一种快速分析液化石油气中烃类和二甲醚含量的方法技术

本发明专利技术涉及液化石油气成分快速检测的方法技术领域，具体为一种快速分析液化石油气中烃类和二甲醚含量的方法，该方法具体操作步骤如下：收集样品、利用标准方法对样品成分进行测定、搭建检测系统、利用检测系统对样品进行光谱扫描，得光谱数据并处理、根据光谱数据和成分数据建立数学模型、利用数学模型实现对位置样品的快速分析、得快检报告。本发明专利技术能实现对液化石油气的C3、C4烃类组成和二甲醚进行快速、准确、安全地检测和分析，该方法解决了色谱分析操作复杂，检测时间长的问题，可以在几分钟得到检测结果，不仅可在实验室内应用，还可以实现现场或在线分析，可用于液化石油气流通领域的以及生产过程中的质量监测。

【技术实现步骤摘要】
一种快速分析液化石油气中烃类和二甲醚含量的方法
本专利技术涉及液化石油气成分快速检测的方法
，具体是一种快速分析液化石油气中烃类和二甲醚含量的方法。
技术介绍
液化石油气是石油产品之一，是由炼厂气或天然气(包括油田伴生气)加压、降温、液化得到的一种无色、挥发性气体。由炼厂气所得的液化石油气，主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同时含有少量戊烷、戊烯，因此，C3、C4烃类组成是液化石油气的主要成分，其占比的多少影响着液化气的产品质量，二甲醚又称甲醚(简称DME)，在常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味，二甲醚易压缩、易贮存、燃烧效率高、污染低，可替代煤气、液化石油气作民用燃料，但由于其对塑料物质有较强腐蚀性，市面上使用的民用液化气钢瓶并不适合充装二甲醚，国家质检总局明确表示，严禁民用液化石油气中掺入二甲醚后充入液化石油气钢瓶，但二甲醚的市场价格比液化石油气便宜很多，液化石油气中掺加二甲醚具有很大的利润空间，很多气站视百姓生命安全于不顾铤而走险，为了保护人民群众生命财产安全，掌握液化石油气的质量状况，有必要对液化石油气中二甲醚含量进行检测；当前国内外在近红外光谱分析
不断有新的研究成果涌现，这些成果在食品、医药、烟草等工业生产中发挥着重要作用，近红外光谱分析技术是一种现代高科技分析测试技术，它是利用近红外(NIR)光包容的物质信息进行分析的一种分析方法，主要用于有机物定性和定量分析，最大特点是：对样品无破坏性，操作简便，分析迅速，测量信号可以远距离传输和分析，特别是和计算机技术和光导纤维技术相结合，采用NIR透射光学检测方法可直接对样品进行分析；现行国家标准GB/T32492-2016《液化石油气中二甲醚含量气相色谱分析法》、行业标准《NB/SH/T0230-2019液化石油气组成的测定气相色谱法》，均采用气相色谱法对液化石油气的烃类组成和二甲醚含量进行分析，操作复杂，分析成本高，检测时间长，无法实现快速检测。因此，本领域技术人员提供了一种快速分析液化石油气中烃类和二甲醚含量的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种快速分析液化石油气中烃类和二甲醚含量的方法，以解决上述
技术介绍
中提出色谱分析操作复杂，检测时间长的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种快速分析液化石油气中烃类和二甲醚含量的方法，该方法具体操作步骤如下：S1、收集液化石油气样品；S2、利用行业标准的方法对收集的样品进行C3、C4烃类组成和二甲醚成分测定；S3、选择傅里叶变换近红外光谱仪、气体流通池、光纤、电脑、液化气管道、阀门等搭建检测系统；S4、利用上述系统对收集的样本进行光谱扫描，得到光谱数据，并对得到的光谱数据进行处理；S5、将每一个样品的光谱数据和C3、C4烃类组成和二甲醚成分数据进行一一对应关联，通过化学计量学软件建立数学模型；S6、利用建立好的数学模型即可实现对未知样品的快速分析，分析结束，现场打印快检报告。作为本专利技术进一步的方案：所述S1中收集的样品应具有代表性，校正集样品的化学和物理性质范围必须涵盖待测样品的所有可能范围，并要求化学数据尽可能成一定的梯度分布，一般校正集至少由50个以上的样品组成。作为本专利技术再进一步的方案：所述S2中的标准方法是指行业标准《NB/SH/T0230-2019液化石油气组成的测定气相色谱法》。作为本专利技术再进一步的方案：所述S4中的采集光谱数据，是将气态的液化石油气通过管道通入气体流通池，流通池排气管接入水中，排气结束时，借助水的密封效果和连通器原理，实现流通池内的样品保持常压。作为本专利技术再进一步的方案：所述S4中光谱数据处理是指在化学计量学软件中将扫描得到的原始透过光谱进行光谱处理，首先进行一阶或二阶导数处理，以消除噪音和基线漂移的影响。作为本专利技术再进一步的方案：所述S5具体指在NIRSA化学计量学软件中，将经过处理后的光谱数据与标准方法分析数据进行关联，一一对应，采用偏最小二乘法，交叉－验证法，用计量学分析软件建立数学模型；利用复相关系数(R2)、内部交叉验证均方差(RMSECV)、预测绝对偏差来考察所建立的模型的性能和预测效果，计算公式如下：其中，Ci是标准方法测得的值，是近红外预测值，是平均值，n是校正集样品数，m为预测集样品数。作为本专利技术再进一步的方案：所述S6中未知样品分析是调用所建立的校正模型对扫描的待测样品的近红外光谱进行快速预测，得到分析结果，且快检报告是指可以快速出具检测报告，作为执法依据。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、建立的新的分析方法具有操作简便、分析迅速等特点，解决了传统定量分析中样品需化学前处理，操作复杂等问题，大大提高了工作效率，降低运行成本，将传统分析半小时的时间，缩短为两分钟；2、以上分析方法，不仅可在实验室内应用，还可以实现现场或在线分析，可用于液化石油气流通领域的以及生产过程中的质量监测，对控制液化石油气的质量发挥了重要的作用，提高了液化气的分析检测水平；3、本方法建立的数学模型，采用二阶微分处理算法，模型具有非常好的通用性，可以在同型号不同仪器间通用，这对于本方法的快速推广非常有利；4、以上搭建的液化气快检系统可以实现车载应用，这主要是因为核心设备采用的高速动态准直设计，抗震性好，可以在车辆运行环境中稳定工作；5、以上自制的气体流通池，采用全铜的材质，耐腐蚀性好，而且体流通池的光路准直镜，采用紫外熔融石英，光损失极少，有利于实现液化石油气的信息采集。附图说明图1是本专利技术方法的液化气分析系统搭建示意图；图2是液化气的原始吸收光谱图；图3是二阶微分处光谱图；图4是C3、C4烃类的模型相关图；图5是二甲醚的模型相关图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1～5，本专利技术实施例中，一种快速分析液化石油气中烃类和二甲醚含量的方法，该方法具体操作步骤如下：S1、收集液化石油气样品，且收集的样品应具有代表性，校正集样品的化学和物理性质范围必须涵盖待测样品的所有可能范围，并要求化学数据尽可能成一定的梯度分布，一般校正集至少由50个以上的样品组成；S2、利用行业标准的方法对收集的样品进行C3、C4烃类组成和二甲醚成分测定，该标准方法是指行业标准《NB/SH/T0230-2019液化石油气组成的测定气相色谱法》；S3、选择傅里叶变换近红外光谱仪、气体流通池、光纤、电脑、液化气管道、阀门等搭建检测系统，傅里叶变换近红外光谱仪与外接电脑相连；S4、利用上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速分析液化石油气中烃类和二甲醚含量的方法，其特征在于，该方法具体操作步骤如下：/nS1、收集液化石油气样品；/nS2、利用行业标准的方法对收集的样品进行C3、C4烃类组成和二甲醚成分测定；/nS3、选择傅里叶变换近红外光谱仪、气体流通池、光纤、电脑、液化气管道、阀门等搭建检测系统；/nS4、利用上述系统对收集的样本进行光谱扫描，得到光谱数据，并对得到的光谱数据进行处理；/nS5、将每一个样品的光谱数据和C3、C4烃类组成和二甲醚成分数据进行一一对应关联，通过化学计量学软件建立数学模型；/nS6、利用建立好的数学模型即可实现对未知样品的快速分析，分析结束，现场打印快检报告。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速分析液化石油气中烃类和二甲醚含量的方法，其特征在于，该方法具体操作步骤如下：
S1、收集液化石油气样品；
S2、利用行业标准的方法对收集的样品进行C3、C4烃类组成和二甲醚成分测定；
S3、选择傅里叶变换近红外光谱仪、气体流通池、光纤、电脑、液化气管道、阀门等搭建检测系统；
S4、利用上述系统对收集的样本进行光谱扫描，得到光谱数据，并对得到的光谱数据进行处理；
S5、将每一个样品的光谱数据和C3、C4烃类组成和二甲醚成分数据进行一一对应关联，通过化学计量学软件建立数学模型；
S6、利用建立好的数学模型即可实现对未知样品的快速分析，分析结束，现场打印快检报告。


2.根据权利要求1所述的一种快速分析液化石油气中烃类和二甲醚含量的方法，其特征在于，所述S1中收集的样品应具有代表性，校正集样品的化学和物理性质范围必须涵盖待测样品的所有可能范围，并要求化学数据尽可能成一定的梯度分布，一般校正集至少由50个以上的样品组成。


3.根据权利要求1所述的一种快速分析液化石油气中烃类和二甲醚含量的方法，其特征在于，所述S2中的标准方法是指行业标准《NB/SH/T0230-2019液化石油气组成的测定气相色谱法》。


4.根据权利要求1所述的一种快速分析液化石油气中烃类和二甲醚含量的方法，其特征在于，所述S4中的采集光谱...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇士磊，耿再新，苟振清，刘培，沈玉柱，董海平，王振利，
申请(专利权)人：济南弗莱德科学仪器有限公司，河南省产品质量监督检验院，山东天弘化学有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37