[发明专利]由透射红外光谱预测原油实沸点蒸馏曲线的方法

说明书

技术领域

本发明为一种由光谱预测原油实沸点蒸馏曲线的方法，具体地说，是由红外光谱预测原油实沸点蒸馏(TBP)曲线的方法。 

背景技术

及时获得原油评价数据对于原油市场交易和生产加工显得尤其重要。对于炼厂而言，市场交易和原料的变化使得炼厂常常采用多种原油及混兑原油作为原料。同时，在原油蒸馏过程和管道输送过程中，原油的切换也使原油在输油管道中自然混合。如果不能及时检测原油性质的变动，这种原油的频繁更换及自然混合将给原油蒸馏装置的高效操作带来很大困难。在原油性质变化波动比较大的时候，炼厂操作人员一般根据温度、压力以及操作经验进行调整，这样就不得不在进行原油切换时留有一定的安全余地，这样做的结果会导致原油处理量降低、产品收率减小，操作费用增加。因此，市场和生产的发展要求开发快速测量原油性质的方法。 

原油实沸点蒸馏(TBP)曲线分析过程的特点是样品用量大，自动化程度低，分析时间长，不能满足原油快速质量检测和在线分析的要求，因此逐步发展了气相色谱模拟蒸馏法，该方法虽然大大减少了分析时间和样品用量，提高了自动化程度，但每个样品的分析时间仍需要4小时以上，而且操作复杂，很难实现在线质量监控。这些方法测量速度慢、步骤繁琐，适合实验室分析，不能满足快速评价，特别是及时得到现场数据的需要。采用红外分析技术可建立快速、准确、简单的原油性质测定方法，从而提供及时、可靠的数据，便于进行时间监控和快速质量检测。 

濮芸辉在《全馏程实沸点蒸馏曲线数学模型》(炼油设计，1999，29(6)：53～55)一文中，根据原油的实沸点(TBP)蒸馏数据和超临界萃取分馏方法得到的常压渣油TBP蒸馏数据，开发了获得全馏程TBP蒸馏数据的方法。针对大庆原油建立了描述原油TBP蒸馏曲线、相对分子质量曲线和密度曲线的数学模型，为工艺设计提供了可靠的基础数据计算方法。 

仇汝臣在《原油实沸点蒸馏曲线的数学模型》(计算机与应用化学，2008，25(3)：365～368)一文中，提出实沸点蒸馏曲线的四参数拟多项式数学模型，以描述大庆原油的全馏程实沸点蒸馏曲线，建立了实沸点蒸馏曲线的数学模型。 

Peter Behrenbruch等在“Classification and characterisation of crude oils basedon distillation properties”{Journal of Petroleum Science and Engineering，Issue57，Pages 166-180(2007)}一文中，建立了一种拟合原油实沸点蒸馏曲线的方法，该方法能很好地预测原油馏分的沸点。 

发明内容

本发明的目的是提供一种由透射红外光谱预测原油实沸点蒸馏(TBP)曲线的方法，该方法分析速度快，准确度高、重复性好。 

本发明提供的由透射红外光谱预测原油实沸点蒸馏曲线的方法，包括如下步骤： 

(1)收集各种原油样品，用标准方法测定原油样品从初馏点到终馏点之间各个馏出温度下馏出组分的收率，分别建立原油样品在各个馏出温度下的馏出组分收率矩阵， 

(2)用透射方式测定各个原油样品的红外光谱，进行一阶或二阶微分处理，取650～1350cm^-1谱区的吸光度与用标准方法测得的各个馏出温度下的馏出组分收率相关联，通过偏最小二乘法建立各个馏出温度下馏出组分收率的校正模型， 

(3)在与收集的原油样品相同的条件下测定待测原油样品的红外光谱，并进行一阶或二阶微分处理，取650～1350cm^-1特征谱区内的吸光度，代入(2)步建立的各个馏出温度对应的馏出组分收率的校正模型，得到待测原油样品在各个馏出温度下的馏出组分收率，由此获得待测原油样品的实沸点蒸馏曲线。 

本发明方法采用操作较为简便、易得的透射红外光谱预测原油的实沸点蒸馏(TBP)曲线，通过将谱图进行适当处理，选择适当的红外光谱特征谱区，再将特征谱区对应的吸光度与标准方法测得的原油样品实沸点蒸馏(TBP)曲线相关联，通过多元回归分析建立校正模型，然后通过校正模型，由待测原油样品在所选特征谱区的吸光度预测原油样品的实沸点蒸馏(TBP)曲线。 

附图说明

图1为使用一阶微分处理的吸光度建立校正模型得到的实沸点蒸馏(TBP)曲线的预测值与标准方法测定值的相关图。 

图2为使用二阶微分处理的吸光度建立校正模型得到的实沸点蒸馏(TBP)曲线的预测值与标准方法测定值的相关图。 

具体实施方式