应用案例|近红外光谱在石化产品分析中的应用

近红外光谱测量具有以下特点：

1.近红外光谱具有吸收谱带，能从官能团中获取大量信息； 

2.近红外光谱可通过石英光纤进行传播，使用光纤分束器或者光路切换器实现一台仪器对于多点的同时测量；

3.近红外光谱适合多种形态样品的测量，制造不同的附件满足不同的测量对象； 

4.近红外光谱有多种形式的在线测量，针对液体、固体、气液混合样品更易于过程化的实施。

光谱和色谱的差异，如下图所示左图为色谱，右图为光谱：

色谱：每一个峰代表一个物质，通过物质峰的面积和浓度进行标准体系的建立，对未知样本进行测量。

光谱：在所有峰上都有关于某一物质的信息，特别是混合物。

近几年研究人员又提出多变量人工智能机器学习等方法，建立光谱和浓度之间的关系，从而建立光谱模型，通过一组系数对未知样本进行测量。

现代光谱分析技术，如近红外、中红外、拉曼、LIBS以及低场核磁，能够实现样本直接测量和化学计量学建模，具备速度快、高通量、精度高、适用面广以及经济社会效益明显等特点。以近红外光谱为代表的现代光谱分析技术越来越多地用于化工领域，在优化工艺操作、提升产品品质、降低生产损耗和环境污染等方面发挥着重要作用[1]。

二、近红外光谱在石化产品分析中的应用领域

1.原油快评

先得到原油基本性质，再蒸馏成不同的馏分按照不同馏分再做馏分的性质，因此一个原油的评价大概需要0.5-1个月才能得到上百项原油的全部性质。

2.组分油基础油快速分析技术

通过建立数据库，实现中红外光谱在重油的快速分析。

3.双氧水生产装置的在线分析

随着近红外光谱在化工领域的逐步发展，越来越多的化工厂选择近红外分析技术，正是因为它具备节省能耗，增加产能，减少投资，安全环保的优势。

在未来，近红外光谱技术会逐步在精细化工，制药行业，生物技术领域继续发展。

三、为什么用近红外光谱做石化产品分析

原因1：NIR谱图中的化学信息丰富  

拉曼可以对轻质油品进行分析，但对于重质油品会产生大量荧光，可以选择中红外对重质油品进行分析。 

原因2： NIR仪器硬件成熟  

重复性好，可以通过光纤传输，弥补核磁共振无法实现多流路同时测量的缺点。

原因3：国内外研究和应用基础深厚  

30多年的发展，从采样-预处理-建模-实施-控制-标准化流程，建立了非常完善的数据库。

原因4：近红外与过程控制结合产生巨大效益  

与工业结合，能够提高产率并提高产品质量。

四、推荐产品

鉴知技术SR50R17/SR100N25是值得推荐的、高性价比的近红外光纤光谱仪，波段范围0.9~1.7μm或0.9~2.5μm，覆盖大范围的常规近红外检测区域。SR50R17光纤光谱仪采用非制冷型InGaAs传感器，SR100N25光纤光谱仪采用制冷型InGaAs传感器，都有较高的灵敏度，镜片近红外反射效率高，可以检测弱吸收信号，高分辨率能够更好的分辨特征峰。体积小，易于实验搭建以及整机集成，多种信息采集方式可选，兼容USB或UART方式输出。

产品优势：

体积小巧，空间紧凑

具备高信噪比

测量准确性和一致性高

价格较优惠

[参考文献]

[1]李杰,王跃超,陈瀑,褚小立.近红外光谱分析技术在化工领域中的应用[J].当代化工研究,

北京鉴知技术有限公司已有近红外光谱仪、透射光谱仪、OCT光谱仪、微型光纤光谱仪等成熟产品，适用于科研探索、工业、生物医学、环境监测等领域。