拉曼光譜在油品檢測中的應(yīng)用

發(fā)布時間：2022-11-09

拉曼光譜是一種分子散射光譜，當(dāng)激光照射不同物質(zhì)后，因為物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的不同，其散射光頻率不同，得到的拉曼譜圖也不同。因此，拉曼光譜可用于物質(zhì)分子的定性和定量分析。

由于拉曼光譜技術(shù)具有幾乎對樣品無損、對檢測環(huán)境無特殊要求以及可實現(xiàn)在線分析等優(yōu)點，很好地契合了石油產(chǎn)品分析應(yīng)用的需求，其在石化領(lǐng)域中的應(yīng)用始于20世紀(jì)80年代，近些年來更是成為研究的熱點。目前可分析的石油產(chǎn)品包括天然氣、汽油、柴油、潤滑油以及石腦油、煤焦油等，在定性分析和定量分析領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，基本覆蓋了石油產(chǎn)品應(yīng)用分析的各個領(lǐng)域，常用于進(jìn)行品種鑒別、含量測定以及性能考察。

差分應(yīng)用案例：柴油品種鑒別

六種柴油的拉曼光譜圖

六種柴油特征峰強度比值分析

*注：IR1指1301cm-1與1449cm-1拉曼位移處所對應(yīng)的峰強度的比值；IR2指1377cm-1與1449cm-1拉曼位移處所對應(yīng)的峰強度的比值；IR3指1377cm-1與1301cm-1拉曼位移處所對應(yīng)的峰強度的比值。

石油煉化常用的工藝流程為常減壓蒸餾、催化裂化、加氫裂化、加氫精制、催化重整等。實驗對部分煉化過程中的柴油以及成品柴油進(jìn)行拉曼測試，測試樣品分別為國Ⅵ車用柴油（1號）、船用輕質(zhì)燃料油（2號）、出口柴油（3號）、內(nèi)河船用燃料油（4號）、變壓器油（5號）和常減壓柴油（6號），拉曼測試譜圖如圖1所示。

觀察譜圖發(fā)現(xiàn)，不同柴油在圖中陰影區(qū)域有較為明顯的差別，5號柴油在陰影區(qū)域內(nèi)僅1301cm-1和1448cm-1兩個特征峰，而其余柴油均有1301cm-1、1377cm-1和1449cm-1三個特征峰，因此可快速鑒別出變壓器油。此外，對上述陰影區(qū)域的特征峰做進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)（見表1），首先根據(jù)IR3值可將柴油分為三組，分別是IR3值大于1.5為一組（2號）、IR3值約等于1為一組（4號和6號）以及IR3值小于0.8為一組（1號和3號）。在上述基礎(chǔ)上，再根據(jù)IR1或IR2鑒別4號和6號柴油，其中4號的IR1或IR2小于0.3，而6號大于0.3。1號和3號柴油的鑒別可先根據(jù)IR3值將其與其他柴油區(qū)分開，再根據(jù)1000cm-1左右的特征峰（圖1紅圈標(biāo)注處）進(jìn)行鑒別。

結(jié)尾，簡智也將持續(xù)關(guān)注并探索差分拉曼光譜技術(shù)在石油化工領(lǐng)域的深度應(yīng)用，敬請期待。