拉曼光譜在油品檢測中的應用

發(fā)布時(shí)間：2022-11-09

拉曼光譜是一種分子散射光譜，當激光照射不同物質(zhì)后，因為物質(zhì)分子結構的不同，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(wú)損、對檢測環(huán)境無(wú)特殊要求以及可實(shí)現在線(xiàn)分析等優(yōu)點(diǎn)，很好地契合了石油產(chǎn)品分析應用的需求，其在石化領(lǐng)域中的應用始于20世紀80年代，近些年來(lái)更是成為研究的熱點(diǎn)。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)域均有廣泛應用，基本覆蓋了石油產(chǎn)品應用分析的各個(gè)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拉曼位移處所對應的峰強度的比值；IR2指1377cm-1與1449cm-1拉曼位移處所對應的峰強度的比值；IR3指1377cm-1與1301cm-1拉曼位移處所對應的峰強度的比值。

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(shí)驗對部分煉化過(guò)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(chē)用柴油（1號）、船用輕質(zhì)燃料油（2號）、出口柴油（3號）、內河船用燃料油（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(guān)察譜圖發(fā)現，不同柴油在圖中陰影區域有較為明顯的差別，5號柴油在陰影區域內僅1301cm-1和1448cm-1兩個(gè)特征峰，而其余柴油均有1301cm-1、1377cm-1和1449cm-1三個(gè)特征峰，因此可快速鑒別出變壓器油。此外，對上述陰影區域的特征峰做進(jìn)一步分析發(fā)現（見(jiàn)表1），首先根據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）。在上述基礎上，再根據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IR3值將其與其他柴油區分開(kāi)，再根據1000cm-1左右的特征峰（圖1紅圈標注處）進(jìn)行鑒別。

結尾，簡(jiǎn)智也將持續關(guān)注并探索差分拉曼光譜技術(shù)在石油化工領(lǐng)域的深度應用，敬請期待。