早在19世纪初期，印度一名科学家首次发现对拉曼散射原理，引起各国研究人员的高度重视，经过研究人员不懈努力，最终实现光的非弹性散射观测。拉曼光谱技术是通过拉曼散射原理、谱带强度和谱线位置来检测出分子振动模式数据，从而给研究人员提供物质成分结构信息[1]。但在20世纪中期，拉曼光谱技术逐渐消失在人们视线范围内，主要原因是激发拉曼散射强度较弱、光源功率密度较低，根本无法得到高质量的光谱图，被红外线（IR）技术所取代[2]。近年来，随着激光技术不断发展，其具有功率密度高、方向性好等特征，能有效替换汞灯作用，成为拉曼光谱技术最常用的光源，能有效加强拉曼光谱激光效率，给拉曼光谱技术研究提供丰富的数据资源[3]。同IR技术相比，拉曼光谱分析技术检测范围较广，能对试样进行无损害快速分析和无接触分析等，对常见容器具有良好的兼容性，固体试样根本不需要经过压片制样，被广泛应用在石油化工行业中[4]。基于此，通过阐述拉曼光谱分析技术，让相关人员能掌握拉曼光谱分析技术的基本特点，来探究拉曼光谱分析技术对提升石油化工产品的重要性，从而将其灵活应用到石油化工领域，保证石油化工产品质量能达到预期效果。1 拉曼光谱分析技术概述
当光照射到介质上时，大部分光源能穿透介质，只有少量光源被介质散射到四周，如果这些散射粒子能量并未出现明显变化，其属于弹性散射；如果散射粒子能量改变程度过高，是非弹性散射。拉曼散射是由反斯托克斯谱线和斯托克斯谱线组成。当处于基础形态的分子和光源出现非弹性碰撞时，得到的能量转换到激发态，研究人员可以在低频一侧来收集斯托克斯谱线；如果分子在激发态，和光子出现非弹性碰撞，会
自动释放能量，从而回到基态，会在高频一侧得到反斯托克斯谱线。研究发现，拉曼位移距离和分子振动有直接联系，导致拉曼光谱能给分子化学结构研究提供指纹数据，有利于保证整个拉曼光谱的定性定量应用工作能顺利进行。但如果利用传统光源来激发拉曼散射，不仅会影响到拉曼散射强度，还会受到各种散光的影响，严重限制拉曼光谱技术研究。李萌萌
针对上述情况，工作人员可积极引进激光，来拓展拉曼光谱的应用范围。如使用特殊频率来实现共振拉曼光谱，能大幅度增加拉曼跃迁概率，产生较强的共振吸收，能有效提高检测的选择性和灵敏度。通过金属表面基质受到外在因素影响，导致局部电磁场强度和拉曼散射强度出现
拉曼光谱分析技术在石化领域中的应用
蔡波波 王磊
上海智英化工技术有限公司杭州分公司 浙江 杭州 311200
摘要：为提高石油化工企业的核心竞争力和石油化工产品的质量，相关企业要积极应用拉曼光谱分析技术，全方位检测石油化工产品质量，为提高石油化工产品质量打下坚实的基础。通过阐述拉曼光谱分析技术，让相关人员能掌握拉曼光谱分析技术基本特点，探究拉曼光谱分析技术对提升石油化工产品的重要性，从而将其灵活应用到石油化工领域中，保证石油化工产品质量能达到预期效果。
关键词：在线 拉曼光谱 石油化工 检测
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｒａｍａｎ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ｉｎ　ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｆｉｅｌｄ
Ｃａｏ　Ｂｏｂｏ，Ｗａｎｇ　Ｌｅｉ
Shanghai Zhiying Chemical Technology Co.，LTD. Hangzhou Branch， Hangzhou 311200 Abstract：In order to improve the core competitiveness of petrochemical enterprises and strengthen the quality of petrochemical resources，relevant enterprises should actively apply Raman spectral analysis technology to detect the quality of petrochemical products in an all-round way，so as to lay a solid foundation for staff to improve the quality of petrochemical resources. Based on this，this paper expounds the overview of Raman spectral analysis technology as the basis，so that relevant personnel can master the basic characteristics of Raman spectral analysis technology，to explore the importance of Raman spectral analysis technology to improve the petrochemical resources，so as to flexibly apply it to the petrochemical field，to ensure that the quality of petrochemical resources can achieve the desired effect.
Keywords ：Online；Raman spectrum；Petrochemical industry；Detection
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不同程度的上升，能有效约束荧光的影响程度，提高表面物种检测准确度，被广泛应用到生物科学、表面科学分析方面。同时，工作人员可将激光拉曼光谱技术和显微分析技术相结合，形成共聚焦显微拉曼光谱，来直接收集拉曼光谱信息数据。
2 在线拉曼光谱在石油化工领域的应用2.1 聚合物分析
塑料制品种类繁多，被广泛应用到人们日常生活中，如管道阀门、儿童玩具、食品包装等。不同塑料的用途和性质存在严重差异性，研究人员要对塑料类型和结构进行分析，判断其对人体健康带来的影响，对提高生产科研、废旧塑料回收再利用等具有重要作用。因此，工作人员可利用傅里叶变换拉曼光谱来建立商业聚酰胺试样的无荧光干扰拉曼光谱，该光谱具有较高的质量，并通过拉曼光谱来分析苯乙烯热聚合反应，结合苯乙烯烯键谱振动强度变化，来分析热聚合反应体系中单体浓度实际变化规律，发现其会随着时间变化出现不同程度的变化，该方法的分析结果和化学方法分析结果具有平行误差，完全满足
行业基本要求。同时，用低频近红外FT-Raman光谱来分析不同尼龙种类的氢键结构，如尼龙6、尼龙12、尼龙66等，再进一步研究聚氯乙烯塑料中乙二酸二酯和邻苯二甲酸酯的含量，发现邻苯二甲酸酯元素是通过一组拉曼波段进行识别，且该元素很容易被拉曼光谱技术检测，而乙二酸二酯具有拉曼特征吸收谱带，很难被拉曼光谱技术所检测。针对该种情况，研究人员使用化学计量方法和FT-Raman光谱，来分析不同助剂和填料的塑料，且结合近红外（NIR）光谱和全反射红外光谱，来分析不同类型聚苯乙烯的分子光谱结构。
同时，由于在光通信领域中存在大量聚二甲基硅氧烷橡胶的聚合材料，为掌握聚合光波导材料的基本结构，工作人员利用各种光谱技术，如中红外光谱技术、拉曼光谱技术、NIR技术，来分析聚合前后有机硅材料的振动吸收带和聚二甲基硅氧烷硅橡胶的光化性质，通过将实际检测的试样光谱和光谱数据库进行对比，来分析检测试样的基本类型，发现其具有直接测样、无损检测等优点，能有效加强塑料材料检查效率，合理控制检测成本。另外，工作人员利用FT-Raman 光谱来分析各种塑料试样，如聚丙烯、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）等材料，根据光谱图特征来分析试样性质，发现其在1418，1460，1440cm -1位置时，该材料属于高密度聚乙烯材料。
2.2 油品分析
拉曼光谱能准确分析各种石油化工产品中的有机成分，对芳烃化合物具有较强的吸收能力，能准确分析
不同分子的精细化结构。国外研究人员将拉曼光谱技术应用到煤油碳含量的分析中，将分析数据和传统方法检测的数据进行对比，发现该方法具有较高精确度，在实际检测中将NIR 激光作为主要光源，利用FT-Raman光谱技术来检测汽油中十六烷数据，并分析多元校正技术在各种体系中的应用价值。同时，通过采用上述方法来分析汽油性质，将生物识别（PLS）技术和FT-Raman光谱技术结合，来分析各种商品汽油的冷的雷德蒸气压和辛烷值。研究数据表明，拉曼光谱预测模型精确度和建模试样分析精度有直接联系，通过将散型NIR技术、FT-Raman光谱技术、傅里叶变换红外光谱分析（FTIR）技术来分析商品甲基叔丁基醚汽油中的氧含量，且将3种不同技术研究数据进行对比，发现除了FTIR技术所检测的芳烃化合物含量较低外，其他技术测量的数据基本相同。另外，研究人员利用光声IR光谱和FT-Raman光谱技术来分析重柴油馏和轻柴油馏的详细特征，并对其吸收数据进行分析，发现柴油黏度、密度、十六烷值试验结果和传统检查方法得到的结果基本相同。工作人员通过分析生物柴油，发现其污染程度小，受到各行业人员的高度重视。
研究人员采用拉曼光谱对油品进行各种研究工作，对比相同拉曼位移和纹峰拉曼位移的拉曼强度，结合激光拉曼指纹图谱来分析各种石油产品，如飞机燃料、汽油、柴油等产品，并检测不同型号的汽油质量。利用自行研制的785nm激发波长便携式拉曼光谱仪，检测多种不同类型的油品，总结不同油品的拉曼谱图规律，创新油品筛选方法，提高日常筛选效率。同时，采用激光拉曼光谱技术来研究汽油型号和质量指标，结合小波变换快速方法分析汽油辛烷值，并将支持向量机和拉曼光谱技术相互结合，将其应
用在汽油结构组成方面，发现其分析技术精确要高于其他2种分析技术，如多维气相谱法和NIR技术。通过合理应用各种研究数据，建立检测汽油甲醇含量的技术方法，能对未知试样进行全面研究，有利于缩短研究时间。
2.3 气体分析
由于气体分子密度要低于液体分子和固体分子密度，导致其散射范围较窄，给拉曼散射强度带来不同程度的影响，被广泛应用在液体和固体方面，在气体方面的研究内容较弱。但从目前天然气开采情况来看，天然气成分判断对整个开采
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效率具有重要作用，工作人员要提高对天然气结构研究工作的重视程度，利用自主高压试样池和共聚焦拉曼光谱仪来分析天然气中的各种元素含量，如CH4、CO2、O2等元素，且分析压力给不通气体组分拉曼光谱峰强度带来的影响。经过研究发现，日常应用化石燃料过程中应用燃气轮机中的富氧燃烧进行循环发电，能有效降低CO2物质的排放量，提高环境保护作用。近年来，随着容积拉曼光谱技术应用范围不断拓展，其凭借自身裂缝的复杂性有效提高原油产量。因此，应加强对体积压力技术的研究力度，将
拉曼光谱技术合理应用到采油中，合理利用拉曼光谱技术的优势提高油田开发产量。基于此，通过阐述拉曼光谱技术，来分析拉曼光谱技术的基本特点和适用范围，为其在石油开采中的应用打下坚实基础，帮助油品开发提高经济效益。同时，通过激光拉曼光谱和光电祸合器件检测器来分析燃气轮机燃烧火焰中的各种物质浓度、温度、混合比例。研究发现，燃气轮机燃烧室中氧燃料火焰和空气燃烧火焰稳定性存在明显差异性。因此，研究人员利用激光拉曼光谱测量气体原理，来分析不同气体的指标，如重复性、最小检测气体体积分数、基线漂移等，经过进行各种录井试验，发现拉曼光谱气监测仪在检测油气准确性方面具有明显效果。
2.4 催化剂的表征
在石油化工产品生产过程中，催化剂在其中占据重要作用，其元素形态和积碳含量都能给催化剂活性带来重要影响。针对该种情况，工作人员还结合在线激光拉曼光谱来分析氧化钼氧化乙醇中间体。经过各种实践研究发现，氧气钼表面MO=0键能自动生成乙醇氧化中间体，通过MO-O-MO键能产生可用肉眼观察到的中间体。同时，采用激光拉曼光谱仪表来征分析乙烯气相和乙酸乙烯催化剂相互结合的活性因子，提出各种催化剂老化的方法。并对柴油和氢脱硫催化剂制作过程中钼的主要形态进行分析，进一步优化催化剂的制作条件，从而研发出高活性加氢脱硫催化剂，让其能在特定环境中生产出满足国际排放标准的柴油。不是所有技术都具有较强的适应性，通常在某方面具有较强优势，这同样可应用在拉曼光谱技术中。因此，为了进一步提高应用效果，工作人员要全面掌握技术特点和应用范围，确保拉
曼光谱技术能达到预期效果。经过分析大量文献发现，为提高拉曼光谱效果，在使用该项技术时应加入储层条件，避免多层发生裂缝给裂缝网络系统带来严重影响。为解决这一问题，应加强对体积拉曼光谱技术优化的重视程度，加强天然裂缝发育规律研究工作，确保其是否有利于多层生裂缝交织，形成裂缝网络体系。在正常情况下，天然裂缝系统在储层改造中的优势要远超过基岩裂缝，在天然裂缝系统中经常产生次生裂隙和原生裂隙，甚至会出现复杂裂隙，而通过分析自然裂缝发育情况能对拉曼光谱技术实际应用有充分了解，能提高改造技术的科学性。
3 结束语
综上所述，随着我国对石油开发重视程度逐渐提高，对全国范围石油进行分析和调查，经过专业人士统计发现，国内拥有大量低渗透低压油气藏，这种石油的出现能有效缓解我国目前石油资源紧张的问题。而在线拉曼光谱技术作为开采石油的重要方式，政府部门应加强对拉曼光谱技术的研究力度，将在线拉曼光谱技术合理应用到石油开采及生产装置当中去，合理利用在线拉曼光谱技术的优势，结合实际情况从不同方面来分析影响因素，全面提高产品检测分析效率，确保石油化工企业整体经济效益能达到预期水平。
参考文献
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