一次扫描，多重答案：Repsol 如何重新定义催化剂表征

Repsol 技术实验室开发了一种先进的高光谱成像解决方案，可通过单次光学扫描同时预测催化剂活性和粒径。该团队将 Specim 高光谱成像技术与专有算法和 AI 模型相结合，在大幅缩短分析时间的同时实现了实验室级精度，为精炼厂环境中更快速、数据驱动的过程控制奠定了基础，同时减少了对耗时的实验室流程的依赖。

流化催化裂化（FCC）是现代石油炼制中最关键的工艺之一。保持催化剂性能需要对其化学活性和物理完整性进行持续监测，但传统上这些测量依赖于各自独立的实验室流程。催化活性通过微反活性测试（MAT）测定，这是一种复杂的湿化学方法，可能需要数天甚至数周才能完成。粒径（APS）则采用激光衍射独立测量，又增加了一台仪器、一套流程和一份延迟。尽管这些方法能提供可靠的结果，但也造成了运营瓶颈，限制了行业向实时过程分析技术（PAT）迈进的能力。Repsol 团队没有纠结于如何改进这些单项测量，而是提出了一个不同的问题：如果所有指标都能一次测量完成，会怎样？

为回答这个问题，Repsol 技术实验室开发了一套专有方法，将 Specim FX17 高光谱相机与先进的 AI 预测模型相结合。

通过单次高光谱扫描，系统可捕获 FCC 催化剂的详细光谱信息，并同时预测其化学活性（MAT）和物理性质（APS）。通过分析高光谱数据中的光谱特征和空间模式，该方法提取出以往需要缓慢且多项独立实验室技术才能获得的信息。这一方案并非对某项单一实验室测试的简化，而是用一次光学测量优化了整个碎片化的工作流程。

该项目证明，高光谱成像可以使用同一数据集准确预测催化剂活性和粒径。主要成果包括：催化活性（MAT）平均预测误差 0.4%最大预测误差 2.4%，与常规实验室方法的不确定度相当平均粒径（APS）预测误差 ±3 μm单次光学扫描即可同时预测多项催化剂属性这些结果表明，高光谱成像能够可靠地将多项实验室测量整合为一步完成。

该方案的最大价值不仅在于分析精度，更在于信息获取的速度。工程师无需再等待数天甚至数周的独立实验室分析，而是通过在工艺现场附近进行的一次光学扫描即可获得多项催化剂属性。这加快了运营决策，并为潜在的在线应用创造了条件，尤其是在反馈延迟会直接影响性能的连续炼油工艺中。它还支持更灵敏的过程控制，并减少对碎片化实验室流程的依赖。对炼厂运营者而言，更快的催化剂表征意味着更高的工艺效率、更好的运营可视性，以及对生产决策更大的信心。

要让这一方案奏效，数据质量和可重复性至关重要。Repsol 之所以选择 Specim，正是基于其高光谱数据的可重复性和可靠性，这得益于稳健的校准和工业级相机设计。这些品质对于开发能够提供稳定、实验室级预测性能的 AI 模型必不可少。除本项目使用的 FX17 之外，Repsol 还在多种工业应用中使用多台 Specim 相机，体现了该公司对 Specim 高光谱成像解决方案的信心。除硬件之外，Repsol 还强调与 Specim 商务和研发团队的开放合作，以及 Alava Ingenieros 提供的技术专长和集成支持，是本项目取得成功的重要因素。

尽管这项工作聚焦于 FCC 催化剂，但 Repsol 看到了高光谱成像在工业材料表征领域更广阔的应用机会。其长期愿景是在整个工业设施中部署现场高光谱表征能力，实现在运营源头直接进行快速分析。除了支持 Repsol 自身的运营之外，该公司还看到了将这些能力扩展至第三方应用的潜力。通过证明可以从单次光学扫描预测多项关键催化剂属性，Repsol 正在帮助确立一种更快、更高效的工业材料表征方法。