Компьютерная ИК-спектрометрия как способ ОПРЕДЕЛЕНИЯ структурно-группового анализа бензинов

Тезисы VII конференции "Аналитика Сибири и Дальнего Востока - 2004" »
Стендовые доклады » Стендовая Секция IV. Хроматографические методы » ...

Компьютерная ИК-спектрометрия как способ ОПРЕДЕЛЕНИЯ структурно-группового анализа бензинов

* В.И. Вершинин, ** Е.В. Коптева,** В.В.Троицкий

*Омский госуниверситет; 644077,Омск,пр.Мира,55а; vershinuniver.omsk.su

** ОАО «Сибнефть-ОНПЗ», 644040, Омск, пр.Губкина,2; pionir_vovansiboil.ru

Для структурно-группового анализа (СГА) бензинов обычно используют газожидкостную хроматографию (ГЖХ), при этом необходима идентификация индивидуальных углеводородов. Соответствующие методики информативны, точны, но относительно длительны и требуют высококвалифицированных кадров, что затрудняет ходовой контроль технологических процессов. Для СГА бензинов применима и спектрометрия в ближней ИК-области, но ввиду недостаточной селективности ИК-спектров расчет результатов требует применения алгоритмов многомерного регрессионного анализа, реализуемых на компьютере. Цель работы - создание экспрессных спектрометрических методик СГА бензиновых фракций. Использовали анализатор PIONIR-1024 (Perkin-Elmer) и пакет программ QUANT+.

Исходные данные для построения моделей получены методом ГЖХ (ASTM 5134). Обучающие выборки бензинов каждого типа содержали 40–50 проб. Однородность выборок проверялась хемометрически, были отбракованы нетипичные пробы, а также образцы, у которых исходные данные содержали ошибки. С применением метода частных наименьших квадратов (алгоритм PLS-1) разработаны две модели (для прямогонных бензинов и бензинов риформирования), связывающие показатели состава с характеристиками спектров в области 800-1080 нм. Регистрация спектра и расчет суммарного содержания углеводородов каждой группы (парафинов, нафтенов и т.п.) по готовой модели идут в автоматическом режиме. Анализ одной пробы занимает до 10 мин.

Расхождения между результатами анализа по разработанным и по стандартным методикам в среднем составляют 2-3% отн. и не превышают 7% отн. Невозможно лишь спектрометрическое определение олефинов на уровне 1% абс. и менее, в этом случае ИК-спектрометрия ненадежна. По другим показателям расхождения укладываются в нормативы ASTM для сходимости повторных анализов. Разработанные методики применимы для анализа других бензинов, если показатели их состава достаточно близки к бензинам, составляющим исходные обучающие выборки. Проведена метрологическая оценка и апробация методик в условиях реального нефтехимического производства.