使用NIRS分析石油产品(例如棕褐色、芳烃、十六烷指数、硫)

原油分馏或精炼过程不可或缺的许多不同的产品,这在日常生活中扮演着重要的角色。例如,炼油厂产品通常用作常规物品或原材料利用作为能量的来源。亚博网站下载燃料柴油,煤油和燃油是几个从原油中获得的产品。

不同参数的燃料,如溴值、硫内容和芳烃、十六烷指数和总酸值(TAN)受到严格的控制,以确保汽车运行在最佳水平和整体产品质量也在提高。近红外光谱(NIRS)的帮助下,用户可以轻松快速地确定关键参数在生产过程中,可以实现即时结果。在本文中,芳烃的决心,十六烷指数,各炼油厂硫磺、TAN和溴值产品详细描述。

实验的程序

在这个实验中,一个NIRS XDS RapidLiquid分析仪配备8毫米直径可支配玻璃小瓶是用于测试71个样本的石化产品(表1,图1)。

图1所示。NIRS XDS RapidLiquid分析仪(RLA)

表1。使用设备app亚博体育

NIRS XDS RapidLiquid分析仪	2.9211.410
NIRS可支配的玻璃瓶,8毫米	6.7402.000

表2。显示了五个不同的参数检查的71个样本。收集的样本为原料产品,如天然气,石油,coker-kerosene, EM,柴油,科克-柴油,煤油和制作过程,或最终冥界和JA等产品。每周,样本为34天,收集和传输测量进行了35°C温度与平衡NIRS XDS系统时间设定在30年代。客户的参考实验室提供了参考价值。分析样本参数总结在表2中。

表2。分析样本参数的概述

样品名称	十六烷指数[-]	溴值(克/ 100克)	谭(毫克/克)	芳烃含量(wt %)	含硫量(wt %)
他们2	49.6	9.16	0.46	26.6	0.26
轻油2	56.1	1.52	0.48	- - - - - -	0,37
他们2	48.9	7.56	0.45	28.1	0.20
柴油5009	51.7	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
EM 4	48.8	6.91	0.85	26.4	0.25
他们2	40.7	8.08	- - - - - -	19.8	0.13
EM 4	49.2	7.49	0.76	28.0	0.24
EM 4	49.3	10.5	0.74	27.0	0.29
柴油2	53.1	- - - - - -	2.79	- - - - - -	0.42
煤油2	41.1	0.42	0.01	- - - - - -	0.04
煤油1	40.2	1.29	0.46	19.2	0.12
煤油1	40.0	1.42	0.40	- - - - - -	0.12
煤油2	41.1	0.29	0.03	- - - - - -	0.04
煤油2	41.1	0.42	0.01	22.4	0.15
气油1	47.5	1.02	0.19	- - - - - -	0.14
柴油5012	51.0	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	0.33
轻油2	57.2	- - - - - -	0.40	- - - - - -	- - - - - -
气油1	47.5	- - - - - -	0.18	- - - - - -	0.11
他们3	41.4	12.5	0.22	19.9	0.11
他们3	41.6	12.3	0.28	18.7	0.13
轻油2	55.7	2.84	0.52	31.2	0.40
煤油1	39.7	1.38	0.28	- - - - - -	0.09
煤油1	40.2	- - - - - -	0.34	- - - - - -	0.10
煤油2	40.0	- - - - - -	0.03	- - - - - -	0.02
焦化柴油	54.7	27.6	0.24	25.7	0.71
科克煤油	44.0	45.4	0.41	20.4	0.48
焦化柴油	54.0	27.3	0.19	27.0	0.72
焦化柴油	53.9	19.6	0.10	26.8	- - - - - -
科克煤油	44.3	44.1	0.53	19.5	0.48
科克煤油	44.7	47.2	- - - - - -	18.6	0.47
科克煤油	43.6	35.0	0.46	19.3	- - - - - -
焦化柴油	55.3	30.7	- - - - - -	25.8	0.69
成品1	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	17.2	- - - - - -
成品2	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	17.7	- - - - - -
成品2	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	19.0	- - - - - -
成品2	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	15.9	- - - - - -
成品3	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	19.0	- - - - - -
成品1	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	16.8	- - - - - -
成品2	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	17.7	- - - - - -
成品2	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	17.1	- - - - - -
成品2	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	16.0	- - - - - -
成品8	52.0	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	0.00301
成品8	52.7	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	0.00210
成品11	52.0	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	0.00444
成品8	52.3	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	0.00354
成品3	51.9	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	0.00405
成品10	52.0	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	0.00429
成品8	51.0	- - - - - -	- - - - - -	23.6	0.02700
成品7	50.5	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	0.00420
成品7	52.6	- - - - - -	- - - - - -	26.2	0.00368
成品3	51.9	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	0.00240
成品7	51.1	- - - - - -	- - - - - -	22.6	0.00420
成品10	52.0	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	0.00420
柴油1	47.2	1,44	1.30	- - - - - -	0.26
柴油1	47.1	1.30	1.30	25.9	0.27
柴油2	54.0	2.81	2.48	- - - - - -	0.45
柴油1	47.8	1.93	1.17	- - - - - -	0.24
柴油2	52.4	2.46	2.55	31.3	0.46
柴油1	47.2	- - - - - -	1.08	- - - - - -	0.22
柴油2	52.4	2.35	2.50	- - - - - -	0.46
柴油5048	50.4	- - - - - -
柴油5008	49.6	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
柴油5006	51.6	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
柴油5013	49.4	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
柴油5012	52.2	- - - - - -	- - - - - -	19.0	- - - - - -
柴油5012	52.0	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
柴油5008	51.4	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
柴油5006	54.3	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
柴油5006	52.3	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
柴油5012	51.1	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -
柴油5013	52.8	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -

方法开发和结果

每个参数的定量模型开发。

十六烷指数:十六烷指数,参考价值有65的71个样本。这些值保持在39.7至57.2的范围,范围蔓延。方法开发的参数采用如表3所示。

表3。十六烷指数参数校准

校准范围	39.7 - 57.2十六烷指数
波长区域	1150 - 2200纳米
数学预处理	二阶导
方法	请
因素	7
R2	0.9883
证券交易委员会	0.56
SECV	0.65

除了VIS范围,整个近红外光谱区域用于校准的发展。7-factor PLS模型是基于二阶导数的65个样本数据。近红外光谱数据与参考数据如图2所示。

图2。校准的十六烷指数近红外光谱数据与参考数据。

的情况下请十六烷指数方法开发,可以找到一个链接参考价值和近红外光谱之间的,这是由R²= 0.9883秒= 0.56。使用SECV = 0.65旨在校准。

溴值:溴值,参考价值有31日的71个样本,这些值的范围在0.29到47.2克/ 100克。使用的参数方法开发表4所示。

表4。参数标定的溴值

校准范围	0.29 - 47.2克/ 100克
波长区域	1150 - 2200纳米
数学预处理	二阶导
方法	请
因素	5
R2	0.9831
证券交易委员会	2.1
SECV	2.7

排除VIS范围,整个近红外光谱区域是用于校准发展确定溴值。5-factor PLS模型是基于二阶导数光谱数据的31个样本。近红外光谱数据与参考数据如图3所示。

图3。校准设置溴值近红外光谱数据与参考数据。

的溴值请方法开发,可以看到一个链接参考价值和近红外光谱之间的数据,这是由R²= 0.9831秒= 2.1。使用SECV = 2.7旨在校准。根据产品的类型,不同样本的溴值分为四大组。科克样本,特别是,有相对较高的溴数字轻油的样本相比,柴油和煤油。

谭:棕褐色参考价值有40的71个样本,和这些值保持在0.01至2.79毫克KOH / g。使用的参数方法开发表5所示。

表5所示。参数标定的棕褐色

校准范围	0.01 - 2.79毫克KOH / g
波长区域	1150 - 2200纳米
数学预处理	二阶导
方法	请
因素	6
R2	0.9004
证券交易委员会	0.248
SECV	0.308

排除VIS范围,整个近红外光谱区域是用于校准发展确定棕褐色。6 factor-PLS模型是基于二阶导数的40个样本的数据。近红外光谱数据与参考数据如图4所示。

图4。校准TAN -近红外光谱数据与参考数据。

的请谭方法开发,一个协会之间的参考价值和近红外光谱数据,这是由R²= 0.9004秒= 0.248。使用SECV = 0.308旨在校准。

谭值不同的样本分为两大组。为了达到更好的校准和一种改进的健壮的技术,更多的棕褐色的样本值的数量大于1.5毫克KOH / g应该包含在方法开发。

芳烃内容:芳烃的内容,参考价值提供了26的71个样本,这些值在15.9 ~ 31.3 wt %的范围。使用的参数方法开发如表6所示。

表6所示。参数标定的芳烃含量

校准范围	15.9 - -31.2 wt %
波长区域	1150 - 2200纳米
数学预处理	二阶导
方法	请
因素	4
R2	0.9633
证券交易委员会	0.849
SECV	0.990

排除VIS范围,整个近红外光谱区域是用于校准发展来确定芳烃含量。4-PLS模型是基于二阶导数的26个样本数据。近红外光谱数据与参考数据如图5所示。

图5。校准设置芳烃含量近红外光谱与参考数据。

在芳烃的PLS方法开发内容,发现一个链接参考价值和近红外光谱之间的数据,这是由R²= 0.9633秒= 0.849。使用SECV = 0.990旨在校准。

硫内容:含硫量,参考价值有47 71个样本。自产品含硫量大于0.05 wt %,低于检出限的,只有35个样本用于方法开发。方法开发的参数如表7所示。

表7所示。参数标定方法开发的含硫量

校准范围	-1760 - 2.5毫克/公斤
波长区域	1150 - 2200纳米
数学预处理	二阶导
方法	请
因素	5
R2	0.9719
证券交易委员会	0.035
SECV	0.040

除了VIS范围,校准的含硫量是用整个开发的近红外光谱区域。5-factor PLS模型是基于二阶导数35个样本的数据。近红外光谱数据与参考数据如图6所示。

图6。校准设置含硫量-近红外光谱与参考数据。

含硫量,请方法开发显示参考价值和近红外光谱之间的联系,这是由R²= 0.9719秒= 0.035。使用SECV = 0.040旨在校准。

结论

从结果,很明显,不同的炼油产品的关键参数如十六烷指数、溴值、芳烃、棕褐色和硫内容可以使用先进的定量分析XDS RLA近红外光谱分析仪。

这些信息已经采购,审核并改编自瑞士万通公司提供的材料。亚博网站下载

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