[发明专利]一种确定原油及石油流股详细分子组成的方法

说明书

本发明提供了一种确定原油及石油流股的分子组成的方法，包括划分沸程组分、分析化学表征、区分化学类别、确定缺氢度、碳链长度、确定分子结构组成等步骤。本发明具有沸程覆盖广、化学类别划分细致、结构准确、分子数据完整的效果，可降低分析成本、简化分析流程，能够以较低成本、较快速度获得完整的原油分子组成数据。

技术领域

本发明属于石油炼油及化工生产技术领域，具体涉及一种确定原油及石油流股的分子组成的方法。

背景技术

对原油及石油流股详细分子组成的了解对炼油及化工生产方案的制定有着极为重要的作用。它能够从分子水平来认识石油加工过程，准确预测产品性质，优化工艺和加工流程，实现精细化生产。目前炼油及化工行业对原油及石油流股分子成分的运用主要是基于集总和假组分模型，使用少量的虚拟组分来描述数量庞大的分子。集总和假组分模型计算得到的产品分布只能以混合物及其整体性质体现，无法对原油及石油流股中的芳烃、烯烃及氧、硫、氮含量等进行更为细致的描述，难以满足产品质量升级和进一步提升加工效益的需求。

随着科技的发展，特别是现代分析化学技术和计算机技术的飞速发展，目前已能够精确分析70%-90%的石油成分。这些详细的分析数据，为原油及石油流股详细分子组成的确定提供了基础。但这些分析技术没有形成一个完整的体系，对原油及石油流股的不同馏程、不同性质类别、不同化学元素类别进行有针对性的分析，因此无法形成完整的原油或石油流股分子组成数据。同时，这些分析技术仅能提供分子式信息，并无法解析其化学结构，因此无法形成一个炼油与化工生产可直接使用的分子结构数据。

发明内容

本发明为了解决以上问题，提供一种完整的原油及石油流股详细分子组成的确定方法，描述原油及石油流股分子的详细化学结构及浓度，并涵盖全部馏程、性质类别、化学元素类别、分子结构类别，形成完善的原油及石油流股分子组成数据。

本发明解决上述关键问题的技术方案是：首先采用分析化学方法，包括针对常规小分子的分析技术，以及针对复杂大分子的高性能、高分辨率分析技术对原油及石油流股的不同馏程进行表征；再根据表征数据对分子的结构进行解析和模型化描述，从而形成完整的分子组成数据来描述原油或石油流股。

从而，本发明提供了一种确定原油或石油流股的详细分子组成的方法，包括如下步骤：

（1）将原油或石油流股划分为多个沸程组分；

（2）分别对各馏分进行分析化学表征；

（3）根据分析化学表征数据，进行化学元素类别的区分；

（4）对每个化学元素类别进行缺氢度的区分；

（5）将上述沸程、分析化学表征、化学元素类别、缺氢度等参数与原油分子特征结构进行比对，确定各分子的核心结构；

（6）对每个分子核心结构进行碳链长度的区分；

（7）根据上述分子信息，获得原油或石油流股的详细分子组成。

其中上述步骤（1）中可以根据沸程分为2-50个沸程组分，优选3-20个，更优选4-12个，最优选5、6、7、8、9、10或11各沸程组分；并且这些组分可以总体上划分为轻馏分和重馏分。

其中上述步骤（2）中对轻馏分和重馏分分别进行分析化学表征。

其中对于轻馏分，可以采用质谱、气相色谱、气相色谱-质谱联用、核磁共振等分析化学技术进行分析化学表征。

其中对于重馏分，可以进一步分为饱和烃、芳香烃、胶质、硫化物、沥青等组分中的一种或多种，并通过高分辨率质谱、核磁共振等分析化学技术进行分析化学表征。