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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油化工行业中化学品危险性评估,具体涉及一种基于拉曼谱图快速判定化学品相容性的方法。
技术介绍
1、在石油化工行业涉及化学品的生产、储存、运输过程中,时常需要对化学品进行混储或配装,特殊情况下,化学品发生泄漏会不可避免的导致化学品混合。化学品相容性是指两种或两种以上化学品混合后,是否会发生化学反应。为规避化学品混储或混合后的反应危险性,在生产、储存、运输前,需要对化学品的相容性进行判定。
2、现有的判断化学品相容性的方法主要是以试验方法为主,存在着一定的危险性,且测试步骤相对繁琐,受限于实验人员、设备的数量,难以在短时间内快速对化学品的相容性进行判定。目前,化学品相容性测试参考的标准,主要有《gjb5891.12-2006火工品药剂试验方法第12部分:真空安定性试验压力传感器法》、《gjb5891.15-2006火工品药剂试验方法第15部分:相容性试验微热量热法》、《gjb5891.17-2006火工品药剂试验方法第17部分:相容性试验热差分析和差示扫描量热法》等。上述化学品相容性测试标准主要通过测试化学品混合后的产生气体体积的变化,或混合后的放热行为,判定化学品是否相容。cn103983796a《测试化学品相容性的方法》、cn102680354a《测定化学品相容性的方法及应用》、cn103969289a《微热量热法测试化学品相容性的方法》等与上述测试标准的原理类似,通过不同的测试方法,测试化学品混合后的产生气体体积的变化,或混合后的放热行为,判定化学品是否相容。
3、分析现有化学品相容性判
技术实现思路
1、为了克服现有技术存在的问题,本专利技术提供了一种基于拉曼谱图快速判定化学品相容性的方法,该方法能够快速判定未知化学品之间混合反应危险性,为规避化学品生产、运输、储存等过程中因混合反应产生的危险提供技术指导,具备判定速度快、安全性高的特点。
2、为了实现上述目的,本专利技术提供了一种基于拉曼谱图快速判定化学品相容性的方法,该方法包括以下步骤:
3、(1)采用拉曼光谱仪分别采集n种成分和危险性均未知的化学品的原始谱图,并将拉曼位移和强度信号储存于光谱仪中;
4、(2)对化学品的原始谱图进行预处理,得到预处理后的化学品的拉曼谱图的拉曼位移和强度信号;
5、(3)将预处理后的化学品的拉曼谱图的拉曼位移和强度信号输入谱图特征信号分析软件,确定化学品的特征峰位置以及对应的拉曼位移值;
6、(4)将化学品的特征峰位置对应的拉曼位移值自动代入谱图特征信号分析软件中的拉曼特征峰与活性基团关联数据库,通过比对算法,得到化学品的活性基团;
7、(5)将化学品的活性基团信息自动输入拉曼光谱仪中的反应组分析软件,通过比对算法,从活性基团关联的反应组信息库中,得到化学品的活性基团对应的反应组信息;
8、(6)将反应组信息自动输入拉曼光谱仪中的反应性分析软件,所述反应性分析软件中含有化学品反应组反应矩阵,以及反应组两两混合反应的危险性信息以及危害后果;
9、(7)反应性分析软件通过比对算法,将输入的化学品的反应组信息,与化学品反应组反应矩阵中的反应组进行对照,然后由对应的反应组的行与列交叉分析,得到矩阵交叉点上对应反应危险性信息与危害后果;
10、(8)反应性分析软件将化学品混合反应的反应危险性信息与危害后果,通过拉曼光谱仪进行反馈。
11、优选地,在步骤(1)中,n为2~30。
12、更优选地,在步骤(1)中,n为2~20。
13、优选地,在步骤(2)中,所述预处理采用拉曼光谱仪中集成的预处理算法或拉曼光谱仪中云计算系统中的预处理算法。
14、优选地,在步骤(2)中,所述预处理包括对化学品的原始谱图进行数据平滑和基线矫正。
15、优选地,在步骤(3)中,谱图特征信号分析软件为拉曼光谱仪中集成的或云计算系统中的谱图特征信号分析软件。
16、优选地,在步骤(3)中,确定化学品的特征峰位置的方法包括:通过拉曼光谱相对强度计算公式,选择拉曼峰强度比最大的峰作为特征峰。
17、优选地,在步骤(4)中,所述拉曼特征峰与活性基团关联数据库中含有化学物质的活性基团信息以及化学物质对应拉曼光谱谱图特征峰的拉曼位移信号值。
18、优选地,在步骤(5)中,所述反应组信息库中含有化学物质的活性基团信息以及其对应的反应组分组信息。
19、优选地,在步骤(5)中,所述反应组信息库中含有20~80个反应组。
20、优选地,在步骤(5)中,所述反应组包括硝基类化合物、有机过氧化物类化合物、酮类化合物、硅氧烷类化合物、重氮盐类化合物、偶氮类化合物和酰胺类化合物。
21、优选地,在步骤(6)中,所述反应性分析软件为拉曼光谱仪中集成的或云计算系统中的反应性分析软件。
22、优选地,在步骤(6)中,所述化学品反应组反应矩阵根据化学品混合反应的大量危害事故调研统计分析,以及化学品混合反应试验规律分析结果制定。
23、本专利技术提出的方法,仅通过采集一种或多种成分及危险性未知的化学品的拉曼光谱谱图,就能快速判定其与其他化学品,或未知化学品之间相容性的方法,可以快速获得未知化学品混合后的反应危险性,明确化学品混合反应后果,包括燃烧、爆炸、产生气体、放热、产生有毒物质、腐蚀等,为规避化学品生产、运输、储存等过程中因混合反应产生的危险提供技术指导,安全性更高,可以方便、快捷获取化学品混合反应危险性及危害后果。
24、与现有技术相比,本专利技术具有以下技术效果:
25、1)相较现有的化学品相容性测试方法,安全性更高,仅采集化学品拉曼谱图,就可以短时间快速判定化学品相容性;
26、2)本专利技术可以获得具体的化学品混合反应危险性及危害后果,对化学品安全生产、储存、运输的指导意义更高。
27、本专利技术所述方法能够快速判定未知化学品之间混合反应危险性,为规避化学品生产、运输、储存等过程中因混合反应产生的危险提供技术指导,具备判定速度快、安全性高的特点。
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1.一种基于拉曼谱图快速判定化学品相容性的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(1)中,n为2~30。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在步骤(1)中,n为2~20。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述预处理采用拉曼光谱仪中集成的预处理算法或拉曼光谱仪中云计算系统中的预处理算法。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述预处理包括对化学品的原始谱图进行数据平滑和基线矫正。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(3)中,谱图特征信号分析软件为拉曼光谱仪中集成的或云计算系统中的谱图特征信号分析软件。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(3)中,确定化学品的特征峰位置的方法包括:通过拉曼光谱相对强度计算公式,选择拉曼峰强度比最大的峰作为特征峰。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(4)
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(5)中,所述反应组信息库中含有化学物质的活性基团信息以及其对应的反应组分组信息。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(5)中,所述反应组信息库中含有20~80个反应组。
11.根据权利要求1或10所述的方法,其特征在于,在步骤(5)中,所述反应组包括硝基类化合物、有机过氧化物类化合物、酮类化合物、硅氧烷类化合物、重氮盐类化合物、偶氮类化合物和酰胺类化合物。
12.根据权利要求1-11中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(6)中,所述反应性分析软件为拉曼光谱仪中集成的或云计算系统中的反应性分析软件。
13.根据权利要求1-12中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(6)中,所述化学品反应组反应矩阵根据化学品混合反应的大量危害事故调研统计分析,以及化学品混合反应试验规律分析结果制定。
...【技术特征摘要】
1.一种基于拉曼谱图快速判定化学品相容性的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(1)中,n为2~30。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在步骤(1)中,n为2~20。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述预处理采用拉曼光谱仪中集成的预处理算法或拉曼光谱仪中云计算系统中的预处理算法。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述预处理包括对化学品的原始谱图进行数据平滑和基线矫正。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(3)中,谱图特征信号分析软件为拉曼光谱仪中集成的或云计算系统中的谱图特征信号分析软件。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤(3)中,确定化学品的特征峰位置的方法包括:通过拉曼光谱相对强度计算公式,选择拉曼峰强度比最大的峰作为特征峰。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法,其特征在于,...
【专利技术属性】
技术研发人员:高月,张金梅,厉鹏,万可风,张宏哲,张帆,黄飞,苑媛,陈璐,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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