[發(fā)明專利]成品油中有機物添加劑快速定量分析方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611177163.2
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106596459A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆德林;王福江;王守城;袁洪福;宋春風;榮海騰;張莉;王朝;王翔翀;劉瑩;朱利松
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化銷售有限公司北京石油分公司;北京化工大學
• 主分類號: G01N21/3577
• 分類號: G01N21/3577
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明為一種利用紅外光譜快速測定汽油中有機化合物添加劑含量的方法，具體地說，是通過紅外光譜結(jié)合子空間夾角和斜投影算法測定汽油中有機化合物添加劑含量的方法。

背景技術(shù)：

在車用油品生產(chǎn)和銷售過程中，為提高油品的辛烷值，節(jié)省生產(chǎn)成本，在汽油中添加一種或幾種化合物添加劑。但過度加入添加劑或加入沒有列入國家標準的添加劑等都會對環(huán)境、機車帶來不良影響，直接影響消費者利益。油品中添加劑的有效監(jiān)控已經(jīng)成為油品銷售中的重要分析任務(wù)。有機化合物添加劑一般為一些醇類和醚類化合物，如甲醇、乙醇、異丙醇、甲基叔丁基醚、叔戊基甲基醚和二異丙基醚，但近年來也出現(xiàn)添加酯類如碳酸二甲酯和乙酸仲丁酯、苯胺類如N,N二甲基苯胺，或甲縮醛等的情況，且添加劑種類層出不窮。這給汽油質(zhì)量、機車和環(huán)境帶來很大隱患，給汽油監(jiān)管工作帶來很大挑戰(zhàn)。

文獻報道的是是能夠拿到純物質(zhì)，如甲醇，乙醇的標準光譜，然后用這些純物質(zhì)光譜建立標準光譜數(shù)據(jù)庫。而汽油是很組成復雜的一種多種烴類的混合物，很難拿到純汽油組分的標準光譜。我們?yōu)榻鉀Q這個難題，采用蒸餾的手段將汽油分割成不同餾分，相當于不同的汽油組分，以增加汽油光譜數(shù)據(jù)庫的。所以采用汽油餾分光譜來建立光譜庫是首次提出。

目前檢測汽油中有機化合物添加劑的方法主要有氣相色譜法、高效液相色譜法、氣相色譜法、氣質(zhì)聯(lián)用、分光光度法和中紅外光譜法。這些方法中，氣相色譜法、高效液相色譜法、氣相色譜法、氣質(zhì)聯(lián)用、分光光度法等方法具有分析時間長，且儀器和維護成本高等缺點，只能采用現(xiàn)場取樣送實驗室分析方式進行質(zhì)檢，不適合油品流通領(lǐng)域出入庫環(huán)節(jié)大量樣品的現(xiàn)場分析需求。而中紅外光譜法具有快速簡便的特點，適合快速檢測。現(xiàn)有中紅外方法主要是通過待測化合物的特征峰建立一元校正曲線，或通過偏最小二乘法等化學計量學算法建立多元校正模型的方法實現(xiàn)定量分析。利用特征峰建立一元校正曲線適用于待測化合物特征峰不與其他物質(zhì)的吸收重疊，即沒有其他添加劑化合物和汽油背景的干擾。例如，利用苯胺類添加劑在3250cm^－1～3 550cm^－1范圍的紅外特征吸收光譜峰，取峰值處吸光度值，可建立一元校正曲線來實現(xiàn)未知樣品苯胺含量測量。而實際油品中，可能還會添加醇類添加劑，而這類添加劑在苯胺特征吸收峰處也存在吸收，從而對苯胺定量產(chǎn)生干擾，影響苯胺準確定量分析。此外還有研究發(fā)現(xiàn)，該方法容易受到汽油機體背景干擾，N,N二甲基苯胺不出特征峰，無法建立校正曲線，用中紅外光譜中無法準確測定N,N二甲基苯胺含量。因此，當可能會存在其他物質(zhì)的干擾時，一般采用多元線性回歸(MLR)、主成分回歸(PCR)和偏最小二乘法(PLS)等建立化學計量學多元校正模型的方法來避免。這種方法也是目前中紅外光譜法常用的定量方法。由于不同種類、牌號和產(chǎn)地的汽油物理化學性質(zhì)和化學組成會有所差別，因此為使模型定量準確，建模樣品需要覆蓋所要檢測汽柴油樣品種類，從而在建立一種或多種含氧化合物模型時，樣品量一般在幾十到幾百個甚至上千個，導致建模工作量巨大，建立一個新的模型將要花費較大的人力和物力，這對一般用戶來說是很難實現(xiàn)的。這非常不利于擴充添加劑檢測種類。而這也是導致多元校正方法不能大規(guī)模應(yīng)用的技術(shù)難點。因此，亟需一種能夠快速準確測定汽油中有機化合物添加劑，且易擴充添加劑檢測種類的方法。