1064nm激光拉曼光譜儀在石油化工中的應用

石油主要是碳氫化合物，它由不同的碳氫化合物混合組成，組成石油的化學元素主要是碳（83% ~ 87%）、氫（11% ~ 14%），其余為硫（0.06% ~ 0.8%）、氮（0.02% ~ 1.7%）、氧（0.08% ~ 1.82%）及微量金屬元素（鎳、釩、鐵、銻等）。由碳和氫化合形成的烴類構成石油的主要組成部分，約占95% ~ 99%，各種烴類按其結構分為：烷烴、環烷烴、芳香烴。 一般天然石油不含烯烴而二次加工產物中常含有數量不等的烯烴和炔烴。含硫、氧、氮的化合物對石油產品有害，在石油加工中應盡量除去。拉曼光譜作為一種快速、非接觸式和無損的物質成分檢測方式，在各品種石油成分組成、石油質量監測以及石油化工過程實時監控中都具有廣泛的應用。我們知道石油通常富含大量有機質，其具有很強的熒光作用，523nm、633nm以及785nm激發波長拉曼光譜通常受到較強熒光的干擾無法得到很好的拉曼光譜特征峰。BaySpec公司采用的透射式體相位光柵技術（VPG），結合CCD和InGaSa探測器，通過特殊的光路設計使得色散型1064nm激發波長拉曼光譜儀成為可能。BaySpec公司1064nm激發波長拉曼光譜儀能夠抑制熒光，在石油化工鄰域具有更為廣泛的應用。

1、分析石油烴類組成，快速有效的確定石油產品種類

石油產品主要由飽和鏈烷烴、烯烴、環烷烴、芳香烴以及各類添加劑調和而成。各類石油產品化學組成和含量有明顯的差異，導致其拉曼光譜特征不同，可以利用拉曼信號的特征峰，定性或者定量分析石油產品種類和各組分含量。我們知道各類石油的熒光效應都很強，532nm和785nm激發波長的拉曼光譜儀很難得到有效的拉曼特征峰，BaySpec公司的1064nm激發波長拉曼光譜儀屬于近紅外激發激光，可以抑制熒光，能夠快速有效的確定各種石油產品種類和各組分含量。

2、汽油、柴油、航煤等石油產品的質量檢測

拉曼光譜對汽油、柴油、航煤等石油產品質量檢測在很早以前就就開始了，但是由于石油產品都有很強的熒光效應，前人通常用FT-Raman聯用技術對汽油、柴油、航煤等石油產品的RON、MON、抗暴指數、RVP、十六辛烷值，微量組分等質量檢測指數進行分析。BaySpec公司的1064nm和激發波長拉曼光譜有很好的抑制熒光效果，能夠直接對各種燃料進行質量檢測分析，具有很好的快速檢測能力。

3、檢測和控制油品調和過程

激光器所發出的單色激發光經光纖與拉曼探頭照射采樣管內的待測液體，激發的拉曼散射光經光纖探頭收集，由光纖傳輸到光纖光譜儀進行分光與模數轉換，后由計算機對拉曼光譜進行預處理、分析模型計算，以獲得待測樣本相應的組成含量與其他品質指標，通過實時監測對油品調和過程進行控制。