nir-2000 近紅外光譜儀測(cè)定汽油辛烷值

1、NIR2000近紅外光譜儀測(cè)定汽油辛烷值王麗艷李述忠（中石油前郭分公司化驗(yàn)車間前郭138008）摘要：本文將NIR2000近紅外光譜儀用于測(cè)定90#（含催化裂化裝置餾出口汽油）和93#成品汽油的研究法辛烷值（RON），結(jié)果表明，測(cè)定這兩種汽油RON的準(zhǔn)確性為0.3個(gè)辛烷值單位，重復(fù)性為0.2個(gè)辛烷值單位。近紅外光譜分析技術(shù)的采用可顯著節(jié)省分析時(shí)間和費(fèi)用，及時(shí)和準(zhǔn)確地為生產(chǎn)控制提供辛烷值數(shù)據(jù)，獲得了良好的應(yīng)用效果和經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：近紅外

2、光譜偏小二乘法成品汽油催化裂化汽油辛烷值1.前言傳統(tǒng)分析技術(shù)測(cè)定一個(gè)樣品的全性質(zhì)和組成，需要大量各種設(shè)備和人力物力，分析成本高，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，常常使化驗(yàn)室不堪重負(fù)，還不能及時(shí)地提供生產(chǎn)和工作所需要的數(shù)據(jù)結(jié)果。近紅外光譜分析技術(shù)是近幾年發(fā)展十分迅速的一種分析方法，可在幾分鐘內(nèi)方便容易、準(zhǔn)確快速、環(huán)境友好地完成被測(cè)樣品的全性質(zhì)測(cè)量，因此，在工廠已被廣泛應(yīng)用于汽油辛烷值、餾程、PIONA，柴油十六烷值、餾程、閃點(diǎn)、凝點(diǎn)，煤油冰點(diǎn)、芳烴含量等性質(zhì)

3、與組成的測(cè)定[1，2]。優(yōu)質(zhì)車用汽油應(yīng)具有良好的抗爆性，無(wú)鉛車用汽油標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了各牌號(hào)車用汽油對(duì)研究法辛烷值和抗爆指數(shù)的具體要求。標(biāo)準(zhǔn)的辛烷值測(cè)定法成本高，分析時(shí)間長(zhǎng)。自2001年8月我廠采用了NIR2000近紅外光譜儀（石油化工科學(xué)院研制開(kāi)發(fā)、英賢儀器有限公司生產(chǎn)）和化學(xué)計(jì)量學(xué)光譜分析軟件（石油化工科學(xué)院研制）測(cè)定90#（含催化裂化裝置餾出口汽油）和93#成品汽油的研究法辛烷值（RON），用于控制分析。分析速度快、成本低，取得了良好的

4、應(yīng)用效果和經(jīng)濟(jì)效益。2.實(shí)驗(yàn)部分2.1儀器及樣品儀器：NIR2000近紅外分析儀（石油化工科學(xué)研究院研制），波長(zhǎng)范圍700~1100nm，分辨率1.5nm，5cm玻璃比色皿。樣品集和驗(yàn)證集：收集90#（含催化裂化裝置餾出口汽油）成品汽油92個(gè)，其中72個(gè)作樣品集，20個(gè)作驗(yàn)證集，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用GBT5487方法測(cè)定。收集93#成品汽油85個(gè)，選取69個(gè)作樣品集，16個(gè)作驗(yàn)證集，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)用GBT5487方法測(cè)定。2.2光譜采集以空氣為參比，

5、樣品放入3min后開(kāi)始掃描，環(huán)境溫度：225℃。700~1100nm范圍內(nèi)，連續(xù)三次掃描光譜的平均偏差小于0.0004AU時(shí)，光譜自動(dòng)采集完畢。2.3校正模型的建立采用光譜分析化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件（石油化工科學(xué)研究院研制）的偏小二乘法（PLS）校正方法建立校正模型。建立校正模型前，光譜需經(jīng)合理的預(yù)處理（如一階微分或二階微分的處理），以消除一些因素對(duì)光譜的影響。93SSU01BB94.293.90.393SSU02BB94.194.20.193

6、SSU03BB94.294.00.293SSU04BB94.294.20.093SSU05BB94.193.80.393SSU06BB94.394.50.293SSU07BB94.094.30.393SSU08BB94.494.50.193SSU09BB93.893.60.293SSU10BB94.594.70.293SSU11BB94.094.10.193SSU12BB93.994.10.293SSU13BB94.394.10.293

7、SSU14BB94.194.30.293SSU15BB94.394.30.093SSU16BB93.994.00.1A：90#（含催化裂化裝置餾出口汽油）成品汽油B：93#成品汽油3.3重復(fù)性實(shí)驗(yàn)從催化裂化裝置餾出口汽油和93#成品汽油的驗(yàn)證集中分別任取一個(gè)汽油，用近紅外光譜重復(fù)測(cè)定7次，并用已建立的模型預(yù)測(cè)RON，進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可知，所建模型近紅外光譜測(cè)定RON的重復(fù)性為0.2個(gè)辛烷值單位。表3NIR2000近紅外

8、光譜儀測(cè)定汽油辛烷值的重復(fù)性試驗(yàn)90#成品汽油（含催化裂化裝置餾出口汽油）93#成品汽油測(cè)量次數(shù)RON測(cè)量次數(shù)RON190.1194.1290.2294.1390.1394.0490.0494.2590.1594.1690.1694.1790.1794.13.4使用近紅外光譜方法的注意事項(xiàng)盡管近紅外分析技術(shù)具有諸如準(zhǔn)確快速、環(huán)境友好等特點(diǎn)，但近紅外光譜分析技術(shù)與現(xiàn)存的其它分析技術(shù)在具體使用理念上存在一定的差異。所以在具體使用時(shí)應(yīng)注意以下