第35卷，第2期 2015年2月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 35,No. 2.pp399-403 February, 2015
基于拉曼光谱解析的对二电苯装置吸附塔循环液成分分析
王斌，戴连奎
浙江大学工业控制技术国家重点实验室，浙江杭州310022
摘要采用拉曼光谱分析法实现PX(对二甲苯)装置中吸附塔循环液快速、准确的在线分析。由于循环渡液中各组分的拉曼谱峰相互重叠，且各组分的含量变化范围很大，需要收集大量的训练样本，为此，提出了基于拉曼光谱解析的循环液成分分析方法，首先，要获得循环液所含各组分纯物质的拉曼光谱，以及少量训练样本的拉曼光谱，对这些拉受光谱进行基线扣除和均值归一化；其次，选取特征波段680880cm-1，对每一个训练样本预处理后的拉曼光谱在特征波段进行光谱分解，得到该训练样本申各组分的分解系数；然后，
基于全部训练样本各组分的分解系数与对应的浓度数据
建立分解系数与浓度之间的定量分析模型。而对
于某一测试样本，先获取其拉曼光谱，进行上述相同的光谱预处理，并在相同的特征波段基于纯组分的拉曼光谱对其进行谱分解，以获得该样本的光谱分解系数；再根据得到的分解系数和上述定量分析的模型，预测出该测试样本申各组分的含量。实验结果表明，
一方面，由各纯组分混合得到的训练样本的拉受光谱可以较
精确地分解成各组分的拉曼光谱的线性加权和：另一方面，基于拉曼光谱分解系数建立的定量分析模型可以准确地预测出循环液中各组分的含量，对测试样本中甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯和对二乙基苯含量的标准预测误差分别为0.301%，0.088%，0.563%，0.384%，0.366%和0.536%。为PX装置中吸附塔循环液的在线分析提供了改进方法。
关键词拉曼光谱；光谱分解；对二甲苯；吸附塔；在线检测
中图分类号：0657.3
引言
文献标识码：A
D0I: 10. 3964/j. issn. 10000593(2015)02039905
液的成分含量变化很大。以某工业PX装置吸附塔为例，循环液中PX的变化范围约为0%至60%，MX的变化范围约为0%至40%，解吸剂对二乙基苯(PDEB)的变化范围约为
对二甲苯(PX)是重要的化工原料，用其制备的对苯二
甲酸可用于化工及制药工业等，回时它也是生产涤纶纤维的重要中间体，是我们日常生活中不可或缺的一部分，
目前对二甲苯主要通过分离混合二甲苯来制取，混合二甲苯是由对二甲苯(PX)、间二甲苯(MX)、邻二甲苯（OX)等二甲苯异构体和乙差（EB)组成的准合物（简称C增分）。吸附分离法是目前分离混合二甲苯的主要方法，它利用固体吸附剂对各二甲苯异构体的不同吸附能力从而实现各组分的分离。在多种分离工艺中，模拟移动床吸附分离工艺因其生产效率高、分离效果好等优点，获得了广泛应用，该工艺通过保持吸附剂固定，利用旋转阅改变物料的进出口位置，并采用循环泵使吸附塔内物料自下而上流动，达到了固定床和移动床的效果
然面，由于吸附塔中旋转阅的切换，使得循环泵中循环收稿日期：2013-11-28，修订日期：2014-02-05
基金项目：国家（863)高技术研究发展计划项目（2012AA10A503)资助
作者简介：王斌，1990年生，浙江大学控制系硕士研究生
通讯联系人
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0%～100%。如此大的变化范围，如果不对循环液的成分含量进行实时在线检测，那么，一且旋转阀没有切换或切换时机错误，分离出的PX纯度将降低，导致PX的收率下降，给企业带来巨大的损失，
因此，采用何种方法实现在线检测成为首要间题。现阶段监测循环液中物质的成分含量的可行方案有：在线色谱技术[3-5]和近红外技术[]，在线色谱技术测量准确，但其测量时间长，维护量大；近红外虽能实现快速测量，但其建模所需样本数量众多，难以对小批量样品进行分析，在工业现场也难以得到有代表性的、数量众多的样本。因此，以上两种手段均不理想
拉变光谱分析技术具有测量周期短、建模所需样本量少、分析灵敏度高、维护量小等优点，已越来越多地应用于在线检测。当前采用拉曼光谱进行定量分析时，大多假设混
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