进行了研究,发现尽管柴油的颜色对其吸收光谱有明显的影响,但通过光谱区域的选择和基线的合理处理,仍然可以得到满意的分析结果。
2 实验部分
仪器:近红外光谱仪(石油化工科学研究院研制),10cm 玻璃样品池;Pentium 586/200 MHz PC计算机;HP1050高效液相色谱仪;TFJ-Y100烃族分析仪(移动丝氢火焰检测器,中科院科仪中心制造)。
样品来源及基础数据的测定
    42个柴油样由济南炼油厂提供,为该厂97年7月至10月份出厂成品油,样品中的芳烃含量采用HPLC-MWFID测定[8]。
光谱的采集
    以CCl4为参比,,同样条件下测定42个柴油样品的光谱,见图1。
图1、D光谱仪采集的光谱图
Figure1 Spectr