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在线激光拉曼光谱分析仪在PX装置的应用

1.分析方法和原理
激光拉曼光谱分析技术的原理是拉曼散射效应。
拉曼散射:当激发光的光子与作为散射中心的分子相互作用时,大部分光子只是发生改变方向的散射,而光的频率并没有改变,大约有占总散射光的10-10-10-6的散射,不光改变了传播方向,也改变了频率。这种频率变化了的散射就称为拉曼散射。 
 
通过对于拉曼效应的多年研究,我们发现拉曼散射效应能够直接反映被分析物质的分子结构。而且和其他传统的红外,中红外,近红外相比较,拉曼光谱具有抗干扰能力强,无自吸收效应,对于大多数分子具有特征峰的特点。因此,在上个世纪的80年代,激光拉曼光谱开始运用在医药领域。经过多年的努力,拉曼光谱的谱图的趋于完善,激光拉曼光谱分析开始被应用到化工和石化领域。 
 
2.激光拉曼光谱在石化领域的应用。
激光拉曼光谱分析技术目前已经广泛应用在石化领域。主要的用途分为两类:   a. 用于研究领域,在此领域中激光拉曼光谱被应用在催化剂的研究,油品分子结构的研究方面。b. 工业现场的应用,主要是在PX装置的苯和芳烃类物质的含量分析和油品调和装置中油品综合性质的分析。
 
PX装置苯和芳烃类物质的含量分析,是拉曼光谱分析仪最早在工业现场的应用实例。由于激光拉曼光谱的机理导致样品中的水份和杂质对于分析的结果影响很小。同时苯及其衍生物在激光拉曼光谱谱图中均具有独立的特征峰。由于红外在苯及其衍生物的吸收谱图上无法独立分辩各个物质的特征峰,因此红外无法对于苯及其衍生物进行定性的分析。目前在PX装置均使用激光拉曼光谱分析仪进行定量分析。
 
有关激光光谱谱图见附图:
由附图可见,拉曼光谱谱图中。对于苯及其衍生物各个物质的特征峰是非常明显的。我们多次对于苯的分析数据和实验室分析的数据进行比较得到下图:
 
如图所示使用激光拉曼光谱分析仪对于苯含量的分析结果和实验室分析的结果非常一致,标准偏差R=0.99886。
 
有关芳烃类物质的分析数据比较如下:
标准偏差R=0.98785。激光拉曼光谱分析仪对于芳烃类物质含量的分析结果非常好。
 
同时激光拉曼分析原理导致样品温度,水份和杂质对于分析结果影响很小,在线激光拉曼分析仪对于现场的条件要求低,因此在线激光拉曼分析仪目前被广泛应用在PX装置苯和芳烃类物质的分析
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