[发明专利]一种由红外光谱测定原油酸值的方法

说明书

技术领域

本发明为一种由光谱预测原油酸值的方法，具体地说，是一种由已知原油样品的红外光谱预测未知原油样品酸值的方法。

背景技术

目前，全球石油交易市场上生产和交易的原油价格变化很大，这不仅是由于原油的密度和含硫量不同，原油的酸值高低也是造成原油价值大大降低的一个重要原因。就加工环节而言，相比于国外大型炼厂，我国炼厂加工的原油种类较为复杂，大部分炼厂都在加工混兑原油。快速检测原油酸值，对于优化进料、调和，提高企业效率具有重要意义。

原油中的酸性物质包括有机酸、无机酸及一些影响酸性的化合物，如酯类、酚类、胺类和吡咯类化合物等，其中的有机酸主要为羧酸，包括脂肪酸和环烷酸。这些酸性物质，特别是脂肪酸、环烷酸、芳香酸，在原油加工过程中对加工装置产生腐蚀。可以通过用碱滴定的方法测得原油中酸性物质的相对含量，即酸值。尽管原油的腐蚀性不一定与酸值呈正比，但酸值高的原油产生腐蚀的可能性也较大。

环烷酸的存在对设备产生腐蚀，给生产带来隐患，给石油加工造成一定困难。及时得到原油含酸量对石油加工具有非常重要的指导意义。现行的国内外酸值测定方法多采用电位滴定的方式得到原油的总酸值，其结果较为准确，但测量速度较慢、方法过于繁琐、工作量大、成本高，远不能满足实际应用的需要。在炼厂炼制混兑原油或者原油管道输送过程中一般都需要及时得到原油酸值等基本性质数据，电位滴定方法不能满足快速评价的需要。

田松柏在《原油中石油酸的分析与分布规律研究》(石油化工腐蚀与防护，2005，22(2)：1～5)一文中，对原油的总酸值的分析方法和石油酸的分离方法进行了介绍，并找出了一定的总酸值和环烷酸分布规律。

田松柏在《石油及石油产品酸值测定方法的比较》(石油炼制与化工，2002，33(12)：49～53)一文中，介绍了国内外测定原油及石油产品酸值的主要标准方法，比较了它们的特点、差别，并提出了根据不同样品如喷气燃料、润滑油、原油、渣油和其它石油产品的酸值选择不同方法的原则。

Maowen Li等在“Characterization of petroleum acids using combined FT-IR，FT-ICR-MS and GC-MS：Implications for the origin of high acidity oils in the Muglad Basin，Sudan”{Organic Geochemistry，Issue 41，Pages 959-965(2010)}一文中采用了红外光谱、傅里叶变化离子回旋质谱、气相色质对苏丹高酸原油进行了表征。

Marcelo M.Sena等在“N-way PLS applied to simultaneous spectrophotometric determination of acetylsalicylic acid，paracetamol and caffeine”{Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis，Issue 34，Pages 27-34(2004)}一文中，以pH值作为条件变量，使用多维偏最小二乘方法建立乙酰水杨酸、对乙酰氨基酚、咖啡碱的校正模型，预测结果表明，预测标准偏差(RESEP)低于采用偏最小二乘法建模的偏差。

发明内容

本发明的目的是提供一种由红外光谱预测原油酸值的方法，该方法可由已知原油酸值快速预测未知原油样品的酸值，测试准确、重复性好。

本发明提供的由红外光谱快速测定原油酸值的方法，包括如下步骤：

(1)收集各种类型的原油样品，用标准方法测量原油酸值，建立酸值矩阵Y，

(2)测定收集的各原油样品在不同温度下的红外光谱，进行一阶微分处理，取1516～1806cm^-1和3060～3650cm^-1特征谱区的吸光度构成三维光谱矩阵X(I×J×K)，其中I为原油样品数，J为特征谱区的波长点数，K为温度变化数，与用标准方法测得的原油酸值矩阵Y相关联，采用多维偏最小二乘法建立校正模型，