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基于拉曼光谱的天然气主要组分定量分析 被引量：30
1
作者 高颖 戴连奎 +2 位作者 朱华东 陈昀亮 周理 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期67-76,191-192,共11页
经脱硫脱水处理后的天然气组分包括甲烷、乙烷、丙烷、二氧化碳、氮气、氢气、一氧化碳以及C_4以上(记为C_4^+)的未知烷烃成分等物质,其中前7种组分为天然气中的主要组分,占天然气含量的90%以上。在运用已有的拉曼光谱分析方法对天然气... 经脱硫脱水处理后的天然气组分包括甲烷、乙烷、丙烷、二氧化碳、氮气、氢气、一氧化碳以及C_4以上(记为C_4^+)的未知烷烃成分等物质,其中前7种组分为天然气中的主要组分,占天然气含量的90%以上。在运用已有的拉曼光谱分析方法对天然气成分进行分析时,少量的C_4^+未知烷烃组分会对结果造成较大的影响。本研究提出了一种新的拉曼分析方法,由拉曼光谱自动分解算法和定量分析模型组成。首先,基于拉曼光谱的线型叠加性,利用非线性最小二乘法将天然气拉曼光谱分解为7种纯物质组分的拉曼光谱分量和若干个洛伦兹谱峰之和的形式,其中C_4^+未知烷烃成分的含量是用各种烷烃分子共有的CH变形振动峰反映。然后,利用训练样本来建立其它物质相对于甲烷的特征峰面积和对应的浓度之间的模型。相比于已有的拉曼分析方法,本算法克服了含有C_4^+未知烷烃成分的天然气组分的检测难题,且具有较好的稳定性和准确性。实验结果表明,此方法对甲烷、乙烷、丙烷、二氧化碳、氮气、氢气和一氧化碳的最大绝对测量误差分别为0.57%、0.37%、0.21%、0.07%、0.18%、0.04%和0.13%;与气相色谱检测结果的相关系数也分别达到了0.997、0.986、0.991、0.998、0.993、1.000、0.995和0.982。 展开更多
关键词 天然气 拉曼光谱 洛伦兹谱峰 非线性最小二乘法 光谱分解
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PX装置吸附塔进料非芳含量的拉曼定量分析
2
作者 蒋飘逸 戴连奎 《光散射学报》 2020年第3期237-244,共8页
对二甲苯吸附塔进料液主要由乙苯(EB)、对二甲苯(PX)、间二甲苯(MX)、邻二甲苯(OX)和其它非芳烃组分(记为NA)构成,其中NA占3~10%左右。然而,由于NA本身是一类烷烃类混合物,具体构成未知,所以是进料液在线分析中的难点。为此,本文提出了... 对二甲苯吸附塔进料液主要由乙苯(EB)、对二甲苯(PX)、间二甲苯(MX)、邻二甲苯(OX)和其它非芳烃组分(记为NA)构成,其中NA占3~10%左右。然而,由于NA本身是一类烷烃类混合物,具体构成未知,所以是进料液在线分析中的难点。为此,本文提出了一种基于分段拉曼光谱分解的进料液成分分析方法。针对对象特性,选取两段特征光谱。对于特征谱段650~900 cm^-1,认为NA光谱分量可忽略,基于直接光谱分析算法分解得到了四种主要芳烃组分的峰面积;而在1350~1550 cm^-1段,NA光谱分量较大,本文引入结合洛伦兹函数的拉曼光谱自动分解算法,可分解得到用洛伦兹谱峰拟合的NA组分的峰面积。最后,基于训练样品各组分的峰面积和浓度建立光谱定量分析模型。实验结果表明:对于NA含量,标准预测误差为0.242%,复相关系数达到0.993,本方法的预测精度显著高于PLS算法与直接光谱分解法,富有实际应用价值。 展开更多
关键词 拉曼光谱 光谱分解 非芳烃 吸附塔 洛伦兹谱峰 定量分析
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