【技术实现步骤摘要】
本申请是分案申请，原申请的申请日为2007年4月19日、申请号为200780020902.X(PCT/US2007/009648)、专利技术名称为“测量碳氢化合物中的水蒸汽”。相关申请本专利申请根据35U.S.C.§119法案，要求2006年4月19日提交的序列号为NO.60/793,404，标题为“MEASUREMENT OF MOISTURE IN OLEFIN GASES”(“烯烃气体中的水分测量”)的美国临时专利申请的优先权，该临时申请的全部内容通过参考合并于此。
在此公开的主题涉及碳氢化合物气体混合物中的水蒸气的测量。
技术介绍
目前可利用的用于表征碳氢化合物气体混合物中水蒸汽的技术存在各种各样的缺点。例如，此领域所需的持续维护和校正使其使用起来非常麻烦并且非常昂贵。此外，这些技术可能校准困难，随时间偏移，通常不能提供快速响应和较短的恢复时间，并且可能导致不确定的和错误的测量。一种传统技术通过使气体混合物流经冷镜，测量气体混合物中水蒸汽的露点。当镜的温度是气体混合物的露点或低于气体混合物的露点时，被取样的气体混合物中的水分在镜上冷凝。为了估计水蒸汽的浓度，使用适当的从热到冷的范围来扫描镜的温度，而且当在镜表面开始冷凝时，温度被测量。露点是气体混合物的相对湿度的函数，露点之后被转换成气体混合物中的水蒸汽的分压或浓度。检测镜上冷凝可以通过视觉或光学装置完成。例如，光源可
【技术保护点】
一种方法，其包括：将碳氢化合物气体混合物的第一样品脱水，以降低所述第一样品的水蒸汽浓度，而没有影响所述碳氢化合物气体混合物的所述第一样品的其他组分的浓度；记录所述第一样品在指定波长的第一吸收光谱；记录包含初始水蒸汽浓度的所述碳氢化合物气体混合物的第二样品的第二吸收光谱，所述第二吸收光谱与所述第一吸收光谱并行或相继获得；由所述第一吸收光谱和所述第二吸收光谱产生差分吸收光谱，其中所述差分光谱通过从所记录的第二光谱减去所记录的第一吸收光谱产生；以及分析所述差分光谱以确定所述碳氢化合物气体混合物中水蒸汽的浓度，其中所述浓度在没有任何校准的情况下获得。
【技术特征摘要】
2006.04.19 US 60/793,4041.一种方法，其包括：
将碳氢化合物气体混合物的第一样品脱水，以降低所述第一样品
的水蒸汽浓度，而没有影响所述碳氢化合物气体混合物的所述第一样
品的其他组分的浓度；
记录所述第一样品在指定波长的第一吸收光谱；
记录包含初始水蒸汽浓度的所述碳氢化合物气体混合物的第二样
品的第二吸收光谱，所述第二吸收光谱与所述第一吸收光谱并行或相
继获得；
由所述第一吸收光谱和所述第二吸收光谱产生差分吸收光谱，其
中所述差分光谱通过从所记录的第二光谱减去所记录的第一吸收光谱
产生；以及
分析所述差分光谱以确定所述碳氢化合物气体混合物中水蒸汽的
浓度，其中所述浓度在没有任何校准的情况下获得。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述碳氢化合物气体混合物
包含一种或多种烯烃。
3.根据权利要求1所述的方法，其中使用谐波光谱方法来记录所
述第一吸收光谱和所述第二吸收光谱。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一吸收光谱的记录包
括：使用指定波长的窄光谱光线照射所述第一样品，该窄光谱基本与
水蒸汽吸收谱线相符；测量穿过所述第一样品的光的第一透射强度；
并且将测得的强度传送到数据分析装置；以及
所述第二吸收光谱的记录包括：使用指定波长的窄光谱光线照射
所述第二样品，该窄光谱与水蒸汽吸收谱线基本一致；测量穿过所述
第二样品的光的第二透射强度；并且将测得的强度传送到数据分析装
置。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述指定波长是使水蒸汽具
\t有与所述碳氢化合物气体混合物的其他组分不同的可分辨差分吸收特
征的波长。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述指定波长是使水蒸汽具
有与所述碳氢化合物气体混合物的其他组分的吸收特征基本一致的吸
收特征的波长。
7.根据权利要求1所述的方法，其中带有100ppm的水蒸汽浓度
的空气对所述指定的波长的吸收至少近似于包含碳氢化合物的干燥空
气对所述指定的波长的吸收的0.0000001倍，其中干燥空气包含的碳氢
化合物的浓度近似等于所述碳氢化合物气体混合物中碳氢化合物的浓
度。
8.根据权利要求1所述的方法，其中带有100ppm的水蒸汽浓度
的空气对所述指定的波长的吸收至少近似于包含碳氢化合物的干燥空
气对所述指定的波长的吸收的0.001倍，其中干燥空气包含的碳氢化合
物的浓度与所述碳氢化合物气体混合物中碳氢化合物的浓度相等。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述指定的波长可以从
1359.5nm、1856.7nm、2605.6nm、1361.7nm、1859.8nm、2620.5nm、
1368.6nm、1877.1nm、2626.7nm、1371.0nm、1890.3nm、2630.6nm、
1392.2nm、1899.7nm、2665.1nm、1836.3nm、1903.0nm、2676.1nm、
1840.0nm、1905.4nm、2711.2nm、1842.1nm、2573.6nm、2724.2nm、
1847.1nm、2583.9nm、2735.0nm、1854.0nm、2596.0nm和2740.3nm
中选择。
10.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括提供来自二极
管激光器的所述指定波长的激光束，该激光束的波长范围约在
400nm-3000nm之间。
11.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括提供来自量子
级联激光器的所述指定波长的激光束，该激光束的波长范围约在
\t400nm-20,000nm之间。
12.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括提供非线性光
学处理产生的所述指定波长的窄光谱光束，该光束的波长范围约在
400nm-20,000nm之间。
13.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括提供由激光器
产生的所述指定波长的激光束，该激光器可以从色心激光器、固态激
光器、气态激光器或液态激光器中选择。
14.根据权利要求1所述的方法，其中使用光电探测器记录所述第
一吸收光谱和所述第二吸收光谱，该光电探测器可以从砷化铟(InAs)、
砷化镓(GaAs)、磷砷化铟(InAsP)、锑化铟(InSb)、砷镓化铟(InGaAs)、
硅、锗、碲镉汞(MCT)和硫化铅(PbS)探测器中选择。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述碳氢化合物气体混合物
的压强至少是1Pa。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一吸收光谱和所述第
二吸收光谱在单个样品室中被相继记录。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一吸收光谱和所述第
二吸收光谱在具有基本相同的光路长度的第一样品室和第二样品室内
被并行记录。
18.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括将所述第一样
品和所述第二样品保持在恒定温度下。
19.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括测量所述碳
氢化合物气体混合物的温度，并且使用该测量作为湿度计算的输入。
20.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括将所述第一样
\t品和所述第二样品保持在恒定压强下。
21.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括测量所述碳氢
化合物气体混合物的压强，并且使用该测量作为湿度计算的输入。
22.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括使用露点传感
器、压电吸收传感器、五氧化二磷电解传感器和氧化铝或氧化硅传感
器中的一个来测量所述碳氢化合物气体混合物中水蒸汽的浓度。
23.一种装置，其包括：
调制的激光光源，其发射指定波长的光束；
样品室；
脱水器，在通过所述脱水器后，所述脱水器减少碳氢化合物气体
混合物的第一样品中的水蒸汽，而没有影响所述碳氢化合物气体混合
物的所述第一样品的其他组分的浓度；
一个或多个阀门，用以将所述碳氢化合物气体混合物的所述第一
样品或第二样品可选择地提供到所述样品室，所述碳氢化合物气体混
合物的所述第二样品包含初始水蒸汽浓度；
光电探测器，其被放置以量化穿过所述样品室的光；以及
微处理器，当所述样品室包含所述第一样品时，该微处理器记录
所述光电探测器的第一吸收光谱，当所述样品室包含所述第二样品时，
该微处理器记录第二吸收光谱，该微处理器计算所述第一吸收光谱和
所述第二吸收光谱的差分吸收光谱，其中所述差分光谱通过从所记录<...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。