拉曼光谱在油品检测中的应用

发布时间：2022-11-09

拉曼光谱是一种分子散射光谱，当激光照射不同物质后，因为物质分子结构的不同，其散射光频率不同，得到的拉曼谱图也不同。因此，拉曼光谱可用于物质分子的定性和定量分析。

由于拉曼光谱技术具有几乎对样品无损、对检测环境无特殊要求以及可实现在线分析等优点，很好地契合了石油产品分析应用的需求，其在石化领域中的应用始于20世纪80年代，近些年来更是成为研究的热点。目前可分析的石油产品包括天然气、汽油、柴油、润滑油以及石脑油、煤焦油等，在定性分析和定量分析领域均有广泛应用，基本覆盖了石油产品应用分析的各个领域，常用于进行品种鉴别、含量测定以及性能考察。

差分应用案例：柴油品种鉴别

六种柴油的拉曼光谱图

六种柴油特征峰强度比值分析

*注：IR1指1301cm-1与1449cm-1拉曼位移处所对应的峰强度的比值；IR2指1377cm-1与1449cm-1拉曼位移处所对应的峰强度的比值；IR3指1377cm-1与1301cm-1拉曼位移处所对应的峰强度的比值。

石油炼化常用的工艺流程为常减压蒸馏、催化裂化、加氢裂化、加氢精制、催化重整等。实验对部分炼化过程中的柴油以及成品柴油进行拉曼测试，测试样品分别为国Ⅵ车用柴油（1号）、船用轻质燃料油（2号）、出口柴油（3号）、内河船用燃料油（4号）、变压器油（5号）和常减压柴油（6号），拉曼测试谱图如图1所示。

观察谱图发现，不同柴油在图中阴影区域有较为明显的差别，5号柴油在阴影区域内仅1301cm-1和1448cm-1两个特征峰，而其余柴油均有1301cm-1、1377cm-1和1449cm-1三个特征峰，因此可快速鉴别出变压器油。此外，对上述阴影区域的特征峰做进一步分析发现（见表1），首先根据IR3值可将柴油分为三组，分别是IR3值大于1.5为一组（2号）、IR3值约等于1为一组（4号和6号）以及IR3值小于0.8为一组（1号和3号）。在上述基础上，再根据IR1或IR2鉴别4号和6号柴油，其中4号的IR1或IR2小于0.3，而6号大于0.3。1号和3号柴油的鉴别可先根据IR3值将其与其他柴油区分开，再根据1000cm-1左右的特征峰（图1红圈标注处）进行鉴别。

结尾，简智也将持续关注并探索差分拉曼光谱技术在石油化工领域的深度应用，敬请期待。